2018届高考一轮复习人教版第19讲元素周期表和元素周期律学案85 12页

第19讲　元素周期表和元素周期律 ‎【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。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|元素周期表及其应用(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第93页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．元素周期表的编排原则 ‎2．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 ‎1‎ ‎2‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副族 列 ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎11‎ ‎12‎ 族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB Ⅷ族 第8、9、10，共3个纵行 ‎0族 第18纵行 ‎3.元素周期表中元素的分区 ‎(1)分界线：如图所示，沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。‎ ‎(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。‎ ‎4．元素周期表的应用 ‎5．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)短周期元素中，最外层电子数是2的元素一定是第ⅡA族元素。(　　)‎ ‎(2)同主族元素的最外层电子数一定相同。(　　)‎ ‎(3)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素一定位于第三周期。(　　)‎ ‎(4)元素所在的周期序数与最外层电子数之比为1的元素全部是金属元素。(　　)‎ ‎(5)30号元素位于第三周期第ⅢA族。(　　)‎ ‎(6)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。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎[练透基础小题] ‎ 题点一　元素周期表的结构 ‎1．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)标出114号元素的位置。‎ 族 周期　　‎ 题点二　由原子序数确定元素在周期表中位置 ‎2．(RJ必修2·P198题改编)下列有关原子序数为6、8、11、13的元素的表述正确的是(　　)‎ ‎①原子序数为8的元素的最高化合价为＋6‎ ‎②原子序数为6的元素是4种元素中最活泼的非金属元素 ‎③原子序数为11的元素原子核电荷数和中子数一定为11‎ ‎④原子序数为13的元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA族 A．①②　　　　　　　　 B．①③‎ C．④ D．③④‎ 答案：C ‎3．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项符合题意。‎ 答案：C 题点三　同主族相邻周期元素原子序数关系 ‎4．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 ‎5．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在第ⅠA族和第ⅡA族时，y＝x＋m，当A、B在第ⅢA族～第ⅦA族时，y＝x＋n。‎ 答案：y＝x＋m或y＝x＋n ‎[备考提醒]　同主族、邻周期元素原子序数差关系 ‎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～第ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。‎ 题点四　同周期主族元素原子序数关系 ‎6．若甲、乙分别是同一周期的第ⅡA族和第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，同一周期的第ⅡA族和第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，同一周期的第ⅡA族和第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，同一周期的第ⅡA族和第ⅦA族元素的原子序数则相差29。‎ 答案：n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29‎ ‎[备考提醒]　同周期主族元素原子序数差关系 ‎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。‎ 考点二|元素周期律及应用(重点保分型——师生共研)‎ 授课提示：对应学生用书第95页 ‎[核心知识大通关]‎ ‎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。‎ ‎(2)实质：元素性质的周期变化是原子核外电子排布呈现周期性变化的结果。‎ ‎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 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 元素的性质 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 氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 ‎3.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比较不同主族、不同周期元素的性质 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。‎ 小题热身 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(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)电子层数越多，半径越大。(　　)‎ ‎(3)在主族元素中，最高正化合价均等于主族序数。(　　)‎ ‎(4)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。(　　)‎ ‎(5)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。(　　)‎ ‎(6)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。(　　)‎ ‎(7)在Mg、Al、NaOH溶液构成的原电池中，因为Al做负极，Mg做正极，所以Al的金属性大于Mg。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×‎ ‎[考向精练提考能]‎ 考向一　元素周期律的应用 ‎1．下列事实不能用元素周期律解释的是(　　)‎ A．碱性：KOH>NaOH B．相对原子质量：Ar>K C．酸性：HClO4>H2SO4‎ D．元素的金属性：Mg>Al 解析：金属性：K>Na，则对应碱的碱性：KOH>NaOH，A项不合题意；元素的相对原子质量与元素周期律无关，B项符合题意；非金属性：Cl>S，则相应最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SO4，C项不合题意；Mg、Al位于同周期，金属性：Mg>Al，D项不合题意。‎ 答案：B ‎2．(2017·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；元素的非金属性越弱，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 考向二　粒子半径大小比较 ‎3．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)>‎ ‎4．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，离子半径：D>C>A>B；原子半径：A>B>D>C；A和B可以为第四周期元素。‎ 答案：B 考向三　元素金属性、非金属性强弱比较 ‎5．不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是(　　)‎ A．单质氧化性的强弱 B．单质沸点的高低 C．单质与氢气化合的难易 D．最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱 解析：A.元素的非金属性越强，其单质获得电子的能力就越强，因此单质氧化性就越强。故可以通过比较单质氧化性的强弱，判断元素的非金属性的强弱；B.S单质、Cl2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，这与元素的非金属性强弱无关；C.元素的非金属性越强，其单质与氢气化合形成氢化物就越容易，形成的氢化物的稳定性就越强。因此可以比较元素的非金属性的强弱；D.元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，因此可以通过比较硫、氯两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱比较元素的非金属性的强弱。‎ 答案：B ‎6．下列实验不能达到预期目的的是(　　)‎ 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 MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3‎ 比较镁、铝的金属性强弱 C 测定同浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH 比较碳、硫的非金属性强弱 D Fe、Cu分别与盐酸反应 比较铁、铜的金属性强弱 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氯、溴的非金属性强弱；B项MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3，无法比较二者的金属性强弱；C项测定同浓度的Na2CO3、Na2SO4‎ 溶液的pH，根据Na2CO3溶液显碱性而Na2SO4溶液显中性，可判断出Na2CO3水解而Na2SO4不水解，则酸性：H2SO4>H2CO3，从而判断出碳、硫的非金属性强弱；D项利用Fe、Cu与盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱。‎ 答案：B ‎[练后反思]　金属性和非金属性强弱的判断方法 ‎[真题发掘·知识串联]串线索　固双基　回扣关键知识 以元素周期表片段为载体　串联元素周期表、元素周期律相关知识 授课提示：对应学生用书第96页 高考载体　(广东高考卷)‎ 甲～辛等元素在周期表中的相对位置如表。甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素。‎ 知识串联——高考还可以这样考 ‎(1)元素乙、丁、戊、己四种元素分别为 乙________，丁________，戊________，己________。 ‎(2)甲、乙、丁三种元素金属性的强弱顺序为________。 ‎(3)试比较辛、己、戊原子半径的大小。________。 ‎(4)丙与庚的原子核外电子数分别为________。 ‎(5)戊与己得电子能力强的是________，试比较戊、己简单氢化物的稳定性强弱。________。 ‎(6)通过实验可比较戊、己非金属的强弱，请写出你所设计实验发生反应的化学方程式：__________。 答案：(1)Na　Ca　C　Si ‎(2)Ca>Na>Li ‎(3)r(Ga)>r(Si)>r(C)‎ ‎(4)19、32‎ ‎(5)C　CH4>SiH4‎ ‎(6)Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓‎ 课时作业(授课提示：对应学生用书第281页)‎ ‎1．(2016·河南周口模拟)已知钡的某种同位素是Ba，由学过的知识无法推断出的信息是(　　)‎ A．钡原子的核外电子排布 B．钡元素在周期表中的位置 C．钡原子的核电荷数 D．钡元素的相对原子质量 答案：D ‎2．下列各表分别是元素周期表的一部分，表中的数字表示元素的原子序数，各表中数字所表示的元素在周期表的位置与周期表的结构相符的是(　　)‎ 解析：A项，4和5,12和13号元素间有10个空列，为7个副族和1个Ⅷ族，错误；B项，7、15、33号元素位于同一列，14、15、16号元素位于同一行，符合位置关系，正确；C项，1和11号元素之间相隔一个周期，第一列应为1、3、11，错误；D项，14与17号元素之间相隔2列，9与17、35号元素处于同列，错误。‎ 答案：B ‎3.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＋14 D．5x＋16‎ 解析：‎ 答案：A ‎4．下列关于元素周期表的说法正确的是(　　)‎ 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 ‎5．下列说法正确的是(　　)‎ A．SiH4比CH4稳定 B．O2－半径比F－的小 C．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na强 D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4弱 解析：非金属性越强，其气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C的非金属性强于Si，P的非金属性强于As，因此CH4的稳定性大于SiH4，H3PO4的酸性强于H3AsO4，故A、D项均错误。O2－和F－的电子层结构相同，由于O原子比F原子核电荷数少，故半径：O2－>F－，B项错误。同主族元素从上到下，原子失电子能力增强，C项正确。‎ 答案：C ‎6．下列叙述正确的是(　　)‎ A．热稳定性：H2O>H2S>HF B．酸性：NaHSO4>CH3COOH>H2CO3‎ C．碱性：Ba(OH)2>Ca(OH)2>KOH D．沸点：CH4>NH3>H2O 答案：B ‎7．同主族常见的三种元素X、Y、Z，它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序为HXO4Y－‎ C．气态氢化物稳定性：HXZ 解析：从最高价氧化物的水化物的化学式可知X、Y、Z的化合价均为＋7，故为第ⅦA族元素，非金属性：XBr2，D项错误。‎ 答案：D ‎8．图甲实线表示元素周期表的部分边界，①～⑤分别表示元素周期表中对应位置的元素。‎ ‎(1)③④⑤的简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是________(用化学式表示)。‎ ‎(2)写出②含有12个中子的核素的化学符号：________。‎ ‎(3)M、N两种化合物均由①②③④四种元素组成，写出此两种化合物在水溶液中发生反应的离子方程式：__________。‎ ‎(4)X、Y、Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素。在周期表中，Y与X相邻，Y与Z也相邻；X、Y和Z三种元素原子的最外层电子数之和为17；X、Y、Z三种元素有的是上表中编号①～⑤的元素，有的不是，不是①～⑤中的元素在周期表中的位置为________。X、Y、Z和①可组成一种化合物，其原子个数比为2∶4∶1∶8，该化合物所含化学键类型为________。‎ ‎(5)某同学受镧系、锕系元素排列方式的启发，将元素周期表设计成下列更简明的形式，把118种元素全部排列在内，图乙除A、B、C、D外每个位置只表示一种元素。则该图的A位置包含________(填数字)种元素，C位置中的元素是否全部是金属元素________(填“是”或“否”)。‎ 解析：根据元素周期表的结构和元素的分布，可推知：①为H元素，②为Na元素，③为O元素，④为S元素，⑤为F元素。‎ ‎(1)③④⑤三种元素的非金属性：F>O>S，元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，所以三种元素的简单气态氢化物由强到弱的顺序是HF>H2O>H2S。‎ ‎(2)元素②是Na元素，含有12个中子的核素的化学符号为Na。‎ ‎(3)A、B两种化合物均由H、Na、O、S四种元素组成不同价态的酸式盐，两种酸式盐为NaHSO3、NaHSO4，二者反应的离子方程式为H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。‎ ‎(4)X、Y和Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素，它们满足以下条件，X和Y相邻，Y和Z也相邻，则这三种元素的位置关系可能为①同一周期；②X和Y同一主族，Y和Z同周期；③X和Y同一周期，Y和Z同一主族。X、Y和Z三种元素的原子最外层电子数之和为17，①若三种元素位于同一周期，则三种元素最外层电子数之和为Y最外层电子数的3倍，17不是3的倍数，所以该假设错误；②若X和Y同一主族，Y和Z同一周期，设Y的最外层电子数为a，则X的最外层电子数也为a，Z的最外层电子数为a＋1，三种元素的最外层电子数之和为a＋a＋a＋1＝17，a不为整数，所以该假设错误；③若X和Y同一周期、Y和Z同一主族，设X的最外层电子数是a，Y和Z的最外层电子数是a＋1，所以三种元素最外层电子数之和为a＋a＋1＋a＋1＝17，a＝5，所以X是N元素，Y是O元素，Z是S元素。N元素不是周期表中编号①～⑤的元素，N元素位于第二周期第ⅤA族；H、N、O、S可组成一种化合物，其原子个数比为2∶4∶1∶8，该化合物是(NH4)2SO4，所含化学键类型为离子键和共价键。‎ ‎(5)第四周期共有18种元素，而表中共有8个纵行，第四周期除A外每个位置只表示一种元素，故A位置包含11种元素；C位于第六周期，全部为金属元素。‎ 答案：(1)HF>H2O>H2S　(2)Na ‎(3)H＋＋HSO===SO2↑＋H2O　(4)第二周期第ⅤA族　离子键、共价键　(5)11　是