配套K12学习高考化学二轮复习 专题07 元素周期表和周期律考点讲解学案Word下载.docx

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原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数＝质量数－中子数。

2．1～20号元素的特殊的电子层结构

（1）最外层有1个电子的元素：

H、Li、Na、K；

（2）最外层电子数等于次外层电子数的元素：

Be、Ar；

（3）最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：

C；

（4）最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：

O；

（5）最外层电子数是内层电子数总数一半的元素：

Li、P；

（6）最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：

Ne；

（7）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：

Li、Si；

（8）次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：

Li、Mg；

（9）次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素Be、S；

（10）电子层数与最外层电子数相等的元素：

H、Be、Al。

（二）．元素周期表

1、元素周期表的结构为：

①“七横七周期，三短三长一不全；

十八纵行十六族，七主七副一Ⅷ一0”。

②从左到右族的分布：

ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。

Ⅷ族：

包括8、9、10三个纵列。

③0族：

第18纵列，该族元素又称为稀有气体元素。

其原子序数为He　2，Ne　10，Ar　18，Kr　36，Xe　54，Rn　86。

④同周期第ⅡA和第ⅢA原子序数的差值可能为：

1、11、25。

2、分区

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，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。

②各区位置：

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。

③分界线附近元素的性质：

既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。

3、元素周期表中的特殊位置

①过渡元素：

元素周期表中部从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号元素轴（U）以后的各种元素。

二、元素周期律

（一）、元素周期律

1、原子结构与元素周期表关系

①电子层数＝周期数

②最外层电子数＝主族序数＝最高正价数＝价电子数（O、F除外）

③负价绝对值＝8－主族序数

2、元素性质的递变

①主族元素同一周期原子半径从左到右依次减小（稀有气体元素除外），同一主族原子半径从上到下依次增大。

②同一周期元素从左到右（同一主族元素从下到上）元素最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，碱性依次减弱。

（二）、微粒半径大小比较的常用规律

1．同周期元素的微粒

同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小（稀有气体元素除外），如Na>

Mg>

Al>

Si，Na＋>

Mg2＋>

Al3＋，S2－>

Cl－。

2．同主族元素的微粒

同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如Li<

Na<

K，Li＋<

Na＋<

K＋。

3．电子层结构相同的微粒

电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子半径（包括阴、阳离子）随核电荷数的增加而减小，

如O2－>

F－>

Na＋>

Al3＋。

4．同种元素形成的微粒

同种元素原子形成的微粒电子数越多，半径越大。

如Fe3＋<

Fe2＋<

Fe，H＋<

H<

H－。

2.经典精讲

【例1】【2018新课标1卷】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

【答案】B

【解析】分析：

主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。

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，生成物是HF，因此W是F，Z是Ca，W与Y同族，则Y是Cl。

W、X、Z的最外层电子数之和为10，则X的最外层电子数为10－7－2＝1，所以X是Na，据此解答。

【例2】.【2018新课标2卷】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

【答案】A

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，W是N，X是O；

Y的周期数是族序数的3倍，因此Y只能是第三周期，所以Y是Na；

Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同，Z的最外层电子数是7个，Z是Cl，结合元素周期律和物质的性质解答。

【例3】【2018天津卷】下列有关物质性质的比较，结论正确的是

A．溶解度：

Na2CO3<

NaHCO3

B．热稳定性：

HCl<

PH3

C．沸点：

C2H5SH<

C2H5OH

D．碱性：

LiOH<

Be（OH）2

【答案】C

本题是常见的物质的性质比较问题，要求根据元素周期律，结合具体物质的性质进行判断。

【例4】【2018新课标3卷】W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。

盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到YZW的溶液。

A．原子半径大小为W＜X＜Y＜Z

B．X的氢化物水溶液酸性强于Z的

C．Y2W2与ZW2均含有非极性共价键

D．标准状况下W的单质状态与X的相同

【答案】D

A．同周期由左向右原子半径依次减小，同主族由上向下原子半径依次增大，所以短周期中Na（Y）的原子半径最大，选项A错误。

B．HCl是强酸，HF是弱酸，所以X（F）的氢化物水溶液的酸性弱于Z（Cl）的。

选项B错误。

C．ClO2的中心原子是Cl，分子中只存在Cl和O之间的极性共价键，选项C错误。

D．标准状况下，W的单质O2或O3均为气态，X的单质F2也是气态。

选项D正确。

【例5】【2018江苏卷】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族。

A．原子半径：

r（W）>

r（Z）>

r（Y）

B．由X、Y组成的化合物中均不含共价键

C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱

D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强

短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大；

X是地壳中含量最多的元素，X为O元素；

Y原子的最外层只有一个电子，Y为Na元素；

Z位于元素周期表中IIIA族，Z为Al元素；

W与X属于同一主族，W为S元素。

根据元素周期律作答。

【例6】【2018届青州市三模】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。

四种元素形成的单质依次为m、n、p、q；

这些元素组成的二元化合物r、t、u，其中u为形成酸雨的主要物质之一；

25℃时，0.01mol/L的v溶液中pH=12。

上述物质的转化关系如图所示。

A．原子半径的大小:

W>

Z>

Y>

X

B．v能抑制水的电离而u能促进水的电离

C．粘有q的试管可用酒精洗涤

D．Z分别与Y、W组成的化合物中化学健类型可能相同

短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大．四种元素形成的单质依次为m、n、p、q，r、t、u是这些元素组成的二元化合物，其中u为形成酸雨的主要物质之一，u为SO2；

25℃时，0.01mol/L的v溶液中pH=12，则v为NaOH，结合图中转化可知，m为H2，n为O2，p为Na，r为H2O，t为Na2O2，则X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S，q为S单质，以此解答该题。

【解题技巧】

一、抓住一个主线（元素原子的核外电子排布）两个基本点（元素周期律和元素周期表）

二、熟记前20号元素原子结构特点

1、核外电子相等的微粒

（1）“10电子”的微粒：

分子：

CH4、NH3、H2O、HF、Ne、

离子：

NH

、H3O＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、OH－、O2－、F－等。

（2）“18电子”的微粒：

Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH、CH3NH2、CH3F、NH2OH离子：

K＋、Ca2＋、Cl－、S2－、O

、HS－

2、其他等电子数的微粒

“14电子”的微粒：

Si、N2、CO、C2H2

“2电子”的微粒：

He、H－、Li＋、Be2＋、H2

三、元素的“位—构—性”关系的综合应用：

在具体解题过程中，必须具备以下三个方面的基础。

（一）、结构与位置互推是解题的基础

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＝族序数，最低负价＝主族序数－8

2、熟练掌握周期表中的一些特殊规律：

①各周期元素种数；

②稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；

③同主族上下相邻元素原子序数的关系；

④主族序数与原子序数、化合价的关系。

（二）．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。

（三）、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的金属性和非金属性。

2、同主族元素最外层电子数相同，性质相似。

3、推断元素的一般思路为：

【规律总结】

一、元素周期表中的规律

1、电子层数=周期数（电子层数决定周期数），核内质子数=原子序数

2、主族元素原子最外层电子数=主族数=最高正价数=价电子数

3、ⅣA--ⅦA元素负价=主族数--8

4、原子半径越大，失电子越易，单质还原性越强，元素金属性越强，形成的最高价氧化物对应的水化物碱性越强，其阳离子的氧化性越弱。

5、原子半径越小，得电子越易，单质氧化性越强，元素非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，其阴离子的还原性越弱。

二．“序、层”规律

1、若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。

2、同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子比阳离子多一个电子层，阴离子原子序数大。

三、“序、价”规律

在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。

氧和氟没有正价。

四、元素金属性和非金属性强弱判断

（一）、根据元素在周期表中的位置

（二）、根据金属活动性顺序表：

金属的位置越靠前，其金属性越强。

（三）、根据实验

1、元素金属性强弱的比较

①根据金属单质与水（或酸）反应的难易程度：

越易反应，则对应金属元素的金属性越强。

②根据金属单质与盐溶液的置换反应：

A置换出B，则A对应的金属元素比B对应的金属元素金属性强。

③根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱：

单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱，元素的金属性越强（Fe对应的是Fe2+，而不是Fe3+）。

④根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：

碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。

⑤根据电化学原理：

不同金属形成原电池时，作负极的金属活泼；

在电解池中的惰性电极上，先析出的金属其对应的元素较不活泼。

2、元素非金属性强弱的比较

①根据非金属单质与H2化合的难易程度：

越易化合则其对应元素的非金属性越强。

②根据形成的氢化物的稳定性或还原性：

越稳定或还原性越弱，则其对应元素的非金属性越强。

③根据非金属之间的相互置换：

A能置换出B，则A的非金属性强于B的非金属性。

④根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：

酸性越强，则元素的非金属性越强。

⑤根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱：

单质的氧化性越强，其对应阴离子的还原性越弱，元素的非金属性越强。

【特别提醒】　

1.元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失电子的难易，而不是得失电子的多少。

如Mg比Na失电子数多，但Na比Mg失电子更容易，故Na的金属性比Mg强。

2．根据原电池原理比较金属的金属性强弱时，电解质溶液应是还原性酸或盐溶液，否则所得结论可能不正确，如Mg、Al作电极，NaOH溶液作电解质溶液，负极是Al。

【高考演练】

1．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外电子层电子数之比为4︰3，Z原子比X原子的核外电子数多4。

A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>

W

B.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>

X>

Z

C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体

D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2︰1

2．X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；

Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；

Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；

W元素原子的M层有1个未成对的p电子。

下列有关这些元素性质的说法一定正确的是

A.X元素的氢化物的水溶液显碱性

B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径

C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应

D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点

【解析】根据题意Z元素为Mg，Y元素原子最外层电子排布为ns2np2,可以是C或Si，X为N或O，W为Al或Cl，N的氢化物（NH3）的水溶液显碱性，但O的氢化物（H2O、H2O2）的水溶液显中性或弱酸性，A错误。

Al3+的半径比Mg2+小，B错误。

N2、O2均能与Mg反应，C正确。

CO2形成的晶体熔沸点低，D错误。

3．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法正确的是

Y

Q

A．钠与W可能形成Na2W2化合物

B．由Z与Y组成的物质在熔融时能导电

C．W得电子能力比Q强

D．X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体

【解析】根据题意先确定X为C元素，再根据其他元素在周期表中的位置可确定Y为O，Z为Si，W为S，

Q为Cl。

钠与S可形成类似Na2O2的化合物Na2S2，A正确。

SiO2为原子晶体，熔融时不导电，B错误。

S

的的电子能力比Cl弱，C错误。

氧存在同素异形体O2和O3，D错误。

4.【2018届徐州市考前模拟】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，原子序数之和为42，X原子的核外电子数等于Y的最外层电子数，Z是第IA元素，W是同周期非金属性最强的元素。

A．单质的还原性：

X＞Z

B．原子半径：

r（X）＜r（Y）＜r（Z）＜r（W）

C．Y、Z组成的化合物中一定含有离子键

D．W的氧化物的水化物一定是强酸

详解:

由上述分析可以知道,X为C,Y为O,Z为Na,W为Cl；

A．X的单质是C,Z的单质是Na，还原性Na>

C，故A错误；

B．电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径：

r（Y）＜r（X）＜r（W）＜r（Z）,所以B选项是错误的；

C．Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物，一定含有离子键，故C正确；

D．氯的氧化物的水化物有多种，若为HClO则为弱酸，故D错误；

所以本题答案为C。

5.【2018届太原五中二模】已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素。

25℃时，其最高价氧化物对应的水化物（浓度均为0.01mol/L）溶液的pH和原子半径的关系如图所示。

下列说法不正确的是

A．X、M简单离子半径大小顺序：

M

B．X、Y、Z、W、M五种元素中只有一种是金属元素

C．Z的最高价氧化物的化学式为ZO3

D．X、Z的最简单气态氢化物反应有白烟生成

已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素。

由图可知，原子半径Ｍ＞W＞Ｚ＞Ｙ＞Ｘ，M的半径最大且其0.01mol/L最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=12，则M为Na元素；

0.01mol/LW的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH＜2，则W为S元素；

0.01mol/LZ的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=2，则Z为Cl元素；

X的半径最小，其0.01mol/L高价氧化物对应的水化物溶液的pH=2，则X为N元素；

0.01mol/LY的高价氧化物对应的水化物溶液的2＜pH＜7，则Y为C元素。

详解：

A．N和Na的简单离子的电子层结构相同，N的原子序数较小，故N3+的半径大于Na+，A正确；

B．X、Y、Z、W、M五种元素中只有M是金属元素，B正确；

C．Z的最高价氧化物的化学式为Cl2O7，C不正确；

D．X、Z的最简单气态氢化物是氨气和氯化氢，两者反应生成氯化铵小颗粒，故有白烟生成，D正确。

综上所述，说法不正确的是C，本题选C。

6.【2018届潍坊市三模】W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24。

下列说法错误的是

A．单核阴离子的还原性Y强于X

B．W的气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物

C．X、Y、Z最简单氢化物中稳定性最弱的是Y

D．在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族

【解析】X、Y、Z、W四种短周期元素，结合位置可知，W、X为第二周期元素，Y、Z为第三周期，设X的最外层电子数为x，则W的最外层电子数为x-1，Y的最外层电子数为x，Z的最外层电子数为x+1，则x+x-1+x+x+1=24，解得x=6，则W为N，X为O，Y为S，Z为Cl。

A．同主族从上到下还原性依次增强，所以S2-的还原性比O2-强，故A正确；

B．N元素的气态氢化物和其最高价含氧酸盐反应生成离子化合物NH4NO3，故B正确；

C．X、Y、Z最简单氢化物为H2O、H2S、HCl，非金属性越强却稳定，所以稳定性最弱的是H2S，故C正确；

D．118号元素位于0族，Z是Cl位于第ⅦA族，故D错误；

本题选D。

7.【2018届石家庄市二模】短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，其中A与C同主族，且二者原子序数之和为B的2倍；

B与其它三种元素均不同周期，且B的简单氢化物可与D的单质在一定条件下发生反应。

A．简单离子半径C＜D

B．最高价氧化物对应水化物的酸性：

B＜D

C．A与C两元素形成的化合物为离子化合物

D．B的简单氢化物与D的单质反应的产物有4种

8．【2018届华中师大附中考前模拟】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数，且X、Y、W原子最外层电子数之和恰好等于Z元素的核电荷数，X与W的最高化合价之和为8.常见元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质，下列说法中不正确的是

A．Y、Z形成的一种化合物强度高，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料，该化合物属于原子晶体

B．化合物YW3遇水能强烈水解，产物之一具有强氧化性

C．离子化合物YX5假如存在。

该物质与水反应必然生成气体X2，同时得到一种弱碱溶液

D．因为Z的氧化物熔点很高。

不适宜于电解，故工业上常用电解Z与W的化合物的方法制取单质Z

【解析】常见元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质，即Z是铝元素。

又因为短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数，且X、Y、W原子最外层电子数之和恰好等于Z元素的核电荷数，X与W的最高化合价之和为8，所以X是氢元素或锂元素，Y是氮元素，W是氯元素。

A、根据性质可知，AlN形成的晶体是原子晶体，选项A正确；

B、化合物YW3即NCl3遇水强烈水解生成一水合氨和次氯酸，次氯酸具有强氧化性，选项B正确；

C、由非金属元素组成的化合物YX5是一种是否存在尚待确证的化合物，假如存在，该物质即NH4H与水反应必然生成气体氢气，同时得到一种弱碱溶液，该溶液是氨水，选项C正确；

D、工业上通过电解熔融的氧化铝制取单质铝。

氯化铝是共价化合物，熔融时不能导电，选项D不正确。

答案选D。

9.2018届日照市三模】前20号元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且分列四个不同周期和四个不同主族。

其中A为Y元素组成的单质；

甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物；

常温下乙为液体。

A．简单离子半径：

B．反应①为吸热反应

C．反应②为工业上制备漂白粉的反应原理

D．X、Y分别与Z形成的化合物中，化