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专题5微观结构与物质的多样性第二单元元素周期表与元素周期律专题5微观结构与物质的多样性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ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。元素周期表[知识梳理]一、原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数＝____________＝____________。核电荷数核外电子数二、元素周期表的编排原则原子序数最外层电子数电子层数三、元素周期表的结构1．周期(7个横行，7个周期)短周期长周期周期序数1234567元素种数28818183232(排满时)0族元素原子序数210183654861182.族(18个纵行，16个族)主族列序121314151617族序ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族列序345671112族序ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡBⅧ族第___________共3个纵行0族第_______纵行8、9、10183.分区(1)分界线：沿着元素周期表中___________________与_______________________的交界处画一条折线，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：分界线左下方区域为____________区，分界线右上方区域为____________区。(3)分界线附近元素的性质：既表现____________的性质，又表现____________的性质。铝、锗、锑、钋硼、硅、砷、碲、砹金属元素非金属元素金属元素非金属元素四、元素周期表中的特殊位置1．过渡元素：元素周期表中部从第_____族到第______族10个纵行共六十多种元素，这些元素都是金属元素。2．镧系：元素周期表第____周期中，从57号元素镧到71号元素镥共15种元素。3．锕系：元素周期表第____周期中，从89号元素锕到103号元素铹共15种元素。4．超铀元素：在锕系元素中，92号元素铀(U)以后的各种元素。ⅢBⅡB67[自我检测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)元素周期表是按元素的相对原子质量由小到大排列而形成的。()(2)3、4周期同主族元素的原子序数相差8。()(3)元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素。()(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族的原子序数相差1。()(5)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。()(6)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×2．(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是____________________________。(2)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素，原子序数分别为m和n，则m和n的关系可能为______________________________。解析：(1)因周期表中每周期元素的数目分别为2、8、8、18、18、32、32(排满时)，故同一主族中乙的原子序数可以是x＋2、x＋8、x＋18、x＋32。(2)对于第2、3周期，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数只相差5，而对于第4、5周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差15；而对于第6周期来说，由于存在镧系元素，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差29。答案：(1)x＋2、x＋8、x＋18、x＋32(2)n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29(1)周期表18个纵行是16个族，第8、9、10纵行为一族。(2)在描述元素在Ⅷ族时，不要写成ⅧB。(3)元素周期表中，族序数Ⅱ、Ⅲ是主族和副族的分界线，第一次分界时主族(ⅡA)在副族(ⅢB)之前，第二次分界时副族(ⅡB)在主族(ⅢA)之前。(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族原子序数的差值可能为1、11、25。甲～戊五种短周期元素(除稀有气体元素外)在元素周期表中的位置如图所示，其中元素戊的原子半径在同周期中最小。下列有关判断一定正确的是()A.甲、丁位于第ⅠA族，均为碱金属元素B.五种元素中，原子半径最大的元素为丁C.甲、乙、丙三种元素组成的物质中只含共价键D.五种元素的最高价氧化物对应的水化物中只有一种强酸[解析]由于第1、2、3周期为短周期，故甲只能是H，丁为Na，乙、丙为第2周期元素，戊为第3周期原子半径最小的元素，故戊为Cl，根据乙、丙和戊的位置关系可知乙、丙分别为N、O。A项，H位于第ⅠA族，但不是碱金属元素，错误；B项，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故Na的原子半径最大，正确；C项，H、N、O三种元素可组成HNO3、HNO2、NH4NO3等物质，其中HNO3和HNO2中均只含共价键，但NH4NO3中含有共价键和离子键，错误；D项，N、Cl两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3和HClO4，且HNO3和HClO4均为强酸，错误。[答案]B(1)戊元素在周期表中什么位置？(2)丁元素的最高价氧化物对应的水化物中含有哪些类型的化学键？答案：(1)第3周期第ⅦA族。(2)离子键、极性共价键。周期表结构巧记口诀横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七尚不满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现①，一零再一遍②。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去八、九、十。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。说明：①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。题组元素周期表的结构元素位置的确定1.下列各图为元素周期表的一部分，表中的数字为原子序数，其中M为37的是()解析：选C。本题常因对元素周期表的结构掌握不牢固造成错误。根据元素周期表中每周期所含有的元素的种类数分别为2、8、8、18、18、32、32(排满时)，分析比较得出C项符合题意。2.如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为()A.5x＋10B．5xC.5x＋14D．5x＋16解析：选A。由A、B、C、D、E为前四周期的元素，可对其进行如图分析：3.原子序数为34的元素R，在周期表中的位置为()A.第3周期第ⅥA族B．第4周期第ⅢA族C.第5周期第ⅣA族D．第4周期第ⅥA族解析：选D。与34号元素相邻的稀有气体原子序数为36，因34比36少2，故R元素与36号元素处于同一周期(第4周期)，其位置应在36号元素Kr左移两个格，即第4周期第ⅥA族。元素周期律及其应用[知识梳理]1.元素周期律原子序数原子核外电子排布2.主族元素的周期性变化规律项目同周期(左→右，除0族元素外)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐____________逐渐_________电子层数相同逐渐_________原子半径逐渐__________逐渐_________离子半径阳离子逐渐________，阴离子逐渐________，r(阴离子)________r(阳离子)逐渐__________增大增大增多减小增大减小减小＞增大项目同周期(左→右，除0族元素外)同主族(上→下)性质化合价最高正化合价由_____→______(O、F除外)，最低负化合价＝____________最高正化合价相同，即等于____________(O、F除外)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_______＋1＋7最高正价－8最外层电子数减弱增强增强减弱项目同周期(左→右，除0族元素外)同主族(上→下)性质离子的氧化性和还原性阳离子氧化性逐渐_______，阴离子还原性逐渐________阳离子氧化性逐渐_______，阴离子还原性逐渐________气态氢化物稳定性逐渐________逐渐__________增强减弱减弱增强增强减弱项目同周期(左→右，除0族元素外)同主族(上→下)性质最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐________，酸性逐渐________碱性逐渐_________，酸性逐渐_________减弱增强增强减弱[自我检测]1.若A、B、C三种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(D不能参与排列)。(1)原子半径：____________。(2)金属性：____________。(3)非金属性：____________。答案：(1)CAB(2)CAB(3)BAC2.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相连后投入稀硫酸中，发现C表面有明显气泡产生。则这三种金属元素的原子失电子能力由强到弱的顺序是____________。解析：由金属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，可判断失电子能力：B＞A；又根据A与C形成原电池，C作正极，可判断失电子能力：A＞C，故三种金属元素的原子失电子能力：B＞A＞C。答案：B＞A＞C(1)元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失电子的难易，而不是得失电子的多少。例如：Mg比Na失电子数多，但Na比Mg更容易失电子，故Na的金属性比Mg强。(2)依据原电池原理比较金属的金属性强弱时，电解质溶液应是非氧化性酸或盐溶液，否则所得结论可能不正确。例如：Mg、Al作电极，NaOH溶液作电解质溶液，负极是Al，但金属性：MgAl。(2017·高考全国卷Ⅰ，12，6分)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是()A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D.Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期[解析]由题知，W为氮，X为氧，Y为钠，Z为硫。同周期元素从左至右，简单氢化物的热稳定性逐渐增强，H2O的热稳定性比NH3的强，A项正确；钠离子(Na＋)和氧离子(O2－)核外都有10个电子，B项正确；钠和硫形成的化合物为硫化钠，它是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝色，不能使蓝色石蕊试纸变色，C项错误；氧、硫位于同主族，钠与硫位于第3周期，D项正确。[答案]C(1)将盐酸加入亚硫酸钠溶液中产生刺激性气味的气体，说明盐酸酸性强于亚硫酸，能否证明氯元素的非金属性强于硫？说明理由。(2)在比较硫和碳元素的非金属性强弱时，设计实验如下：向Na2CO3溶液中通入SO2，产生的气体通过足量的KMnO4溶液后，再通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，能否证明硫元素的非金属性强于碳元素？说明理由。答案：(1)不能。盐酸是无氧酸，并非氯元素的最高价氧化物对应的水化物，亚硫酸也并非是硫的最高价氧化物对应的水化物。(2)不能。应用两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断，SO2通入Na2CO3溶液虽然生成了CO2，但SO2不是S的最高价氧化物。元素金属性、非金属性强弱比较的方法(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，元素非金属性越强。(2)位置比较法(3)实验比较法题组一元素性质的递变规律1.下列离子中半径最大的是()A.Na＋B．Mg2＋C.O2－D．F－解析：选C。Na＋、Mg2＋、O2－和F－离子核外电子排布都是2、8的电子层结构。对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径最大的是O2－。2.不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是()A.单质氧化性的强弱B.单质沸点的高低C.单