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第16讲│描述元素周期律与元素周期表第16讲元素周期律与元素周期表编读互动第16讲│编读互动元素周期律和元素周期表在整个中学的学习中具有重要的指导作用，因此本部分知识是高考必考内容之一，热点内容主要集中在：元素周期律的迁移应用、周期表结构的考查。元素周期律和元素周期表知识内容丰富，规律性强，命题的空间相当广泛，考查元素周期表的结构与元素性质的递变规律的试题，通常是以一组元素加以比较或以一种元素进行多方面分析，具有一定的综合性，同时体现元素周期表的发现方法——分类方法的运用。在复习本部分知识时，应充分理解元素周期律，熟悉周期表，了解前20号元素的原子结构特点，将其与具体的元素化合物知识结合起来，发挥理论的指导作用。第16讲│编读互动在本讲中编者对元素周期律的三种表现形式逐一进行分析，以第三周期元素为例，讲解元素的金属性、非金属性的变化规律，在要点探究中对元素的一些特殊的性质进行详细的归纳总结，以利于学生在解题时能运用自如。本讲重点是理解元素周期律的实质，掌握周期表的结构和周期律在表中的具体体现。考点整合第16讲│考点整合一、元素周期律1．概念：元素的性质随着________________________而呈现周期性的变化，这个规律叫元素周期律。元素性质的周期性变化是由于__________________________的周期性变化引起的，这就是元素周期律的实质。元素原子序数的递增元素原子的核外电子排布第16讲│考点整合2．表现形式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____到____(稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由____________和____________多少决定主要化合价最高正价由______递变到______，从中部开始有负价，从______递变至______(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________________决定，一般存在下列关系：最高正价数＝最外层电子数大小电子层数核电荷数＋1＋7－4－1最外层电子数第16讲│考点整合元素及化合物的性质同一周期内的元素，随原子序数的递增，金属性逐渐________，非金属性逐渐________，最高价氧化物对应的水化物的______性渐弱，______性渐强，呈周期性变化。这是由于在同一周期内的元素，电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，核对外层电子引力逐渐________，使元素原子失电子逐渐________，得电子逐渐________，故有此变化规律减弱增强碱酸增强变难变易第16讲│考点整合以第三周期为例说明原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSClAr最外层电子数12345678原子半径大――→逐渐减小小主要正价主要负价0最高价氧化物对应的水化物NaOH_____Mg(OH)2_______Al(OH)3_______H4SiO4______H3PO4_____H2SO4_____HClO4______＋1＋2＋3＋4＋5＋6＋7－4－3－2－1强碱中强碱两性弱酸中强酸强酸最强酸第16讲│考点整合以第三周期为例说明原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSClAr金属单质与水反应剧烈缓慢很难非金属单质与H2反应的条件高温较高温度加热光照或点燃结论第16讲│考点整合二、元素周期表的结构和内容元素周期表的结构位置与结构的关系周期序数元素的种数第一周期2第二周期8短周期第三周期8第四周期18第五周期18第六周期32周期长周期第七周期不完全周期1.周期序数＝原子核外电子层数2.对同主族(nA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第16讲│考点整合元素周期表的结构位置与结构的关系主族ⅠA族ⅡA族ⅢA族ⅣA族ⅤA族ⅥA族ⅦA族由长周期元素和短周期元素共同构成的族最外层电子数＝主族序数＝价电子数族零族最外层电子数均为8个(He为2个除外)第16讲│考点整合元素周期表的结构位置与结构的关系副族ⅠB族ⅡB族ⅢB族ⅣB族ⅤB族ⅥB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(ⅠB族、ⅡB族除外)，最外层电子数只有1～2个(除Pd外)族第Ⅷ族有三列元素要点探究第16讲│要点探究►探究点一周期表中的重要规律1．周期表中，从左数的列序数的个位数，等于族序数(第Ⅷ族除外)。对于主族元素，原子序数为奇(偶)数的元素，一定在奇(偶)数值。2．已知短周期相邻三元素最外层电子数之和，其简便推断法：①能被3整除，则三种元素的位置关系只能为同周期相邻或主族相连；②同时不能被3和2整除，则必有两元素在同一偶数族，另一元素为相邻奇数族；③虽不能被3整除，但能被2整除，则必有两元素在同一奇数族，另一元素为相邻偶数族。第16讲│要点探究3．若主族元素所处的周期数为m，最外层电子数为n，则有一般规律：n＞m的元素为非金属元素，n≤m的元素为金属元素(H除外)。4．A、B两元素分属同周期的ⅡA族和ⅢA族，若A的原子序数为x，则B的原子序数可能为(x＋1)(第二、三周期)或(x＋11)(第四、五周期)或(x＋25)(第六周期)。5．记住稀有气体元素的原子序数：2、10、18、36、54、86。用原子序数减去比它小的而相近的稀有气体元素原子序数，即得该元素所在的纵行数。第1、2纵行为ⅠA、ⅡA族，第13～17纵行为ⅢA～ⅦA族，18纵行为零族(对于短周期的元素，其差即为主族序数)。第16讲│要点探究[注意](1)最外层只有一个电子的元素不一定是金属元素(如H)。(2)元素周期表中原子序数大的原子其相对原子质量不一定大。(3)主族元素的族序数并不一定都等于最高正价，如F。(4)具有相同质子数的粒子不一定是同种元素，如H2O与HF。(5)原子最外层电子数越少，不一定越容易失去电子，如失电子能力：Ca＞Li＞Al＞Zn。它们之间的比较应从最外层电子数的多少、核电荷数的大小和原子半径大小等综合分析。(6)原子的电子层数越多，原子半径不一定越大，对不是同主族元素而言，影响原子半径的因素除电子层数外，还有核电荷数及电子构型等多种因素制约。第16讲│要点探究例1[2010·黄冈质检]X、Y、Z是三种短周期元素，在周期表中的相对位置如下表所示，有关说法正确的是()A．X、Y、Z可以都是金属B．原子半径：Z＞Y＞XC．最高价氧化物对应的水化物酸性：Z＞Y＞XD．若X、Y、Z可形成ZYXZ分子，则其中各原子都满足8电子结构第16讲│要点探究例1AA项正确，如X为Li，Y为Na，Z为Mg；B项，同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径为YZ，故不正确；C项，若X、Y、Z是非金属元素，则非金属性Y最弱，故最高氧化物对应水化物的酸性也是Y最弱，不正确；D项，若Z满足8电子结构(只需1根键)，则Y只需形成2根键就满足8电子结构，现为4根键，故不正确。[点评]本题考查周期表的结构和元素的性质的关系，根据短周期的结构，三种元素有多种可能是此题的思考关键。本题的解答需要有周密的思维。第16讲│要点探究[2010·海淀二模]主族元素W、X、Y、Z位于同一周期，原子序数依次增大，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。W、X的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应，W与Y可形成化合物W2Y，Y的最外层电子数是核外电子层数的2倍。下列说法正确的是()A．Y的气态氢化物比Z的气态氢化物稳定B．W的最高价氧化物对应的水化物是已知最强的碱C．Y单质和氧气、氢气都能发生化合反应，且产物都具有还原性D．W、X、Y、Z四种元素的原子半径由小到大的顺序是：WXYZ第16讲│要点探究变式题CW、X都是金属，而它们的最高价氧化物的水化物能够相互反应，故W、X必然是钠和铝；钠可以与Y形成Na2Y，又知Y最外层电子数是电子层数的2倍，故Y是硫，则Z是氯。硫的非金属性比氯弱，则H2S的稳定性比HCl弱，A错；NaOH是短周期中最强的碱，但不是已知最强的碱，B项错误；SO2、H2S中硫的化合价分别是＋4价、－2价，故都有还原性，C项正确；同周期从左到右原子半径逐渐减小，所以原子半径Na＞Al＞S＞Cl，D项错误。第16讲│要点探究►探究点二周期表的预测功能1．预测数目根据第1～6周期分别有2、8、8、18、18、32种元素，可以预测：(1)若第7周期填满，也将有32种(87～118号)元素。(2)第5电子层(即O层)最多可排布(2n2表示第n层里最多能纳的电子数)2×52＝50个电子，则第8周期可以排布50种(119～168号)元素。2．预测位置若将0族视为ⅧA族(下同)，则：第7周期ⅢA～ⅧA族分别对应113～118号元素。第16讲│要点探究3．预测类别(1)第2～6周期的最后一种金属元素分别出现在ⅡA族(Be)、ⅢA族(Al)、ⅣA族(Ge)、ⅤA族(Sb)、ⅥA族(Po)，即主族序号与周期序号相同。据此可预测第7周期ⅦA族、第8周期ⅧA族的元素将是它们所在周期的最后一种金属元素。(2)根据第2～6周期分别有6、5、4、3、2种非金属(含稀有气体)元素，可以预测第7周期只有1种非金属元素(位于ⅧA族)，第8周期就没有非金属元素了。这样，第1周期全是非金属元素(H、He)，第8周期全是金属元素，故非金属元素共有2＋6＋5＋4＋3＋2＋1＋0＝23(种)。第16讲│要点探究4．预测性质把握同主族元素性质的递变规律(注意其相似性和差异性)，以短周期元素为源，以元素周期律为据，可以预测第6、7、8周期的主族元素及其化合物的性质。第16讲│要点探究例2[2009·海南卷]门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X性质的描述中错误．．的是()A．X单质不易与水反应B．XO2可被碳或氢还原为XC．XCl4的沸点比SiCl4的高D．XH4的稳定性比SiH4的高第16讲│要点探究例2D根据元素周期律，同族元素随着原子序数的递增，非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱。故D选项有明显错误。其他选项可由硅的性质进行类推。[点评]本题考查物质结构和元素周期律，利用相似性、递变性进行分析比较。解题方法是根据题中所给结构和性质条件，推断出元素，再根据位置关系结合周期表中的规律进行分析比较。第16讲│要点探究有人建议将氢元素排在元素周期表的ⅦA族。下列事实能支持这一观点的是()①H原子得到一个电子实现最外电子层稳定结构；②氢分子的结构式为H─H；③与碱金属元素形成离子化合物M＋··H－；④分子中原子间的化学键都属于非极性键A．只有①②③B．只有①③④C．只有②③④D．有①②③④变式题1A第16讲│要点探究镁、锂在元素周期表中具有特殊“对角线”位置关系，它们的性质相似，例如，它们的单质在过量氧气中燃烧时均只生成正常的氧化物。以下对锂的性质的叙述，正确的是()A．Li2SO4难溶于水B．Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象C．LiOH是易溶于水，受热不分解的强碱D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2变式题2BD由处于对角线位置的元素性质相似可知，Li与Mg的有关性质类似，由MgSO4易溶于水，Mg遇浓硫酸不会钝化，Mg(OH)2难溶于水，MgCO3受热易分解类推可知，答案为BD。备用习题第16讲│备用习题1．短周期元素X、Y的原子序数相差2。下列有关叙述正确的是()A．X与Y不可能位于同一主族B．X与Y一定位于同一周期C．X与Y可能形成共价化合物XYD．X与Y一定形成离子化合物XY[解析]C本题考查了元素周期表中元素原子序数与位置的关系，侧重考查考生对周期表中各元素间的位置与性质关系的理解。周期表中氢与锂原子序数差2，但都在ⅠA族，且不在同一周期，故A、B错；举碳与氧形