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第2讲元素周期表和元素周期律微专题一元素周期表的结构及其应用微专题二元素周期律及其应用总纲目录微专题三“位—构—性”及其应用 1.结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律,建构元素周期律。2.知道元素周期表的结构,以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯,以及碱金属和卤族元素为例,了解主族元素性质的递变规律。3.体会元素周期律(表)在学习元素及其化合物知识及科学研究中的重要作用。4.学生必做实验:同周期、同主族元素性质的递变规律。5.能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构,分析、预测、比较元素及其化合物的性质。山东省教学指导意见微专题一元素周期表的结构及其应用1.原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到①原子序数。在原子中,②原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。2.编排原则 3.元素周期表的结构(1)周期(7个横行,7个周期)(2)族(18个纵行,16个族)[注意]Ⅰ.0族和第Ⅷ族不标A、B,既不属于主族,也不属于副族。Ⅱ.主族、副族的族序数等于列序数的个位数。4.元素周期表中的特殊位置(1)分界线:沿着元素周期表中 铅、锗、锑、钋与 硼、硅、砷、碲、砹的交界画线,即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。分界线左面为 金属元素区,分界线右面为 非金属元素区。(2)分界线附近元素的性质:既表现 金属元素的性质,又表现 非金属元素的性质。(3)过渡元素:元素周期表中从第 ⅢB族到第 ⅡB族10个纵列,共六十多种金属元素。5.元素周期表的应用 1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)第ⅠA族元素全部为金属元素,又称为碱金属 (✕)(2)最外层电子数是2的元素,都是ⅡA族元素 (✕)(3)主族元素的最高正化合价等于该元素所在族的族序数 (✕)(4)Fe位于第四周期第ⅦB族 (✕)(5)元素所在主族序数与周期序数相等的元素都是金属元素 (✕)(6)短周期元素中,若两种元素的原子序数相差8,则它们一定是同主族元素 (✕)(7)短周期元素中,若两种元素的原子序数相差2,则它们一定不是同主族元素 (✕)(8)位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于ⅠA族,原子序数为x,乙位于ⅢA族,则乙原子序数可能为x+1 (√)2.【深度思考】请在下表中画出元素周期表的轮廓,并在表中按要求回答下列问题。(1)标出族序数。(2)画出金属与非金属的分界线,并用阴影表示出过渡元素的位置。(3)标出镧系、锕系的位置。(4)写出各周期元素的种类。(5)写出稀有气体元素的原子序数。(6)标出113号~118号元素的位置。 答案 题组一元素周期表的结构1.如图所示各为元素周期表的一部分,数字是原子序数,其中X的原子序数为35的是 () 解析CX的原子序数为35,则为Br元素,位于周期表中第四周期第ⅦA族。14号、50号元素分别为Si、Sn,处于第ⅣA族,则X的原子序数不可能为35,A错误;74号、76号元素均处于第六周期,则X为第五周期元素,B错误;18号、54号元素分别为Ar、Xe,则X位于周期表中第四周期第ⅦA族,C正确;26号、28号元素分别为Fe、Ni,处于第四周期,则X在第五周期,D错误。2.X和Y均为短周期元素,已知aXn-比bYm+多两个电子层,则下列说法正确的是 (B)A.b5B.a+n-b+m=10(或16)C.X只能位于第3周期D.Y不可能位于第2周期解析由题意可知,X可能为二、三周期元素,Y可能为一、二周期元素。若X为第二周期元素,则Y只能为第一周期的氢元素,X可能为N、O、F等;若Y为第二周期元素,可为Li、Be等金属元素,则X可能为第三周期的S、Cl等元素。3.写出下列元素在周期表中的位置。(1)34号元素位于第周期第族。(2)55号元素位于第周期第族。(3)85号元素位于第周期第族。(4)118号元素位于第周期第族。答案(1)四ⅥA(2)六ⅠA(3)六ⅦA(4)七0思维延伸主族元素在周期表中左右相邻时,原子序数相差1。上下相邻时,在过渡元素左侧(ⅠA、ⅡA族),原子序数之差与上一周期的元素种数相同;在过渡元素右侧(ⅢA~ⅦA族),原子序数之差与下一周期的元素种数相同。题组二周期表片段在元素推断题中的应用4.(2018湖南怀化联考)X、Y、Z、W是4种短周期主族元素,在周期表中的相对位置如下,已知Z的单质可用作半导体材料,则以下说法中正确的是 ()XYZWA.X的气态氢化物的水溶液呈酸性B.X原子的半径小于Y原子的半径C.Z的氧化物是生产玻璃的原料之一D.W单质的水溶液久置不会变质解析CZ的单质可用作半导体材料,则Z是Si;根据在周期表中各元素的相对位置可知X是N,Y是O,W是Cl。N的气态氢化物的水溶液是氨水,呈碱性,A项错误;氮原子的半径大于氧原子的半径,B项错误;Z的氧化物二氧化硅是生产玻璃的原料之一,C项正确;W单质的水溶液氯水久置后由于次氯酸分解,最终变为盐酸,会变质,D项错误。5.元素X、Y、Z、W、Q、M在元素周期表中的相对位置如图所示,其中Z元素是目前发现的非金属性最强的元素,下列说法正确的是()XYZWQMA.对应氢化物的沸点:YQ,ZMB.XM4的比例模型为 ,其二氯取代物有两种C.W的氧化物能在常温下与Z、M的氢化物反应D.Y、Z的单质能分别将Q、M从它们氢化物的水溶液中置换出来解析A根据Z是非金属性最强的元素可知Z是F;结合周期表结构可知X为C、Y是O、W为Si、Q为S、M为Cl。A项,由于水分子间、HF分子间均存在氢键,故其沸点都反常的高,高于同主族其他元素的氢化物的沸点,正确;B项,CCl4为正四面体结构,故其二氯取代物只有一种,错误;C项,二氧化硅常温下只与HF和强碱溶液反应,错误;D项,F2具有强氧化性,遇水强烈反应产生氧气,故在溶液中不能置换出氯气,错误。方法规律利用稀有气体元素确定主族元素位置第一~第七周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118。确定主族元素在周期表中位置的方法:原子序数-最邻近的稀有气体元素的原子序数=x。 0,,8||0,,xxxx若则与稀有气体元素同周期族序数为若则在稀有气体元素下一周期族序数为微专题二元素周期律及其应用1.元素周期律 2.主族元素性质的变化规律3.元素周期律的应用(1)比较不同周期、不同主族元素的性质a.比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱方法:金属性:MgAl,CaMg,则碱性:Ca(OH)2 Mg(OH)2 Al(OH)3。b.比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法:非金属性:CSi,OC,则氢化物稳定性:H2O CH4 SiH4。(2)预测未知元素的某些性质a.已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2 不溶。b.已知卤族元素的性质递变规律,可推知未学元素砹(At)的化合物的性质为HAt 不稳定,水溶液呈 酸性,AgAt 难溶于水。c.利用“对角线”规则判断未学元素的性质Li与Mg性质相似,如Li2CO3、MgCO3均 难溶于水;Be与Al性质相似,如Al(OH)3、Be(OH)2均为 两性氢氧化物;B与Si性质相似,如单质B、Si晶体中只含 共价键,属于共价晶体。1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)原子的电子层数越多,半径越大 (✕)(2)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小(✕)(3)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强(✕)(4)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金属性越强 (✕)(5)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性越弱 (✕)(6)同周期的主族元素中,第ⅦA族元素的原子半径最小 (√)(7)硫与硒(Se)同主族,硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 (√)(8)粒子半径大小排序:HLi+H- (✕)2.【深度思考】若A、B、C三种主族元素位于元素周期表中如图所示位置,则有关的各种性质均可排出顺序。(1)原子半径由大到小:。(2)金属性由强到弱:。(3)非金属性由强到弱:。答案(1)CAB(2)CAB(3)BAC题组一元素金属性、非金属性强弱的比较1.下列实验不能达到实验目的的是 (B)选项实验操作实验目的ACl2、Br2分别与H2反应比较氯、溴的非金属性强弱B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、铜的金属性强弱解析A项,Cl2、Br2分别与H2反应,根据反应条件的难易和反应剧烈程度可判断出氯、溴的非金属性强弱;B项,向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨,均生成白色沉淀,不能比较镁、铝的金属性强弱;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:H2CO3H2SO4,从而判断出碳、硫的非金属性强弱;D项,利用Fe、Cu与稀盐酸能否反应可判断出Fe、Cu的金属性强弱。2.(1)下列事实能说明氯元素原子的得电子能力比硫元素原子强的是(填序号)。①相同条件下HCl的溶解度比H2S大②HCl的酸性比H2S强③HCl的稳定性比H2S强④HCl的还原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4强⑥Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS⑦Cl2能与H2S反应生成S⑧在周期表中Cl和S处于同周期且Cl处于S的右侧(2)有三种金属元素A、B、C,在相同条件下,B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强;若将A、C用导线相连后插入稀硫酸中,发现C表面有气泡产生。则这三种金属元素的原子失电子能力由强到弱的顺序是。答案(1)③④⑤⑥⑦⑧(2)BAC解析(1)元素原子得电子能力的强弱与元素氢化物的溶解度无关,所以①不符合题意;氢化物的酸性强弱和元素原子得电子能力强弱没有必然联系,所以②不符合题意。(2)由B的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的最高价氧化物对应水化物的碱性强,可判断失电子能力BA;又根据A与C形成原电池,C作正极,可判断失电子能力AC,故三种金属元素的原子失电子能力:BAC。规律方法金属性和非金属性强弱判断方法 题组二元素周期律的应用及判断3.(2018湖南长沙模拟)下列有关元素及其化合物性质的比较正确的是 (A)A.原子半径:FOAlB.稳定性:H2OPH3NH3C.酸性:H2SiO3HNO3H3PO4D.碱性:KOHNaOHMg(OH)2解析同周期主族元素自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,因此原子半径FOAl,A正确;非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,则稳定性:PH3NH3H2O,B错误;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则酸性:H2SiO3H3PO4HNO3,C错误;金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则碱性:Mg(OH)2NaOHKOH,D错误。4.(2018广东五校协作体第一次联考)如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是 () A.最高价氧化物对应水化物的碱性:ZMB.Y、R两种元素气态氢化物的沸点:YRC.X、N两种元素组成的化合物一定不与酸反应D.简单离子的半径:MZX解析D根据图像及元素周期律,可推知X为O,Y为F,Z为Na,M为Al,N为Si,R为Cl。碱性:NaOHAl(OH)3,A不正确;HF分子间有氢键,沸点:HFHCl,B不正确;SiO2可与氢氟酸发生反应生成SiF4和H2O,C不正确;简单离子半径:Al3+Na+O2-,D正确。5.(2018福建高三毕业班质量检测)位于3个不同短周期的主族元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。其中,b、d同主族,d元素最高与最低化合价的代数和等于4,c原子最外层电子数比b原子次外层电