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第2讲元素周期表元素周期律-2-考纲要求:1.掌握元素周期律的实质,了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。2.以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3.以第ⅠA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。4.了解金属、非金属在周期表中的位置及其性质递变规律。-3-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破导学诱思(1)长式元素周期表中现有7个横行,7个周期,18个纵行,但为什么只有16个族?。答案:因第Ⅷ族包括3个纵行(2)同周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗?。答案:不一定。因为两族之间可能相邻,也可能隔着过渡元素元素周期表-4-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破落实基础1.编排原则周期:按递增顺序从左到右排列,把相同的元素排成一横行。族:把不同横行中相等的元素,按递增的顺序从上而下排成一纵行。原子序数电子层数最外层电子数电子层数-5-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破2.元素周期表的结构周期(7个)(7横)周期第1周期种元素第2周期种元素第3周期种元素周期第4周期种元素第5周期种元素第6周期种元素(含镧系种元素)第7周期最多容纳种元素(含锕系种元素)短288长181832153215-6-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破族(16个)(18纵)主族(A):由共同构成,共个副族(B):完全由构成,共个第Ⅷ族:第纵行,共3个纵行0族:第纵行短周期和长周期7长周期78、9、1018-7-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破考查角度一元素周期表的结构例1下列说法中正确的是。A.长式元素周期表中现有7个横行,7个周期,18个纵行,18个族B.同周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1C.除短周期外,其他周期均有18种元素D.最外层电子数相同的元素不一定在同一主族E.元素所在的周期数一定等于其原子的核外电子层数F.每个周期都是从碱金属元素开始到稀有气体元素结束答案解析解析关闭A选项,应有16个族,错误;B选项,可能相差1、11、25,错误;由He、Mg可知D选项正确;由第1周期由氢元素开始可知F选项错误。答案解析关闭DE-8-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破方法指导原子结构与元素周期表关系的规律(1)常见的等量关系。①周期数=核外电子层数;②主族序数=最外层电子数。(2)元素周期表中的序差关系。①同一周期第ⅡA与第ⅢA族元素的原子序数可能相差1(第2、3周期)、11(第4、5周期)或25(第6、7周期)。②相邻周期,同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素,A、B所在周期分别有m和n种元素,A的原子序数为x,B的原子序数为y,若A在B的上一周期。当:A、B在第ⅠA或第ⅡA族时,y=x+m;A、B在第ⅢA~0族时,y=x+n。-9-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破(3)由原子序数确定元素位置。例如:84号元素、88号元素在周期表中的位置。首先确定0族元素的原子序数,方法:每一周期所容纳的元素种类为2、8、8、18、18、32、32,用这些数可计算出与84号比较接近的0族元素的原子序数,第6周期0族元素是86号元素,所以84号元素是第6周期第ⅥA族,同理88号元素位于第7周期第ⅡA族。-10-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破考查角度二元素周期表与元素性质结合考查例2(2018全国Ⅰ)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是()A.常温常压下X的单质为气态B.Z的氢化物为离子化合物C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性D.W与Y具有相同的最高化合价答案解析解析关闭根据“W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃”可知,该生成物为HF,则结合“W与Y同族”及“W、X、Z最外层电子数之和为10”可推知,W为氟元素,X为钠元素,Y为氯元素,Z为钙元素。常温常压下,金属钠为固态,A项错误;CaH2为离子化合物,B项正确;CaCl2为强酸强碱盐,其溶液呈中性,C项错误;F无正价,而Cl的最高价为+7价,D项错误。答案解析关闭B-11-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破跟踪训练1.(2019江苏南京第九中学高三模拟)已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示,设X的原子序数为a。则下列说法错误的是()。A.Y与Z的原子序数之和可能为2aB.Y的原子序数可能为a-17C.Z的原子序数可能为a+31D.X、Y、Z一定为短周期元素答案解析解析关闭由于X、Y、Z均为主族元素,结合其位置关系和元素周期表的结构,故Y元素一定不在第1周期,即X、Y、Z不可能都在短周期,D错误;若Y、X、Z分别位于第3、4、5周期的右侧,则Y、Z的原子序数之和为2a,A正确;若Y、X、Z分别位于第3、4、5周期(或分别位于第4、5、6周期)的右侧,则Y的原子序数为(a-17),B正确;若Y、X、Z分别位于4、5、6周期的右侧,则Z的原子序数为(a+31),C正确。答案解析关闭D-12-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破2.a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是()A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C.c的原子半径是这些元素中最大的D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性答案解析解析关闭根据a的原子中只有1个电子,可知a为氢元素,依据b2-和c+的电子层结构相同,且元素都为短周期元素,可知b为氧元素,c为钠元素,最后根据d与b同族且为短周期元素可知d为硫元素。NaH中H为-1价,A项错误;由H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等物质可知B项正确;原子半径由大到小的顺序为NaSOH,C项正确;H2S的水溶液呈弱酸性,D项正确。答案解析关闭A-13-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破3.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是()A.氢化物沸点:WZB.氧化物对应水化物的酸性:YWC.化合物熔点:Y2X3YZ3D.简单离子的半径:YX答案解析解析关闭设Y的最外层电子数为a,则W、X、Z的最外层电子数分别为a+2,a+3,a+4,四种元素原子最外层电子数之和为a+a+2+a+3+a+4=21,得a=3,则W为氮元素、X为氧元素、Y为铝元素、Z为氯元素。A项,NH3分子间存在氢键,其沸点比HCl高,错误;B项,Al(OH)3显两性,氮元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性,错误;C项,Al2O3是离子晶体,熔点高,而AlCl3是分子晶体,熔点低,错误;D项,Al3+和O2-的电子层结构相同,但核电荷数越大,对应的离子半径越小,正确。答案解析关闭D-14-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破4.(2019河北邢台质检)X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,下列说法中正确的是()。A.X的最常见气态氢化物的水溶液显酸性B.最高价氧化物对应的水化物的酸性W比Z的强C.Z的单质与氢气反应比Y的单质与氢气反应剧烈D.X的原子半径小于Y答案解析解析关闭根据图示元素的位置关系,结合Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,可以推出Z为S,从而可以确定X为N,Y为O,W为Cl。N的最常见气态氢化物NH3的水溶液显碱性,A错误;非金属性Cl强于S,因此最高价氧化物对应的水化物的酸性:HClO4H2SO4,B正确;非金属性O强于S,因此O2与H2反应较S与H2反应剧烈,C错误;同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,因此N的原子半径大于O,D错误。答案解析关闭B-15-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破5.A、B、D、E、F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E+与D2-具有相同的电子数。A在F中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题:(1)A在周期表中的位置是,写出一种工业制备单质F的离子方程式。(2)B、D、E组成的一种盐中,E的质量分数为43%,其俗名为,其水溶液与F单质反应的化学方程式为;在产物中加入少量KI,反应后加入CCl4并振荡,有机层显色。-16-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破答案:(1)第1周期第ⅠA族2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑[或2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑](2)纯碱(或苏打)2Na2CO3+Cl2+H2ONaClO+NaCl+2NaHCO3(或Na2CO3+2Cl2+H2O2NaCl+2HClO+CO2)紫-17-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破解析:五种元素均为短周期元素,最外层电子数与其周期数相同的非金属只有H元素,故A为H元素;B元素原子的最外层电子数是其所在周期数的2倍,且可以与D发生反应,则B为C或S元素;B在D中充分燃烧生成最高价化合物BD2,而S在O2中充分燃烧不能生成最高价化合物,故B为C元素,同时得出D为O元素;E+与D2-具有相同的电子数,E为Na元素;A在F中燃烧,产物溶于水得到一种强酸,只有H2在Cl2中燃烧得到HCl,溶于水得到的盐酸是强酸,故F是Cl元素。(1)H元素位于元素周期表中第1周期第ⅠA族,工业上制备Cl2是电解饱和食盐水,电解熔融的氯化钠也可得到Cl2;(2)C、O、Na组成的盐通常有Na2CO3和Na2C2O4,只有在Na2CO3中Na的质量分数为43%,Na2CO3的俗名叫纯碱(或苏打),Na2CO3溶液显碱性,少量氯气与Na2CO3溶液反应的化学方程式为2Na2CO3+Cl2+H2O==NaCl+NaClO+2NaHCO3,过量Cl2通入Na2CO3溶液,则发生反应Na2CO3+2Cl2+H2O==2NaCl+2HClO+CO2,NaClO有强氧化性,能将I-氧化为I2,故加入KI和CCl4后有机层显紫色。-18-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破元素周期律导学诱思比较下列表述性质的大小,原子半径:(1)NaK、PCl;(2)非金属性:SO、PCl;(3)金属性:NaK、MgAl;(4)碱性:NaOHKOH、Mg(OH)2Al(OH)3;(5)酸性:H2SO4HClO4;(6)稳定性:HFHBr、NH3CH4。-19-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破落实基础1.元素周期律核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性与非金属性等核外电子排布-20-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破2.元素周期表中主族元素性质的递变规律同周期(左→右)同主族(上→下)结构↓性质↓应用电子层结构电子层数最外层电子数(1→8或2)(族序数)核电荷数(核内质子数)原子半径(稀有气体元素除外)离子半径阳离子逐渐阴离子逐渐逐渐相同递增递增相同递增递增递减递增减小减小增大-21-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破同周期(左→右)同主族(上→下)结构↓性质↓应用主要化合价最高正化合价:________(O、F除外)最低负化合价:相似负化合价=-(8-主族序数)价最高正化合价=主族序数=最外层电子数(O、F除外)元素原子失电子能力逐渐减弱增强元素原子得电子能力增强减弱元素的金属性和非金属性金属性逐渐,非金属性逐渐金属性逐渐,非金属性逐渐增强增强减弱+1价→+7价-4价→-1价减弱-22-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破同周期(左→右)同主族(上→下)结构↓性质↓应用离子的氧化性和还原性阳离子氧化性,阴离子还原性阳离子氧化性,阴离子还原性最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐逐渐最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐逐渐气态氢化物稳定性逐渐逐渐增强减弱减弱增强增强减弱减弱增强增强减弱-23-必备知识•自