高考化学一轮复习专题5第2讲元素周期表和元素周期律学案新人教版.docx
《高考化学一轮复习专题5第2讲元素周期表和元素周期律学案新人教版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学一轮复习专题5第2讲元素周期表和元素周期律学案新人教版.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考化学一轮复习专题5第2讲元素周期表和元素周期律学案新人教版
第2讲元素周期表和元素周期律
[考纲要求]
1.掌握元素周期律的实质。
了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
2.以第三周期为例,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。
元素周期表的结构
知识梳理
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.编排原则
3.元素周期表的结构
(1)周期(7个横行,7个周期)
短周期
长周期
序号
1
2
3
4
5
6
7
元素种类
____
____
____
____
18
32
32
0族元素
原子序数
____
____
____
36
54
86
118
(2)族(18个纵行,16个族)
主族
列
1
2
13
14
15
16
17
族
____
ⅡA
____
ⅣA
____
ⅥA
____
副族
列
3
4
5
6
7
11
12
族
____
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
____
ⅡB
Ⅷ族
第__________,共3个纵行
0族
第____纵行
(3)元素周期表的分区
族
周期
ⅠA ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA 0
1
2
3
4
5
6
7
①分界线:
如上图所示,沿着元素周期表中__________与____________的交界处画一条斜线,即为________和____________的分界线(氢元素除外)。
②分界线附近的元素,既能表现出一定的______,又能表现出一定的__________。
4.元素周期表中的特殊位置
(1)过渡元素:
元素周期表中部从____族到____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____周期中,57号元素镧到71号元素镥共____种元素。
(3)锕系:
元素周期表第____周期中,89号元素锕到103号元素铹共____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。
[回扣判断](正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)元素周期表中共有18个纵行,16个族( )
(2)同主族元素的最外层电子数一定相同( )
(3)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素( )
(4)ⅠA族全部是金属元素( )
(5)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格,它们是同位素( )
(6)两短周期元素原子序数相差8,则周期数一定相差1( )
(7)某元素原子的核电荷数为53,则该元素位于第五周期ⅦA族( )
[重点提醒]
(1)在描述元素在Ⅷ族时,不要写成ⅧB。
(2)元素周期表中,族序数Ⅱ、Ⅲ是主族和副族的分界线,第一次分界时主族(ⅡA)在副族(ⅢB)之前,第二次分界时副族(ⅡB)在主族(ⅢA)之前。
(3)元素种类最多的族是ⅢB族,共有32种元素,形成化合物种类最多的为ⅣA族。
对点速练
练点一 元素周期表的结构信息
1.铟产业被称为“信息时代的朝阳产业”。
元素周期表中铟的数据如图,下列说法完全正确的是( )
A.铟元素的质量数是114.8
B.铟元素的相对原子质量是114
C.铟元素是一种副族元素
D.铟原子最外层有3个电子
2.结合如图所示元素周期表,回答下列问题:
(1)表中所列元素,属于短周期元素的有________(填字母,下同),属于主族元素的有________;g元素位于第________周期________族;i元素位于第________周期第________族。
(2)f元素位于第________周期第________族,请按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量:
______________。
练点二 元素周期表局部判断
3.A、B、C均为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。
已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍,则A、B、C分别为( )
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si
C.O、P、ClD.C、Al、P
4.如图为元素周期表中前四周期的一部分,若B元素的核电荷数为x,则这五种元素的核电荷数之和为( )
A.5x+10B.5x
C.5x+14D.5x+16
5.已知X、Y、Z三种主族元素在周期表中的位置如图所示,设X的原子序数为a。
则下列说法不正确的是( )
Y
X
Z
A.Y与Z的原子序数之和可能为2a
B.Y的原子序数可能为a-17
C.Z的原子序数可能为a+31
D.X、Y、Z一定为短周期元素
练点三 元素周期表中元素原子序数判断
6.
(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能是______________________________。
(2)若甲、乙分别是同一周期的第ⅡA族和第ⅦA族元素,原子序数分别为m和n,则m和n的关系可能为______________________。
规律技巧
元素周期表结构中隐含的两个关系
1.同周期主族元素原子序数差的关系
(1)短周期元素原子序数差=族序数差。
(2)两元素分布在过渡元素同侧时,原子序数差=族序数差。
两元素分布在过渡元素两侧时,四或五周期元素原子序数差=族序数差+10,六周期元素原子序数差=族序数差+24。
(3)第四、五周期的第ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11,第六周期为25。
2.同主族、邻周期元素的原子序数差的关系
(1)ⅠA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。
(2)ⅡA族和0族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、8、18、18、32。
(3)ⅢA~ⅦA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、18、18、32。
元素周期律
知识梳理
1.元素周期律
2.元素周期律的具体内容
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子结构
核电荷数
逐渐____
逐渐____
电子层数
____
逐渐____
原子半径
逐渐____
逐渐____
离子半径
阳离子逐渐____
阴离子逐渐____
r(阴离子)__r(阳离子)
逐渐____
性质
化合价
最高正化合价由____→____(O、F除外)
负化合价=____________
相同
最高正化合价=________(O、F除外)
元素的金
属性和非
金属性
金属性逐渐____
非金属性逐渐____
金属性逐渐____
非金属性逐渐____
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____
气态氢化物
稳定性
逐渐____
逐渐____
最高价氧化物
对应的水化物
的酸碱性
碱性逐渐____
酸性逐渐____
碱性逐渐____
酸性逐渐____
[回扣判断](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)P的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强( )
(3)O、S、P元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增( )
(4)同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱( )
(5)第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7( )
(6)同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强( )
(7)在主族元素中,最高正化合价均等于主族序数( )
(8)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强( )
[重点提醒]
元素周期律(表)的现实意义
1.根据元素周期表中的位置寻找未知元素
2.预测元素的性质(由递变规律推测)
(1)比较不同主族、不同周期元素的性质
如金属性Mg>Al,Ca>Mg,则碱性Mg(OH)2>Al(OH)3,Ca(OH)2>Mg(OH)2。
(2)推测未知元素的某些性质
如:
已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2难溶。
3.启发人们在一定区域内寻找新物质
(1)半导体元素在金属与非金属分界线附近,如:
Si、Ge、Ga等。
(2)农药中常用元素在右上方,如:
F、Cl、S、P、As等。
(3)催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找,如:
Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
对点速练
练点一 微粒半径大小的比较
1.已知短周期元素的四种离子A2+、B+、C3-、D-具有相同的电子层结构,则下列叙述中正确的是( )
A.原子序数:
D>C>B>A
B.原子半径:
B>A>C>D
C.离子半径:
C3->D->A2+>B+
D.氧化性:
A2+>B+,还原性:
C3-2.下列各组微粒中微粒半径由大到小的是( )
A.O、Cl、S、P
B.Al3+、Mg2+、Ca2+、Ba2+
C.K+、Mg2+、Al3+、H+
D.Li、Na、K、Cs
技能归纳
“三看”法快速判断简单粒子半径大小
一看电子层数:
最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。
二看核电荷数:
当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小。
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,半径越小。
练点二 元素性质综合判断
3.根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息,下列叙述正确的是( )
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.186
0.143
0.089
0.104
0.074
主要化合价
+1
+3
+2
+6、-2
-2
A.E2-与B3+的核外电子数不可能相等
B.离子半径大小A+C.最高价氧化物对应水化物的碱性AD.氢化物的稳定性D>E
4.已知1~18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-具有相同的电子层结构,下列关系正确的是( )
A.质子数:
c>d
B.离子的还原性:
Y2->Z-
C.氢化物的稳定性:
H2Y>HZ
D.原子半径:
X5.叶腊石是一种重要的化工原料,化学式为X2[Y4Z10](ZW)2,其中X、Y、Z、W为短周期元素,X与Y为同一周期相邻元素,Y的最外层电子数为次外层的一半,X为地壳中含量最多的金属元素,X的离子与ZW-含有相同的电子数。
下列说法正确的是( )
A.原子半径:
Y>X>Z>W
B.最简单氢化物的沸点:
Y>Z
C.Z和W可组成多个等电子微粒
D.X和Y的最高价氧化物对应的水化物能够反应生成盐和水
方法总结
金属性和非金属性强弱的判断方法
三
表
元素周期表
金属性“右弱左强,上弱下强,右上弱左下强”;非金属性“左弱右强,下弱上强,左下弱右上强”
金属活动性
顺序表
按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序,金属性逐渐减弱
非金属活动
性顺序表
按F、O、Cl、Br、I的顺序,非金属性逐渐减弱
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
酸反应
越剧烈,或最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则金属性越强
与氢气反应
越容易,生成的气态氢化物的稳定性越强,或最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则非金属性越强
1.[2019·全国卷Ⅰ,13]科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。
下列叙述正确的是( )
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
2.[2019·全国卷Ⅱ,9]今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。
下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。
下列说法错误的是( )
A.原子半径:
WB.常温常压下,Y单质为固态
C.气态氢化物热稳定性:
ZD.X的最高价氧化物的水化物是强碱
3.[2019·全国卷Ⅲ,9]X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。
X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。
下列叙述正确的是( )
A.熔点:
X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:
X的氢化物大于Z的氢化物
C.X与Z可形成离子化合物ZX
D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
4.[2018·全国卷Ⅰ,12]主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。
W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。
下列说法正确的是( )
A.常温常压下X的单质为气态
B.Z的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W与Y具有相同的最高化合价
5.[2018·全国卷Ⅱ,10]W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。
W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。
下列叙述正确的是( )
A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D.W的氧化物对应的水化物均为强酸
6.[2018·北京卷,8]下列化学用语对事实的表述不正确的是( )
A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:
C17H35COOH+C2H
OH
C17H35COOC2H5+H
O
B.常温时,0.1mol·L-1氨水的pH=11.1:
NH3·H2ONH
+OH-
C.由Na和Cl形成离子键的过程:
D.电解精炼铜的阴极反应:
Cu2++2e-===Cu
7.[2017·全国卷Ⅰ,12]短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。
由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。
下列说法不正确的是( )
A.X的简单氢化物的热稳定性比W强
B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
8.[2016·全国卷Ⅰ]
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。
m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。
上述物质的转化关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小WB.元素的非金属性Z>X>Y
C.Y的氢化物常温常压下为液态
D.X的最高价氧化物的水化物为强酸
基于元素周期表的选择性推断
【知识基础】
元素性质选择性推断的核心基础是下图所示的元素“位—构—性”关系。
常见的推断方式有以下三个方向
1.结构与位置互推是解题的核心
(1)掌握四个关系式:
①电子层数=周期数;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=主族序数(O、F除外),负价=主族序数-8。
(2)熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律:
①“凹”型结构的“三短三长一不全,七主七副八零完”;②各周期元素种类;③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置;④同主族上下相邻元素原子序数的关系。
2.性质与位置互推是解题的关键
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律,主要包括:
(1)元素的金属性、非金属性;
(2)气态氢化物的稳定性;(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性;(4)金属与水或酸反应置换H2的难易程度。
3.结构和性质的互推是解题的要素
(1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性;
(2)同主族元素最外层电子数相同,化学性质相似;(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点;(4)判断元素金属性和非金属性的强弱。
【素养专练】
1.[2019·北京卷,8]2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。
中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。
铟与铷(37Rb)同周期。
下列说法不正确的是( )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.
In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:
In>Al
D.碱性:
In(OH)3>RbOH
2.下列有关第114号和第116号元素的说法错误的是( )
A.两种元素位于同一周期
B.116号元素位于第ⅥA族
C.两种元素都是活泼的非金属元素
D.114号元素的原子半径比116号元素的大
3.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,X与Y形成的化合物能与水反应生成酸且X、Y同主族,两元素核电荷数之和与W、Z的原子序数之和相等,则下列说法正确的是( )
A.Z元素的含氧酸是最强酸
B.原子半径:
X>Z
C.气态氢化物热稳定性:
W>X
D.W与Y可以存在于同一离子化合物中
4.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。
下列叙述正确的是( )
A.原子半径:
d>c>b>a
B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱
D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
5.根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是( )
A.气态氢化物的稳定性:
H2O>NH3>SiH4
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性:
Cl>C>Si
D.用中文“
”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
6.有A、B、C、D四种短周期元素在周期表中的位置如图所示。
已知:
A2+与C原子的电子数相差2。
下列推断不正确的是( )
A.A和D组成的化合物是弱电解质且水溶液呈酸性
B.与A同周期且与C同主族的E元素,其最高价氧化物对应水化物在某些化学反应中常作催化剂
C.离子半径:
C>A>B
D.B与C形成的化合物是冶金工业的一种原料
7.如图为元素周期表的一部分,X、Y、Z、W均为短周期元素,其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。
下列判断正确的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:
Y>Z>W
B.含Y元素的盐溶液一定显酸性
C.原子半径:
rW>rZ>rY>rX
D.X与W的气态氢化物可相互反应生成离子化合物
8.X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.R的氧化物都含有离子键
B.M的氢化物常温常压下为气体
C.最高价含氧酸的酸性:
Z<Y
D.Y形成的化合物种类最多
第2讲 元素周期表和元素周期律
基础精讲练
考点一
1知识梳理
1.核电荷数 核外电子数 质子数
2.原子序数 最外层电子数 电子层数
3.
(1)2 8 8 18 2 10 18
(2)ⅠA ⅢA ⅤA ⅦA ⅢB ⅠB 8、9、10 18 (3)B、Si、As、Te、At Al、Ge、Sb、Po 金属元素 非金属元素 金属性 非金属性
4.
(1)ⅢB ⅡB
(2)六 15 (3)七 15
回扣判断 答案:
(1)√
(2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√
2对点速练
1.解析:
该元素的原子序数为49,位于第五周期第ⅢA族,和Al处于同一主族,故D正确。
答案:
D
2.答案:
(1)a、b、c、d、e、f、g a、b、c、d、e、f 三 0 四 ⅡB
(2)三 ⅥA
3.解析:
设A的原子序数为x,则B的原子序数为x+8-1,C的原子序数为x+8+1,(x+8-1)+(x+8+1)=4x,解得x=8,所以A为O元素,B为P元素,C为Cl元素,故选C。
答案:
C
4.解析:
答案:
A
5.解析:
X、Y、Z为主族元素,Y一定不在第一周期,所以D项错误;若Y、X、Z分别位于第三、四、五周期的右边,则Y的原子序数为a-17,Y与Z的原子序数之和为2a,A、B正确;若Y、X、Z分别位于第四、五、六周期的右边,则Z的原子序数为a+31,C正确。
答案:
D
6.解析:
(1)因前六周期中元素的数目分别为2、8、8、18、18、32;同一主族中乙的原子序数可以是x+2、x+8、x+18、x+32。
(2)对于第一、二、三周期,同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数只相差5,而对于第四、五周期来说,由于存在过渡元素,同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差15;而对于第六、七周期来说,由于存在镧系和锕系元素,同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差29。
答案:
(1)x+2、x+8、x+18、x+32
(2)n=m+5、n=m+15、n=m+29
考点二
1知识梳理
1.原子序数 核外电子排布
2.增大 增大 相同 增多 减小 增大 减小 减小 > 增大 +1 +7 -(8-主族序数) 主族序数 减弱 增强 增强 减弱 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱
回扣判断 答案:
(1)×
(2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×(7)× (8)×
2对点速练
1.解析:
由于四种离子具有相同的电子层结构,离子所对应的元素应位于相邻两个周期,根据阴阳离子所带的电荷数,得出元素在周期表中的位置关系:
。
原子序数大小应为A>B>D>C,A项错误;根据原子半径的递变规律,可以判断B正确;离子半径应为C3->D->B+>A2+,C错误;还原性为C3->D-,D错误。
答案:
B
2.解析:
比较微粒半径有以下原则:
①同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,A为P>S>Cl>O;②同主族元素原子半径从上到下逐渐增大;③核外电子排布相同时,核电荷数越大,微粒半径越小,Mg2+>Al3+;④各层排布都饱和,一般电子层数越多,微粒半径越大。
故只有C正确。
答案:
C
3.答案:
B
4.解析:
因四种离子的电子层结构相同,所以质子数a、b、c、d的大小关系应为a>b>d>c,且Y、Z在上一周期,Y在Z的左边,Y的非金属性弱于Z;W、X在下一周期,X在W的左边,X的金属性强于W。
质子数d>c,A项错误;非金属性:
YY2->Z-,B项正确;非金属性:
Z>Y,故氢化物稳定性:
HZ>H2Y,C项错误;同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径:
X>W,D项错误。
答案:
B
5.解析:
由题意X、Y、Z、W分别为Al、Si、O、H,原子半径:
Al>Si>O>H,A项错误;最简单氢化物的沸点,H2O>SiH4,B项错误;Z和W可组成多个等电子微粒,如H2O、OH-、H3O