2018届二轮复习元素周期律课件（54张）（全国通用） 54页

元素周期律 第二轮复习 考纲要求 命题预测 1. 了解原子核外电子排布。 2. 掌握元素周期律的实质。 3. 以第 3 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。 1. 对元素周期律的考查。通过元素推断，考查元素在周期表中的位置、金属性、非金属性、原子半径、离子半径等知识以及元素化合物知识，难度中等。 2.“ 位、构、性”的考查。考查原子结构、元素在周期表中的位置和元素性质三者的关系，难度较大。 　 考纲导学 考纲要求 命题预测 4. 了解金属、非金属在元素周期表中位置及其性质递变规律。 3. 在综合题中的考查。这类考点往往是以元素推断为突破，综合考查元素化合物、电化学、化学反应与能量、化学实验等重要知识，难度较大。 要点探究 ► 　探究点一　原子核外电子的排布 【 知识梳理 】 1 ．在同一原子中各电子层之间的关系 高 电子层数 ( n ) 1 2 3 4 5 6 7 符号 ____ ____ _____ ____ ____ ____ _____ 电子层离核 远近的关系 由 ______ ______ 电子层能 量的关系 由 ______ ______ K L M N O P Q 近 远 低 第 16 讲 │要点探究 2. 原子核外电子排布规律 原子核外电子排布规律可以概括为“一低三多”，具体内容如下： (1) 核外电子一般总是尽先排布在 __________ 的电子层里。 (2) 每个电子层最多容纳的电子数为 ______ 个。 (3) 最外层最多容纳电子数不超过 ______ 个 (K 层为最外层时不超过 ______ 个 ) 。 (4) 次外层最多容纳的电子数目不超过 ______ 个，倒数第三层不超过 ______ 个。 能量低 2 n 2 8 2 18 32 3 ．核外电子表示法 —— 原子结构示意图 以钠原子为例，完成原子结构示意图中各符号的意义： 4 ．核外电子排布的周期性变化：除第一周期外，每个周期元素原子的最外层电子从 ______ 个逐渐增加到 _______ 个， 呈现 ________ 变化。 原子核 层内电子数 最外层电子数 电子层 核电荷数 1 8 周期性 【 要点深化 】 1 ．核外电子排布规律的正确理解 核外电子排布规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如：当 M 层不是最外层时，最多可以排布 18 个电子，而当它是最外层时，则最多可以排布 8 个电子。又如，当 O 层为次外层时，就不是最多排布 2×52 ＝ 50 个，而是最多排布 18 个电子。再如，质子数为 19 的钾原子，核外有 19 个电子，按每层最多容纳 2 n 2 个电子，第一层可排 2 个电子，第二层可排 8 个电子，第三层可排 18 个电子， 19 － 2 － 8 ＝ 9 ，这 9 个电子可都排布在第三层上，但这违背了第三条规律：最外层电子数不超过 8 个，电子排布时必须都满足这四条规律，因此只能在第三层上排 8 个电子，第四层上排 1 个电子。 2 ．短周期元素核外电子排布的特性 (1) 原子核中无中子的原子： H 。 (2) 最外层有 1 个电子的元素： H 、 Li 、 Na 。 (3) 最外层有 2 个电子的元素： Be 、 Mg 、 He 。 (4) 最外层电子数等于次外层电子数的元素： Be 、 Ar 。 (5) 最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素： C ；是次外层电子数 3 倍的元素： O ；是次外层电子数 4 倍的元素： Ne 。 (6) 电子层数与最外层电子数相等的元素： H 、 Be 、 Al 。 (7) 电子总数为最外层电子数 2 倍的元素： Be 。 (8) 次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素： Si 。 (9) 内层电子数是最外层电子数 2 倍的元素： Li 、 P 。 　　 例 1 　 [2010· 全国卷 Ⅱ] 短周期元素 W 、 X 、 Y 、 Z 的原子序数依次增大，且 W 、 X 、 Y ＋、 Z 的最外层电子数与其电子层数的比值依次为 2 、 3 、 4 、 2( 不考虑零族元素 ) 。下列关于这些元素的叙述错误的是 ( 　　 ) A ． X 和其他三种元素均可形成至少 2 种的二元化合物 B ． W 和 X 、 Z 两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子 C ． W 、 X 和 Y 三种元素可以形成碱性化合物 D ． Z 和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性 【 典例精析 】 例 1 　 D 　 除零族元素外，短周期元素中最外层电子数和电子层数之比为 2 的 W 和 Z 元素为 C 和 S 。除零族元素外，短周期元素中最外层电子数和电子层数之比为 3 的 X 元素为 O 。除零族元素外，短周期元素中最外层电子数和电子层数之比为 4 的 Y ＋ 为 Na ＋ 。 D 项中， Na 2 S 的水溶液呈碱性。 　 [ 点评 ] 对于短周期元素核外电子排布应熟练记忆，并会对其关系进行简单的数学运算，如本题就是借此为元素推断的手段，然后考查元素化合物的性质。变式题的元素推断方法与之类似，考查角度主要是元素周期律。 变式题 　　　　 短周期元素 A 、 B 、 C 原子序数依次递增，它们的原子的最外层电子数之和为 10 。 A 与 C 在周期表中同主族， B 原子最外层电子数等于 A 原子次外层电子数。下列叙述正确的是 ( 　　 ) A. 原子半径 ASi>C ， A 不正确； MgO 是离子晶体， CO 2 是分子晶体，故 MgO 的熔点比 CO 2 高， C 错误； C 、 Si 形成的化合物是共价化合物， D 不正确 ► 　探究点二　元素周期律 　 【 知识梳理 】 　 1 ．定义 元素的性质 ( 如原子半径、元素化合价、元素的金属性和非金属性等 ) 随着 ____________ 的递增而呈 __________ 变化的规律。 2 ．实质 元素性质的周期性变化是元素原子的 ________________ 的周期性变化的必然结果。 3 ．元素周期表中主族元素性质的递变规律 原子序数 原子序数 核外电子排布 同周期 ( 左→右 ) 同主族 ( 上→下 ) 结 构 性 质 应 用 电子层 结构 电子层数 ________ ________ 最外层 电子数 ________(1→8 或 2) ________( 族序数 ) 核电荷数 ( 核 内质子数 ) ________ ________ 原子半径 _______( 除稀有气体元素 ) ________ 离子半径 阳离子逐渐 ________ 阴离子逐渐 ________ 逐渐 ________ 主要化合价 最高正化合价： ________ 最低负化合价： ________ 相似 负化合价＝－ (8 －主族序数 ) 最高正化合价＝主 族序数＝最外层电子数 (O 、 F 除外 ) 相同 递增 递增 相同 递增 递增 递减 递增 减小 减小 增大 ＋ 1→ ＋ 7 － 4→ － 1 同周期 ( 左→右 ) 同主族 ( 上→下 ) 结 构 性 质 应 用 元素原子失电子 能力 逐渐 ________ 增强 元素原子得电子能力 增强 减弱 元素的金属性和非金属性 金属性逐渐 ， 非金属性逐渐 ____ 金属性逐渐 ____ ， 非金属性逐渐 ____ 离子的氧化性 和还原性 阳离子氧化性 ________ ，阴离子还原性 ________ 阳离子氧化性 ________ ，阴离子还原性 ________ 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 酸性逐渐 ________ 碱性逐渐 ________ 酸性逐渐 ________ 碱性逐渐 ________ 气态氢化物稳定性 逐渐 ________ 逐渐 ________ 气态氢化物还原性 逐渐 ________ 逐渐 ________ 单质置换氢气 的难易程度 越来越 ______ _______ 增强 减弱 减弱 增强 减弱 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱 减弱 增强 增强 难 【 要点深化 】 1 ．判断元素金属性和非金属性的依据 金 属 性 比 较 本质 原子越易失去电子，金属性越强 利用金属元素在金属活动性顺序里的位置比较 一般来说，从左向右，元素的金属性逐渐减弱，两种金属之间的距离越大，金属性差别越大 利用金属元素在元素周期表里的位置比较 同周期中的金属元素，位置越靠前的 ( 原子序数越小的 ) 金属性越强 同主族中的金属元素，位置越靠下的 ( 原子序数越大的，也是原子的电子层数越多的 ) 金属性越强。除了放射性元素，铯是金属性最强的金属元素 金 属 性 比 较 利用氧化还原反应比较 不同的金属，其他因素相同时，从水或酸中置换出氢需要的条件越低，反应速率越快，金属的金属性越强 不同的金属 M 和 N 在溶液里发生置换反应，若 M 将 N 从 N 的盐溶液里置换出来，则金属性 M>N ，在其他因素相同时，反应条件越低、反应越快， M>N 的程度越大 金属单质的还原性越强，则该金属元素的金属性越强 金属阳离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱 利用化合物的性质比较 　由于金属元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，所以当金属元素 M 和 N 的最高价氧化物对应水化物 M(OH) x 和 N(OH) y 的碱性 M(OH) x >N(OH) y 时，金属性 M>N 。碱性 M(OH) x >N(OH) y 的程度越大，金属性 M>N 的程度越大 非 金 属 性 比 较 本质 原子越易得电子，非金属性越强 利用非金属元素在元素周期表里的位置比较 同周期中的非金属元素，位置越靠后的 ( 原子序数越大的 ) 非金属性越强 ( 注意：不包括稀有气体 ) 同主族中的非金属元素，位置越靠上的 ( 原子序数越小的，也是原子的电子层数越少的 ) 非金属性越强。氟是非金属性最强的元素 利用氧化还原反应比较 不同的非金属，其他因素相同时，跟氢化合的条件越低、反应越快，非金属性越强 不同的非金属 M 和 N 在溶液里发生置换反应，若 M 能将 N 从其溶液里置换出来，则非金属性 M>N 。在其他因素相同时，反应条件越低、反应速率越快， M>N 的程度越大 非金属单质的氧化性越强，则该非金属元素的非金属性越强 非金属阴离子还原性越强，其对应元素的非金属性越弱，如还原性 S 2 － >Cl － ，则非金属性 Cl>S 非 金 属 性 比 较 利用化合物的性质比较 由于非金属元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以，当非金属元素 M 和 N 的最高价氧化物对应水化物 H a MO b 和 H c NO d 的酸性 H a MO b >H c NO d 时，非金属性 M>N 。 H a MO b >H c NO d 的程度越大， M>N 的程度越大 由于非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强，所以当 H a M 和 H b N 的热稳定性 H a M>H b N 时，非金属性 M>N 。 H a M>H b N 的程度越大， M>N 的程度越大　　 2. 粒子半径大小的比较 (1) 粒子半径大小的比较规律 原子半径 　①电子层数相同时，随着原子序数递增，原子半径逐渐减小。 　例： r (Na) ＞ r (Mg) ＞ r (A1) ＞ r (Si) ＞ r (P) ＞ r (S) ＞ r (Cl) 　②最外层电子数相同时，随着电子层数递增，原子半径逐渐增大。 　例： r (Li) ＜ r (Na) ＜ r (K) ＜ r (Rb) ＜ r (Cs) 离子半径 　①同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。 　例： r (Cl － ) ＞ r (Cl) ， r (Fe) ＞ r (Fe 2 ＋ ) ＞ r (Fe 3 ＋ ) 　②电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。 　例： r (O 2 － ) ＞ r (F － ) ＞ r (Na ＋ ) ＞ r (Mg ＋ ) ＞ r (Al 3 ＋ ) 　③带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。 　例： r (Li ＋ ) ＜ r (Na ＋ ) ＜ r (K ＋ ) ＜ r (Rb ＋ ) ＜ r (Cs ＋ ) ， r (O 2 － ) ＜ r (S 2 － ) ＜ r (Se 2 － ) ＜ r (Te 2 － ) 　④核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。 　例：比较 r (K ＋ ) 与 r (Mg 2 ＋ ) 可选 r (Na ＋ ) 为参照： r (K ＋ ) ＞ r (Na ＋ ) ＞ r (Mg 2 ＋ ) (2)“ 三看”法快速判断简单粒子半径大小 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。 【 典例精析 】 例 2 　下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．第 ⅠA 族元素的金属性比第 ⅡA 族元素的金属性强 B ．第 ⅥA 族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高 C ．同周期非金属元素的氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强 D ．第 3 周期元素的离子半径从左到右逐渐减小 例 2 B 　同周期 ⅠA 族元素的金属性比 ⅡA 族元素的金属性强，不同周期则不一定，故 A 错误；第 ⅥA 族元素的氢化物中，稳定性最好的是 H 2 O ，由于存在氢键而使其沸点比 H 2 S 等高，故 B 正确；通过非金属性可以比较最高价氧化物对应的水化物的酸性，故 C 错误；第 3 周期元素的离子中阴离子比阳离子多了一个电子层，故阴离子半径比阳离子大，所以 D 错误。 　　 [ 点评 ] 本题以元素在周期表中的位置，根据元素周期律判断正误，本题的易错点是会因忽视同周期的前提条件，以为 A 选项正确。变式题则是以元素周期律内容为依据推断元素，然后考查元素及其化合物的性质。 变式题 　　　　 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表： 元素代号 X Y Z W 原子半径 /pm 160 143 70 66 主要化合价 ＋ 2 ＋ 3 ＋ 5 、＋ 3 、－ 3 － 2 下列叙述正确的是 ( 　　 ) A ． X 、 Y 元素的金属性： X 丁 > 戊，所以最高价氧化物水化物的碱性：丙 > 丁 > 戊， C 正确；甲和乙在同一周期，最外层电子数：乙 > 甲， D 错误。 X Y Z W T D A ． X 、 W 、 Z 元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增 B ． Y 、 Z 、 W 元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增 C ． YX 2 晶体熔化、液态 WX 3 汽化均需克服分子间作用力 D ．根据元素周期律，可以推测 T 元素的单质具有半导体特性， T 2 X 3 具有氧化性和还原性 [ 解析 ] 　 考查物质结构及元素周期律。 W 元素的核电荷数为 X 的 2 倍，则 X 为氧元素、 W 为硫元素，根据元素在周期表中的位置关系可知： Y 为硅元素、 Z 为磷元素、 T 为砷元素。 A ． O 、 S 、 P 的原子半径大小关系为： P>S>O ，三种元素的气态氢化物的热稳定性为： H 2 O>H 2 S>PH 3 ， A 不正确； B ．在火山口附近或地壳的岩层里，常常存在游离态的硫， B 不正确； C ． SiO 2 晶体为原子晶体，熔化时不需克服分子间作用力， C 不正确； D ．砷在元素周期表中位于金属与非金属交界线附近，具有半导体的特性， As 2 O 3 中砷为＋ 3 价，处于中间价，所以具有氧化性和还原性。 Y Z X W C [ 解析 ] 　 物质结构、元素周期律。设元素 Y 的原子序数为 y ，则 y ＋ y ＋ 10 ＝ 3 × ( y ＋ 1) ，解得 y ＝ 7 ，则 Y 为 N 元素、 X 为 Si 元素、 Z 为 O 元素、 W 为 Cl 元素。 A ．原子半径： ZD C ．电解 C 、 E 形成的化合物水溶液可生成 C 、 E 对应的单质 D ． C 元素所在周期中离子半径最小的是 E 元素形成的离子 [ 解析 ] 　 由转化关系可知两性化合物应为 Al(OH) 3 ，则 D 为 Al ， X 为二元化合物且为强电解质，应为 HCl ，则 Z 为 AlCl 3 ， W 的水溶液呈碱性，应为 NaAlO 2 ，则 Y 为 NaOH ，气体单质为氢气， A 、 B 、 C 、 D 、 E 为原子序数依次增大的短周期主族元素，分布在三个不同周期。 X 、 Y 、 Z 、 W 为这些元素形成的化合物，可知 A 为 H 元素， B 为 O 元素， C 为 Na 元素， D 为 Al 元素， E 为 Cl 元素，则 A ．由 H 、 O 、 Cl 三种元素共同形成的化合物都含有共价键，属于含氧酸，水溶液都呈酸性， A 正确； B ． C 为 Na 元素， D 为 Al 元素，金属性是 Na 大于 Al ，对应的简单离子的氧化性： CW ， A 错误； B ．氯化铝是共价化合物， B 错误； C ．氢氧化铝不能溶于氯水中， C 错误； D ．铝离子和硫离子均水解，促进水的电解， D 正确，答案选 D 。 A [ 解析 ] 　 根据题意可以判断元素 W 、 X 、 Y 、 Z 分别是 H( 或 Li) 、 C 、 Al 、 S 。 A 项错误，因为 HCl( 或 LiCl) 中的氢原子 ( 或 Li ＋ ) 只满足 2 电子稳定结构； B 项正确，因为 C 与 H 元素形成的原子个数比 1 ∶ 1 的化合物可以是 C 2 H 2 、 C 6 H 6 、 C 8 H 8 等； C 项正确，因为单质铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应都会生成氢气； D 项正确，因为 C 与 S 可以形成共价化合物 CS 2 。