专题07 元素周期律与元素周期表（讲）-高考化学二轮复习讲练测（新高考专用）原卷版

专题07元素周期律与元素周期表课标解读内容原子结构与化学键元素周期表与元素周期律解读1.了解原子的构成及原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数之间的关系2.了解原子核外电子排布规律3.了解元素、核素和同位素的含义4.了解化学键的定义5.了解离子键、共价键的形成6.掌握电子式的书写方法1.了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用2.掌握元素周期律的实质3.以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系4.以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系5.了解金属、非金属元素性质的递变规律以及在周期表中的位置考情分析本专题知识在高考中的命题形式通常有两种：一种是通过观察、比较图表中数据的变化趋势，总结出有关规律，再运用于解题;另一种是以文字形式给出信息，先进行元素的推断，再以所得元素为载体进行考查。备考策略试题往往以原子结构或元素化合物性质为突破口进行元素推断，然后综合考查元素周期律、化学键、常见物质的性质等。核心素养宏观辨识与微观探析高频考点一原子结构、化学用语与化学键1．微粒中“各数”间的定量关系(1)原子或离子：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。(2)原子：核电荷数＝质子数＝原子序数＝核外电子数。(3)阴离子：核外电子数＝质子数＋离子电荷数。(4)阳离子：核外电子数＝质子数－离子电荷数。2．“四同”比较同位素同素异形体同分异构体同系物“同”含义质子数相同元素相同分子式相同结构相似“异”含义中子数不同性质、结构、组成不同结构不同相差“CH2”研究对象核素、原子单质化合物有机物3.表示物质组成和结构的两种模型、四种符号、六种图示(2)四种符号eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①元素符号：Al、S,②离子符号：Al3＋、S2－、SO\o\al(2－,4),③同位素符号：\o\al(12,6)C、\o\al(13,6)C,④化合价符号：\o(Al,\s\up10(＋3))、\o(S,\s\up10(－2))))4．化学键与化合物的关系高频考点二“位—构—性”的关系及其应用1．原子序数与元素位置的“序数差值”规律(1)同周期相邻主族元素的“序数差值”规律。①除第ⅡA族和第ⅢA族外，其余同周期相邻元素序数差为1。②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素，其原子序数差分别是：第二、三周期相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25。(2)同主族相邻元素的“序数差值”规律。①第二、三周期的同族元素原子序数相差8。②第三、四周期的同族元素原子序数相差有两种情况：第ⅠA族、ⅡA族相差8，其他族相差18。③第四、五周期的同族元素原子序数相差18。④第五、六周期的同族元素原子序数镧系之前的相差18，镧系之后的相差32。⑤第六、七周期的同族元素原子序数相差32。2．元素金属性、非金属性强弱的实验比较法(1)元素金属性强弱的实验比较法。①单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强。②单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强。③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。④若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y金属性比X强。(2)元素非金属性强弱的实验比较法。①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强。②单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强。③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强。④An－＋B→Bm－＋A，则B非金属性比A强。3．元素性质递变规律(1)同周期，从左到右，主族元素的金属性减弱，非金属性增强。(2)同主族，从上到下，元素的金属性增强，非金属性减弱。4．“四看”突破粒子半径大小比较(1)“一看”电子层数：当最外层电子数相同，电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。(同主族)(2)“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。(同周期)(3)“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。(同元素)(4)“四看”原子序数：当核外电子数相同时，原子序数越高，离子半径越小。(同结构)5．建立“位—构—性”关系模型这类题目往往将元素化合物知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来，综合性较强，难度较大，解题的关键是正确推断元素，常用的主要方法有：(1)原子或离子结构示意图。(2)元素主要化合价的特征关系。(3)原子半径的递变规律。(4)元素周期表中短周期的特殊结构。如：①元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族左侧无元素分布；②He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。如：已知X、Y、Z、W四种短周期元素的位置关系如图：则可以推出X为He，再依次推知Y为F、Z为O、W为P。高频考点三融合物质性质、转化、反应的元素推断1．常见物质的性质及特征反应(1)黄绿色气体有Cl2，红棕色气体有NO2或Br2(g)，在空气中变红棕色的无色气体是NO，红色固体有Cu、Cu2O、Fe2O3，绿色固体有Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O等，黑色固体有C、MnO2、CuO、CuS、Ag2S等。(2)与CO2、H2O反应生成O2的固体为Na2O2。(3)使品红溶液褪色的常见气体有Cl2、SO2。(4)两气体相遇能形成白烟的气体为HCl、NH3。(5)短周期元素形成的化合物中，0.1mol·L－1的水溶液的pH分别为1和13的化合物分别是HCl、NaOH。(6)与强碱、强酸均能反应生成盐和水的氧化物和氢氧化物分别为Al2O3、Al(OH)3。(7)元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐的元素为N。(8)短周期元素形成三元化合物与一般酸溶液反应生成沉淀和气体的化合物为Na2S2O3。(9)使澄清石灰水先变浑浊，后变澄清的气体有CO2、SO2。(10)腐蚀玻璃的酸为HF。(11)与H2O反应生成气体的化合物有Na2O2、Mg3N2、Al2S3、NaH。(12)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素是S。2．常见短周期元素的单质及其化合物的转化关系(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)NH3→NO→NO2→HNO3(8)S(H2S)→SO2→SO3→H2SO43．常见短周期元素组成的物质主要反应(1)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O(2)C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up10(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O(3)2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(4)SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O(5)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up10(电解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑4．元素及化合物性质推断(1)常考11种元素推断元素排布特点(结构特征)性质特征H①最外层只有一个电子②族序数等于周期数③无中子④半径最小①密度最小的单质②宇宙含量最多的元素Li①周期数是族序数2倍的元素②最外层电子数是内层电子数的一半电极材料C①族序数等于周期数2倍的元素②最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素①形成化合物种类最多的元素②单质是自然界中硬度最大的物质③元素的气态氢化物中氢的质量分数最高的元素N①空气中含量最多的元素②气态氢化物的水溶液呈碱性的元素③元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应④某一氢化物可做液态燃料⑤常见氢化物可做制冷剂O①族序数等于周期数3倍的元素②最外层电子数是最内层电子数的3倍③最外层电子数是电子层数的3倍④最高正化合价不等于族序数的元素①地壳中含量最多的元素②氢化物在通常情况下呈液态的元素③某一单质可杀菌、消毒、漂白Na①周期数是族序数3倍的元素②原子半径最大的短周期元素③L层电子数为8，与H同主族的短周期元素①短周期中金属性最强的元素②元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期金属元素③两种最常见氧化物的水化物皆呈碱性的短周期元素Al族序数等于周期数的元素①最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素②氧化物可做耐火材料③地壳中含量最多的金属元素Si①最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素②最外层电子数是次外层电子数的一半①单质是重要的半导体材料②氧化物可用作光导纤维③最高价氧化物对应的水化物难溶于水P最外层电子数是内层电子数的一半①组成骨骼和牙齿的必要元素②某一单质和其氢化物都能自燃S①族序数等于周期数2倍的元素②与氧同主族的短周期元素③最外层电子数是电子层数的2倍①某一氧化物可做漂白剂和防腐剂②最高价氧化物的水化物是常见的干燥剂③元素的氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物可发生氧化还原反应Cl第三周期主族元素原子半径最小①最高价氧化物对应的水化物酸性最强②单质可用作自来水的杀菌消毒③与同周期半径最大的金属组成的化合物溶液呈中性说明：如果题干没有指明是短周期元素，所推断元素中可能会出现第四周期元素如K、Ca等(2)常涉及的反应及物质的转化(ⅰ)元素推断中常用的10个反应：①NH3＋HNO3=NH4NO3②SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O③Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓④Cl2＋H2S=S↓＋2HCl⑤Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O⑥Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O⑦2Al(OH)3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋6H2O⑧Al(OH)3＋3HClO4=Al(ClO4)3＋3H2O⑨Na2S2O3＋2HCl=2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O⑩CaC2＋2H2O=Ca(OH)2＋C2H2↑(ⅱ)常见转化关系③化合物Aeq\o(→,\s\up15(O2))Beq\o(→,\s\up15(O2))Ceq\o(→,\s\up15(H2O))酸满足此条件的有CH4、NH3、H2S。④X、Y、Z、W四种物质在一定条件下具有如图所示的转化关系，列举出符合此转化关系X、Y、Z、W的三组物质化学式eq\a\vs4\al(a.AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2、NaOH。,b.NH3、NO、NO2、O2。,c.H2S、S、SO2、O2。)【题型突破】题型一考查同位素、同素异形体例1．（2022·浙江卷）下列说法不正确的是A.乙醇和丙三醇互为同系物B.和互为同位素C.和互为同素异形体D.丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体【变式探究】（2022·浙江卷）下列说法不正确的是A.32S和34S互为同位素 B.C70和纳米碳管互为同素异形体C.CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体 D.C3H6和C4H8一定互为同系物【变式探究】（2021·浙江卷）下列说法正确的是A.14N2和15N2互为同位素 B.间二甲苯和苯互为同系物C.Fe2C和Fe3C互为同素异形体 D.乙醚和乙醇互为同分异构体题型二化学用语与化学键例2．（2022·浙江卷）下列表示不正确的是A.乙炔的结构简式HC≡CH B.KOH的电子式C.乙烷的球棍模型： D.氯离子的结构示意图：【变式探究】（2022·浙江卷）下列表示正确的是A.乙醛的结构简式：B.丁烯的键线式：C.的结构示意图：D.过氧化钠的电子式：【变式探究】（2021·辽宁卷）下列化学用语使用正确的是 A．基态C原子价电子排布图： B．结构示意图：C．形成过程： D．质量数为2的氢核素：题型三结构、性质叙述式“位、构、性”关系的应用例3．（2022·湖南卷）科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是A.原子半径： B.非金属性：C.Z的单质具有较强的还原性 D.原子序数为82的元素与W位于同一主族【变式探究】（2021·河北卷）如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是（）A.X和Z的最高化合价均为+7价B.HX和HZ在水中均为强酸，电子式可表示为与C.四种元素中，Y原子半径最大，X原子半径最小D.Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物题型四表格片段式“位、构、性”关系的应用例4．（2022·广东卷）甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是A.原子半径：丁＞戊＞乙B.非金属性：戊＞丁＞丙C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D.丙最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应【变式探究】（2021·广东卷）一种麻醉剂分子结构式如图所示。其中，的原子核只有1个质子；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期；元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是A.是一种强酸B.非金属性：C.原子半径：D.中，Z的化合价为+2价【变式探究】（2021·浙江卷）现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：元素相关信息X最外层电子数是核外电子总数的一半Y最高化合价和最低化合价之和为零Z单质为淡黃色固体，常存在于火山喷口附近Q同周期元素中原子半径最小下列说法正确的是A.常温时，X单质能与水发生剧烈反应B.Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱D.第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态题型五离子化合物和共价化合物例5.（2022·海南卷）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判断正确的是A.是非极性分子B.简单氢化物沸点：C.Y与Z形成的化合物是离子化合物D.X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性【变式探究】（2022·浙江卷）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是A.非金属性：Y＞W B.XZ3是离子化合物C.Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 D.X与Y可形成化合物X2Y3题型六化学键例6.（2022·湖南卷）下列说法错误的是A.氢键，离子键和共价键都属于化学键B.化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一【变式探究】（2021·全国甲卷）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是（）A.原子半径：Z＞Y＞X＞WB.W与X只能形成一种化合物C.Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物【变式探究】（2021·海南卷）短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，离子与分子均含有14个电子；习惯上把电解饱和水溶液的工业生产称为氯碱工业。下列判断正确的是A.原子半径： B.最高价氧化物对应的水化物的酸性