专题21 元素周期表.docx

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专题21元素周期表

专题21元素周期表、元素周期律

【知识框架】 

【基础回顾】 

一、元素周期表 

1、元素周期表的编排原则 

（1）横行：

把电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左至右排成横行。

（2）纵行：

把不同横行中最外层电子数相等的元素，按电子层数递增的顺序，由上而下排成纵行。

2、元素周期表的结构 

（1）周期（七个横行，七个周期） 

（2）族（18个纵行，16个族） 

3．元素周期表的分区（★选修） 

　　按构造原理最后填入电子的能级的符号可把周期表里的元素划分为5个区，分别为s区、d区、ds、p区、f区，各区分别包括ⅠA、Ⅱ族元素、ⅢB～Ⅷ族元素、ⅠB、ⅡB族元素、ⅢA～ⅦA族和0族元素、镧系和锕系元素，其中s区（H除外）d区、ds区和f区的元素都为金属。

二、元素周期律 

1、概念 

　　元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变。

2、实质 

　　元素周期律的实质是元素原子结构的周期性变化必然引起元素性质的周期性变化。

3、对角线规则 

　　在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的某些性质相似，如Li和Mg，Be和Al。

4、元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律 

5、电离能（★选修） 

（1）第一电离能：

气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。

（2）元素第一电离能的意义：

元素的第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。

　　第一电离能数值越小，原子越易失去一个电子，该元素的金属性越强；反之，第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。

（3）变化规律：

　　①同一周期从左到右元素的第一电离能呈增大的趋势，但某些地方出现曲折变化，如Be＞B，N＞O，Mg＞Al，P＞S。

　　②同一族从上到下元素的第一电离能变小。

6．电负性（★选修） 

（1）键合电子：

原子中用于形成化学键的电子。

（2）电负性：

用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。

（3）意义：

电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大，非金属性越强。

故电负性的大小可用来衡量元素非金属性和金属性的大小。

（4）变化规律 

　　①同周期从左到右元素的电负性逐渐增大。

　　②同主族从上到下元素的电负性逐渐变小。

（5）应用 

　　①判断元素的金属性和非金属性的强弱：

非金属的电负性＞1.8;金属的电负性＜1.8;类金属的电负性在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。

　　②判断化学键的类型：

元素的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；元素的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。

7、实例 

（1）碱金属 

　　①碱金属元素原子结构特点与化学性质的关系 

　　②单质物理性质的比较 

　　　A．碱金属元素的单质一般呈银白色，密度小，熔、沸点低，导电、导热性良好。

　　　B．递变性：

从Li→Cs，碱金属的密度逐渐增大，熔沸点逐渐降低。

　　　C．碱金属元素单质的个性特点：

铯略带金黄色；密度：

Li小于煤油，Na大于K，Rb、Cs小于H2O；熔点：

Li大于100℃。

（2）卤素 

　　①原子结构特点 

　　　相同点：

最外层都是7个电子。

　　　不同点：

按F、Cl、Br、I的顺序，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱。

　　②卤素单质的物理性质递变规律 

　　　按F2、Cl2、Br2、I2的顺序：

颜色逐渐变深；熔、沸点逐渐升高 ；密度逐渐增大。

　　③卤素单质的化学性质 

【技能方法】 

元素原子序数的确定及元素推断 

1、依据主族元素在周期表中的位置 

　　对于主族元素，电子层数＝周期数，最外层电子数＝主族序数，所以知道元素在周期表中的位置，即能画出其原子结构示意图，从而确定其原子序数。

如某元素的位置为第四周期第ⅦA族，其原子结构示意图为

，则原子序数Z为35。

2、利用同主族相邻两元素原子序数的关系 

　　①元素周期表中左侧元素（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元素周期表中右侧元素（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。

　　③直接相邻的“┳”型、“┻”型、“╋”型原子序数关系 

3、利用同周期ⅡA族和ⅢA族元素原子序数的关系 

　　设ⅡA族、ⅢA族元素原子序数分别为x、y，则有:

　　y=x+1（第二、三周期） 

　　y=x+11（第四、五周期） 

　　y=x+25（第六、七周期） 

【基础达标】 

1．如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。

下列说法正确的是（　　） 

　A．虚线右上方的元素为金属元素 

　B．第6周期ⅤA族的元素为非金属元素 

　C．可在虚线附近寻找用于制造半导体材料的元素 

　D．可在虚线附近寻找稀土元素 

【答案】C 

【解析】 

试题分析：

　　A．虚线右上方的元素为非金属元素，错误；B．第6周期ⅤA族的元素为铋元素，属于金属元素，错误；C．虚线附近是金属与非金属的过度区域，有用于制造半导体材料的元素，正确；D．稀土元素主要在过渡元素区，错误。

考点：

考查元素周期表的结构。

2．元素周期表是学习化学的重要工具。

下列说法不正确的是（　　） 

　A．同一周期，从左到右元素的金属性逐渐减弱 

　B．同一主族，从上到下元素的金属性逐渐增强 

　C．同一周期，主族元素的原子半径随原子序数递增逐渐减小 

　D．同一主族，从上到下元素的最高化合价均等于最外层电子数 

【答案】D 

【解析】 

试题分析：

　　A．同一周期，从左到右元素的金属性逐渐减弱，A正确；B．同一主族，从上到下元素的金属性逐渐增强，B正确；C．同一周期，主族元素的原子半径随原子序数递增逐渐减小，C正确；D．同一主族，从上到下元素的最高化合价不一定均等于最外层电子数，例如F没有正价，氧元素没有最高价等，D错误，答案选D。

考点：

考查元素周期律的应用 

3．下列说法正确的是（　　） 

　A．碱金属单质的密度随着原子序数的增大而增大 

　B．碱金属单质都是银白色金属 

　C．在周期表中金属与非金属的分界处，可以找到半导体材料 

　D．所有气体单质都含有非极性键 

【答案】C 

【解析】 

试题分析：

　　A．碱金属单质的密度随着原子序数的增大而增大，但钠的密度大于钾的密度，A错误；B．碱金属单质中出Cs略带金色光泽外，其余都是银白色金属，B错误；C．在周期表中金属与非金属的分界处，可以找到半导体材料，C正确；D．所有气体单质不一定都含有非极性键，例如稀有气体元素形成的单质分子，D错误，答案选C。

考点：

考查元素周期表和元素周期律的应用 

4．长式周期表共有18个纵行，从左到右排为1－18列，即碱金属为第一列，稀有气体元素为第18列。

按这种规定，下列说法正确的是（　　） 

　A．第9列中元素中没有非金属元素 

　B．只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2 

　C．第四周期第9列元素是铁元素 

　D．第10、11列为ds区 

【答案】A 

【解析】 

试题分析：

　　A．第9列中元素是第VIII族元素，都是金属元素，没有非金属元素，正确；B．第二列的元素原子最外层电子排布为ns2，此外He核外电子排布是1s2，也符合该最外层电子排布，错误；C．第四周期第9列元素是铜元素，错误；D．第11、12列元素在发生反应时通常是原子的最外层、次外层的d亚层的电子发生变化，为ds区，错误。

考点：

考查元素的原子结构与元素的性质的关系的知识。

5．运用元素周期律分析下列推断，其中错误的是（　　） 

　A．铍是一种轻金属，它的氧化物的水化物可能具有两性 

　B．砹单质是一种有色固体，砹化氢很不稳定 

　C．硒化氢（H2Se）是无色、有毒、比H2S稳定的气体 

　D．硫酸锶难溶于水 

【答案】C 

【解析】 

试题分析：

　　A．铍的密度比较小，是一种轻金属，它在元素周期表中位于第二周期第ⅡA族，处于金属与非金属交界区，因此它的氧化物的水化物可能具有两性，正确。

B．砹是第六周期第ⅦA族的元素。

由于从上到下，元素的原子半径逐渐增大，原子获得电子的能力逐渐减弱，失去电子的能力逐渐增强，所以元素的非金属性逐渐减弱，元素的氢化物的稳定性逐渐减弱，砹化氢很不稳定。

卤素单质的颜色逐渐加深，砹单质是一种有色固体，正确。

C．硒化氢（H2Se）是无色、有毒的气体，由于元素的非金属性S＞Se，所以相应的氢化物的稳定性H2Se比H2S弱，错误。

D．锶是第五周期第ⅡA族的元素。

同一主族的元素形成的化合物性质相似，CaSO4微弱于水，BaSO4难溶于水，可见硫酸锶难溶于水，正确。

考点：

考查元素的性质与元素的位置的关系的知识。

【能力提升】 

1．下列排序正确的是（　　） 

　A．酸性：

H2CO3＜H2SiO3＜CH3COOH 

　B．碱性：

Ba（OH）2＜Ca（OH）2＜KOH 

　C．熔点：

NaCl＜CCl4＜SiO2 

　D．沸点：

PH3＜NH3＜H2O 

【答案】D 

【解析】 

试题分析：

　　A、碳酸的酸性强于硅酸，弱于醋酸，故说法错误；B、Ba比Ca活泼，其最高价氧化物对应的水化物的碱性强，即Ba（OH）2＞Ca（OH）2，故说法错误；C、氯化钠是离子晶体、四氯化硅是分子晶体、二氧化硅是原子晶体，一般来说，熔沸点高低：

原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，故说法错误；D、水常温下为液态，另外两种为气态，NH3中含有分子间氢键，PH3中没有，NH3＞PH3的，故说法正确。

考点：

考查酸性强弱、碱性强弱、熔沸点的高低等知识。

2．X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3，它的气态氢化物为（　　） 

　A．HX　　　B．XH3 

　C．H2X　　D．XH4 

【答案】B 

【解析】 

试题分析：

　　X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3，则X的最高价价是+5价，右侧最低价是-3价，所以其气态氢化物为XH3，答案选B。

考点：

考查元素周期律的应用 

3．已知R为ⅡA族元素，L为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且R、L为同一周期元素，下列关系式错误的是（　　） 

　A．n=m+1　　　B．n=m+10 

　C．n=m+11　　D．n=m+25 

【答案】B 

【解析】 

试题分析：

　　R、L为同一周期元素，R为ⅡA族元素，L为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，若R、L在第二、第三周期，则二者的关系是n=m+1；若R、L在第四、第五周期，二者的关系是n=m+11；若R、L在第六、第七周期，二者的关系是n=m+25．因此二者关系错误的是B。

考点：

考查同一周期第ⅡA族、ⅢA族元素原子序数的关系的正误判断的知识。

5．A、B分别为同一主族第三周期、第四周期的不同元素的原子，它们原子核内质子数均等于中子数。

若A为ⅡＡ族，其质量数为x，则B的质子数为Z；若A为ⅣＡ族，其质子数为y，则B的质量数为N。

Z和N为下列哪一组值（　　） 

【答案】C 

【解析】 

试题分析：

　　若A为第三周期ⅡＡ族，其质量数为x，质子数是x/2；B为第四周期ⅡＡ族，质子数为Z，则由于第三周期元素种类数是8种，所以x/2+8=Z。

若A为ⅣＡ族，其质子数为y，由于第四周期元素种类数是18，所以B的质子数是y+18，由于原