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2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《元素周期表和元素周期律》【知识梳理】一、元素周期表和元素周期律1．元素周期表的结构：元素周期表的结构位置与结构的关系周期周期序数元素的种数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同周期的元素种数短周期第一周期2第二周期8第三周期8长周期第四周期18第五周期18第六周期32第七周期不完全周期族主族ⅠA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=价电子数零族第18纵行最外层电子数为8（He除外）副族ⅠB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（第ⅠB族、ⅡB族除外），最外层电子数只有1～7个第Ⅷ族第8、9、10纵行（1）元素周期表中最外层电子数规律：最外层电子数为1的元素有主族（IA族）、副族（IB、VIII族部分等）；最外层电子数为2的元素有主族（IIA族）、副族（IIB、IIIB、IVB、VIIB族）、0族（He）、VIII族（26Fe、27Co等）；最外层电子数在3—7之间的元素一定是主族元素；最外层电子数为8的元素：0族（He除外）。（2）元素周期表中数目规律：元素种类最多的是第IIIB族（32种）；同周期第IIA族与第IIIA族元素的原子序数之差有以下三种情况：第2、3周期（短周期）相差1，第4、5周期相差11，第6、7周期相差25；设n为周期序数，每一周期排布元素的数目为：奇数周期为(n+1)2/2，偶数周期为(n+2)2/2。（3）元素周期表中分界线规律：位于金属与非金属之间的分界线，右上方的元素为非金属（周期表中的颜色为深绿色），在此可以找到制造农药的元素（如Cl、P等），左下角为金属元素（H除外），分界线两边的元素一般既有金属性，又有非金属性；能与酸和碱反应（如Be、Al等），还可找到制造半导体材料的元素（如Si、Ge等）。（4）元素周期表中对角线规律：金属与非金属分界线对角（左上角与右下角）的两主族元素性质相似，主要表现在第2、3周期（如Li和Mg、Be和Al、B和Si）。（5）元素周期表的应用：预测元素的性质；按周期表的位置在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化剂等)。2．元素周期律：定义元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化实质元素性质的周期性递变是核外电子排布周期性变化的必然结果核外电子排布同周期，从左至右，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同周期，从左至右，原子半径由大到小(稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由电子层数和核电荷数多少决定，它是反映结构的一个参考数据主要化合价同周期，从左至右，最高正价由由+1递变到+7，从中部开始有负价，从-4递变至-1，(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最外层电子数决定，一般存在下列关系：最高正价数＝最外层电子数=8-｜最低负价｜元素的性质同周期，从左至右，金属性渐弱，非金属性渐强，最高氧化物的水化物的碱性渐弱，酸性渐强，呈周期性变化。这是由于在一个周期内的元素，电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，核对外层电子引力渐强，使元素原子失电子渐难，得电子渐易，故有此变化规律（1）在周期表中，元素的化学性质遵循以下递变规律：同周期元素，从左到右，金属性依次减弱，非金属性依次增强。同主族元素，从上到下，金属性依次增强，非金属性依次减弱。金属性越强，单质的还原性越强，对应离子的氧化性越弱，单质与水或酸反应越剧烈，越容易置换出氢，最高价氧化物的水化物的碱性越强，热稳定性越强；非金属性越强，单质的氧化性越强，对应离子的还原性越弱，单质与氢气反应越剧烈，氢化物越稳定，最高价氧化物的水化物的酸性越强。（2）微粒半径大小比较中的规律同周期随原子序数递增，原子半径减小。如：r（Na）＞r（MMg）＞r（Al）＞r（Si）＞r（P）＞r（S）＞r（Cl）同主族随原子序数递增，原子或离子半径减小。如：r（Li）＜r（Na）＜r（k）＜r（Rb）＜r（Cs），r（Li+）＜r（Na+）＜r（k+）＜r（Rb+）＜r（Cs+），r（F—）＜r（Cl—）＜r（Br—）＜r（I—）同电子层核电荷数越大，离子半径越小。如：r（O2—）＞r（F—）＞r（Na+）＞r（Mg2+）＞r（Al3+）同元素阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳离子。如：r（Cl-）＞r（Cl），r（Fe）＞r（Fe2+）＞r（Fe3+）（3）元素金属性（非金属性）相对强弱的判断规律元素的性质本质判断的一般依据元素金属性元素的原子失电子的能力（与失电子的数目无关），原子越容易失去电子，元素金属性越强；反之则弱。与水或酸(非氧化性)反应置换出氢的难易最高价氧化物对应水化物的碱性强弱水溶液中单质间的置换反应原电池中的正负极(Mg—Al---NaOH溶液例外)阳离子在电解池中阴极上的放电顺序元素的非金属性元素的原子得电子的能力（与得电子的数目无关），原子越容易得到电子，元素非金属性越强；反之则弱。与氢气化合的难易气态氢化物的稳定性最高价氧化物对应水化物的酸性强弱水溶液中单质间的置换反应（单质作氧化剂）阴离子的还原性例题1、下列说法正确的是。①原子序数为15的元素的原子半径小于N原子半径②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素③Li、Na、K、Rb的氧化物对应水化物的碱性依次减弱④B、C、N、O、F原子半径依次增大⑤第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小⑥ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强⑦ⅥA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高⑧原子序数为12的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性大于Al(OH)3⑨元素性质呈现周期性变化的根本原因是原子半径呈周期性变化⑩非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数⑪若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：RM⑫第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强二、“位构性”和元素推断1．元素推断题的一般思路2．由主族元素在周期表中的位置推断元素周期表的结构(能区分长短周期、主副族、每周期的元素数目等)是解题的基础，一定要心中有“表”。主族元素在周期表中的特殊位置：族序数等于周期数的元素有H、Be、Al；族序数等于周期数2倍的元素有C、S；族序数等于周期数3倍的元素有O；周期数是族序数2倍的元素有Li；周期数是族序数3倍的元素有Na；最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素有C、Si；最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素有S；除H外，原子半径最小的元素有F；最高正价不等于族序数的元素有O、F；第三周期原子半径最大的元素有Na。3．由元素及其化合物的性质推断常见元素及其化合物的特性是解题的关键，准确把握元素及其化合物性质，使元素推断变的轻松，快捷。常见元素及其化合物的特性：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是C；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是N；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是O；单质最轻的元素是H；最轻的金属单质是Li；单质在常温下呈液态的非金属元素是Br；金属元素是Hg；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是Al；元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素是N；能起氧化还原反应的元素是S；元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F。4．由“位”、“构”、“性”的关系推断例题2、短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大，A的单质是最轻的气体，A、C同主族，只有C是金属元素，B的最外层电子数是次外层电子数的3倍，B、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等。(1)C的原子结构示意图为____________。(2)化合物C2B2中阴、阳离子个数比为________，其中含有的化学键类型为___________。(3)化合物CDB是家用消毒剂的主要成分，其水溶液显碱性。请用离子方程式说明该化合物水溶液呈碱性的原因是_________________________。(4)A单质、B单质和由A、B、C三种元素组成的化合物水溶液可以设计成一种燃料电池，该电池负极的电极反应式为_______________________。(5)往CD溶液中滴加硝酸银溶液生成白色沉淀后，再滴加碘化钠溶液，可观察到的现象是__________，其反应的离子方程式为___________________________。【课时练习】1．“医用酒精”和“84消毒液”混合，产生ZQ、X2W4Y、XW3Q等多种物质，已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列叙述错误的是A．简单气态氢化物热稳定性：YXB．W与Z可形成离子化合物ZWC．简单离子半径：Q-Y2-Z+D．常温下，XW3Q为气态，且X、W、Q均满足8电子稳定结构2．下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据下表信息判断正确的是元素代号LMQRT原子半径/nm0.1300.1180.0900.1020.073主要化合价+2+3+2+6、-2-2A．简单氢化物的沸点:TRB．最高价氧化物对应水化物的碱性:LQC．L2+与R2-的核外电子数相等D．M与T形成的化合物具有两性3．下列有关叙述：能说明元素M比N的非金属性强的是()①非金属单质M能从N的化合物中置换出非金属单质N。②M原子比N原子更容易得到电子。③单质M跟H2反应比N跟H2反应容易得多。④气态氢化物水溶液的酸性HmM＞HnN。⑤氧化物对应水化物的酸性HmMOx＞HnNOy。A．①②③⑤B．②⑤C．①②③D．①②④⑤4．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，r溶液为强电解质溶液，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．原子半径的大小WXYB．元素的非金属性ZXYC．Y的氢化物常温常压下为液态D．X的最高价氧化物的水化物为强酸5．五种短周期元素a、b、c、d、e,其原子半径与原子序数的关系如图,下列说法错误．．的是A．c元素的离子半径比e的离子半径小B．d元素对应的最高价氧化物的水化物酸性比e元素弱C．b、c、d三种元素对应的最高价氧化物的水化物相互间能发生反应D．a与b两种元素可形成既有离子键又有非极性共价键的化合物6．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是选项事实推论A与冷水反应,Na比Mg剧烈金属性:NaMgBCa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性:CaMgCSO2与NaHCO3溶液反应生成CO2非金属性:SCDt℃时,Br2+H22HBrEa=akJ/molI2+H22HIEa=bk]/mol(ba)(Ea为活化能)非金属性:BrI7．主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大，且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦相同，R和Y同族，Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂；Z3+和Y2-具有相同的电子层结构；W的单质是一种常见的半导体材料；T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀。下列说法不正确的是()A．原子半径：T＞R＞W＞ZB．W和Y形成的化合物通常用作光导纤维C．化合物TX具有很强的还原性，可与水反应D．T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两能发生反应8．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，下列说法不正确的是（）A．最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZB．最简单气态氢化物的热稳定性：YXWZC．原子半径：WZYXD．元素X、Z、W的最高正化合价分别与其主族序数相等9．被誉为“