新教材化学同步新素养培优人教必修第一册讲义第四章+第二节+第二课时+元素周期表和元素周期律Word格式.docx

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1．对化学研究的指导作用

为新元素的发现及预测它们的

原子结构和性质提供线索。

如：

Ba位于周期表中第6周期第ⅡA族，则可推知Ba有

6个电子层，最外层电子数为

2，其金属性比Ca

强，比Cs

弱，即与冷水反应时比Ca

剧烈，但比Cs与冷水反应要

缓慢，碱性：

CsOH

>

Ba（OH）2

Ca（OH）2。

2．指导其他与化学相关的科学技术

1．什么元素的金属性最强？

什么元素的非金属性最强？

它们分别位于元素周期表中的什么位置？

提示：

元素周期表中左下角（放射性元素除外）元素铯为金属性最强的元素，而右上角（除惰性气体元素）元素氟为非金属性最强的元素。

2．第三周期元素R的氢化物的化学式为H2R，则该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是什么？

由分子式H2R可知R的化合价为－2价，且R位于第三周期，则R为S，S的最外层有6个电子，其最高化合价为＋6价，故其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4。

3．有人提出Li的金属性与Mg更接近，你怎么认为？

同一周期从左到右金属性减弱，所以金属性Na>

Mg；

而同一主族从上到下，金属性增强，所以Li<

Na，故金属性Li与Mg更接近。

课堂互动探究

知识点　元素位置、原子结构、元素性质之间的关系

元素的“位、构、性”关系可表示如下：

应用“位置、结构、性质”三者的关系解答问题时要注意以下几个方面：

1．原子结构

元素在周期表中的位置

结构

位置

2．原子结构

元素的化学性质

（1）最外层电子数越少，电子层数越多→越易失电子，金属性越强。

（2）最外层电子数越多，电子层数越少→越易得电子，非金属性越强。

3．元素在周期表中的位置

原子结构和元素性质

　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

[批注点拨]　

[解析]　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，若b位于第二周期，则a为He元素，He元素不是主族元素，不符合题意；

若b位于第三周期，则a为O元素，符合题意。

c所在周期数与族数相同，且原子序数大于O元素，则c为Al元素。

d与a同族，则d为S元素。

b位于第三周期，且原子序数小于Al，则b可能为Na元素或Mg元素。

同主族元素电子层数越多，原子半径越大，同周期元素的原子序数越大，原子半径越小，则原子半径：

a，A错误；

O和S都是非金属元素，而b无论是Na还是Mg，金属性都强于Al，所以4种元素中b的金属性最强，B正确；

c的氧化物的水化物为Al（OH）3，Al（OH）3为两性氢氧化物，C错误；

O和S为同主族元素，O的非金属性强于S，所以O2的氧化性比S单质的氧化性强，D错误。

[答案]　B

[练1]　下列有关元素化合价的说法正确的是（　　）

A．主族元素的最高正价均等于其族序数

B．非金属元素的最低负价均等于最高正价－8

C．金属元素无负价、氟元素无正价

D．氯元素只有－1、＋1、＋5、＋7四种价态

答案　C

解析　氟元素没有正价，A错误；

由氢元素的最低负价为－1可知，B错误；

金属元素的原子不能得到电子，故没有负价，C正确；

氯元素还有＋3、＋4等价态，D错误。

[练2]　短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子最外层只有2个电子，Z单质可制成半导体材料，W与X位于同一主族。

下列叙述不正确的是（　　）

A．元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强

B．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱

C．利用水可证明单质Y与单质Na的金属性相对强弱

D．原子半径的大小顺序：

Y>

Z>

W>

X

答案　B

解析　根据题设条件可推得X为O，Y为Mg，Z为Si，W为S。

选项A，O、S同主族，O的非金属性大于S，所以H2O的稳定性大于H2S；

选项B，Si、S同周期，S的非金属性大于Si，所以H2SO4酸性大于H2SiO3；

选项C，Na能与冷水迅速反应产生H2，Mg与冷水反应缓慢，所以Na的金属性比Mg强；

选项D，O元素在第二周期，Mg、Si、S在第三周期，所以O元素半径最小，同周期的Mg、Si、S的原子半径逐渐减小。

方法规律　元素“位、构、性”规律中的特例

（1）绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，只有氢（

H）无中子。

（2）元素周期表中的周期一般都是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始的。

（3）所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。

（4）非金属单质一般不导电，但石墨导电、晶体硅是半导体。

（5）非金属氧化物一般是酸性氧化物，但NO、CO等不是酸性氧化物。

（6）氟、氧无正价；

在Na2O2中氧显－1价；

在NaH中氢显－1价。

本章归纳总结

1.对于主族元素

（1）周期序数＝电子层数

（2）主族序数＝最外层电子数＝最高正价（其中，F、O无正价）。

2．金属与非金属分界线处的元素

（1）Al　Ge　Sb　Po；

　B　Si　As　Te　At

（2）在金属和非金属分界线附近的元素既有金属性，又有非金属性。

3．金属与非金属分界处

半导体材料

过渡元素

催化剂，耐高温、耐腐蚀的合金材料

周期表右上角

制取农药的元素

学习效果检测

1．已知砷（As）为第ⅤA族元素，下列砷元素形成的化合物的化学式错误的是（　　）

A．氢化物：

AsH3B．最高价氧化物：

As2O5

C．砷化钠：

NaAsD．含氧酸：

H3AsO4

解析　砷的化合价为－3、＋3、＋5，根据化合价规则可知C错误。

2．关于短周期的两种元素组成的化合物XY3，下列说法错误的是（　　）

A．X和Y可能位于同一周期，也可能位于不同周期

B．X可能是金属，也可能是非金属

C．X和Y一定位于不同主族

D．化合物XY3溶于水，溶液可能显碱性

解析　如果X为＋3价，为第ⅢA族元素，则Y为第ⅦA族元素；

如果X为－3价，为第ⅤA族元素，则Y可以为第ⅠA族氢元素；

如果X为＋6价，为第ⅥA族元素S，则Y可以为第ⅥA族元素O。

3．下面有关过渡元素的说法正确的是（　　）

A．新型高效催化剂多与过渡元素有关

B．高效低毒农药多与过渡元素有关

C．过渡元素中只有铁、锰等少数元素存在变价

D．大多数过渡元素的单质不能与酸反应

答案　A

解析　高效低毒农药多与元素周期表右上方的元素有关，B错误；

过渡元素多数都具有变价，C错误；

过渡元素最外电子层上的电子较少，具有较强的还原性，可与酸发生反应，D错误。

4．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。

下列说法正确的是（　　）

A．同一元素不可能既表现金属性又表现非金属性

B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族族序数

C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构

D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同

解析　第三周期的Si元素，既有金属性，又有非金属性，故A错误；

H＋最外层无电子，Li＋最外层2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故C错误；

同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同，故D错误。

5．已知铍（Be）的原子序数为4。

下列对铍及其化合物的叙述中，不正确的是（　　）

A．铍的原子半径大于硼的原子半径

B．氯化铍的分子式为BeCl2

C．氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的碱性弱

D．单质铍跟冷水反应产物为氢气

答案　D

解析　Be与B同为第二周期元素，原子序数Be<

B，根据同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，可确定原子半径：

Be>

B，A项正确；

Be与Mg、Ca同为第ⅡA族元素，故在化合物中显＋2价，B项正确；

原子序数Be<

Ca，根据同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，可知金属性：

Be<

Ca，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性就越强，所以氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的碱性弱，C项正确；

金属性：

Mg>

Be，金属性越强，其单质与水反应置换H2就越容易，Mg能与热水反应产生H2，但与冷水反应缓慢，故Be与冷水更难反应，D项错误。

6．已知元素镭（Ra）是第七周期ⅡA族的元素，下列有关推断不正确的是（　　）

A．RaSO4难溶于水

B．RaCO3的热稳定性较好

C．Ra能与冷水反应

D．Ra（OH）2的碱性很强

解析　由硫酸镁可溶于水，硫酸钙微溶于水，硫酸钡难溶于水，可推出第ⅡA族元素的硫酸盐的溶解性变化规律是从上到下逐渐降低，故RaSO4难溶于水，A正确；

由MgCO3、CaCO3、BaCO3受热均能分解可知，RaCO3的热稳定性不好，B错误；

由Mg与冷水缓慢反应，Ca与冷水剧烈反应，可推出从上到下第ⅡA族元素的单质与冷水的反应由难到易，C正确；

根据同主族元素性质的递变规律及Ba（OH）2是强碱可知，D正确。

7．下表是元素周期表的一部分，请回答下列问题：

（1）元素②的名称为________，元素⑧的符号为________。

（2）上述元素中，非金属性最强的元素符号为________，酸性最强的最高价氧化物对应水化物的化学式为________，能形成两性氢氧化物的元素符号为________。

（3）从⑤到⑪的元素中，原子半径最小的元素符号为________。

（4）设计实验证明⑤的单质活动性比⑥的单质的活动性强（简述操作过程、现象和结论）：

______________________________________________________________

____________________________________________________________________。

答案　

（1）氮　Si　

（2）F　HClO4　Al　（3）Cl

（4）将少量相同形状的Na和Mg分别投入冷水中，金属Na能与水发生剧烈反应，而金属Mg反应缓慢，说明Na比Mg活泼

解析　由元素在元素周期表中的位置关系可知，①～⑫号元素分别为C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar。

（3）同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，则从⑤到⑪的元素中，原子半径最小的为Cl。

8．请根据下图所示的元素周期表，回答下列问题：

（1）从表中可以看出，除H外，其余非金属元素原子________（填字母）。

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）以下方法可以用来比较S、Cl非金属性强弱的是________（填字母）。

a．分别测定Na2S溶液和NaCl溶液的pH

b．将Fe分别与S、Cl2反应，分析产物中Fe的化合价

c．将H2S通入氯水中，观察到有淡黄色固体析出：

H2S＋Cl2===2HCl＋S↓

（3）以下关于各元素的用途中叙述正确的是________（填字母）。

a．P、S、Cl等元素的化合物常用来制取农药

b．Si、Ge可用于制作半导体材料

c．钨是熔点最高的金属，可与钠制成合金

答案　

（1）b　

（2）bc　（3）ab　

解析　

（1）根据表中所给非金属元素的位置，除H外，每一周期的第一种非金属元素的周期序数小于主族族序数，即最外层电子数大于电子层数。

（2）判断两种元素非金属性强弱的方法有：

非金属与氢气化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应的水化物的酸性、非金属单质之间的置换反应、与变价金属反应时生成物中金属元素的价态高低等，故b、c正确。

不能根据氢化物的酸性或无氧酸盐的pH来判断。

（3）由于钨与钠的熔沸点差异很大，当金属钠已经汽化时，钨还没有熔化，二者不能融合在一起形成合金。