无机9高一教师版 元素周期表.docx
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无机9高一教师版元素周期表
元素周期表
一、元素周期表的结构
元素周期表的结构
位置与结构的关系
周
期
周期序数
元素的种数
1.周期序数＝电子层数
2.对同主族元素
若n≤2，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数。
若n≥3，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为该周期的元素种数。
短
周
期
第一周期
①2种
第二周期
②8种
第三周期
③8种
长
周
期
第四周期
④18种
第五周期
⑤18种
第六周期
⑥32种
第七周期
⑦32种（如果排满）
族
主
族
ⅠA族～
ⅦA族
由长周期和短周期元素共同构成的族
最外层电子数=主族族数=价电子数
零族
最外层电子数均为8个（He为2个除外）
副
族
IB族～
ⅦB族
只由长周期元素构成的族
最外层电子数一般不等于族序数（第ⅠB族、ⅡB族除外）；最外层电子数只有1～2个。
第Ⅷ族
有三列元素（8、9、10三个纵行）
特别提醒：
掌握元素周期表的结构中各族的排列顺序，结合惰性气体的原子序数，我们可以推断任意一种元素在周期表中的位置。
记住各周期元素数目，我们可以快速确定惰性气体的原子序数。
各周期元素数目依次为2、8、8、18、18、32、32（如果第七周期排满），则惰性气体原子序数依次为2、2+8=10、10+8=18、18+18=36、36+18=54、54+32=86、86+32=108。
[例1]（2008·深圳一模）甲、乙、丙为二、三周期的元素，原子序数依次增大，甲和乙同周期，甲和丙同主族，甲、乙原子序数之和与丙的原子序数相等，甲、丙原子的最外层电子数之和与乙原子的电子总数相等。
下列说法中不正确的是（）
A．乙是地壳中含量最多的元素
B．丙的氢化物比甲的氢化物热稳定性强
C．乙与丙形成的化合物可制作光导纤维
D．甲、乙两种元素形成的化合物中一定含有共价键
[解析]二、三周期中，同主族元素相差的电子数为8，且最外层电子数相等。
根据题意，由“甲和乙同周期，甲和丙同主族，甲、乙原子序数之和与丙的原子序数相等”可知，乙为O；又“甲、丙原子的最外层电子数之和与乙原子的电子总数相等，且甲、乙、丙的原子序数依次增大”可知甲为C，丙为Si。
[答案]B
二、元素周期律
涵义
元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化。
实质
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化
核外电子
排布
最外层电子数由1递增至8（若K层为最外层则由1递增至2）而呈现周期性变化。
原子半径
原子半径由大到小（稀有气体元素除外）呈周期性变化。
原子半径由电子层数和核电荷数多少决定，它是反映结构的一个参考数据。
主要
化合价
最高正价由+1递变到+7，从中部开始（IVA族）有负价，从-4递变至-1。
（稀有气体元素化合价为零），呈周期性变化。
元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决定，一般存在下列关系：
最高正价数＝最外层电子数，非金属元素的负价=8-最外层电子数。
元素及化合物的性质
金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，最高氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，呈周期性变化。
这是由于在一个周期内的元素，电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，核对外层电子引力渐强，使元素原子失电子渐难，得电子渐易，故有此变化规律。
特别提醒
作为元素周期律知识的考查，在解题中我们应尽量把它们体现在元素周期表中进行理解。
如Xm+、Ym-、Z（m+1）+、W（m+1）-四种离子具有相同的电子层排布，要考查四种元素的有关性质，比如原子序数大小、原子半径大小、离子半径大小、单质金属性和非金属性强弱等，我们首先可以确定出元素的相对位置为
，则问题容易解决。
[例2]（2008·武汉一模）X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。
X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。
Z原子的核外电子数比Y原子少1。
下列说法正确的是（）
A．元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜Y＜X
B．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C．3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定
D．原子半径由大到小的顺序为Z＞Y＞X
[解析]在解有关周期表的题目时，首先要确定元素在周期表中的位置，实在推不出具体的位置，推出相对位置也可以。
因X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，所以在本题中的突破口就能推出X元素即为O，而在短周期中能与O同主族的就只有S元素，即为Y,而Z原子的核外电子数比Y原子少1,也就不难得出Z元素即为P元素，A选项中三元素非金属性由弱到强的顺序为P＜S＜O，S的最高价氧化物对应水化物的分子式为H2YO4，三种元素的气态氢化物中，最稳定的是H2O，而不是磷化氢；D选项中半径大小比较是正确的，最后本题的答案为AD。
[答案]AD
例3.（2011江苏高考5）短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图1所示。
下列说法正确的是
A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B.原子半径的大小顺序为：
rX＞rY＞rZ＞rW＞rQ
C.离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同
D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
解析：
该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。
考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
根据周期表的结构可推出元素分别为：
X:
N；Y:
O；Z:
Al；W:
S；Q:
Cl
A.元素最高正化合价一般等于其主族数。
B.同周期原子半径从左到右依次减小，同主族从上到下依次增大。
C.离子Y2－和Z3＋都为10微粒，核外电子数和电子层数都相同。
D.元素最高价氧化物对应的水化物的酸性是与非金属性一致的，因此酸性Q的强。
答案：
A
三、元素金属性和非金属性强弱的判断方法和规律
1.根据元素周期表的知识进行判断
同一周期，从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
元素周期表中最活泼的金属是Fr，天然存在的最活泼的金属是Cs；最活泼的非金属元素是F。
同一主族，从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
元素周期表左边为活泼的金属元素，右边为活泼的非金属元素；中间的第VIA、VA族则是从非金属元素过渡到金属元素的完整的族，它们的同族相似性甚少，但具有十分明显的递变性。
2.根据元素的单质及其化合物的性质进行判断。
（1）金属性强弱判断原则
根据单质与水（或酸）反应，置换出水（或酸）中的氢的难易程度来判断：
一般地，能与水反应产生氢气的金属元素的金属性比不能与水反应的金属元素的强，与冷水反应产生氢气的金属元素的金属性比只能与热水反应产生氢气的金属元素的强。
根据元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱来判断：
一般地，元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则对应的金属元素的金属性就越强。
反之，则越弱。
根据置换反应进行的方向来判断：
一般是“强”置换“弱”。
根据金属元素的单质的还原性（或离子的氧化性）来判断：
一般情况下，金属阳离子的氧化性越强，则对应的金属单质的还原性越弱，金属元素的金属性也就越弱。
根据原电池的正、负极及金属腐蚀的难易程度来判断：
一般地，负极为金属性强的元素的单质，容易腐蚀。
（2）非金属性强弱判断原则
根据单质与H2反应生成气态氢化物的剧烈程度或生成的气态氢化物的稳定性强弱来判断：
一般地，单质与H2反应生成气态氢化物越容易，或反应生成的气态氢化物越稳定，则对应的非金属元素的非金属性越强；反之，则越弱。
根据元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来判断：
一般地，元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则对应的非金属元素的非金属性就越强。
反之，则越弱。
根据置换反应进行的方向来判断：
一般是“强”置换“弱”。
根据非金属单质的氧化性（或离子的还原性）强弱来判断：
一般情况下，非金属阴离子的还原性越强，则对应的非金属单质的氧化性越弱，非金属性元素的非金属性也就越弱。
根据与同一种金属反应，生成化合物中金属元素的化合价的高低进行判断。
例如：
，2Cu＋S＝Cu2S，即得非金属性：
Cl2＞S。
特别提醒
一般来说在氧化还原反应中，单质的氧化性越强（或离子的还原性越弱），则元素的非金属性越强；单质的还原性越强（或离子的氧化性越弱），则元素的金属性越强。
故元素的金属性和非金属性的强弱判断方法与单质的氧化性和还原性的强弱判断方法是相一致的。
[例3]（2008·北京）下列叙述正确的是（）
A．IA族元素的金属性比IIA族元素的金属性强
B．VIA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高
C．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增加
D．第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
[解析]本题考查元素周期律，元素性质的递变，同一周期IA族元素的金属性比IIA族元素的金属性强，但不同周期不能确定；氢化物的沸点还要考虑氢键；同周期非金属最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增加；第三周期元素的阴、阳离子半径从左到右逐渐减小，但阳离子半径大于阴离子半径，故选B。
[答案]B
例4.（2011福建高考7）依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是
A．H3BO3的酸性比H2CO3的强
B．Mg（OH）2的碱性比Be（OH）2的强
C．HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：
R＞M
解析：
C、B属于同周期，自左向右非金属性逐渐增强，所以H3BO3的酸性比H2CO3的弱；B项正确；Cl、Br、I属于同主族元素，自上而下非金属性逐渐减弱，因此HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱；若M、R的原子序数分别为x和y，由M＋和R2－的核外电子层结构相同可得：
x－1＝y+2，因此x＞y，即则原子序数：
R﹤M。
这题是基础题，不过A、B两项设问中出现B，Be等陌生元素。
答案：
B
例5.（2011广东高考22）短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于第VA族，甲和丙同主族，丁原子最外层电子数与电子层数相等，则
A、原子半径：
丙>丁>乙
B、单质的还原性：
丁>丙>甲
C、甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物
D、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
解析：
本题考察元素周期表的结构及元素周期律应用。
在中学化学中只有氨气的水溶液才显碱性，因为短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，所以甲是H，乙是N；甲和丙同主族，因此丙只能是Na，这说明丁属于第三周期，根据丁原子最外层电子数与电子层数相等，所以丁是Al。
同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，所以选项A正确，B不正确，还原性应该是Na＞Al＞H；Na属于活泼金属，其氧化物Na2O属于离子化合物，C不正确；乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3（强酸）、NaOH（强碱）、Al（OH）3（两性氢氧化物），因此选项D也是正确的。
答案：
AD
四、元素“位—构—性”之间的关系
特别提醒：
元素性质和物质结构的常用的突破口
（1）形成化合物种类最多的元素是碳。
（2）某元素的最高价氧化物的水化物能与其气态氢化物化合生成盐，该元素是氮。
（3）在地壳中含量最多的元素是氧，在地壳中含量最多的金属元素是铝。
（4）常温下呈液态的非金属单质是溴，金属单质是汞。
（5）气态氢化物最稳定的元素是氟。
（6）三种元素最高氧化物对应的水化物两两皆能反应，则必定含有Al元素。
（7）焰色反应呈黄色的元素是钠，焰色反应呈紫色的元素是钾。
（8）最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是氯。
（9）单质的硬度最大的元素是碳。
（10）化学式为A2B2形的化合物，则只可能为Na2O2、H2O2、C2H2。
4、（2007·江苏）有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同（选项中m、n均为正整数）。
下列说法正确的是（）
A．若X（OH）n为强碱，则Y（OH）n也一定为强碱
B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性
C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2
D．若Y的最高正价为+m，则X的最高正价一定为+m
[解析]由题目推知，X位于Y的上方，是属于同主族元素，所以当X（OH）n为强碱，则Y（OH）n也一定为强碱，A正确。
若X为N，则NH3显碱性，B不正确。
若X为H，则C错误。
若Y为Cl，则X为F，而F是通常是没有正价。
[答案]A
5.（2011山东高考13）元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。
下列说法正确的是
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B.多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
解析：
对应主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数，但氟元素无正价，氧元素没有最高化合价，A不正确；在多电子原子中，电子的能量是不相同的。
在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，B不正确；P、S、Cl均属于第三周期的元素，且原子序数依次递增，所以非金属性依次增强，所以得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强，依次选项C正确；元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素一般既有金属性又有非金属性，在周期表中第三纵行到第十纵行，包括7个副族和一个Ⅷ共同组成了过渡元素，因此选项D也不正确。
答案：
C
6.（2011天津高考）以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是
A．第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B．同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小
C．第ⅦA元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强
D．同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低
.解析：
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，即137Cs和133Cs的质子数相同，
137和133表示二者的质量数，因此A不正确；同周期元素（除0族元素外）从左到右，随着核电荷数的逐渐增多，原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱，因此原子半径逐渐减小，B正确；同主族元素从上到下，随着核电荷数的逐渐增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，因此第ⅦA元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐减弱，C不正确；同主族元素从上到下，单质的熔点有的逐渐降低，例如IA，而有的逐渐升高，例如ⅦA，所以选项也D不正确。
答案：
B
7.（2011新课标全国）短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。
元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。
下列说法错误的是
A.元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构
B.元素X与氢形成的原子比为1：
1的化合物有很多种
C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
解析：
元素W是制备一种高效电池的重要材料，说明W是Li；X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，说明X是碳元素；元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，因此Y是Al；短周期元素电子层数最多是3层，如果原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，所以可能是He、C和S，又因为W、X、Y和Z的原子序数依次增大，所以Z只能是S。
元素W、X的氯化物分别是LiCl和CCl4，前者锂原子不能满足8电子的稳定结构，A不正确；X与氢形成的原子比为1：
1的化合物可以是C2H2、C6H6或C8H8，B正确；单质铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，C正确；C和S均属于非金属元素，二者可以形成共价化合物CS2，D正确。
答案：
A
8．（08年江苏化学·7）下列排列顺序正确的是
①热稳定性：
H2O＞HF＞H2S②原子半径：
Na＞Mg＞O
③酸性：
H3PO4＞H2SO4＞HClO4④结合质子能力：
OH-＞CH3COO-＞Cl-
A．①③B．②④C．①④D．②③
9．（09年海南化学·2）同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，下列叙述正确的是：
A．单质的化学活泼性：
WWC．单质的氧化能力：
WW10.有A、B两元素，已知A原子的M层比B原子的M层多4个电子，B原子的N层比A原子的N层少5个电子；试推断：
A是_溴_____元素，B是___铁___元素，并画出原子结构示意图A.___________B._________。
11.未知元素X、Y、Z，已知X元素的-2价和Y的+1价离子的核外电子排布与氩原子相同，Z元素的最高价氧化物组成为Z2O3，4.5克Z的单质跟足量的盐酸反应在标况下生成5.6升氢气。
（1）.Z元素的原子量为____，若该元素的原子中有14个中子，则该元素的名称为_____；
（2）.画出X原子的结构示意图___________；（3）.X、Y、Z三种元素在周期表中分别处于________、______、________周期；_____、______、______族；（4）.X、Y、Z三种元素对应的最高氧化物水化物的分子式分别是______、______、________；并指出酸碱性_________________________。
答案;
（1）27铝
（2）硫（3）略（4）H2SO4呈强酸性；KOH呈强碱性；Al（OH）3呈两性
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