《元素周期律（学生版）》讲义

第32第32讲元素周期律知识导航知识导航知识精讲知识精讲一、1~18号元素的电子排布、原子半径、主要化合价1.随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现_________的周期性变化（第一周期除外）。2.随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现_____________的周期性变化。3.随着原子序数的递增，元素的化合价呈______________的周期性变化。二、原子半径大小规律1．原子半径变化趋势图：2．原子半径周期变化规律（稀有气体不讨论）（1）同一主族，从上到下，原子半径逐渐_________；（2）同一周期，从左到右，原子半径逐渐_________。三、化合价规律1．一般情况下，元素的最高正价=_______________=_______________。2．一般情况下，元素的最低负价=________________________________。3．金属没有__________价，O没有__________价、F没有__________价。四、第三周期元素性质的递变1．Na、Mg、Al金属性强弱比较NaMgAl与水（或酸）反应的现象与冷水剧烈反应，放出大量的热，并产生气体与冷水几乎不反应，与沸水缓慢反应，与酸剧烈反应与沸水反应很慢，与酸反应较快剧烈程度随着核电荷数减小，与水（或酸）反应越来越________最高价氧化物对应水化物的碱性强弱NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物结论①最高价氧化物对应的水化物的碱性：__________________②金属性：__________________2．Si、P、S、Cl非金属性强弱比较SiPSCl与氢气反应条件高温磷蒸气与H2能反应需加热光照或点燃时发生爆炸变化规律随着核电荷数增加，与氢气化合越来越________气态氢化物热稳定性SiH4很不稳定PH3不稳定H2S受热分解HCl稳定变化规律随着核电荷数增加，气态氢化物越来越________最高价氧化物对应水化物酸性H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4（最强的无机含氧酸）变化规律随着核电荷数增加，最高价氧化物对应水化物的酸性越来越________结论非金属性：__________________3．元素金属性和非金属性变化规律的理论解释同一周期元素，电子层数相同，从左到右，核电荷数依次_______，最外层电子数逐渐______，原子半径逐渐_______，越容易_______电子形成稳定结构，非金属性逐渐_______，金属性逐渐_______。五、元素周期律的定义与实质1．定义：元素的性质随原子序数的递增而呈周期性的变化。2．实质：元素原子的核外电子排布的周期性变化。即元素原子核外电子排布的周期性变化决定了元素性质的周期性变化。对点训练对点训练题型一：微粒半径大小比较【例1】（河北·深州长江中学高一月考）关于微粒半径大小的下列叙述中不正确的是()A．随原子序数的递增，同周期元素的原子半径逐渐减小(稀有气体除外)B．随电子层数的递增，同主族元素的原子半径逐渐增大C．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越大D．同主族带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大【变2-1】（全国·高一课时练习）下列各微粒半径依次减小的是A．、、、 B．、、、C．F、、、 D．Al、Mg、Na、K题型二：化合价规律【变3-1】（山东·潍坊中学高一开学考试）下列各组元素中，按最高正价由高到低，负价绝对值由低到高顺序排列的是（）A．Na、Mg、Al B．F、O、NC．N、O、F D．S、P、Si【变4-1】（全国·高一课时练习）元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n－2，则在气态氢化物中R元素的化合价为（）A．12－3n B．3n－12 C．3n－10 D．6－3n题型三：元素周期律综合【变5-2】（2018·四川·石室中学高一期末）下列各图曲线分别表示物质的某种性质与核电荷数的关系（Z为核电荷数，γ为元素的有关性质），下列选项中的对应关系错误的是A．图①可以表示F-、Na+、Mg2+、Al3+四种离子的离子半径大小关系B．图②可以表示ⅡA族元素的最外层电子数C．图③可以表示ⅤA族元素氢化物的沸点高低关系D．图④可以表示第三周期中的非金属元素的氢化物的稳定性【变6-2】（云南·大关县第一中学高一月考）如图为元素周期表中短周期的一部分，四种元素均为非稀有气体元素，下列关于这四种元素及其化合物的说法中正确的是A．X、Y、Z、W可能均为金属元素B．气态氢化物的稳定性：Z>W>X>YC．Z的最高正化合价与最低负化合价的绝对值可能相等D．Z的最高价氧化物的水化物可能为强碱【例8】（河南·原阳县第三高级中学高一月考）元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表列出了①～⑩10种元素在周期表中的位置。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02⑤⑥⑩3①③④⑦⑧⑨4②请回答：(1)这10种元素其中化学性质最不活泼的是_______，非金属性最强的是_______，形成化合物种类最多的元素是_______(填元素符号)。(2)第三周期列出的六种元素对应的简单离子中半径最大的是_______；最小的是_______(填离子符号)。(3)在①、②、③、④四种元素的最高价氧化物的水化物中，两性最高价氧化物的水化物与碱性最强的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为_______；在⑤、⑦、⑧三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是_______(填化学式)。(4)对于⑦、⑧、⑩元素的氢化物，稳定性由强到弱的顺序为_______，还原性最强是_______(填化学式)。(5)①～⑨的氢化物分子中与⑩的氢化物分子所含电子总数相等的分子是_______(举一例即可，填化学式)提分特训提分特训【题1】（江西抚州·高一期中）下列各微粒半径依次增加的是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、【题2】（重庆·高二学业考试）某元素X最高价含氧酸的化学式为HnXO2n-1，则在其气态氢化物中X元素的化合价为（）A．n-1 B．3n-10 C．3n-2 D．10-3n【题3】（全国·高一课时练习）对于随原子序数依次增大的11～17号元素，下列说法中不正确的是A．原子半径逐渐减小 B．电子层数逐渐增多C．最高正化合价逐渐增大 D．元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强【题4】（北京二十中高一期末）已知第一、二、三周期元素A、B、C、D的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构。则下列叙述正确的是A．原子半径：A>B>C>D B．原子序数：d>c>b>aC．原子的最外层电子数：C>D>A>B D．离子半径：C3->D->B+>A2+【题5】（河北·石家庄市第二十一中学高一期中）同一周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物的酸性顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列判断错误的是A．原子半径：X>Y>ZB．气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3C．元素原子得电子能力：X>Y>Z。D．阴离子的还原性：Z>Y>X【题6】（福建·厦门外国语学校石狮分校高一月考）如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法不正确的是A．X元素处第二周期VIA族B．原子半径：Z>YC．X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒D．Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物能两两相互反应【题7】（海南·儋州市第一中学高一月考）元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。如图是元素周期表的一部分。（1）N在元素周期表中的位置为第________周期第________族。根据元素周期律，预测酸性强弱：H3AsO4_______H3PO4(填“>”或“<”)。（2）在一定条件下，S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度)，请判断：在相同条件下Se与H2反应的程度比S与H2反应程度__________(填“更大”、“更小”或“相同”)。（3）Br2具有较强的氧化性，将适量溴水加入KI-淀粉溶液中，出现的现象为____________________，发生的离子方程式为_________________________________；提分作业提分作业【练1】（全国·高一课时练习）下列说法中正确的是A．元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化B．元素的最高正化合价与元素原子核外电子排布有关C．从Li→F，Na→Cl，元素最高正化合价均呈现+1价→+7价的变化D．电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从1个到8个呈现周期性变化【练2】（全国·高一课时练习）在下列元素中，随元素原子序数的递增呈周期性变化的是①原子半径；②化合价；③金属性.非金属性；④相对原子质量。A．①② B．②④ C．①②③ D．①②③④【练3】（2018·广西·南宁三中高一期末）下列各组元素中，按最高正价递增顺序排列的是A．Na、Mg、Al、S B．C、N、O、FC．F、Cl、Br、I D．Li、Na、K、Rb【练4】（2018·黑龙江·大庆市第十中学高一期末）元素R的最高价含氧酸化学式为HnRO2n＋2，在它的气态氢化物中，R的化合价为A．3n－10 B．3n－4C．3n－12 D．4－3n【练5】（河北·唐山一中高一月考）下列各组微粒中，半径依次增大的是（）A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、【练6】（河南·安阳三十五中高一月考）已知X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4.则下列说法正确的是A．非金属活泼性：Y＜X＜Z B．气态氢化物的稳定性：HX＞H2Y＞ZH3.C．原子半径：X＞Y＞Z D．原子最外电子层上电子数的关系：Y=Z＜X【练9】（江西·宜春九中高一月考）国家卫健委发布公告称，富硒酵母、二氧化硅、硫黄等6种食品添加剂新品种安全性已通过审查，这些食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂，用于食品生产中，将更好地满足吃货们的心愿，丰富舌尖上的营养和美味。请回答下列问题：(1)富硒酵母是一种新型添加剂，其中硒34Se元素在周期表中的位置为_______(2)下列说法正确的是_______。A．热稳定性：H2Se>H2S>H2OB．酸性：H2SeO4>H2SO4>HClO4C．36S与74Se的中子数之和为60D．还原性：Se2->S2-E.沸点高低：H2Se>H2S>H2O(3)短周期元素d、e、f、g、h、x都可能存在于某些食品添加剂中，其最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示：①d、e、f、g、h元素形成的简单离子中半径最大的是_______(用化学式表示)。②元素e与f相比较金属性较强的是e，下列不能证明这一事实的是_______(填字母)。A．e的最外层电子数比f少B．e单质与水反应比f单质与水反应更剧烈C．e最高价氧化物对应的水化物的碱性比f的强③x和d组成的化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化，生成碳酸盐和氨气，相应的离子方程式为___。A组·基础达标1．(广东学业水平)磷(P)是人体必需的元素之一，P的原子结构示意图为()【答案】B2．(广东学业水平)一种气球由可降解材料制作，内充的气体是比氢气安全的氦气。下列关于氦气的说法正确的是()A．氦气比氢气活泼 B．氦气的密度比空气的大C．氦气分子式为He2 D．氦原子最外层电子数为2【答案】D3．溴原子结构示意图如下，下列有关说法错误的是()A．溴是非金属元素 B．溴原子易失电子C．溴的核电荷数为35 D．溴化镁的化学式为MgBr2【答案】B4．已知R原子有b个中子，R2＋核外有a个电子。则R原子的质量数为()A．b B．a＋b－2C．a＋b＋2 D．a＋b【答案】C【解析】R2＋核外有a个电子，则R原子的质子数为a＋2，质量数为a＋b＋2。5．X、Y、Z为1～18号元素中的三种元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能分别为()A．C、Si、Mg B．Li、C、MgC．C、Mg、Li D．C、O、Mg【答案】A【解析】1～18号元素中最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素是C，次外层电子数是最外层电子数2倍的有Li和Si，次外层电子数是最外层电子数4倍的是Mg。6．结构决定性质，性质体现结构，这是化学乃至自然科学的基本规律之一。下列粒子结构示意图中，表示具有稳定结构的原子是() A B C D【答案】B【解析】原子最外层有8个电子(K层为最外层时2个电子)时达相对稳定结构，C错误；A，D属于稳定结构，但表示的粒子为离子，A，D均错误。7．已知某元素的原子核外最外层电子数＝最内层电子数＝电子层数，则该元素是()A．氦 B．锂C．铍 D．镁【答案】C8．下列离子与氖原子核外电子数不同的是()A．Na＋ B．F－C．Al3＋ D．S2－【答案】D9．某1～18号元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，那么该原子()A．有3个电子层 B．有2个电子层C．最外层电子数是8 D．核电荷数是10【答案】B【解析】该原子只有2个电子层，第一层为2个电子，第二层为6个电子。10．(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是______________。(2)已知某粒子的结构示意图为。试回答：①当x－y<10时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。②当y＝8时，粒子可能为(填名称)：________、________、________、________、________。【答案】(1)(2)①阴离子②氩原子氯离子硫离子钾离子钙离子【解析】(1)设：核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝eq\f(3y,5)。因原子的最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3时合理，该元素的核电荷数为15。(2)①当x－y<10时，x<10＋y，说明核电荷数小于核外电子数，所以该粒子应为阴离子；②当y＝8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子。11．下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。(1)属于阳离子结构的粒子是__________(填编号，下同)。(2)具有稳定性结构的原子是__________。(3)只能得电子的粒子是________；只能失电子的粒子是__________；既能得电子，又能失电子的粒子是__________。(4)某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的离子结构示意图可能是__________________。(5)某元素W的原子结构示意图如图，则元素W为______________。(6)上述微粒阴离子与阳离子可构成一种化合物的化学式为__________________(填一种)。【答案】(1)③⑤⑧(2)②(3)③⑤⑧①④⑥⑦(4)⑤(5)⑦(6)MgF2(或AlF3、MgS等任写一种)B组·能力提升12．已知R2－的核内有n个中子，R原子的质量数为A，则mgR2－含有电子的物质的量为()A.eq\f(mA－n,M)mol B.eq\f(A－n－2,Mm)molC.eq\f(mA－n－2,M)mol D.eq\f(mA－n＋2,M)mol【答案】D【解析】R2－含有的电子数为(A－n＋2)，mgR2－的物质的量为eq\f(m,M)mol，则mgR2－中含有的电子的物质的量为eq\f(mA－n＋2,M)mol。13．短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是()A．C>D>B>A B．D>B>A>CC．A>D>C>B D．B>A>C>D【答案】A【解析】A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，A的原子序数为6；B元