复习讲义2016新高考总复习教师用书同步word物质结构元素周期律元素周期表和元素周期律 15页

第2讲　元素周期表和元素周期律 考点一　元素周期表 ‎1．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 周期(横行)族(纵行) ‎3．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 不完全周期 ‎0族元素原子序数 ‎2‎ ‎10‎ ‎18‎ ‎36‎ ‎54‎ ‎86‎ 最多容纳32种元素 ‎(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 ‎(3)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。‎ ‎　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。‎ 提示：　‎ ‎1．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 ‎2．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 ‎ 同主族、邻周期元素的原子序数差的关系 ‎(1)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)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)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．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 同周期主族元素原子序数差的关系 ‎(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，四或五周期元素原子序数差＝族序数差＋10，六周期元素原子序数差＝族序数差＋24。 ‎ ‎ 4.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 ‎5．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 周期表结构巧记口诀 ‎　横行叫周期，现有一至七，四长三个短。‎ 纵行称为族，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。 ‎ 考点二　元素周期律 ‎1．内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化，这个规律叫做元素周期律。‎ ‎2．实质：元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化的根本原因(实质)是核外电子排布的周期性变化。‎ ‎3．同主族元素性质的递变规律 ‎(1)对于元素Li、Na、K：‎ ‎①原子半径由小到大的顺序为LiNa>Li；‎ ‎③单质与水反应的剧烈程度由强到弱的顺序为K>Na>Li；‎ ‎④最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为KOH>NaOH>LiOH。‎ ‎(2)对于元素Cl、Br、I：‎ ‎①原子半径由小到大的顺序为ClBr>I；‎ ‎③单质与氢气化合由易到难的顺序为Cl2>Br2>I2；‎ ‎④其氢化物的稳定性由弱至强的顺序为HIMg>Al>S>Cl。‎ 其简单离子的半径由大到小的顺序为S2－>Cl－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。‎ ‎(2)Na、Mg、Al单质置换水或酸中的氢，由易到难的顺序为Na>Mg>Al；最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。‎ ‎(3)S、Cl2与氢气化合时，由易到难的顺序为Cl2>S，气态氢化物的稳定性由强至弱的顺序为 HCl>H2S，最高价氧化物对应水化物的酸性由强至弱的顺序为HClO4>H2SO4。‎ ‎1．判断正误(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 (　　)‎ ‎2．金属元素的原子失电子越多能否说明金属性越强，非金属元素的原子得电子数越多能否说明非金属性越强？‎ ‎3．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： __________________。‎ 提示：　1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎2．不能。元素的金属性、非金属性是由元素的原子得、失电子的能力决定的，而与得失电子的多少没有必然联系，如Na－e－―→Na＋，Mg－2e－―→Mg2＋，但金属性Na>Mg；Cl＋e－―→Cl－，S＋2e－―→S2－，但非金属性Cl>S。‎ ‎3．(1)C>A>B　(2)C>A>B　(3)B>A>C ‎1．已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是(　　)‎ A．原子半径：As>Cl>P B．热稳定性：HCl>AsH3>HBr C．还原性：As3－>S2－>Cl－‎ D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4‎ 解析：　A项，原子半径As>P>Cl；B项，非金属性Cl>Br>As，所以热稳定性HCl>HBr>AsH3；D项，非金属性S>P>As，故酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4。‎ 答案：　C ‎2．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示：‎ 元素符号 X Y Z R T 原子半径(nm)‎ ‎0.160‎ ‎0.080‎ ‎0.102‎ ‎0.143‎ ‎0.074‎ 主要化合价 ‎＋2‎ ‎＋2‎ ‎－2，＋4，＋6‎ ‎＋3‎ ‎－2‎ 根据表中信息，判断以下说法正确的是(　　)‎ A．单质与稀硫酸反应的速率快慢：R>Y>X B．离子半径：T2－>X2＋‎ C．元素最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>R>X D．单质与氢气化合的难易程度Z>T 解析：　根据表格中的数据，由化合价数据知Z为S，T为O，R为Al，再根据原子半径数据，X和Y位于同主族，Y为Be，X为Mg。镁、铍、铝与稀硫酸反应(接触面积相同)时，镁的反应速率最快，A选项错误；O2－与Mg2＋都是10电子粒子，O2－的半径较大，B选项正确；碱性：Mg(OH)2>Be(OH)2，Mg(OH)2>Al(OH)3，氢氧化镁的碱性最强，C选项错误；氧的非金属性比硫的强，氧与氢化合比硫与氢化合容易，D选项错误。‎ 答案：　B ‎3．下列粒子半径大小的比较正确的是(　　)‎ A．Na＋Cl－>Na＋>Al3＋‎ C．NaB>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 ‎5．下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是________。‎ ‎①HCl的溶解度比H2S大　②HCl的酸性比H2S强　③HCl的稳定性比H2S大　④HCl的还原性比H2S弱　⑤HClO4的酸性比H2SO4强　⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS　⑦Cl2能与H2S反应生成S　⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧　⑨还原性：Cl－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．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)原子的最外层有2个电子的元素一定是ⅡA族元素(　　)‎ ‎(2)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素 (　　)‎ ‎(3)原子序数为29的元素位于元素周期表的第四周期ⅠB族(　　)‎ ‎(4)俄罗斯专家首次合成了一个X原子，116号元素位于元素周期表中第七周期ⅥA族 (　　)‎ ‎(5) 位于第四周期第ⅡB族(　　)‎ ‎(6)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数(　　)‎ ‎(7)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素 (　　)‎ ‎(8)某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第三周期 (　　)‎ ‎(9)根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高价都是＋7价(　　)‎ ‎(10)第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 (　　)‎ ‎2．根据第ⅡA族、第ⅦA族元素性质的递变规律，回答下列问题：‎ ‎(1)Be(OH)2的溶解性：__________溶于水，属于__________性氢氧化物。‎ ‎(2)砹(At)属于__________色固体，HAt__________稳定，水溶液呈__________性，其酸性__________(填“大于”或“小于”)HBr的酸性；AgAt __________溶于水。‎ 提示：　1.(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×　(10)×‎ ‎2．(1)难　两　(2)有　不　酸　大于　不 ‎1. 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：　A项，对于主族元素来说，元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价数(O、F除外)，故A错误；B项，离核较近的区域内运动的电子能量较低，故B错误；C项，非金属性：Pr(Y)>r(Z)‎ C．气态氢化物的热稳定性顺序为：Xr(Cl－)、r(S2－)>r(O2－)，B项错；气态氢化物的稳定性：NH3H2S，C项错；HNO3、H2SO4、HClO4三种酸中，HClO4的酸性最强，D项正确。‎ 答案：　D ‎3．已知钍(90Th)的原子可发生下列放射性变化，90Th→88X＋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 解题技能(十)　“序、层”规律和“序、价”规律的应用 ‎1．“序、层”规律 ‎(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。‎ ‎(2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。‎ ‎2．“序、价”规律 在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。‎ X、Y、Z是三种主族元素，如果Xn＋阳离子与Yn－阴离子具有相同的电子层结构，Zn－阴离子半径大于Yn－阴离子半径，则三种元素的原子序数由大到小的顺序是(　　)‎ A．Z>X>Y　　　　　　　　 B．X>Y>Z C．Z>Y>X D．X>Z>Y 解析：　根据“序、层”规律可知，X元素在Y元素的下一周期，Z元素在X同周期或下几个周期，故三种元素的原子序数大小顺序为Z>X>Y。‎ 答案：　A 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的原子序数不可能是(　　)‎ A．n－8　　　　　　　　　 B．n－3‎ C．n－1 D．n＋5‎ 解析：　由化学式X2Y3可知，X为＋3价，Y为－2价，即X可能为第ⅢA族或第ⅤA族元素。有如下几种可能 ‎(1)ⅢA　　ⅥA　　 (2)ⅤA　　ⅥA ‎ X Y X Y ‎ 5B 8O 7N 8O ‎ 13Al 16S 15P 16S 　 据以上分析，可知答案为A。‎ 另解：由化学式X2Y3知，X、Y的原子序数，一个为奇数一个为偶数，根据“序、价”规律可判断A项正确。‎ 答案：　A ‎1．(2013·福建理综，9)‎ 四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是(　　)‎ A．原子半径ZSi>N>O，A项正确；因为N的非金属性比Si强，所以HNO3的酸性比H2SiO3强，B项错误；因为O的非金属性比Si强，所以气态氢化物的热稳定性H2O>SiH4，C项正确；O元素位于周期表的第2周期、第ⅥA族，D项正确。‎ 答案：　B ‎2．[2014·新课标全国卷Ⅰ，27(1)]铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，铅在元素周期表的位置为第________周期、第________族；PbO2的酸性比CO2的酸性________(填“强”或“弱”)。‎ 解析：　Pb是碳的同族元素，比碳多4个电子层，因此为第六周期，第ⅣA族，PbO2酸性比CO2的弱。‎ 答案：　六　ⅣA　弱 ‎3．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)碱性：Ba(OH)2Y>Z B．单质沸点：X>Y>Z C．离子半径：X2－>Y＋>Z－‎ D．原子序数：X>Y>Z 解析：　依题意，不难确定X、Y、Z分别是S、Na、F元素或分别为O、Li、H元素。原子最外层电子数F>S>Na(Z>X>Y)或O>Li＝H(X>Y＝Z)，A错误；单质沸点Na>S>F2(Y>X>Z)或Li>O2>H2(Y>X>Z)，B错误；离子半径S2－>F－>Na＋(X2－>Z－>Y＋)或O2－>H－>Li＋(X2－>Z－>Y＋)，C错误；原子序数S>Na>F(X>Y>Z)或O>Li>H(X>Y>Z)，D正确。‎ 答案：　D ‎5．(2014·山东理综，8)根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是(　　)‎ A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小 D.Cl与Cl得电子能力相同 解析：　同主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性随核电荷数的增加而减弱，A错误；核外电子排布相同的微粒可以是原子或离子，如O2－、Ne、Na＋、Mg2＋的核外电子排布相同，但它们的化学性质却不相同，故B错误；Cl－、S2－、Ca2＋、K＋的电子层结构相同，原子序数越大，半径越小，故C错误；Cl、Cl核外电子排布相同，得电子能力也相同，D正确。‎ 答案：　D ‎6．(2014·广东理综，23)‎ 甲～辛等元素在周期表中的相对位置如右表所示。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，下列判断正确的是(双选)(　　)‎ A．金属性：甲>乙>丁 B．原子半径：辛>己>戊 C．丙与庚的原子核外电子数相差13‎ D．乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物 解析：　自然界中硬度最大的物质是金刚石，故戊为C元素；结合“甲与戊的原子序数相差3”、“丁与辛属同周期元素”可推出甲～辛依次为：Li、Na、K、Ca、C、Si、Ge、Ga。A项，金属性：Ca>Na>Li(丁>乙>甲)，错误；B项，原子半径：Ga>Ge>Si>C(辛>庚>己>戊)，正确；C项，K为19号元素，Ge的原子序数为32，两者核外电子数相差13，正确；D项，Na在空气中燃烧生成Na2O2，Na2O2中含离子键和非极性共价键，D项错误。‎ 答案：　BC ‎7．(2013·山东理综，8)‎ W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知(　　)‎ A．X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y B．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y C．X元素形成的单核阴离子还原性大于Y D．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性 解析：　由题意可知，W是N元素，X是O元素，Y是S元素，Z是Cl元素。H2S的稳定性小于H2O的稳定性，也小于HCl的稳定性，A项正确；HClO的酸性弱于H2SO4的酸性，B项错误；S2－的还原性大于O2－的，C项错误；Cl2和H2O反应时，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，D项错误。‎ 答案：　A ‎8．(2011·新课标全国卷，13)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：　X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，可推知X为C；元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，则Y为Al；Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，且Z的原子序数大于Al，故Z为S；元素W是制备一种高效电池的重要材料，且原子序数小于C，可推知W为Li。A项，LiCl中，锂原子是2电子的稳定结构，错；B项，C与H可形成C2H2、C6H6等多种原子比为1∶1的化合物，正确；C项，Al与NaOH溶液或盐酸反应均有H2生成，正确；D项，S与C可形成共价化合物CS2，正确。 ‎ 答案：　A ‎9．[2014·福建理综，23(1)(2)]元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。‎ ‎(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为________。‎ ‎(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是______(填序号)。‎ a．Cl2、Br2、I2的熔点　　　　　b．Cl2、Br2、I2的氧化性 c．HCl、HBr、HI的热稳定性 d．HCl、HBr、HI的酸性 解析：　(1)与氯元素同主族的短周期元素是氟，原子序数为9；‎ ‎(2)单质的氧化性强弱和气态氢化物的稳定性可作为非金属性强弱的判断依据。‎ 答案：　(1)＋9 　(2)bc