元素周期律和元素周期表.docx
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元素周期律和元素周期表
第19讲 元素周期律和元素周期表
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的递变规律。
考点一 元素周期表的结构
1．原子序数：
按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
2．编排原则
（1）周期：
把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。
（2）族：
把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。
3．元素周期表的结构
4．元素周期表中的特殊位置
（1）分界线：
沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画线，即为金属元素区和非金属元素区分界线（氢元素除外）。
分界线左面为金属元素区，分界线右面为非金属元素区。
（2）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）过渡元素：
元素周期表中部从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
（1）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（×）
（2）第ⅠA族全部是金属元素（×）
（3）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（×）
（4）两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1（√）
（5）某元素原子的核电荷数为53，则该元素位于第五周期ⅦA族（√）
（6）铁元素属于主族元素（×）
（7）0族元素原子的最外层均有8个电子（×）
请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题：
（1）标出族序数。
（2）画出金属与非金属的分界线，并用阴影表示出过渡元素的位置。
（3）标出镧系、锕系的位置。
（4）写出各周期元素的种类。
（5）写出稀有气体元素的原子序数。
（6）标出113号～118号元素的位置。
答案
题组一 元素周期表的结构应用
1.在元素周期表中，铂元素如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．铂是非金属元素，在常温下呈固态
B．
Pt和
Pt的核外电子数相同，互为同位素
C．“195.1”是铂的质量数
D．由78可以推出Pt为第五周期元素
答案 B
解析 铂为金属元素，A项错误；
Pt和
Pt的质子数相同，中子数不同，是两种不同核素，二者互为同位素，B项正确；“195.1”是铂元素的相对原子质量，C项错误；由78推出Pt为第六周期元素，D项错误。
2．
（1）56号元素位于第________周期________族。
（2）114号元素位于第________周期________族。
（3）25号元素位于第________周期________族。
答案
（1）六 ⅡA
（2）七 ⅣA （3）四 ⅦB
题组二 周期表的片段在元素推断题中的应用
3.（2018·大连模拟）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、AlB．B、Mg、Si
C．O、P、ClD．C、Al、P
答案 C
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。
4.（2017·柳州模拟）X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中位置如图所示，已知W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，下列说法正确的是（ ）
A．氧化物对应水化物酸性W比Z强
B．Y单质与Z的氢化物水溶液反应，有沉淀生成
C．X单质氧化性强于Y单质
D．简单离子的半径：
Z＜W
答案 B
解析 X、Y、Z、W均为短周期元素，W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，则W为Cl元素，结合元素在周期表中相对位置可知，Z为S，Y为O，X为N。
HClO为Cl的一种氧化物对应的水化物，其为弱酸，酸性比H2SO3、H2SO4都弱，A项错误；氧气和硫化氢溶液反应生成硫单质，溶液变浑浊，B项正确；非金属性：
N＜O，元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，C项错误；S2－、Cl－具有相同的核外电子排布，则核电荷数越大离子半径越小，D项错误。
考点二 元素周期律及应用
1．元素周期律
2．主族元素的周期性变化规律
项目
同周期（左→右）
同主族（上→下）
原子
结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r（阴离子）＞r（阳离子）
逐渐增大
性质
化合价
最高正化合价由＋1→＋7（O、F除外）负化合价＝－（8－主族序数）
相同，最高正化合价＝主族序数（O、F除外）
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
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强
阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
3．元素金属性和非金属性强弱的判断方法
金属性
比较
本质
原子越易失电子，金属性越强（与原子失电子数目无关）
判断
方法
①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：
左边或下方元素的金属性强
非金属
性比较
本质
原子越易得电子，非金属性越强（与原子得电子数目无关）
判断
方法
①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④元素在周期表中的位置：
右边或上方元素的非金属性强
4.元素周期表、元素周期律的应用
（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比较不同周期、不同主族元素的性质
如：
金属性Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性Mg（OH）2＞Al（OH）3、Ca（OH）2＞Mg（OH）2，则Ca（OH）2＞Al（OH）3（填“＞”“＜”或“＝”）。
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；再如：
已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹（At）应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
（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。
（1）同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小（×）
（2）第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7（×）
解析 氧元素没有最高正化合价（＋6），氟元素没有正化合价。
（3）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（×）
（4）元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强（×）
（5）元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱（×）
（6）第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性（×）
（7）电子层结构相同的离子，其半径随原子序数的增大而减小（√）
1．根据元素周期律比较下列各组性质
（1）金属性：
K________Na________Mg，
非金属性：
F________O________S。
（2）碱性：
Mg（OH）2________Ca（OH）2________KOH。
（3）酸性：
HClO4________H2SO4________HClO。
（4）热稳定性：
CH4________NH3________H2O。
（5）还原性：
HBr________HCl，I－________S2－。
（6）氧化性：
Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。
答案
（1）＞ ＞ ＞ ＞
（2）＜ ＜ （3）＞ ＞ （4）＜ ＜ （5）＞ ＜ （6）＞ ＞
2．比较下列微粒半径大小，用“＞”或“＜”填空：
（1）Na________Mg________Cl
（2）Li________Na________K
（3）Na＋________Mg2＋________Al3＋
（4）F－________Cl－________Br－
（5）Cl－________O2－________Na＋________Mg2＋
（6）Fe2＋________Fe3＋
答案
（1）＞ ＞
（2）＜ ＜ （3）＞ ＞ （4）＜ ＜（5）＞ ＞ ＞ （6）＞
“三看”法快速判断简单微粒半径的大小
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，半径越大。
题组一 根据元素周期律和周期表判断物质的性质
1．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是（ ）
A．已知Ra是第七周期ⅡA族的元素，故Ra（OH）2的碱性比Mg（OH）2的碱性强
B．已知As是第四周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱
C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈
D．已知Cl的非金属性比S的强，故HClO的酸性比H2SO3的强
答案 D
解析 HClO、H2SO3均不是最高价含氧酸，其酸性与非金属性没有直接关系。
2．（2017·山东部分重点中学联考）四种短周期主族元素在周期表中的位置如图，则下列说法错误的是（ ）
A．若Y的最简单氢化物的沸点比M的低，则X单质可与强碱溶液反应
B．简单阴离子半径：
M＞Z＞Y
C．若Y的氢化物的水溶液呈碱性，则X的氧化物不与任何酸反应
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：
Z＞M
答案 C
解析 若Y的最简单氢化物的沸点比M的低，则Y为C，从而推知X为Al，Al能与强碱溶液反应，A项正确；M、Z的简单阴离子电子层结构相同，则核电荷数越小，半径越大，所以简单阴离子半径：
M＞Z，M、Z的简单阴离子比Y的多一个电子层，故简单阴离子半径：
M＞Z＞Y，B项正确；若Y的氢化物的水溶液呈碱性，则Y为N，从而推知X为Si，SiO2能与氢氟酸反应，C项错误；非金属性：
Z＞M，故最高价氧化物对应水化物的酸性：
Z＞M，D项正确。
题组二 元素的金属性或非金属性与实验探究的融合
3．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是（ ）
选项
事实
结论
A
与冷水反应，Na比Mg强烈
金属性：
Na＞Mg
B
Ca（OH）2的碱性强于Mg（OH）2
金属性：
Ca＞Mg
C
SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2
非金属性：
S＞C
D
t℃时，Br2＋H22HBr
K＝5.6×107
I2＋H22HI K＝43
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