第5章第2节元素周期表和元素周期律（完整版）3

第五章物质结构元素周期律第二节元素周期表和元素周期律3.以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。命题热点1.根据元素周期律比较微粒半径的大小及元素金属性、非金属性的强弱等相关问题。2.以选择题或推断题的形式综合考查结构、位置和性质之间的关系。教材回扣夯实双基一、元素周期表1．形成1869年，由俄国化学家__________初步绘制完成。门捷列夫2．原子序数按照元素在_______中的顺序给元素编号即得原子序数。原子序数＝__________＝_________＝___________周期表核电荷数质子数核外电子数3．编排原则周期：按_________递增的顺序从左到右排列，把__________相同的元素排成一横行。族：把不同横行中______________相同的元素，按__________递增的顺序从上而下排成一纵行。原子序数电子层数最外层电子数电子层数4．结构(1)周期(7个横行，7个周期)(2)族(18个纵行，16个族)主族列序121314151617族序ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族列序345671112族序ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB第Ⅷ族第__________共3个纵行0族第____纵行8、9、1018思考感悟同周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗？【提示】不一定。第二、三周期是短周期，同周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数相差1，第四、五周期两主族间隔了10种过渡元素，故原子序数相差11，第六、七周期两主族中间还包括了镧系和锕系，共隔了24种元素，原子序数相差25。二、元素周期律1．定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈________变化的规律。2．实质：元素原子_____________的周期性变化。3．主族元素的周期性变化规律周期性核外电子排布内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子结构电子层数______依次_____最外层电子数依次增加1个相同原子半径逐渐______逐渐_____相同增加减小增大内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)元素的性质得电子能力逐渐_____逐渐_____失电子能力逐渐_____逐渐_____金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱主要化合价最高正价＋1→＋7最低负价＝主族序数－8最高正价数＝______________

(O、F除外)增强减弱减弱增强主族序数内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性逐渐增强碱性逐渐______酸性逐渐减弱碱性逐渐______非金属元素气态氢化物的形成及稳定性气态氢化物的形成越来越易，其稳定性_________气态氢化物形成越来越难，其稳定性________气态氢化物的还原性逐渐_____逐渐______减弱增强逐渐增强逐渐减弱减弱增强三、元素周期表和元素周期律的应用1．元素周期表中元素的分区_____________的元素，既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性。2．元素周期表和元素周期律应用的重要意义(1)科学预测分界线附近为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。(2)寻找新材料①在________附近的元素中寻找半导体材料；②在___________中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料；分界线过渡元素③在周期表中的_______________附近探索研制农药的材料。氟、氯、硫、磷考点串讲深度剖析考点一元素金属性和非金属性强弱的判断1．根据元素在周期表中的位置2．根据金属活动性顺序表金属的位置越靠前，其金属性越强。3．实验依据(1)元素金属性强弱的比较①根据金属单质与水(或酸)反应置换氢的难易程度：②根据金属单质与盐溶液的置换反应：Fe置换出Cu⇒Fe>Cu③根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3⇒金属性：Na>Mg>Al③根据非金属之间的相互置换：Cl2置换出Br2⇒Cl>Br④根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性：H2SO4>H2CO3>H2SiO3⇒非金属性：S>C>Si特别提醒(1)元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失电子的难易，而不是得失电子的多少。如Mg比Na失电子数多，但Na比Mg失电子更容易,故Na的金属性比Mg强。(2)根据原电池原理比较金属的金属性强弱时，电解质溶液应是还原性酸或盐溶液，否则所得结论可能不正确，如Mg、Al作电极，NaOH溶液作电解质溶液，负极是Al。即时应用1．(改编组合题)下列判断正确的是(

)A．(2010·高考山东卷)HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱B．(2010·高考山东卷)第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强C．根据金属活动性顺序表，氧化性:Cu2＋>Fe3＋>Mg2＋D．(2010·高考大纲全国卷Ⅰ)碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3解析：选D。HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强，A错；第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强，B错；氧化性顺序Fe3＋>Cu2＋>Mg2＋，C错。考点二微粒半径大小的比较

1．同周期元素的微粒同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)，如Na>Mg>Al>Si，Na＋>Mg2＋>Al3＋，S2－>Cl－。2．同主族元素的微粒同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如Li<Na<K，Li＋<Na＋<K＋。3．电子层结构相同的微粒电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小，如O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。4．同种元素形成的微粒同种元素原子形成的微粒电子数越多，半径越大。如Fe3＋<Fe2＋<Fe，H＋<H<H－。5．电子数和核电荷数都不同的，可通过一种参照物进行比较如比较Al3＋与S2－的半径大小，可找出与Al3＋电子数相同，与S2－同族的元素O2－比较，Al3＋<O2－，且O2－<S2－，故Al3＋<S2－。特别提醒第三周期中，Al3＋的半径最小。因r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，r(S2－)>r(Cl－)(Si、P不能形成单个离子)，r(Cl－)>r(Na＋)，故Al3＋的半径最小。即时应用2．(2011·高考广东卷)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于第ⅤA族，甲与丙同主族，丁原子最外层电子数与电子层数相等,则(双选)(

)A．原子半径：丙>丁>乙B．单质的还原性：丁>丙>甲C．甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物D．乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应解析：选AD。本题考查元素周期表和元素周期律，意在考查考生对元素的推断和元素周期律的应用能力。气态化合物的水溶液呈碱性的物质只有NH3，结合原子序数关系知，甲为H、乙为N，与甲同主族且原子序数大于N的短周期元素丙为Na，丁为Al。原子半径：Na>Al>N，A项正确；单质的还原性：Na>Al>H2，B项错误；Na2O、Na2O2均为离子化合物，C项错误；NaOH是强碱，HNO3是强酸，Al(OH)3是两性氢氧化物，两两之间均能发生化学反应，D项正确。考点三元素的“位—构—性”关系及应用1．明确四个关系式(1)电子层数＝周期序数(2)质子数＝原子序数(3)最外层电子数＝主族序数(4)主族元素的最高正价＝族序数最低负价＝主族序数－82．掌握由原子序数确定元素位置的方法首先熟记各周期0族元素原子序数，然后拿已知元素原子序数去比较。ⅠAⅡA…ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0………bBaAbB…(1)若b－a＝1～2，则B元素处于A元素的下周期ⅠA或ⅡA族，如38号元素比第四周期氪的原子序数(36)多2，故该元素处在第五周期ⅡA族。(2)若a－b＝1～5，则B元素处于A元素所在周期的ⅢA～ⅦA族，如49号元素比第五周期的氙(54号)原子序数少5，因此该元素处在第五周期ⅢA族。即时应用3．(2011·高考江苏卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示.下列说法正确的是(

)A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B．原子半径的大小顺序为：rX>rY>rZ>rW>rQC．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强解析：选A。本题考查元素周期表和元素周期律，意在考查考生利用元素周期表和元素周期律推断元素及化合物性质的能力。根据表格，可以推出X为N元素，Y为O元素，Z为Al元素，W为S元素，Q为Cl元素。A项，N的最高正价为＋5，Al的最高正价为＋3，其和的数值为8，A正确；B项，原子半径应为rZ>rW>rQ>rX>rY，故不正确；C项，O2－与Al3＋的核外电子数和电子层数均相同，不正确；D项，元素S的最高价氧化物对应水化物的酸性小于Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性，不正确。命题视角把脉高考视角1教材高频考点运用元素周期表的相关知识对元素性质的相似性和递变性进行判断是教材中的高频考点。 (2011·高考福建卷)依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是(

)A．H3BO3的酸性比H2CO3的强B．Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强C．HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强例1D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：R>M【解析】本题考查元素周期表与元素周期律知识及考生运用元素周期律判断元素及其化合物性质的能力。硼、碳同周期，硼在碳左边，故硼酸酸性弱于碳酸，A项错误；镁、铍同主族，镁在下方，Mg(OH)2的碱性强些，B项正确；同主族元素从上到下,其氢化物的热稳定性依次减弱，C项错误；阴、阳离子电子层结构相同时，阴离子对应的元素在阳离子对应元素的上一周期，原子序数小，D项错误。【答案】

B元素“位—构—性”关系的考查是命题的热点。

(2011·高考山东卷)元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是(

)视角2追踪命题热点例2A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高C．P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素【解析】本题考查物质结构、元素周期律，意在考查考生对物质结构、元素周期律的应用能力。一般情况下,除O、F外，主族元素的最外层电子数等于元素的最高化合价，A项错误；多电子原子中核外电子按照能量由低到高分层排布，离核较近的电子，能量较低，B项错误；P、S、Cl位于同一周期，得电子能力依次增强，非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，C项正确；元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素，既表现出一定的金属性，又表现出一定的非金属性，而过渡元素为副族元素，位于元素周期表的中部，D项错误。【答案】

C

(2012·宁夏中卫高三模拟)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大，X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。视角3易错易误剖析例3回答下列问题：(1)L的元素符号为________，M在元素周期表中的位置为________，五种元素的原子半径从大到小的顺序是________________________(用元素符号表示)。(2)Z、X两元素按原子数目比1∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为________，B的结构式为________。(3)硒(Se)是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为________，其最高价氧化物对应的水化物化学式为________；Z的氢化物与氯化氢相遇时的现象是________________________________________________________________________。(4)同主族元素形成的同一类化合物往往在结构和性质上很相似。化合物PH4I是一种白色晶体，则对PH4I的叙述不正确的是________。A．它是一种共价化合物B．加热时PH4I可以分解，而且有颜色变化C．它可以跟NaOH反应D．它可由PH3和HI化合而成【常见错误】问题常见错误(1)M在元素周期表中位置书写不规范没有用罗马数字表示而写成“三”或“3”；另外主族符号没有写“A”问题常见错误(2)A的电子式中氮的孤电子对未标出而写成

，B的结构式写成分子式N2H4或写成NH2问题常见错误(3)Se原子序数写成24，其最高价氧化物对应水化物的化学式书写不规范，现象错答成“白雾”或“白色烟雾”(4)错选B【错因分析】知识点、重点遗漏导致出错。要点易错提醒元素位置表示第(一或二……)周期，第(ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ)A族来表示，不能用汉字或阿拉伯数字(如三或3)表示族的位置要点易错提醒结构式将共用电子对用“—”表示出来为结构式，将等价的键省略只表示主要官能团的键为结构简式，只表示原子个数关系的式子为分子式要点易错提醒同主族原子序数关系同主族原子序数相差每周期所含元素个数，第一周期2个，第二周期8个，第三周期8个，第四周期18个、第五周期18个、第六周期32个，过渡元素前同主族序数相差2、8、8、18、18、32；过渡元素后相差是8、8、18、18、32对题的信息不会利用，不知道组成蛋白质的元素有哪些，对地壳元素含量顺序不了解。分析思路为：(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大，故分别为：H、C、N、O元素；M是地壳中含量最高的金属元素，为Al，其在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族；再根据五种元素在周期表中的位置，可知半径由大到小的顺序是：Al>C>N>O>H。(2)出错原因是“电子式”、“结构式”、“分子式”混淆。(3)出错原因是对周期表结构模糊不清,Se比O多两个电子层，共4个电子层,1→4电子层上的电子数分别为：2、8、18、6,故其原子序数为34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4,为H2SeO4;出错原因是对“雾”是液滴和“烟”是固体小颗粒混淆.(4)出错原因是机械地简单迁移。根据题目信息，PH4I的结构和性质与NH4Cl类似，而NH4Cl是一种离子化合物，在一定条件下会分解为NH3和HCl，但HCl不容易分解，也可以由NH3和HCl反应得到NH4Cl；且NH4Cl会和碱反应。PH4I分解生成PH3和HI，HI在加热条件下会分解生成H2和有颜色的I2。【答案】

(1)O第三周期第ⅢA族Al>C>N>O>H(2)(3)34

H2SeO4产生白烟(4)A实验探究专项突破元素周期表中元素性质递变规律的探究Ⅰ.探究第三周期元素金属性和非金属性的递变规律。【实验原理】1．利用置换反应比较Cl和S的非金属性强弱。2．利用Na、Mg、Al与H2O或H＋反应的剧烈程度比较Na、Mg、Al的金属性强弱。3．测定同浓度H2SO4和H3PO4的pH，把H3PO4滴入Na2SiO3溶液中比较H3PO4和H2SiO3的酸性强弱，从而比较Si、P、S的非金属性强弱。【探究活动】(1)探究Na、Mg、Al的金属性强弱(见下表)实验步骤实验现象有关的化学方程式①钠与滴有酚酞试液的冷水反应浮于水面上，熔成小球，四处游动，逐渐缩小，溶液变成红色实验步骤实验现象有关的化学方程式②用擦去氧化膜的镁条与沸水反应，再向沸水中滴加酚酞产生气体，气体可燃，溶液变成浅红色③镁条与2mol·L－1的盐酸反应剧烈反应，产生的气体可燃实验步骤实验现象有关的化学方程式④铝条与2mol·L－1的盐酸反应反应不十分强烈，产生的气体可燃⑤向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量生成白色沉淀，逐渐增多至最大量后，沉淀逐渐减少至消失(2)探究Cl、S、P、Si的非金属性强弱(见下表)实验步骤实验现象有关的化学(或离子)方程式①向新制的H2S饱和溶液中滴加新制氯水生成淡黄色沉淀实验步骤实验现象有关的化学(或离子)方程式②用pH试纸分别测定浓度均为0.05mol·L－1的硫酸和磷酸的pH硫酸的pH约为1，而磷酸的pH约为2③用胶头滴管向Na2SiO3溶液中滴加几滴0.05mol·L－1的磷酸溶液有白色沉淀生成【实验小结】

(3)金属性：______________________________________________________________；非金属性：______________________________________________________________。Ⅱ.用实验验证卤族元素性质的递变规律。【实验原理】

1．利用氧化还原反应的规律：强氧化性物质和强还原性物质反应生成弱氧化性物质和弱还原性物质。2．淀粉溶液遇碘变蓝色。