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第五章物质结构元素周期律第1讲元素周期表基础盘点一、元素周期表1．原子序数对于一个原子：原子序数＝＝＝＝－。2．元素周期表(1)编排原则：①按递增顺序从左到右排列；②将相同的元素排成一横行，共有个横行。核电荷数质子数核外电子数质量数中子数原子序数电子层数7③把相同的元素按递增的顺序从上到下排成一纵列，共有列。(2)周期7个横行，7个周期短周期长周期序号1234567元素种数0族元素原子序数86不完全周期，最多容纳32种元素最外层电子数原子序数18288181832210183654(3)族18列，16个族列序121314151617主族族序号列序345671112副族族序号第Ⅷ族第共3列0族第列ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB8、91018(4)分区①分界线：沿着元素周期表中与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：分界线左下方区，分界线右上方为。③分界线附近元素的性质：既表现的性质，又表现的性质。(5)重要关系①周期序数＝元素原子的电子层数。②主族序数＝原子最外层电子数＝元素最高正化合价数。非金属元素区铝、锗、锑、钋硼、硅、砷、碲、砹金属元素非金属元素金属元素二、周期表中的一些重要元素1．ⅠA族(碱金属)元素的性质元素名称锂钠钾铷铯元素符号相似性①最外层电子数均为，容易电子②最高正化合价均为价③碱金属元素的单质均能与氧气等非金属单质反应，生成相应的氧化物等碱金属化合物④均能与水、酸剧烈反应，生成和相应的碱、盐LiNaKRbCs失去1H2+1递变性①电子层数②原子半径③金属性④氢氧化物的碱性2.Ⅶ族(卤素)元素的性质元素名称氟氯溴碘元素符号逐渐增多逐渐增大逐渐增强逐渐增强FClBrI相似性①最外层均有个电子②最高正价(除F外)均显价③最低负价均为价④单质均可与H2反应生成气态⑤单质均可与反应，生成相应的金属卤化物7＋7－1氢化物大多数金属递变性①电子层数②原子半径③单质颜色自上而下④单质与H2化合按的顺序依次由易到难⑤气态氢化物的稳定性，按的顺序递减⑥单质与H2O反应的难易程度：由到逐渐增多逐渐增大逐渐加深F2、Cl2、Br2、I2HCl、易难HF、HBr、HI三、核素、同位素1．原子的表示方法2．微粒间的基本关系(1)对于原子质量数(A)＝。质子数＝＝。(2)对于离子离子所带电荷＝质子数－。3．核素和同位素(1)核素：具有一定数目和一定数目的一种原子，可用符号表示。质子数(Z)＋中子数(N)核电荷数核外电子数核外电子数质子中子ZXA(2)同位素：相同而不同的同一种元素的不同核素互称为同位素。(3)同位素的特征①同位素化学性质几乎完全。②在自然界中同种元素的各种核素所占的原子百分数。质子数相同基本不变中子数(或质量数)提示(1)首先要记熟每周期中稀有气体元素的原子序数周期数12345670族元素原子序数21018365486118(未发现)考点一关于元素周期表的结构问题1：如何根据原子序数确定元素在周期表中的位置？考点精讲(2)比大小，定周期。若该原子序数比最邻近的稀有气体原子序数小，则该元素与该稀有气体元素同周期；若该原子序数比最邻近的稀有气体原子序数大，则该元素在稀有气体元素所在周期的下一周期。(3)求差值，定族数。若某元素原子序数比相应稀有气体元素多1或2，则该元素处于该稀有气体元素所在周期的下一周期的ⅠA族或ⅡA族；若比相应稀有气体元素少1～5，则该元素处于稀有气体元素所在周期的ⅢA～ⅦA族。对于过渡元素族序数的确定另行考虑。提示周期序数不同的同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数之差结果不同。具体如下：周期序数差2131411511625问题2：同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数差的关系如何？提示(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。问题3：同主族相邻周期元素原子序数差的关系如何？例1下列说法正确的是（双选）()A．相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差不一定相同B．同周期的ⅡA元素与ⅢA元素的原子序数之差都相同C．某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数D．若发现了115号元素，则该元素肯定位于第七周期第ⅤA族解析由于相邻周期所容纳的元素数目不一定相同，因此相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差不一定相同，A正确；同周期ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数可相差1、11或25，B错误；质量数是原子内质子数和中子数的和，元素无质量数，C错误；115号元素在118号元素左侧第3列，即第七周期第ⅤA族，D正确。答案AD规律方法同主族、邻周期元素的原子序数差除第ⅠA、ⅡA族外，同族上下两相邻元素原子序数的差值，与下面元素所在周期的元素种数相同。第ⅠA、ⅡA族则与上面元素所在周期的元素种数相同。如下表：同族元素所在的周期序数同族的上下周期元素的原子序数之差一、二周期第ⅠA族为2,0族为8二、三周期8三、四周期第ⅠA、ⅡA族为8，其余族为18四、五周期18五、六周期镧系之前为18，镧系之后为32六、七周期32如已知A、B是同族相邻元素，A、B所在周期分别有m、n种元素，A的原子序数是x，若A、B在第ⅦA族，当A在B的上面时，B的原子序数为(x＋n)；当B在A的上面时，B的原子序数为(x－m)。A、B在第ⅡA族，当A在B的上面时，B的原子序数为(x＋m)，当B在A的上面时，B的原子序数为(x－n)。即时巩固1同主族两种元素原子的核外电子数的差值可能为()A．6B．12C．26D．30解析本题考查元素周期表的结构。同一主族相邻周期的两种元素的原子序数之差为2、8、8、18、18、32这几个数，此题两种元素的原子序数之差可能是这几个数，亦或是其中相邻几个数之和。C考点二微粒半径大小比较的思维模型特别说明以上方法仅适用于主族元素。例2X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素的原子序数的关系是()A．XYZB．YXZC．ZXYD．ZYX解析根据原子序数和元素周期律推测原子和离子半径大小，这是正向思维。而此题是已知原子和离子半径的大小，要判断原子序数大小的关系，这是逆向思维。已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数大的则半径小；具有相同的电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径递减。根据题意，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z元素的原子序数大于Y元素的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为Z＞Y＞X。答案D规律方法以上规律对于原子、离子之间的半径比较均适用。稀有气体元素的原子半径与同周期中相邻非金属原子半径不具有可比性，因测定依据不同。即时巩固2下列粒子半径大小的比较正确的是()A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋C．Na＜Mg＜Al＜SD．Cs＜Rb＜K＜Na解析A项中的离子具有相同的核外电子排布，则核电荷数越大，离子半径越小，故A项错；B项中S2－和Cl－的电子层数比Na＋和Al3＋多，再根据核外电子排布相同的离子半径比较规律可知B项正确；C项属于同周期的元素原子，核电荷数越大，半径越小，故C项错误；D项是同主族元素原子，核电荷数越大，半径越大，故D项错误。答案B考点三元素、核素、同位素“三素”的比较(1)元素：具有相同的核电荷数(即质子数)的同类原子的总称。判断不同微粒是否属于同一元素的要点是：单原子核与质子数相同，而不管微粒是处于何种状态(游离态或化合态)或价态(各种可能的负价、0价、各种可能的正价)。(2)核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。换言之，核素是一种具体原子的另一称呼。(3)同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子，互称同位素。换言之，同一元素的不同核素，互称同位素。同位素中“同”的含义：是指元素符号、质子数、电子数、电子排布、在周期表中位置相同、原子的化学性质等相同，它们的物理性质略有差异。例3下列叙述错误的是（双选）()A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同素异形体B．1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等解析解决这类问题的关键是知道质量数等于质子数与中子数之和，质子数决定元素种类，质子数与中子数决定核素种类。答案AD规律方法元素、核素、同位素这三个概念相近，容易混淆，可采用右图区分。但应注意：①同种元素可以有若干种不同的核素，也可以只有一种核素，有多少种核素，就有多少种原子。同种元素是质子数相同的所有核素的总称。②核电荷数相同的不同核素，虽然它们的中子数不同，但是属于同一元素。③同位素是同一元素的不同核素之间的互称。即时巩固3(2009·广东，1)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素14462Sm与15062Sm的说法正确的是()A.14462Sm与15062Sm互为同位素B.14462Sm与15062Sm的质量数相同C.14462Sm与15062Sm是同一种核素D.14462Sm与15062Sm的核外电子数和中子数均为62解析14462Sm与15062Sm的质子数相同，中子数不同，互为同位素，同位素是不同的核素。故A项正确。A高考集训题组一元素周期表的结构1．(2010·江苏，13)已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是（双选）()A．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态B．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应C．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质D．化合物AE与CE含有相同类型的化学键解析D为Al元素，符合B原子条件的为C、S，由于B的原子序数比D小，则B为碳元素，C只能为钠元素，由此确定A为H、E为Cl。A、B组成的化合物为烃，若烃中含C原子数多则常温下烃为液态或固态；NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O，B正确；Na、Al的还原性强，其单质制备只能用电解法，Cl2的氧化性强，工业制备一般也用电解法；HCl含共价键，NaCl含离子键，D错误。答案BC2．(2008·四川理综，9)下列叙述中正确的是()A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数B．除短周期外，其他周期均有18种元素C．副族元素中没有非金属元素D．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素解析氧元素无＋6价，氟无正价，A错误；第六周期有32种元素，B错误；碱金属元素是指ⅠA族中除去氢的所有元素。答案C解析A中两元素为Li和Cl，可以形成LiCl；B中两元素为H和O，可以形成化合物H2O2；C中两元素为C和H，可以形成化合物C2H2；而D中两元素为N和Mg，它们不可能形成原子个数比为1∶1的稳定化合物。3．(2008·全国理综Ⅰ，9)下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1∶1稳定化合物的是()A．3和17B．1和8C．1和6D．7和12D题组二微粒半径的比较4．(2010·广东理综，10)短周期金属元素甲～戊在元素周期表的相对位置如下表所示。下列判断正确的是()甲乙丙丁戊A．原子半径：丙＜丁＜戊B．金属性：甲＞丙C．氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊D．最外层电子数：甲＞乙解析本题考查元素周期表和元素周期律。同周期元素的原子半径从左向右依次减小，有丙＞丁＞戊，A选项错误；同主族元素的金属性至上而下依次增强，即丙＞甲，B选项错误；同周期元素从左到右金属性减弱，元素对应