高三化学一轮复习讲义 31　第一篇　第三部分　专题5　第22讲　元素周期表　元素周期律(基础课)

第22讲元素周期表元素周期律(基础课)1．掌握元素周期律的实质。了解元素周期表的结构(周期、族、区)及其应用。2．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。3．以ⅠA族和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。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。5．熟悉常见元素的化合价，能根据化合价书写化学式，或根据化学式判断元素化合价。6．了解电离能、电负性的含义，并能说明元素的某些性质。元素周期表的结构及其应用1．原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数＝__________＝__________＝__________。2．元素周期表的编排3．元素周期表的结构(1)周期(7个横行⇒7个周期)短周期(三短)长周期(四长)序号1234567元素种数______________0族元素原子序数__________86118(2)族(18个纵列⇒16个族)主族列121314151617族______________副族列345671112族______________Ⅷ族第__________3个纵列0族第__________纵列(3)分区与外围电子排布式分区元素分布外围电子排布式元素性质特点s区____________________除氢外都是活泼金属元素p区____________________(He除外)最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑)d区__________(n－1)d1～9ns1～2(Pd除外)d轨道也不同程度地参与化学键的形成ds区__________(n－1)d10ns1～2金属元素f区镧系、锕系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2镧系元素化学性质相近、锕系元素化学性质相近非金属区与金属区①分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为非金属元素区和金属元素区的分界线。②元素分区：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。(4)元素周期表中的特殊元素位置①过渡元素：元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。②镧系：元素周期表第6周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。③锕系：元素周期表第7周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。④超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。⑤碱金属元素[ⅠA族元素(氢元素除外)]，卤族元素(ⅦA族元素)，氧族元素(ⅥA族元素)，氮族元素(ⅤA族元素)，碳族元素(ⅣA族元素)。4．元素周期表的三大应用(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新材料(3)用于工农业生产探矿(地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系对其有指导意义)、研制农药材料等。1．(2025·江苏海门中学第一次调研)我国科学家利用月壤制取水的研究取得重大进展，月壤中Ca、Ti、Fe、H、O等元素含量丰富。下列元素不属于主族元素的是()A．H B．FeC．O D．Ca2．某X元素基态原子的外围电子排布式为4d105s1。则X元素处于第________周期__________——根据结构或原子序数确定元素的位置1．如图为元素周期表中元素X的信息。下列关于X的说法正确的是()A．处于s区B．质量数为74.92C．处于第4周期ⅢA族D．核外电子排布式为[Ar]3d104s24p32．元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是()A．第9列元素中可能有非金属元素B．第15列元素的基态原子最外层的电子排布是ns2np5C．最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列D．第11、12列为d区的元素——元素周期表中的定量关系及应用3．元素周期表中的前4周期，两两相邻的5种元素如图所示，若B元素的核电荷数为a。下列说法正确的是()A．B、D的原子序数之差可能为2B．E、B的原子序数之差可能是8、18或32C．5种元素的原子序数之和为5a＋10D．A、E的原子序数之差可能是74．(2024·百色模拟)人类对原子结构的认识是研究物质微观结构的重要方面。(1)英国物理学家汤姆生发现原子中存在电子，于是提出了原子结构模型，称为“________”模型。(2)1～17号元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，原子最外层电子数之和为23，其中X、Y、Z三种元素的简单离子的核外电子数相同，X与Z在周期表中的位置如图所示，已知W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数，请完成下列问题：①画出Y元素形成的阳离子的结构示意图____________________________。②写出由X、Z元素形成的化合物与氢氧化钾反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．元素周期表中原子序数的定量关系(1)同主族、邻周期元素的原子序数之差①元素周期表中左侧(ⅠA、ⅡA族)同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类数目；②元素周期表中右侧(ⅢA～ⅦA族)同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类数目。(2)同周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数差可能为1、11、25。2．奇偶关系原子序数是奇(偶)数的主族元素，其所在主族序数必为奇(偶)数。元素周期律及其应用1．元素周期律2．电离能(I)与第一电离能(I1)定义气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的__________，符号：I1，单位：__________规律同周期：ⅠA族元素的I1__________，0族元素的I1__________，总体呈现从左至右增大的变化趋势(ⅡA、ⅤA族元素反常)同主族：从上到下I1__________同种元素的逐级电离能逐渐__________，即I1__________I2__________I3。不同能层的逐级电离能发生突跃，如Na的I1≪I2应用①判断元素的金属性和非金属性强弱。一般I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强②判断元素在化合物中的化合价。如K：I1≪I2<I3表明K原子易失去1个电子形成＋1价阳离子③判断元素原子核外电子的分层排布情况。如Li：I1≪I2<I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L)上，且最外层上只有一个电子3．电负性含义用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对__________的吸引力越大标准以氟的电负性为__________和锂的电负性为__________作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)变化规律金属元素的电负性一般__________1.8，非金属元素的电负性一般__________1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右在元素周期表中，一般同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐__________，同主族从上到下，元素的电负性逐渐__________应用①判断元素金属性、非金属性强弱。一般电负性越大，非金属性越强，金属性越弱②判断化学键的类型。一般认为，如果两种成键原子间的电负性差值大于1.7，通常形成__________键；若差值小于1.7，通常形成__________键。如Al与Cl的电负性差＜1.7，Al—Cl键为共价键③判断元素在化合物中的价态。元素电负性大(小)的多表现__________(正)价。如ClO2中氯元素呈__________价4．主族元素的周期性变化规律内容同周期(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__________原子半径____________________元素的性质金属性____________________非金属性____________________主要化合价一般，最高正价：__________负化合价：__________最高正价数＝__________(O、F除外)负化合价＝主族序数－8第一电离能呈现增大的趋势逐渐减小电负性逐渐__________一般逐渐__________化合物性质最高价氧化物对应水化物酸性逐渐__________碱性逐渐__________酸性逐渐__________碱性逐渐__________最简单气态氢化物稳定性逐渐__________还原性逐渐__________稳定性逐渐__________还原性逐渐__________离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐__________，阴离子还原性逐渐__________阳离子氧化性逐渐__________，阴离子还原性逐渐__________5．对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与__________的主族元素的有些性质是相似的，如。6．元素金属性和非金属性强弱的判断方法三反应置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性__________与氢气反应越容易，生成的最简单气态氢化物的稳定性__________，或最高价氧化物对应水化物的酸性__________，则非金属性越强氧化性金属离子的氧化性越弱，对应金属性__________还原性非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应非金属性__________7．粒子半径比较方法除了周期表中处于同周期或是同主族元素的原子半径比较外，命题中出现最多的是比较非同周期或非同主族元素的原子半径、离子半径。通常采用的是“三看法”比较粒子半径大小。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强。 ()(2)同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱。 ()(3)第2周期元素从左到右，最高正价从＋1价递增到＋7价。 ()(4)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。 ()(5)铝元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能。 ()(6)主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。 ()2．(2023·南宁模拟)下图是元素周期表的一部分，根据表中①～⑩元素，请按要求回答下列问题。(1)元素③在周期表中的位置是________。(2)原子半径：⑥________(填“>”“<”或“＝”，下同)⑧，比较简单氢化物的热稳定性：④________⑧。(3)①～⑩元素的最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是____________(填化学式，下同)，酸性最强的是____________。(4)②的单质与⑧的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________。——电离能与电负性的比较与应用1．(2025·江苏前黄高级中学10月月考)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是()A．原子半径：O<N<CB．第一电离能：C<N<OC．在水中的溶解度：苯<苯酚D．苯和苯酚中C的杂化方式相同2．下面给出14种元素的电负性：元素AlBBeCClFLi电负性1.52.01.52.53.04.01.0元素MgNNaOPSSi电负性3.00.93.52.12.51.8已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是____________________________________________________________________。(2)通过分析电负性值变化规律，确定镁元素电负性的最小范围是________。(3)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：A．Li3N B．BeCl2C．AlCl3 D．SiC属于离子化合物的是________(填字母)；属于共价化合物的是________(填字母)；请设计一个实验方案证明上述所得到的结论：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在P与Cl组成的化合物中，Cl元素显____(填“正”或“负”)价，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(1)利用洪特规则特例可解释：①基态Cr、Cu原子核外电子排布式，如Cr：Ar3d54s1，Cu：[Ar]3d104s1；②第一电离能反常大，如I1(N)＞I1(O)；③稳定性强弱，如Cu2O比CuO(2)元素的第一电离能与元素的电负性不完全一致，如I1：F>N>O，电负性：F>O>N。(3)共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。(4)同周期稀有气体元素的第一电离能最大，但电负性最大的是ⅦA族元素。——元素周期律及性质探究3．(2025·江苏海安高级中学10月月考)黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为2KNO3＋S＋3C点燃K2S＋N2↑＋3CO2↑。下列说法正确的是()A．半径：r(S2-)<r(K＋)B．电负性：χ(C)<χ(O)C．沸点：CO2<N2D．酸性：HNO3<H2CO34．下列关于金属性、非金属性强弱判断不正确的是()A．2C＋SiO2高温2CO↑＋Si，说明非金属性：C＞SiB．同浓度下碱性：KOH＞Mg(OH)2，说明金属性：K＞MgC．氟气与氢气在暗处相遇就会爆炸，氯气与氢气混合在光照或点燃时发生爆炸，说明非金属性：F＞ClD．Fe投入CuSO4溶液中有红色物质生成，说明金属性：Fe>Cu5．(2023·南京模拟)3-氨基-1-金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗Ⅱ型糖尿病)，其