专题十五 元素周期律.docx

1、 1 专题十五专题十五 元素周期律元素周期律 元素周期表元素周期表 【知识目标】【知识目标】 学习内容 学习水平 元素周 期律 1、同主族元素性质递变规律 理解 2、短周期中同周期元素性质递变规律 理解 元素周 期表 1、元素周期表结构 理解 2、 元素在周期表中的位置与原子结构的 关系 理解 3、元素周期表的应用 综合 考点考点 1、元素性质、元素性质递变规律递变规律 知知 识识 梳梳 理理 周期律的含义 元素性质随原子序数原子序数递增而呈周期性周期性变化 周期律的本质 元素原子的核外电子排布核外电子排布呈周期性变化 递 变 规 律 主族元素 相关性质 同周期（从左右） 同主族（从上下） 电

2、子排布 电子层数相同，最外层电子数增多 （ns1 ns2np5） 电子层数递增，最外层电子数相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 主要化合价 最高正价（+1 +7） 非金属最低负价（-4 -1） 最高正价、最低负价基本相同 失电子能力 金属性 逐渐减小 逐渐减弱 逐渐增大 逐渐增强 得电子能力 非金属性 逐渐增大 逐渐增强 逐渐减小 逐渐减弱 几点注意 1、主族元素电子排布与化合价的关系： （1）价电子 = 最外层电子数 = 最高正价= 8 |最低负价|（非金属） （2）H 最低负价为-1 价；O 无最高正价；F 无正价。 2、电子排布与化学性质的关系： （1）电子层数多、最外层电子少 容易失电

3、子 金属性强(Cs) （2）电子层数少、最外层电子多 容易得电子 非金属性强(F) （3）当电子排布为 ns2np6和 1s2时为稳定结构 知知 识识 应应 用用 【例 1】下列元素中原子半径最大的是 A镁 B钠 C铝 D氯 【例 2】某元素 X 的气态氢化物的化学式为 HX，则 X 的最高氧化物的水化物的化学式为 AH2XO4 BH3XO4 CHXO3 DHXO4 【例 3】关于卤族元素（用 X 代表）的下列叙述不正确的是 A最高化合价为+7 B氢化物的通式为 HX C非金属性由上到下递减 D原子半径由上到下递增 2 【例 4】某主族元素 R 的最外层电子排布为 ns2np2，该元素形成的最

4、高价含氧酸的化学式可能 为 AH2XO4 BH3XO4 CH2XO3 DHXO4 【例 5】有人认为在元素周期表中，位于A 族的氢元素，也可以放在A 族，下列物质能 支持这种观点的是 AHF BH3O+ CNaH DH2O2 【例 6】下列元素中原子半径大于氮的是 A氟 B硅 C氢 D氧 【例 7】下列肯定属于同族元素且性质相似的是 A最外层电子排布式：A 为 2s2，B 为 1s2 B结构示意图：A 为+10 28，B 为+112 8 CA 原子 2p 轨道上有 1 个未成对电子，B 原子 3p 轨道上也有 1 个未成对电子 DA 原子 2p 轨道上有一对成对电子，B 原子 3p 轨道上也有

5、一对成对电子 考点考点 2、元素金属性与非金属性强弱的比较、元素金属性与非金属性强弱的比较 知知 识识 梳梳 理理 金 属 性 比 较 本质 原子越易失电子，金属性越强，原子越易得到电子，非金属性越强 理论 依据 1、同一周期从左到右金属性减弱，同一主族从上到下金属性增强(理论) 2、在金属活动顺序表中越靠前，金属性越强 实验 事实 单质性质 化合物性质 周期律 单质与水或酸（H+）反应越剧烈， 金属性越强 最高价氧化物对应水化物碱性越强， 金属性越强 氧化 还原 单质还原性越强，金属性越强 简单阳离子氧化性越弱， 金属性越强 相对活泼的金属可以置换出相对不活泼的金属 电化学 两种金属作为原电

6、池电极时， 较活泼的金属作负极 电解金属盐溶液时， 较不活泼的金属易在阴极析出 非 金 属 性 比 较 本质 原子越易得电子，非金属性越强 理论 依据 同一周期从左到右非金属性增强，同一主族从上到下非金属性减弱 实验 事实 单质性质 化合物性质 周期律 与 H2化合越易，非金属性越强 气态氢化物越稳定，非金属性越强 最高价氧化物的水化物酸性越强， 非金属性越强 氧化 还原 单质氧化性越强，非金属性越强 阴离子还原性越弱，非金属性越强 相对活泼的非金属可以置换出相对不活泼的非金属 电负性 两种元素形成的化合物，显示负价的元素非金属性强 与同一元素（如 H）形成共价键，共用电子对偏转大的，非金属性

7、强 3 几点注意 1、氟、氧元素没有最高正价，故也没有高最价氧化物的水化物 2、碳的气态氢化物 CH4比氮的气态氢化物 NH3稳定 3、区别单质的活泼性与元素的金属性、非金属性的关系： （1）金属性、非金属性是指原子得失电子能力，只与原子结构有关 （2）单质的活泼性除了与原子结构有关外，还与形成单质的化学键有关 知知 识识 应应 用用 【例 1】举例事实说明金属钠的金属性强于金属镁。 【例 2】不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是 ACl2能与 H2S 溶液发生置换反应 B受热时 H2S 易分解，而 HCl 难分解 C硫与氯形成的化合物(SCl2)，其中硫元素显+2 价 D溶于水时 HC

8、l 是强酸，H2S 是弱酸 【例 3】下列操作能用于比较钙和镁的金属性强弱的是 A将钙放入硫酸镁溶液中进行置换 B观察钙和镁与水反应的速率 C测定氯化钙与氯化镁溶液的 pH 值 D查阅钙和镁的熔点数据 【例 4】碱性介于 KOH 和 Mg(OH)2之间的是下列碱是 ANaOH BAl(OH)3 CCa(OH)2 DRbOH 【例 5】下列操作能比较氯元素与硫元素非金属性强弱的是 A单质的密度大小 BHCl、H2S 的沸点高低 CCl2、S 与 H2反应的难易 D同浓度 H2SO4、HClO4溶液的 pH 值大小 【例 6】能说明氮元素的非金属性比碳元素强的事实是 A共用电子对偏向：H-N H-

9、C B氧化性：NO2 CO2 C酸性：HNO3 H2CO3 D沸点：NH3 CH4 【例 7】元素周期表中元素的性质存在递变规律，下列比较正确的是_。 A碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3 B酸性：H4SiO4H3PO4HNO3 C氢化物稳定性：PH3H2SH2O D与 NaOH 溶液反应的剧烈程度：NaMg Al 考点考点 3、元素周期表结构与应用、元素周期表结构与应用 知知 识识 梳梳 理理 周 期 表 编 排 原 则 与 结 构 原则 周期数 = 电子层数 最外层电子数 = 主族序数 结构 7 个横行，7 个周期（三短三长一不全三短三长一不全） 短周期：包括 1、2、3 三个周期

10、，所含元素种类分别为 2、8、8 长周期：包括 4、5、6 三个周期，所含元素种类分别为 18、18、32（含镧系） 不完全周期：第 7 周期（含锕系） 18 个纵行，16 个族（七主七副，三七主七副，三 VIII 一零一零） 主族：由短周期和长周期元素共同构成（12、1317 列） 副族：仅由长周期元素构成（37，1112 列） VIII 族：共三列，包含 Fe 等元素（810 列） 零族：稀有气体元素（18 列） 4 形状 记住边界与分界线 周 期 表 的 应 用 预测 元素 性质 一般原则：求同存异求同存异 即根据同主族元素的相似性和递变性预测。 特殊规则：对角相似 即周期表中左上角与右

11、下角两元素性质相似。 寻找 新的 物质 半导体材料金属与非金属交界处的元素 优良的催化剂过渡元素 耐高温、耐腐蚀的特种合金材料过渡元素 高效农药右上角非金属（Cl、S、P、N、As 等元素） 知知 识识 巩巩 固固 【例 1】 （1）上表中的实线是元素周期表部分边界，请在表中用实线补全元素周期表边界。 （2）元素甲是第三周期A 族元素，请在右边方框中按氦元素（图 1)的式样，写 出元素甲的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量和最外电子层排布。 （3）元素乙的 3p 亚层中只有 1 个电子，则乙原子半径与甲原子半径比较：_ 甲、乙的最高价氧化物水化物的酸性强弱为：_（用化学式表示） 。 （

12、4）元素周期表体现了元素周期律，元素周期律的本质是原子核外电子排布的_， 请写出元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系： _ 【例 2】 H B C N O F Si P S Cl As Se Br Te I At 117 （1）从表中可以看出，除 H 外，其余非金属元素原子_（填序号） a最外层电子数都大于 4 b最外层电子数都大于电子层数 （2）以下关于元素的用途中叙述正确的是_（填序号，答案可能不止一个） aP、S、Cl 等元素的化合物常用来制取农药 非金属 过渡金属 5 bSi、Ge 可用于制半导体材料 c钨是熔点最高的金属，可与钠制成合金 （3） 美俄科学家 2006 年 10

13、 月 5 日宣布他们制得了 118 号元素。 试分析， 若制得 117 号元素 （位 置见表） ，按元素周期表中金属与非金属的分区，它应是一种_（选填“金属” 、 “非 金属” ）元素，写出 117 号元素最外层电子排布式_。 【例 3】运用元素周期表的知识分析下面的推断，其中错误的是 A铍（Be）是一种轻金属，它的氧化物的水化物可能具有两性 B砹是一种有色固体，HAt 很不稳定，AgAt 有色难溶于水 C硫酸锶（SrSO4）是难溶于水和盐酸的白色固体 D硒化氢（H2Se）是无色、有毒，比 H2S 稳定的气体 【例 4】元素周期表的过渡金属中能找到 A新制农药元素 B制催化剂元素 C制半导体元

14、素 D非金属元素 【例 5】元素周期律的发现被恩格斯誉为 “科学研究的一大功绩” ，元素周期表是元素周期律的 具体表现形式。 （1）元素周期律的发现者是俄国化学家_ A拉瓦锡 B居里夫人 C卢瑟福 D 门捷列夫 现代化学认为_， 这个规律就是元素周期 律。 （2）下图是现代元素周期表的一部分。 a b c d e X Y Z a 元素原子核外共有_种不同能级的电子，其中含有_个不成对电子。 c 元素单质与 b 元素最高价氧化物水化物之间发生反应的化学方程式为： _。 元素 d 与元素 e 相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，写出可以验证该结论的 一个化学反应方程式：_。 （3）元素周期

15、表对工农业生产和科学研究具有指导意义。一个常见的用途是预测元素性质。 X 元素是镓(Ga)。已知镓的化学性质与铝相似，请写出氢氧化镓的电离方程式： _ 下列关于 Y 元素说法正确的是_ A是一种非金属元素 B最高价氧化物的水化物化学式为 R(OH)4 C氢化物的稳定性高于 SiH4 D它的最外层电子排布为 5s25p2 Z 元素单质或化合物可能的用途有_ A对人畜无害的新型农药 B工业生产上高效的催化剂 C电子工业中优良的半导体材料 D优良的合金材料 6 考点考点 4、 “位构性”三角关系及元素推断、 “位构性”三角关系及元素推断 知知 识识 梳梳 理理 位构性 三角关系 元素 推断方法 1、

16、独立推断 2、关联推断 知知 识识 应应 用用 【例 1】四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息进行推测。 元素 T X Y Z 性质 结构 信息 原子核外 s 电子总 数等于 p 电子总数； 人体内含量最多的元 素，且其单质是常见 的助燃剂。 单质为双原子分 子，分子中含有 3 对 共用电子对，常温下 单质气体性质稳定， 但其原子较活泼 单质质软、银白色 固体、导电性强。 单质在空气中燃烧 发出黄色的火焰。 第三周期元素 的简单离子中 半径最小 元素 符号 【例 2】下表为部分短周期元素的性质或原子结构 元素编号 元素性质或原子结构 W 原子序数周期数族序数 X 原子核外 p 电子

17、数比 s 电子数多 1 Y 最高价氧化物对应水化物是一元强酸 Z 所形成的离子与氖原子核外电子排布相同且带2个单位电荷 （1）X元素可能是 （填元素符号） 原子结构 原子序数=质子数 周期数=电子层数 主族序数=最外层电子数 化合价 电子层结构 原子半径 金属性、非金属性 周期表中位置 同周期：递变性 同主族：递变性、相似性 元素性质 元素特性 结构特性 定量计算 确定周期 表中位置 确定元素 名称 化合价 原子半径 电负性 确定周期 表中位置 确定元素 名称 7 （2）若原子半径X （填化学式）。 （3）若原子序数XY，且X、Y属同周期，X的单质是生活中常用的金属，则X、Y元素的最高 价氧化

18、物对应水化物的酸性强弱为 （填化学式）。 （4）写出由W、Y、Z三种元素组成的两种化肥的化学式 、 。 【例 3】四种短周期元素的性质或结构信息如下表。氢根据信息回答下列问题。 元素 A B C D 性质 结构 信息 室温下单质呈粉末状 固体， 加热易熔化。 单质 在空气中燃烧， 发出明亮 的蓝紫色火焰。 单质常温、常压下是 气体，能溶于水。 原子的M层有1个未 成对的 p 电子。 单质质软、银白色固 体、导电性强。 单质在空气中燃烧发 出黄色的火焰。 原子最外层电子层上 s 电子数等于 p 电子数。 单 质为空间网状晶体， 具有 很高的熔、沸点。 （1） B 元素在周期表中的位置 ， 写出

19、A 原子的电子排布式 。 （2）写出 C 单质与水反应的化学方程式 。 （3）A、B 两元素非金属性较强的是(写元素符号) 。写出证明这一结论的一 个实验事实 。 【例 4】现有若干短周期元素简单离子的半径与所带电荷关系 元素编号 a b c d e f 离子半径 /pm 136 171 31 140 181 50 离子所带电荷 -1 -3 +2 -2 -1 +3 将 af 的元素编号 填入下面的元素周期表中 元素 e 原子核外共有_种不同能级的电子，其中含有_个不成对电子。 某短周期非金属元素位于 f元素的相邻周期的相邻主族， 写出该元素原子的核外电子排布式： _。 该元素单质与 b 元素最高价氧化物水化物之间发生反应的化学方 程式为：_。 元素 a 与元素 d 相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，写出可以验证该结论的 一个化学反应方程式：_。