届一轮复习人教版 元素周期表与元素周期律 学案.docx

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届一轮复习人教版元素周期表与元素周期律学案

第20讲　元素周期表与元素周期律

考纲要求

1.掌握元素周期律的实质。

2．了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。

3．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。

4．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。

5.以第ⅠA族和第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。

考点一　元素周期表

1．原子序数：

按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。

原子顺序＝核电荷数＝核外电子数＝质子数。

2．元素周期表的编排原则

--

--

3．元素周期表的结构

（1）周期（7个横行，7个周期）

短周期

长周期

序号

1

2

3

4

5

6

7

元素种数

2

8

8

18

18

32

32

0族元素原子序数

2

10

18

36

54

86

118

（2）族（18个纵行，16个族）

主族

列序

1

2

13

14

15

16

17

族序

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

副族

列序

3

4

5

6

7

11

12

族序

ⅢB

ⅣB

ⅤB

ⅥB

ⅦB

ⅠB

ⅡB

第Ⅷ族

第8、9、10共3个纵行

0族

第18纵行

4.元素周期表中的特殊位置

（1）分区

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。

（2）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。

（3）镧系：

元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。

（4）锕系：

元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。

（5）超铀元素：

在锕系元素中92号元素铀（U）以后的各种元素。

　周期表结构巧记口诀

横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七现已满。

纵列称为族，共有十六族，一八依次现①，一零再一遍②。

一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。

镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。

说明：

①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；

②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。

1．（RJ必修2·P11,2改编）下列化合物仅由主族元素组成的是（　　）

A．Cu3P　　　　　B．FeS

C．XeF6D．Mg3N2

答案：

　D

2．（RJ必修2·P11,10改编）

（1）填空：

元素

甲

乙

丙

丁

原子序数

元素符号

周期

族

（2）写出丙单质分别与乙和丁单质反应的化学方程式：

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________。

答案：

（1）2　8　11　17　He　O　Na　Cl　第一周期　第二周期　第三周期　第三周期　零族　第ⅥA族　第ⅠA族　第ⅦA族

（2）2Na＋O2

Na2O2（4Na＋O2===2Na2O）　2Na＋Cl2

2NaCl

3．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；画出过渡元素。

（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113～118号元素的位置。

答案：

考向一　元素周期表的结构

1．下列各图为元素周期表的一部分，表中的数字为原子序数，其中M为37的是（　　）

解析：

　本题常因对元素周期表的结构掌握不牢固易造成错误。

根据元素周期表中每周期所含有的元素的种类数分别为2、8、8、18、18、32，分析比较得出C符合题意。

答案：

　C

2．如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为（　　）

A．5x＋10　　　　　　B．5x

C．5x＋14D．5x＋16

解析：

答案：

　A

考向二　同主族相邻周期两元素原子序数关系

同主族、邻周期元素的原子序数差的关系

（1）第ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32；

（2）第ⅡA族和0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32；

（3）第ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。

3．甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素（其中甲在上一周期），若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是__________。

解析：

　因前六周期中元素的数目分别为2、8、8、18、18、32；同一主族中乙的原子序数可以是x＋2、x＋8、x＋18、x＋32。

答案：

　x＋2、x＋8、x＋18、x＋32

4．若A、B是相邻周期同主族元素（A在B上一周期），A、B所在周期分别有m种和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系为__________。

解析：

　当A、B在ⅠA族和ⅡA族时，y＝x＋m，当A、B在ⅢA～ⅦA族时，y＝x＋n。

答案：

　y＝x＋m或y＝x＋n

考向三　同周期主族元素原子序数关系

（1）短周期元素原子序数差＝族序数差；

（2）两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差。

两元素分布在过渡元素两侧时，第四或第五周期元素原子序数差＝族序数差＋10，第六周期元素原子序数差＝族序数差＋24。

5．若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素，原子序数分别为m和n，则m和n的关系为________。

解析：

　对于第一、二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数只相差5，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差15；而对于第六、七周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差29。

答案：

　n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29

考点二　元素周期律及应用

1．元素周期律

（1）内容

元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。

（2）实质

元素原子核外电子排布呈周期性变化的结果。

2．主族元素的周期性变化规律

内容

同周期（从左到右）

同主族（从上到下）

原子结构

电子层数

相同

依次增加

最外层电子数

依次增加1个

相同

原子半径

逐渐减小

逐渐增大

元素的性质

金属性

逐渐减弱

逐渐增强

非金属性

逐渐增强

逐渐减弱

主要化合价

一般，最高正价：

＋1→＋7负化合价：

主族序数－8

最高正价数＝主族序数（O、F除外）

化合物性质

最高价氧化物对应水化物

酸性逐渐增强碱性逐渐减弱

酸性逐渐减弱碱性逐渐增强

气态氢化物的稳定性

逐渐增强

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

3.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比较同周期、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（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，可推知未学元素砹（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

将下面左右两侧对应内容连线。

答案：

　①—c　②—a　③—b

（1）对于主族元素，元素的最高正化合价和主族族序数相同。

但氧一般表现为负价；氟无正价。

（2）通过元素原子在氧化还原反应中得失电子的难易程度来比较两种元素金属性、非金属性强弱，而非得失电子数目的多少。

（3）通过元素氧化物对应水化物的酸碱性强弱来比较两种元素非金属性、金属性强弱时，必须是最高价氧化物。

1．（RJ必修2·P11,3改编）下列关于F、Cl、Br、I的比较，说法正确的是（　　）

A．原子最外层的电子数随核电荷数的增加而增多

B．单质颜色随核电荷数的增加而加深

C．氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强

D．非金属性随核电荷数的增加而增强

答案：

　B

2．（LK必修2·P26,2改编）X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素。

下列叙述中能说明X元素非金属性比Y强的是（　　）

A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多

B．X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低

C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定

D．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来

答案：

　C

3．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）第二周期的非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性（　　）

（2）离子所带的电荷越高，它的氧化性就一定越强（　　）

（3）碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低（　　）

（4）电子层结构相同的粒子的化学性质一定相同（　　）

（5）第n主族元素的最高价氧化物的分子式为R2On，氢化物的分子式为RHn（n≥4）（　　）

（6）硫与硒（Se）同主族，硒（Se）的最高价氧化物对应的水化物的酸性比硫酸弱（　　）

（7）同一周期元素的原子，半径越小越容易失电子（　　）

（8）电子层结构相同的离子，半径随原子序数的递增而增大（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）×　（5）×　（6）√（7）×　（8）×

4．若A、B、C三种元素位于元素周期表中如右图所示位置，则有关的各种性质均可排出顺序（但D不能参与排列）。

（1）原子半径：

__________________。

（2）金属性：

__________________。

（3）非金属性：

__________________。

答案：

（1）C>A>B　

（2）C>A>B　（3）B>A>C

考向一　多角度判断元素在周期表中的位置

角度一　用原子序数推导元素

1．

（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

角度二　用化合价推导元素

2．用元素符号填空。

（1）最高正价与最低负价代数和为0的短周期元素________。

（2）最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是______。

答案：

（1）H、C、Si　

（2）S

角度三　用族与周期的关系推导元素

3．用元素符号填空（前20号元素）。

（1）主族序数与周期数相同的元素有________。

（2）主族序数是周期数2倍的元素有________，3倍的元素有________。

（3）周期数是主族序数2倍的元素有________，3倍的元素有________。

答案：

（1）H、Be、Al　

（2）C、S　O　（3）Li、Ca　Na

考向二　粒子半径大小比较

4．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）>

5．已知aAn＋、bB（n＋1）＋、cCn－、dD（n＋1）－是具有相同的电子层结构的离子，关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是（　　）

A．离子半径：

A>B>C>D

B．原子序数：

b>a>c>d

C．原子半径：

D>C>B>A

D．四种元素一定属于短周期元素

解析：

　由于四种离子具有相同的电子层结构，可以推知四种元素在周期表中的位置关系如图：

……

D

C

A

B

……

原子序数b>a>c>d；具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小；原子半径A>B>D>C；A和B可以为第四周期元素。

答案：

　B

速记卡片

微粒半径大小的比较依据

（1）同种元素的微粒

①r（阴离子）>r（原子）>r（阳离子）

②r（低价离子）>r（高价离子）

（2）同周期

①原子序数越大，元素原子半径越小。

②r（阴离子）>r（阳离子）。

（3）同主族

从上到下，原子半径、离子半径逐渐增大。

（4）电子层结构相同的微粒

原子序数越大，微粒半径越小。

[拓展]

试比较下列微粒半径大小，用“>”或“<”填空。

（1）K＋________Mg2＋

（2）P________O

答案：

（1）>　

（2）>

考向三　元素的金属性、非金属性强弱比较

6．（2016·山东青岛统考）下列能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子得电子能力强的是（　　）

①HCl的溶解度比H2S的大

②HCl的酸性比H2S的强

③HCl的稳定性比H2S的强

④还原性：

Cl－

⑤HClO4的酸性比H2SO4的强

⑥Cl2能与H2S反应生成S

⑦Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS

A．②④⑤⑥　　　　B．②⑤⑥⑦

C．③④⑤⑥⑦D．全部

解析：

　元素的非金属性越强，其得电子能力越强。

比较元素非金属性强弱的依据有：

单质与H2化合的难易程度；简单气态氢化物的稳定性；最高价含氧酸的酸性强弱；单质之间的置换反应；对应阴离子的还原性强弱；单质与变价金属反应时，氧化金属的程度等。

答案：

　C

7．下列实验不能达到实验目的的是（　　）

序号

实验操作

实验目的

A

Cl2、Br2分别与H2反应

比较氯、溴的非金属性强弱

B

向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入NH3

比较镁、铝的金属性强弱

C

测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH

比较C、S的非金属性强弱

D

Fe、Cu分别与稀盐酸反应

比较Fe、Cu的金属性强弱

解析：

　A项，Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应条件的难易，即可判断出Cl、Br的非金属性强弱，正确；B项，向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg（OH）2，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al（OH）3，但无法比较二者的金属性强弱，错误；C项，测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小，即判断出酸性H2CO3

答案：

　B

速记卡片

金属性和非金属性强弱的判断方法

（2015·浙江高考）

如表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍

[高考还可以这样考]

（1）表格中X、Y、Z、W、T五种元素分别为：

X：

________，Y：

________，Z：

________，W：

________，T：

________。

（2）X、Y、Z、W四种元素非金属性的强弱顺序为____________。

（3）试比较X、Y、Z、W、T五种元素原子半径的大小________。

（4）X与W得电子能力强的是________，试比较Z、T简单氢化物的稳定性强弱________。

（5）Y、Z、W最高价氧化物对应水化物的化学式分别为____________，其酸性强弱顺序为____________。

（6）通过实验可比较X、W元素非金属性的强弱，请你写出你所设计实验中发生反应的化学方程式

________________________________________________________________________。

答案：

（1）O　Si　P　S　As

（2）O>S>P>Si

（3）r（As）>r（Si）>r（P）>r（S）>r（O）

（4）O　PH3>AsH3

（5）H2SiO3、H3PO4、H2SO4　H2SO4>H3PO4>H2SiO3

（6）2H2S＋O2===2S↓＋2H2O

[课堂随笔]　　

课时训练　元素周期表和元素周期律

1．（2016·广西普通高中模拟）下列各组元素，属于同一周期的是（　　）

A．H、Li、Na　　　　　B．Na、Mg、Ca

C．Al、P、SD．N、O、Cl

解析：

　H只有1个电子层，Li有2个电子层，Na有3个电子层，H、Li、Na不在同一周期，故A错误；Na、Mg有3个电子层，而Ca有4个电子层，Ca与Na、Mg不在同一周期，故B错误；Al、P、S都有3个电子层，在同一周期，故C正确；N、O有2个电子层，Cl有3个电子层，Cl与N、O不在同一周期，故D错误。

答案：

　C

2．（2016·上海虹口期中）原子结构为

的元素，位于元素周期表的（　　）

A．第六周期第Ⅳ族B．第四周期第Ⅵ族

C．第六周期第A族D．第四周期第ⅥA族

解析：

　根据元素原子结构示意图可确定元素在元素周期表中的位置，核电荷数＝原子序数，电子层数＝周期序数，最外层电子数＝主族序数，题中该元素位于元素周期表的第四周期第ⅥA族，D正确。

答案：

　D

3．（2016·天津六校期末）下列关于元素周期表的说法中正确的是（　　）

A．过渡元素全部是金属元素

B．同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数差值一定是1

C．催化剂一般在金属与非金属的分界线处寻找

D．同一主族元素的原子序数的差值不可能为10

解析：

　过渡元素全部是金属元素，A项正确；第四、五周期中同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数差值是11，第六周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数差值是25，B项错误；半导体材料一般在金属与非金属的分界线处寻找，C项错误；H、Na位于同一主族，原子序数的差值为11－1＝10，D项错误。

答案：

　A

4．（2016·甘肃河西五市部分普通高中联考）下列有关结构和性质的说法中不正确的是（　　）

A．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族十个纵行的元素都是金属元素

B．碱性：

NaOH>NH3·H2O，所以元素的金属性：

Na>N

C．同周期第ⅡA族与第ⅢA族的元素原子序数之差不一定为1

D．第ⅦA族元素从上到下，其简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱

解析：

　元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族十个纵行的元素均为过渡金属元素，故A正确；比较元素金属性，应根据其最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱来比较，故B错误；第四、五周期中同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数相差11，第六周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数相差25，故C正确；同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，对应的简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱，故D正确。

答案：

　B

5．（2016·福建漳州八校联考）依据下列说法来判断相应元素的金属性、非金属性强弱，不合理的是（　　）

A．卤素单质Cl2、Br2、I2的氧化性强弱

B．简单气态氢化物NH3、H2O、HF的稳定性

C．碱金属单质Li、Na、K与水反应的剧烈程度

D．1molNa、Mg、Al分别与足量盐酸反应时失电子数的多少

解析：

　一般元素非金属性越强，其单质的氧化性越强，同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱，A不符合题意；元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，同周期元素从左向右非金属性依次增强，所以NH3、H2O、HF的稳定性依次增强，B不符合题意；同主族元素从上到下，金属性依次增强，其单质与水反应的剧烈程度依次增强，C不符合题意；不能根据得失电子数目的多少来判断元素的金属性和非金属性的强弱，D符合题意。

答案：

　D

6．（2016·安徽示范高中联考）下列各组物质性质的比较中，有一组的递变规律与其他不同的是（　　）

A．还原性：

Cl－、Br－、I－

B．碱性：

NaOH、Mg（OH）2、Al（OH）3

C．稳定性：

HCl、H2S、PH3

D．酸性：

HClO4、H2SO4、H2CO3

解析：

　元素的非金属性越强，其阴离子的还原性越弱，非金属性：

Cl、Br、I依次减弱，则Cl－、Br－、I－的还原性依次增强；元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性：

Na、Mg、Al依次减弱，则NaOH、Mg（OH）2、Al（OH）3的碱性依次减弱；元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：

Cl、S、P依次减弱，则HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱；元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：

Cl、S、C依次减弱，则HClO4、H2SO4、H2CO3的酸性依次减弱。

综上可知A选项中离子还原性依次增强，B、C、D三个选项中物质性质的递变都是依次减弱。

答案：

　A

7．已知钍（

Th）的原子可发生下列放射性变化，

Th→

X＋

α，生成的X是与钫（Fr）同周期的一种元素的原子，下列对X的推断错误的是（　　）

A．X的氢氧化物是一种强碱

B．X的碳酸正盐不溶于水

C．X原子核外有6个电子层

D．X的最高化合价为＋2价

答案：

　C

8．下列粒子半径大小的比较正确的是（　　）

A．Na＋Cl－>Na＋>Al3＋

C．Na

答案：

　B

9．（2016·吉林五校联考）下列事实与推论相符的是（　　）

选项

实验事实

推论

A

H2O的沸点比H2S的沸点高

非金属性：

O>S

B

HCl的酸性比H2SO3的酸性强

非金属性：

Cl>S

C

K与H2O的反应比Na

与H2O的反应更剧烈

金属性：

Na>K

D

HF的热稳定性比HCl的强

非金属性：

F>Cl

解析：

　H2O的沸点比H2S的沸点高是因为H2O分子间存在氢键，不能根据沸点高低判断非金属性强弱，故A错误；元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强，其非金属性越强，HCl和H2SO3不是最高价含氧酸，所以不能比较非金属性，故B错误；金属与水反应越剧烈，则金属性越强，钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，则金属性：

Na

F>Cl，故D正确。

答案：

　D

10．X和Y是短周期元素，二者能形成化合物X2Y3，若Y的原子序数为n，则X的原