52元素周期律教案解析版

1第2讲元素周期律考纲要求：1.了解元素周期律的实质。2.掌握元素周期律的应用。考点元素周期律[教材知识层面]1．元素周期律2．主族元素的周期性变化规律内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子结构电子层数相同依次增加最外层电子数依次增加1个相同原子半径逐渐减小逐渐增大元素的性质金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱主要化合价一般，最高正价：＋1→＋7负化合价：主族序数－8最高正价数＝主族序数(O、F除外)化合物性质最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱碱性逐渐增强氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱[高考考查层面]命题点1元素金属性和非金属性强弱的比较比较金属性和非金属性的强弱，主要有以下三种方法：1．结构比较法最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强；最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强。2．位置比较法23．实验比较法[典题示例]1.下列各项叙述中一定能说明元素X的非金属性比元素Y的非金属性强的是()A．X原子在反应中得到的电子数比Y原子在反应中得到的电子数少B．气态氢化物溶于水后的酸性X比Y强C．X的最高正价比Y的最高正价高D．X单质能与Y的氢化物反应生成Y单质【答案】D【解析】判断非金属性强弱的依据有3个：①单质与氢气化合的难易程度，②生成气态氢化物的稳定性强弱，③最高价氧化物对应水化物的酸性强弱；还可以把非金属性推广到单质的氧化性，单质氧化性越强，则说明元素非金属性越强，D正确。2．将甲、乙两种金属的性质相比较，已知：①甲与H2O反应比乙与H2O反应剧烈；②甲单质能从乙的盐溶液中置换出乙单质；③甲的最高价氧化物对应的水化物碱性比乙的最高价氧化物对应的水化物碱性强；④与某金属反应时甲原子得电子数目比乙原子得电子数目多；⑤甲单质的熔、沸点比乙的低。能说明甲的金属性比乙强的是()A．①④B．①②③C．③⑤D．①②③④⑤【答案】B【解析】比较金属性强弱的一般方法是看与酸(或水)反应的剧烈程度、最高价氧化物对应的水化物碱性强弱、置换反应，而不能根据其与金属反应时得电子的数目多少、熔沸点的高低进行比较。命题点2微粒半径大小的比较3[典题示例]1.下列各组粒子中粒子半径由大到小的是()A．O、Cl、S、PB．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋D．Li、Na、K、Cs【答案】C【解析】比较粒子半径有以下原则：①同周期从左到右逐渐减小，A为PSClO，②同主族从上到下逐渐增大，③核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，Mg2＋Al3＋，④各层排布都饱和，一般电子层越多，半径越大。故只有C正确。2.X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【答案】D【解析】根据题意，X和Y两种元素的阳离子具有相同的电子层结构，且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。[方法技巧][考点达标层面]1．下列实验不能达到实验目的的是()序号实验操作实验目的ACl2、Br2分别与H2反应比较氯、溴的非金属性强弱4B向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨比较镁、铝的金属性强弱C测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4的溶液的pH比较碳、硫的非金属性强弱DFe、Cu分别与稀盐酸反应比较铁、铜的金属性强弱【答案】B【解析】A项，Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应条件的难易，即可判断出氯、溴的非金属性强弱；B项，向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3，但无法比较二者的金属性强弱；C项，测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小，即判断出酸性H2CO3＜H2SO4，从而判断出碳、硫的非金属性强弱；D项，利用Fe、Cu与稀盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱。2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是次外层的2倍，Y的氟化物YF3分子中各原子均达到8电子稳定结构，Z是同周期中原子半径最大的元素，W的最高正价为＋7价。下列说法正确的是()A．XH4的稳定性比YH3的高B．X与W形成的化合物和Z与W形成的化合物的化学键类型相同C．Y离子的半径比Z离子的半径小D．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强【答案】D【解析】X为C，Y为N，Z为Na，W为Cl。A项，稳定性NH3＞CH4，错误；B项，CCl4为共价键，NaCl为离子键，错误；C项，离子半径N3－＞Na＋，错误；D项，酸性HClO4＞HNO3。专题元素推断题的突破策略一、元素在周期表中的位置推断1．根据核外电子的排布规律(1)最外层电子规律：最外层电子数(N)3≤N＜8N＝1或2N＞次外层电子数元素在周期表中的位置主族第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦第二周期(2)“阴三阳四”、“阴上阳下”规律：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；电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。2．根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系5(1)几个重要关系式：①核外电子层数＝周期数(对于大部分元素来说)②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|③|最高正价|－|最低负价|＝0——第ⅠA族中的H和第ⅣA族2——第ⅤA族4——第ⅥA族6——第ⅦA族(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置：①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。③族序数等于周期数3倍的元素：O。④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。⑧最高正价不等于族序数的短周期元素：O(F无正价)。[应用体验]1．已知X、Y、Z为三种主族元素，可分别形成Xn＋、Ym＋、Zn－三种离子，已知mn且X、Y、Z三种原子的M层电子数均为奇数。下列说法中不正确的是()A．三种离子中，Ym＋的离子半径最小B．Z的最高价氧化物对应水化物的分子式为HnZO4C．X、Y、Z一定在同一周期，且原子半径ZXYD．三种元素相应的最高价氧化物对应水化物之间两两会发生反应【答案】C【解析】根据题中X、Y、Z之间的相互关系，可以推断出X、Y、Z分别为Na、Al、Cl元素。Na＋、Al3＋、Cl－三种离子中Al3＋的离子半径最小，A项正确；Cl的最高价氧化物对应水化物的分子式为HClO4，B项正确；Na、Al、Cl元素同处于第三周期，其原子半径为NaAlCl，即XYZ，C项错误；氢氧化铝为两性氢氧化物，D项正确。2．现有A、B、C、D四种短周期元素，它们之间的关系如下。原子半径：ACBD；原子的最外层电子数：A＋C＝B＋D＝8；原子的核外电子层数：B＝C＝2A；B元素的主要化合价：最高正价＋最低负价＝2。下列有关说法错误的是()A．由A、B两种元素组成的一种常见气体显碱性B．D元素组成的单质能与强碱溶液反应，并有H2生成C．C元素不可能在第一周期，也不可能在第ⅣA族6D．A、B、C、D四种元素组成的离子化合物中一定含有金属阳离子【答案】D【解析】根据题意知：A为氢，B为氮，C为氟，D为铝，则D选项错误。二、利用元素及其化合物的性质推断1．形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：C。2．空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。3．地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。4．等物质的量的单质最轻的元素：H；最轻的金属单质：Li。5．单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。6．最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。7．元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。8．元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。[应用体验]3.X、Y、Z为同一短周期中的元素，其原子半径依次减小，它们的最高价氧化物对应水化物之间，任意两种混合均可反应，M为Y、Z形成的化合物，其溶液显酸性。下列说法正确的是()A．其简单离子的半径依次增大B．将M溶液加热蒸干并灼烧，最后可得Y的氧化物C．X燃烧的产物中只含离子键D．将少量X单质投入到M溶液中，会置换出Y单质【答案】B【解析】根据题意不难判断X、Y分别为Na、Al元素，根据“M为Y、Z形成的化合物，其溶液显酸性”的信息可知Z为Cl元素。因为Al2S3在水溶液中是不存在的，则答案可知。4．有M、X、Y、Z、W五种原子序数依次增大的短周期元素，其中M、Z同主族；X＋与M2－具有相同的电子层结构；离子半径：Z2－＞W－；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。下列说法正确的是()A．X、M两种元素形成的化合物只能存在离子键B．元素Y、Z、W形成的单质中，每1mol它们的单质均含有NA个分子C．由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低D．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂【答案】D【解析】X为Na，M为O，Y为Si，Z为S，W为Cl。A项，Na2O2中含有共价键，错误；B项，Si、S、Cl2中，晶体Si为网状结构，不存在分子，错误；C项，HCl、H2S、H2O中，H2O的沸点最高，错误；7D项，Cl2、O3均可作为水处理中的消毒剂，正确。三、利用元素周期表片段进行推断1．元素周期表中短周期的特殊结构的应用(1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族为元素周期表的左侧边界，第ⅠA族左侧无元素分布；(2)He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。2．元素的位置关系和原子序数关系的应用(1)同一周期中元素的原子序数一般比左边元素原子序数大1，比右边元素的原子序数小1。(2)同主族上下周期元素的原子序数关系①若在ⅠA族或ⅡA族，原子序数之差为上周期所包含的元素种数。②若在ⅢA～ⅦA族，原子序数之差为下周期所包含的元素种数。如第三和第四周期的同族相邻元素，若在ⅠA或ⅡA族，原子序数之差为8，若在ⅢA～ⅦA族，原子序数之差为18。3．将文字信息转化为周期表片段的应用题中文字信息→推断出元素→图表中固定位置――→转化周期表片段→应用[应用体验]5．短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如右图所示，其中戊是同周期中原子半径最小的元素。下列有关判断正确的是()A．最外层电子数：甲乙丙丁戊B．简单离子的离子半径：戊丁C．含有丁元素的酸有多种D．乙的氢化物多种多样，丙、丁、戊的氢化物各有一种【答案】C【解析】第一周期只有两种元素，而短周期为前三周期，故甲、乙、丙所在周期为第二周期，戊元素原子半径同周期最小，故为第三周期第ⅦA族，即Cl元素，由此推知甲、乙、丙、丁分别为B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为3、4、5、6、7，故A错误；核外电子数相同的简单离子，其离子半径随核电荷数的增加而减小，B错误；丁元素为S，含有S的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氰酸等，C正确；氮的氢化物有NH3、N2H4，D错误。86.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的