高考化学二轮复习 元素周期律 元素周期表专题辅导教案.docx
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高考化学二轮复习元素周期律元素周期表专题辅导教案
【专题三】元素周期律元素周期表
【考点突破】
考点1原子结构
1.原子组成（
）
2.等量关系
（1）质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）。
（2）质子数（Z）=核外电子数=核电荷数=原子序数。
（3）阳离子所带电荷数=阳离子核内质子数-阳离子核外电子数。
（4）阴离子所带电荷数=阴离子核外电子数-阴离子核内质子数。
方法点击原子结构是高考的热点之一，解决此类问题关键在于抛开题目所给新信息的干扰，弄清（
）的含义，掌握质子数、中子数、质量数、核外电子数之间的关系，只有这样才能顺利解答问题，在解题时一定要看清题干要求。
规律与特例：
规律学习是主线，特性特点往往是考点，所以我们在学习中还要掌握元素原子结构的特征规律。
核电荷数为1—18的元素的原子结构是大纲和高考重点要求与考查的内容，熟练掌握其结构特征，尤其是核外电子排布是快速判断元素的前提和基础。
1.规律：
（1）最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有Be、Ar。
（2）最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C；3倍的是O；4倍的是Ne；1/2倍的是Li、Si。
（3）电子层数跟最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。
（4）最外层电子数是电子层数2倍的原子是He、C、S；3倍的是O。
2.特性：
核电荷数为1—18的元素的特征性质：
（1）气态密度最小，原子核中只有质子没有中子，原子序数、电子层数、最外层电子数三者均相等的是H。
（2）单质硬度最大，熔沸点最高，形成化合物种类最多，正负化合价代数和为零且气态氢化物中含氢百分率最高的元素是C。
（3）原子半径最大的是K，最小的是H。
（4）单质与水反应生成氧气，气态氢化物最稳定，只有负价而无正价的是F。
考点2元素与同位素、同素异形体、同分异构体、同系物的联系与区别
元素
同位素
同系物
同分异构体
同素异形体
概念
具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称
质子数相同，中子数不同的原子互称为同位素
结构相似，分子之间相差n个—CH2化合物互称为同系物
分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体
同种元素形成的不同单质
存在范围
宏观
原子
有机物
有机物
单质
方法点击区分以上概念，首先需要明确各概念所使用的范畴，如同位素是指原子，同素异形体是指单质，同分异构体、同系物一般适用于有机物，然后抓住概念的实质进行区分，否则容易混淆。
考点3元素周期律、元素周期表
1.元素周期表
2.元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，这个规律叫做元素周期律。
这里所讲的元素性质是指元素的原子半径、元素的化合价、元素的化学性质，即元素的金属性和非金属性。
如表：
内容
同周期元素（从左到右）
同主族元素（从上到下）
原子结构
核电荷数
递增
增大
电子层数
相同
增多
最外层电子数
增多
相同
原子半径
逐渐减小（1e-—8e-）
逐渐增大
元素性质
主要化合价
最高正价由+1→+7
最低负价由-4→-1
最高正价、最低负价相同
最高正价=族序数
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
碱性减弱酸性增强
碱性增强酸性减弱
非金属的气态氢化物
稳定性
增强
减弱
形成难易
难
易
易
难
单质的氧化性或还原性
还原性减弱氧化性增强
还原性增强氧化性减弱
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱
方法点击1.注意：
（1）F没有正价；O除氟化物外，一般不显正价；金属元素一般无负价。
主族元素最高正价=最外层电子数=族序数；主族元素最低负价=最外层电子数-8=族序数-8。
（2）非金属性的正价有多种，一般是由共用电子对的偏移形成的。
简单的阴离子的价态均是最低负价，如S2-、Cl-、P3-等。
所以我们在用化合价判断元素在周期表中位置时，一定要分清是否为最高正价和最低负价，如某主族元素R的化合物为Na2R、RO2，则R在元素周期表中的位置为_________。
此题就不能用RO2中R的+4价来确定R在元素周期表中的位置，因为不能确定RO2中R的+4价是最高正价。
2.规律：
（1）“阴上阳下”规律
具有相同电子层结构的离子，阴离子元素在阳离子元素的上一个周期。
如：
“Xm+”“Yn-”的电子层结构相同，则X元素在Y元素的下一个周期，故原子序数X>Y。
（2）“序差”规律
同一周期ⅡA与ⅢA族元素的原子序数可能相差1（2、3周期）或11（4、5周期）或25（6、7周期）。
相邻周期，同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。
若A、B是同族相邻周期元素，A、B所在周期分别有m和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，若A在B的上一周期。
当：
A、B在与ⅠA或ⅡA族时，y=x+m
A、B在与ⅢA—0族时，y=x+n
3.由原子序数确定元素位置
例如：
84号元素、88号元素在周期表中的位置
首先确定零族元素的原子序数，方法：
每一周期所容纳的元素种类为2、8、8、18、18、32、32，计算出与84比较接近的零族元素的原子序数，第6周期零族元素是86号元素，然后84与86比较得出结论，84号元素是第6周期ⅡA族；同理88号元素是第7周期ⅥA族。
考点4元素的“位─构─性”之间的关系（如下图所示）
方法点击本考点是无机化学的核心知识，因此是高考中每年必考的重点知识。
在复习中一定要抓住元素的“位─构─性”之间的关系,掌握一点来推测另两点。
例：
A、B、C、D是四种短周期元素，已知A、C同主族，B、D同周期，A的气态氢化物比C的气态氢化物稳定，B的阳离子比D的阳离子氧化性强，若B的阳离子比C的阴离子少一个电子层，下列比较中不正确的是（）
A.原子序数：
A>B>C>D
B.原子半径：
D>B>C>A
C.单质熔点：
B>D，C>A
D.最高价氧化物对应水化物的酸碱性：
A>C，D>B
首先由题意确定A、B、C、D在元素周期表中的位置：
如图，根据元素周期律及元素周期表就可以推出正确选项为A。
考点5电子数相同的粒子
1.核外电子总数为2的粒子：
He、H-、Li+、Be2+。
2.核外电子总数为10的粒子
①分子：
CH4、NH3、H2O、HF、Ne。
②阳离子：
Na+、Mg2+、Al3+、
、H3O+。
③阴离子：
N3-、O2-、F-、OH-、
。
3.核外电子总数为18的粒子
①分子：
SiH4、PH3、H2S、HCl、Ar、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、N2H4等。
②阳离子：
K+、Ca2+。
③阴离子：
S2-、HS-、Cl-、
。
4.核外电子总数及质子数均相等的粒子：
①Na+、
、H3O+。
②F-、OH-、
。
③HS-、Cl-。
④N2、CO、C2H2。
⑤C6H6、B3N3H3。
方法点击在学习电子数相同的粒子时，一定要利用元素周期表这一化学工具。
如：
10电子粒子在元素周期表中以10电子的Ne原子向后推有：
Na+、Mg2+、Al3+；向前推有N3-、O2-、F-、OH-、
、
、H3O+、CH4、NH3、H2O、HF。
18电子的应以Ar向前后扩散，但不要忘记（9+9=18）如：
F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、N2H4等。
形成一定的思维定式可以提高做题的速度,但有时要打破自己的这种思维定式。
例如：
（2005全国高考理综Ⅰ）甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的粒子，它们的电子总数相等。
已知甲、乙、丙为双原子分子或负二价双原子阴离子，丁为原子。
（1）丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，反应的化学方程式是__________________。
（2）乙在高温时是一种还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途：
__________________。
（3）在一定条件下，甲与O2反应的化学方程式是____________________________________。
（4）丁的元素符号是_________，它的原子结构示意图为_________。
（5）丁的氧化物的晶体结构与_________的晶体结构相似。
我们看到此题中有等电子的粒子就想到10电子体、18电子体，但按10电子体、18电子体推不出正确结论，所以我们要打破这种思维定式，重新找突破口：
丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，经排查知中学化学中常见的这种反应是：
电石与水反应生成可燃性气体C2H2，这样此题就迎刃而解。
丙为
有14个电子，甲、乙、丁也含14个电子，依题意得：
甲为N2、乙为CO、丁为SiO2。
考点6粒子半径大小比较
1.一般电子层数越多，其半径越大〔极少数例外，如r（Li）此规律包含了如下两种情况：
（1）同主族元素，由上而下，原子半径逐渐增大，离子半径逐渐增大，如：
r（K）＞r（Na），r（K+）＞r（Na+）。
（2）原子半径比相应的阳离子半径大，如：
r（K）＞r（K+），r（Mg）＞r（Mg2+）。
2.若电子层数相同，核电荷数越多，其半径越小。
（1）同周期主族元素自左至右原子半径逐渐减小（0族例外），如：
r（Na）＞r（Mg）＞r（Al）。
（2）电子层数相同的离子，核电荷数越大，半径越小，如：
r（O2-）＞r（F-）＞r（Na+）＞r（Mg2+）。
3.若电子层数、核电荷数均相同，最外层电子数越多，半径越大。
（1）同一元素的原子和阴离子，原子半径比阴离子半径小，如：
r（F）＜r（F-）。
（2）同一元素价态不同的阳离子，核外电子数越多，半径越大，如r（Fe2+）＞r（Fe3+）。
方法点击粒子半径大小比较归纳为“同层比核，同核比层”。
“同层比核”如：
Na+与F-，Cl与S，Cl-与S2-；电子层数相同，核电核数越大，核对电子的引力越大，半径越小；同理，“同核比层”，例：
Na与Na+、Cl与Cl-的核电荷数相同，核外电子数越大，原子（或离子）半径越大。
在解答这类问题时，我们可以借助元素周期表进行解答。
如：
（经典回放）X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的核外电子结构，下列叙述正确的是（）
A.原子序数X＜YB.原子半径X＜Y
C.离子半径X＞YD.原子最外层电子数X解析：
由题意可知X、Y在周期表中的位置如图所示，所以原子序数X＞Y；原子半径X＞Y；离子半径X＜Y（同层比核）。
所以只有D正确。
考点7判断元素金属性、非金属性的方法
1.比较元素非金属性的强弱方法
（1）根据元素在周期表中的位置判断（同主族、同周期的递变规律）。
（2）根据非金属单质和氢气化合的难易程度进行判断。
（3）根据气态氢化物的稳定性判断。
（4）根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行判断。
（5）根据非金属间的置换反应判断。
2.比较元素金属性的强弱方法
（1）根据元素在周期表中的位置判断（同主族、同周期的递变规律）。
（2）根据单质与水或酸反应的难易判断。
（3）根据最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱进行判断。
（4）根据组成原电池的电极情况判断。
（5）根据金属间的置换反应判断。
（6）根据金属活动性顺序表判断。
方法点击判断元素非金属性、金属性强弱除借助元素周期表及元素周期律来判断，但还要特别注意：
判断元素非金属性强弱用酸性强弱进行判断一定是最高价含氧酸的酸性，如硫酸的酸性＞磷酸可以判断出S的非金属性＞P的非金属性，但H2SO3的酸性＞HClO、HCl的酸性＞H2S均不能判断非金属性强弱。
判断元素金属性强弱用碱性强弱进行判断一定是最高价碱的碱性，如Fe（OH）2的碱性强弱就不能判断金属性强弱。
【精题精讲】
1.据报道，N5是破坏力极强的炸药之一，18O2是比黄金还贵重的物质。
下列说法正确的是（）
A.18O2中含18个中子B.原子半径：
N＜18O
C.N5和N2互为同位素D.2N5====5N2是化学变化
答案:
D
解析：
本题考查同位素、同素异形体及物质粒子之间的包含关系。
A项18O2中含20个中子；由周期律可知原子半径：
N＞18O；N5和N2互为同素异形体，不是互为同位素，不要产生概念上的混淆。
2.下列性质的比较中，正确的是（）
A.熔点：
Li>Na>K>Rb
B.沸点：
NH3C.热稳定性:
SiH4>PH3>H2O＞HF
D.酸性：
HClO>H2SO4>H3PO4＞H2CO3
答案：
A
解析：
本题考查元素周期律知识。
由于NH3分子间含有氢键，沸点出现反常情况：
PH3＜AsH3＜SbH3＜NH3。
热稳定性:
HF＞H2O＞PH3＞SiH4，和元素的非金属性一致。
酸性：
一般规律非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强，即HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2CO3。
3.（北京西城抽样测试）下表为元素周期表短周期的一部分。
下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中，不正确的是（）
A.A与B形成的阴离子可能有：
、
B.E的氢化物的沸点比C的氢化物的沸点高
C.D在过量的B中燃烧的主要产物为DB2
D.A与E形成的化合物是非极性分子
答案：
B
解析：
本题以元素周期表为推断工具，考查了元素化合物的性质，由题给表为元素周期表短周期的一部分，可知A是C元素，B是O元素，C为F元素，D是S元素，E是Cl元素。
所以A与B形成的阴离子较多（有机物），A项中是碳酸根和草酸根；HF分子间有氢键，所以沸点：
HF>HCl;C在过量的O2中燃烧的主要产物为CO2；CCl4是非极性分子。
4.运用元素周期律分析下面的推断。
其中错误的是（）
A.已知Ra是第7周期、ⅡA族的元素，故Ra（OH）2的碱性比Mg（OH）2的碱性强
B.已知As是第4周期、ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C.已知Cs的原子半径比Na的大，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈
D.已知Cl的核电荷数比Al的核电荷数大，故Cl的原子半径比Al的原子半径小
答案：
B
解析：
本题运用元素周期律分析解决问题。
每一主族，随着原子序数的递增，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，所以A、C正确，B项NH3的稳定性比AsH3的稳定性强。
每一周期随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，所以D正确。
5.核磁共振（NMR）技术已广泛用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。
已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。
试判断下列哪组原子均可以产生NMR现象（）
A.18O、19O、24MgB.12C、31P、27Al
C.第ⅤA族原子D.第3周期原子
答案：
C
解析：
本题考查质子数、中子数、质量数之间的关系，质量数=质子数+中子数。
A中只有19O的中子数为11，为奇数；B中12C质子数、中子数都为6，不是奇数；第VA族原子最外层都是5，内层为偶数，所以质子数都是奇数，正确；D项第3周期原子质子数既有偶数又有奇数。
6.短周期元素X、Y、Z中，X元素位于Y的前一周期，其原子最外电子层只有一个电子，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的1/3；Z原子的最外层电子数与Y相同。
下列X、Y、Z之间形成化合物的化学式不正确的是（）
A.X2ZB.ZY3C.X2Y2D.XZ2
答案：
D
解析：
本题考查元素在周期表中的位置，体现位置和结构之间的关系。
由题意可知X元素为H，Y为O，Z为S。
H2S、SO3、H2O2。
D错误，不符合事实。
7.下列有关物质性质的比较中，正确的是（）
A.熔点：
CO2＜H2O＜SiO2＜KCl
B.粒子半径：
K+＞Na+＞Mg2+＞Al3+
C.酸性：
H3PO4＞H2SO4＞HClO4＞H2SiO3
D.稳定性：
H2O＜NH3＜PH3＜SiH4
答案：
B
解析：
本题考查位置、结构、性质三者之间的关系。
A项CO2、H2O的固体是分子晶体，SiO2是原子晶体，KCl是离子晶体，一般规律熔点：
分子晶体<离子晶体<原子晶体，所以A错；B项“同层比核”，核电核数越大，半径越小，所以B正确；C项元素非金素性越强，最高价含氧酸酸性越强，氢化物稳定性越强。
酸性：
HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3；稳定性：
SiH4＜PH3＜NH3＜H2O。
8.已知W、X、Y、Z为四种短周期元素，原子序数依次增大。
其中W元素的原子核内只有1个质子；X是化合物种类最多的元素；Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍；Z是短周期中最活泼的金属元素。
（1）X的原子结构示意图为__________________。
（2）XY2与Z2Y2反应的化学方程式____________________________________。
（3）W、Y、Z三种元素可组成一种离子化合物，其中阳离子所含电子数与阴离子所含电子数之比为___________________________。
答案：
（1）
（2）2CO2+2Na2O2====CO3+O2
（3）1∶1
解析：
本题考查元素及其化合物之间的结构、性质的关系。
由题意可知：
W元素为H，X元素为C，Y为O元素，Z是Na。
XY2为CO2，Z2Y2为Na2O2，W、Y、Z三种元素可组成一种离子化合物：
NaOH，Na+、OH-所含电子数都是10，之比为1∶1。
【专题演练】
一、单项选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）
1．第3周期元素X，它的原子核外最外层实现8电子稳定结构所需电子数小于次外层和最内层的电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍．则下列说法正确的是（ ）
A．X元素最高价氧化物的水化物一定是强酸
B．X元素的氢化物的化学式一定为H2X
C．X元素在常温下稳定存在的氧化物一定能与烧碱反应
D．X的单质一定是良好的半导体材料
解析：
符合要求的元素X为S和Si.H2SO4为强酸，H2SiO3为弱酸，A错误；X的氢化物为H2S或SiH4，B错误；SO2、SiO2都可与NaOH反应，C项正确；Si晶体为半导体材料，而S的单质不是半导体材料，D错误．
答案：
C
2．（2011·屯溪模拟）下列各组物质性质比较中，正确的是（ ）
A．氢化物沸点：
HI＞HBr＞HCl＞HF
B．离子半径：
K＋＞Cl－＞S2－
C．分子稳定性：
HF＞HCl＞HBr＞HI
D．单质熔点：
Li＜Na＜K＜Rb
解析：
A中HF分子间含有氢键，其沸点反常；B中半径由大到小为S2－＞Cl－＞K＋；C正确；D中单质熔点由高到低顺序为Li＞Na＞K＞Rb.
答案：
C
3．（2011·东北四市模拟）A、B、C、D、E五种短周期元素从左向右按原子序数递增（原子序数为5个连续的自然数）的顺序排列如下：
A
B
C
D
E
，下列说法正确的是（ ）
A．若E元素最高化合价为＋7时，D元素的最低负化合价为－2
B．若A（OH）n为强碱时，B（OH）m也一定为强碱
C．若HnEOm为强酸时，D的非金属性一定很强
D．若HnCOm为强酸时，E的单质可能有强还原性
解析：
A项，E的最高正化合价为＋7，即为ⅦA族元素，则D为ⅥA族元素，故最低负价为－2，正确；B项，若A（OH）n是强碱，B（OH）m不应该为强碱，如NaOH与Mg（OH）2；C项，若HnEOm为强酸，即E的非金属性较强，而E的非金属性比D强，则D的非金属性不一定很强，故错误；D项，若HnCOm为强酸，即C的非金属性较强，而E的非金属性更强，其单质应具有强氧化性，而不是强还原性．
答案：
A
4．X、Y为同周期元素，如果X的原子半径大于Y，则下列判断不正确的是（ ）
A．若X、Y均为金属元素，则X的金属性强于Y
B．若X、Y均为金属元素，则X的阳离子氧化性比Y的阳离子氧化性强
C．若X、Y均为非金属元素，则Y的气态氢化物比X的稳定
D．若X、Y均为非金属元素，则最高价含氧酸的酸性Y强于X
解析：
X、Y是同周期元素，X的半径大于Y，则X的原子序数小于Y.若X、Y均为金属元素，同周期从左到右，元素的金属性从强到弱，离子的氧化性从弱到强，A项正确，B项不正确；若X、Y均为非金属元素，从左到右，元素的非金属性从弱到强，气态氢化物越来越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越来越强，C、D项正确．
答案：
B
5．（2011·嘉兴模拟）下列叙述正确的是（ ）
A．铅位于周期表中金属与非金属元素交界处，可作半导体材料
B．若存在简单阴离子R2－，则R一定属于第ⅥA族元素
C．S和Se属于第ⅥA族元素，H2S还原性比H2Se的强
D．元素原子最外层电子数较小的金属一定比最外层电子数较它多的金属活泼性强
解析：
铅不位于周期表中金属和非金属的分界线上，而属于金属，不可作半导体材料，A错误；S的非金属性强，其氢化物较稳定，C错误；钙和钠相比较，钙的金属性强，D错误．
答案：
B
二、不定项选择题（本题包括5小题，每小题6分，共30分，每小题有1～2个选项正确）
6．X、Y、Z三种主族元素，X＋和Y－两种离子具有相同的电子层结构，Z原子核内质子数比Y原子核内质子数少9，Y－在一定条件下可被氧化成YZ
.下列说法正确的是（ ）
A．离子半径X＋>Y－
B．X、Y、Z均属于短周期元素
C．化合物XYZ的溶液具有漂白性
D．Y属于ⅦA族元素
解析：
由题意知，X应在Y的下一周期，由于Z的质子数比Y少9，故Y不可能为F，由此可推测，X为K，Y为Cl，Z为O.三者构成的KClO具有强氧化性，故其溶液具有漂白性，C项正确．相同电子层结构，核电荷数大的离子半径反而小，故A项错；K不属于短周期元素，B项错；Cl为ⅦA族元素，D项对．
答案：
CD
7．（2011·汕头模拟）在元素周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素紧密相邻．甲、乙的原子序数之和等于丙的原子序数．这四种元素原子的最外层电子数之和为20.下列判断正确的是（ ）
A．原子半径：
丙>乙>甲>丁
B．甲和乙或乙和丁所形成的化合物都是大气污染物
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：
丁>甲
D．气态氢化物的稳定性：
甲>丙
解析：
根据题意可知甲为原子序数为7的氮元素，乙为氧元素，丙为磷元素，则丁为碳元素，A项，原子半径丙>丁>甲>乙；B项，乙和丁形成的CO2不是大气污染物；C项，最高价氧化物对应水化物的酸性甲>丁；D项，气态氢化物的稳定性甲>丙．
答案：
D
8．（2011·泰州调研）下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关X、W、Y、R、Z五种元素的叙述中正确的是（ ）
A．常温常压下，五种元素的单质中有两种是气态
B．Y、Z的阴离子的电子层结构都与R原子的相同
C．X的氢化物与其最高价氧化物对应水化物形成的盐溶液呈酸性
D．Y元素最高价氧化物对应水化物的酸性比W元素的弱
解析：
由元素在元素周期表中的位置可知：
X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br.根据相应元素及化合物的性质，氮、氩元素的单质常温下为气态；Z（Br）的阴离子比R（Ar）多一个电子层；X的氢化物（NH3）与其最高价氧化物对应水化物（HNO3）形成的盐是NH4NO3，其溶液呈酸性；酸性：
硫酸＞磷酸．
答案：
AC
9．（2011·临沂模拟）X、Y、Z分别是三种单质，它们都是常见的金属和非金属，M、N、R是常见的三种氧化物，其中一种具有高熔点，而且有如下反应（条件未标出，方程未配平）：
（1）X＋Z→M；
（2）M＋X→N；（3）M＋Y→R＋X.若X是非金属，则组成Y单质的元素在周期表中的位置是（ ）
A．第2周期ⅣA族 B．第2周期ⅥA族
C．第3周期
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