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高三第1轮总复习·化学第五章物质结构元素周期律第2节元素周期律和元素周期表明考纲1．掌握元素周期律的实质。2．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．了解元素周期表的结构及应用。4．以第ⅠA族和第ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。5.以第三周期为例，掌握同一周期元素性质的递变规律与原子结构的关系。析考情本节内容是高考命题的重点内容，年年必考。主要以选择题、推断题形式出现。主要考查方式为根据原子结构或离子的特征，判断它们在周期表中的位置，然后再判断元素金属性、非金属性的具体表现(如氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性等)、微粒半径大小比较等。知识层面•主干层级突破考点一元素周期表一|知识梳理世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家绘制完成的，随着科学的不断发展，已逐渐演变为现在的常用形式。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。对于一个原子：原子序数＝。2.元素周期表的编排原则(1)把相同的元素按递增顺序从左到右排成一横行，共有个横行。(2)把不同横行中相同的元素按递增的顺序从上到下排成一纵行，共有纵行。门捷列夫核电荷数＝质子数＝核外电子数＝质量数－中子数电子层数原子序数最外层电子数电子层数7183.元素周期表的结构(1)周期(7个横行，7个周期)(2)族(18个纵行，16个族)(3)元素周期表中元素的分区①分界线：如上图所示，沿着元素周期表中的交界处画一条斜线，即为的分界线(氢元素除外)。②金属元素：位于分界线的区域，包括所有的元素和部分元素。③非金属元素：位于分界线的区域，包括部分主族元素和族元素。④分界线附近的元素，既能表现出一定的，又能表现出一定的。B、Si、As、Te、At与Al、Ge、Sb、Po金属元素和非金属元素左面过渡主族右面0金属性非金属性(4)元素周期表中的特殊位置①过渡元素：元素周期表中部从族到族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。②镧系：元素周期表第周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。③锕系：元素周期表第周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。④超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。ⅢBⅡB六七易错警示(1)周期表18个纵行是16个族，第8、9、10纵行为一族，称为Ⅷ族，既不是主族，也不是副族，所以，在描述元素在Ⅷ族时，不要写成ⅧA或ⅧB。(2)同周期第ⅡA族和第ⅢA族原子序数的差值不一定是1，在2、3周期中差值为1，在4、5周期中由于存在过渡元素，差值为11，在6、7周期中存在镧系或锕系，差值为25。(3)最外层电子数相同的元素不一定在同一主族，如K、Cr、Cu。(4)含元素种数最多的周期是第六周期，有32种元素；形成元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素，形成化合物种类最多为ⅣA族。1.最外层电子数相同的元素，其化学性质一定相似吗？提示：不一定。0族的氦与第ⅡA族元素最外层电子数相同，化学性质不同。2.(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________。(2)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________。提示：(1)x＋2、x＋8、x＋18、x＋32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。(2)n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29对于二、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。3.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)最外层电子数是2的元素，都是ⅡA族元素。()(2)根据最高正化合价与族序数的关系可知，氧元素的最高正价为＋6价。()(3)元素周期表中镧系、锕系都占据同一格，它们都是同位素。()(4)原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，该规律对任何微粒都成立。()(5)铁位于元素周期表的第4周期ⅧB族。()提示：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×二|题组训练1.[2014·东城模拟]根据中学化学教材中所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是()A.K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等B.L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等C.L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D.M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等答案：C解析：L层电子数为偶数时，可能有2、4、6、8，当为2、4、6时，该元素所在族的序数等于L层电子数；当为8时，元素的原子可能存在M层、N层等，其所在族的序数无法确定。2．[2013·浙江高考]短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法中正确的是()XYZWQA.钠与W可能形成Na2W2化合物B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电C.W得电子能力比Q强D.X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体答案：A解析：依题意可先确定X为碳(C)元素，再根据其他元素在周期表中的位置可确定Y、Z、W、Q分别为氧(O)、硅(Si)、硫(S)和氯(Cl)。Na与S可形成类似Na2O2的化合物Na2S2，A正确；SiO2为原子晶体，熔融时不导电，B错误；S的得电子能力比Cl弱，C错误；氧存在同素异形体O2和O3，D错误。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号～118号元素的位置。答案：总结提升根据原子结构推断元素在周期表中的位置(1)根据核外电子排布规律①最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。②最外层有1个或2个电子，则可能是第ⅠA族、第ⅡA族元素也可能是副族、第Ⅷ族元素或0族元素氦。③最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。④某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。(2)周期尾序推算法首先熟记各周期0族元素原子序数，然后拿已知元素原子序数去比较。①若b－a＝1～2，则B元素处于A元素的下周期第ⅠA族或第ⅡA族，如37号元素比第四周期氪的原子序数(36)多1，故该元素处在第五周期第ⅠA族。②若a－b＝1～5，则B元素处于A元素所在周期的第ⅢA族～第ⅦA族，如53号元素比第五周期的氙(54号)原子序数少1，因此该元素处在第五周期第ⅦA族。考点二元素周期律一|知识梳理1.元素周期律元素的性质随着而呈周期性变化的规律。2.元素周期律的实质元素原子的周期性变化的结果。原子序数的递增核外电子排布3.主族元素的周期性变化规律(1)(2)同主族元素性质的递变规律对于同主族元素Li、Na、K、Rb：熔点由高到低的顺序为。金属性由强到弱的顺序为。最高价氧化物对应水化物的碱性由弱到强的顺序为。对于同主族元素F、Cl、Br、I单质熔点由高到低的顺序为。非金属性由强到弱的顺序为。氢化物的稳定性由强到弱的顺序为。最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为。LiNaKRbRbKNaLiLiOHNaOHKOHRbOHI2Br2Cl2F2FClBrIHFHClHBrHIHClO4HBrO4HIO4(3)同周期元素性质的递变规律对于第三周期主族元素Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl原子半径由大到小的顺序为。简单离子半径由大到小的顺序为。单质置换出水或酸中氢的能力NaMgAl。最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为；单质与H2化合的能力SiPSCl。气态氢化物的稳定性由弱到强的顺序为。最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的顺序为。NaMgAlSiPSClP3－S2－Cl－Na＋Mg2＋Al3＋NaOHMg(OH)2Al(OH)3SiH4PH3H2SHClH2SiO3H3PO4H2SO4HClO41.同主族从上到下，酸性：HFHClHBr，这种比较方法正确吗？提示：不正确。同主族从上到下，非金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性减弱。酸性：HClO4HBrO4，而氢化物的酸性：HFHClHBr。2.酸性：H2SO3H2CO3HClO，能否说明非金属性：SCCl?提示：不能，因为硫的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4不是H2SO3，氯的最高价氧化物对应的水化物是HClO4不是HClO。应根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱比较其非金属性强弱。3.(1)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FeS⑦Cl2能与H2S反应生成S⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧⑨还原性：Cl－S2－(2)有三种金属元素A、B、C，在相同条件下，B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强；若将A、C相连后投入稀硫酸中，发现C表面有明显气泡产生。则这三种金属元素的原子失电子能力由强到弱的顺序是________。提示：(1)③④⑤⑥⑦⑧⑨(2)BAC二|递进题组题组一元素金属性和非金属性强弱的比较1.[2014·日照模拟]下列事实不能作为实验判断依据的是()A.钠和镁分别与冷水反应，判断金属活动性强弱B.在MgCl2与AlCl3溶液中分别加入过量的氨水，判断镁与铝的金属活动性强弱C.碳酸钠溶液显碱性，硫酸钠溶液显中性，判断硫与碳的非金属性强弱D.Br2与I2分别与足量的H2反应，判断溴与碘的非金属性强弱答案：B解析：金属与水反应越剧烈，则金属活动性越强，故A正确；Mg(OH)2和Al(OH)3都不溶于氨水，故B错，若将氨水换成NaOH，则可以；碳酸钠和硫酸钠都是最高价含氧酸的盐，根据越弱越水解，碱性强的盐对应的酸弱，对应的元素非金属性弱，故C正确；非金属单质与H2反应越剧烈，则元素的非金属性越强，故D正确。2．某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。Ⅰ.探究碱金属元素性质的递变规律(1)实验用品：玻璃管(直径6～10mm，长100mm)、试管夹、小刀、镊子、滤纸、钠、玻璃棒、酒精灯、火柴。(2)实验时，加热至钠(钾)熔化后，立即用洗耳球向玻璃管内鼓入空气，可以观察到玻璃管内的钠(钾)粒燃烧，且________比________的燃烧更剧烈。(3)写出探究钠、钾与空气中的氧气反应的其他实验方法________________________________________________________________________。(4)从该实验中获得的结论是____________________________________。Ⅱ.探究同周期元素金属性的强弱规律(5)甲同学想验证同周期元素金属性强弱规律，最好选用第________周期的________三种元素。请设计最简单的实验进行验证，并说明分别观察到的现象：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；其理论解释是_________________________________