1、第五章 物质结构 元素周期律 第 2 节 元素周期表 元素周期律考纲展示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以第三周期为例,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A 和A 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位置及其性质递变规律。考点一 元素周期表1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_。2元素周期表的编排原则核电荷数质子数核外电子数3元素周期表的结构4元素周期表中的特殊位置(1)区分。分界线:沿着元素周期表中_与_的交界处画一条虚线,即为金属元素区和非金属元素区的
2、分界线。铝、锗、锑、钋硼、硅、砷、碲、砹各区位置:分界线左下方为_,分界线右上方为_。分界线附近元素的性质:既表现_的性质,又表现_的性质。(2)过渡元素:元素周期表中部从_族到_族10 个纵行共六十多种元素,这些元素都是金属元素。(3)镧系:元素周期表第_周期中,57 号元素镧到71 号元素镥共 15 种元素。(4)锕系:元素周期表第_周期中,89 号元素锕到103 号元素铹共 15 种元素。金属元素区非金属元素区金属元素非金属元素BB六七辨析拓展1正误判断(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)三、四周期同主族元素的原子序数相差
3、 8。()(3)同周期第A 族和第A 族的原子序数相差 1。()(4)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。()(5)原子的最外层有 2 个电子的元素一定是A 族元素。()(6)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)2请在下表中画出元素周期表的轮廓,并在表中按要求完成下列问题:(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:考向1 考查元素周
4、期表的结构特点及应用1.在元素周期表中,铂元素如图所示,下列有关说法正确的是()A铂是非金属元素,在常温下呈固态B.20878Pt 和19878Pt 的核外电子数相同,互为同位素C“195.1”是铂的质量数D由 78 可以推出 Pt 为第五周期元素解析:铂为金属元素,A 项错误;20878Pt 和19878Pt的质子数相同,中子数不同,是两种不同核素,二者互为同位素,B 项正确;“195.1”是铂元素的相对原子质量,C 项错误;由 78 推出 Pt 为第六周期元素,D 项错误。答案:B2.如图 A、B、C、D、E 是长式元素周期表中的 5 种元素(不包括镧系和锕系)。下列说法不正确的是()AA
5、、E 原子序数之差可能为 2BD、E 原子序数之差可能是 8、18 或 32CB、C 原子序数之差一定是 2DB、D 原子序数之差不可能是 7解析:由题给 5 种元素的位置关系可以看出,A 不是第一周期元素。因为 A 若为氢元素,则其位于最左边一族,就不会有 B;A 若为氦元素,则其位于最右边一族,那么不会有 C。既然 A 不是氢元素或氦元素,则 A、E原子序数之差不可能为 2,A 错误;由表中位置关系可知D、E 原子序数之差可能是 8、18 或 32,B 正确;又知 B、D 原子序数之差应大于 8,D 正确;B、C 之间仅隔有 E一种元素,故原子序数之差一定为 2,C 正确。答案:A元素周期
6、表结构中隐含的两条规律(1)同周期主族元素原子序数差的关系。短周期元素原子序数差族序数差。两元素分布在过渡元素同侧时,原子序数差族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时,第四或第五周期元素原子序数差族序数差10,第六或第七周期元素原子序数差族序数差24。第四、五周期的第A 与A 族原子序数之差都为11,第六、七周期为 25。(2)同主族、邻周期元素的原子序数差的关系。A、A 族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差 2、8、8、18、18、32。AA 族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差 8、18、18、32、32。考向2 考查元素位置的确定3原子序数为 34 的元素 R,在周期表中的位置
7、为()A第三周期第A 族 B第四周期第A 族C第五周期第A 族D第四周期第A 族解析: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 Kr 处于同一周期(第四周期),其位置应在 36 号元素左移 2 个格,即第四周期第A 族。答案:D4(2019郑州模拟)国际理论与应用化学联合会已正式确定了第 114 号和第 116 号元素的名称缩写为 Fl、Lv。下列有关这两种元素的说法错误的是()A两种元素位于同一周期B116 号元素位于第A 族C两种元素都是活泼的非金属元素D114 号元素的原子半径比 116 号元素的大解析:第 114 号元素和
8、 116 号元素分别处于第七周期A 族和A 族,均为金属元素,A、B 正确,C 错误;依据同周期原子半径递变规律判断 114 号元素的原子半径比 116 号元素的大,D 正确。答案:C利用稀有气体元素确定主族元素在周期表中的位置原子序数最邻近的稀有气体元素的原子序数Z。若Z 0,则与稀有气体元素同周期,族序数为8|Z|若Z0,则在稀有气体元素下一周期,族序数为Z例如:(1)35 号元素(相邻近的是 36Kr),则 35361,故周期数为 4,族序数为 8|1|7,即第四周期第A 族,即溴元素;(2)87 号元素(相邻近的是 86Rn),则 87861,故周期数为 7,族序数为 1,即第七周期第
9、A 族,即钫元素。考点二 元素周期律1元素周期律2主族元素的周期性变化规律项目同周期(左右)同主族(上下)核电荷数逐渐_逐渐_电子层数_逐渐_原子结构原子半径逐渐_(稀有气体元素除外)逐渐_增大增大相同增多减小增大原子结构离子半径阳离子半径逐渐_,阴离子半径逐渐_;r(阴离子)_r(阳离子)逐渐_化合价最高正化合价由_(O、F 除外),最低负化合价_相同,最高正化合价_(O、F除外)性质元素的金属性和非金属性逐渐_,非金属性逐渐_金属性逐渐_,非金属减小减小增大17(8主族序数)主族序数减弱增强增强离子的氧化性、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_
10、气态氢化物稳定性逐渐_逐渐_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_增强减弱减弱增强增强减弱减弱增强增强减弱3.元素金属性和非金属性强弱的判断方法金属性比较本质原子越易失电子,金属性越强判断依据在金属活动性顺序表中位置越靠前,金属性越强;单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强;单质还原性越强或简单阳离子氧化性越弱,金属性越强;最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强;若XnYXYm,则Y的金属性比X强非金属性比较本质原子越易得电子,非金属性越强判断依据与H2化合越容易或气态氢化物越稳定,非金属性越强;单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱,非金属性越
11、强;最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强;若AnBBmA,则B的非金属性比A强4.元素周期表、元素周期律的应用(1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素。(2)预测元素的性质(由递变规律推测)。比较不同周期、不同主族元素的性质。例 如:金 属 性 Mg Al、Ca Mg,则 碱 性Mg(OH)2_Al(OH)3、Ca(OH)2_Mg(OH)2,则Ca(OH)2_Al(OH)3。(填“”“”或“”)推测未知元素的某些性质。例如:已知 Ca(OH)2 微溶,Mg(OH)2 难溶,可推知Be(OH)2_溶;再如:已知卤族元素的性质递变规律,可推知元素砹(At)应为有色固体,与氢难化合,HAt
12、_稳定,水溶液呈_性,_不溶于水等。难不酸AgAt(3)启发人们在一定区域内寻找新物质。半导体元素在金属与非金属分界线附近,如 Si、Ge、Ga 等。农药中常用元素在右上方,如 F、Cl、S、P、As等。催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找,如 Fe、Ni、Rh、Pt、Pd 等。辨析拓展1正误判断(正确的打“”,错误的打“”)。(1)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。()(2)第二周期元素从左到右,最高正价从1 递增到7。()(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
13、,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)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性。()(7)电子层结构相同的离子,其半径随原子序数的增大而减小。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2根据元素周期律比较下列各组性质,用“”或“”填空:(1)金属性:K_Na_Mg,非金属性:F_O_S。(2)碱性:Mg(OH)2_Ca(OH)2_KOH。(3)酸性:HClO4_H2SO4_HClO。(4)热稳定性:CH4_NH3_H2O。(5)还原性:HBr_HCl,I_S2。答案:(1)(2)(3)(4)(5)cbaB
14、4 种元素中 b 的金属性最强Cc 的氧化物的水化物是强碱Dd 单质的氧化性比 a 单质的氧化性强解析:解答本题的关键是确定 b 原子次外层有 2 个电子还是 8 个电子。若 b 原子次外层有 2 个电子,则 a为 He,与 a 为主族元素不符,故 b 原子次外层应有 8 个电子,即 a 原子核外有 8 个电子,a 为 O;结合 c 所在周期数与族数相同,可确定 c 为 Al;再结合 b 原子次外层有 8 个电子,可推出 b 可能为 Na 或 Mg,d 与 a 同族,则 d 为 S。原子半径:Na(或 Mg)AlSO,A 项错误;同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,即金属性:Na(或Mg)
15、Al,B项正确;Al2O3对应的水化物为 Al(OH)3,Al(OH)3 是两性氢氧化物,C 项错误;同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,则对应单质的氧化性逐渐减弱,即氧化性:O2S,D 项错误。答案:B4(2017全国卷)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()WXYZA.氢化物沸点:WWC化合物熔点:Y2X3YZ3D简单离子的半径:YX解析:根据元素周期表的结构可以判断出 W 为 N 元素、X 为 O 元素、Y 为 Al 元素、Z 为 Cl 元素。NH3 存在分子间氢键,而 HCl 不存在分子间氢键,所以
16、 NH3 的沸点比 HCl 的沸点高,A 项错误;Al(OH)3 显两性,N 的氧化物对应的水化物 HNO3、HNO2 均显酸性,B 项错误;Al2O3 是离子晶体,而 AlCl3 是分子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点,C 项错误;Al3和 O2的电子层结构相同,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:Al3O2,D 项正确。答案:D5(2016全国卷)a、b、c、d 为短周期元素,a 的原子中只有 1 个电子,b2和 c离子的电子层结构相同,d 和 b 同族。下列叙述错误的是()Aa 与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为1Bb 与其他三种元素均
17、可形成至少两种二元化合物Cc 的原子半径是这些元素中最大的Dd 与 a 形成的化合物的溶液呈弱酸性解析:由题中所给的信息可知,a 为 H,b 为 O,c 为Na,d 为 S。A 项中,H 与 Na 可以形成化合物 NaH,H的化合价为1;B 项中,O 与其他三种元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3 等二元化合物;C 项中,四种元素原子半径大小顺序为 NaSOH;D项中,H 与 S 形成化合物 H2S,其水溶液呈弱酸性。答案:A6(2016全国卷)四种短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,W、X 的简单离子具有相同电子层结构,X 的原子半径是短周期主族
18、元素原子中最大的,W 与 Y 同族,Z 与 X 形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是()A简单离子半径:WXZBW 与 X 形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C气态氢化物的热稳定性:WZ解析:根据“X 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的”可知 X 为 Na,结合题给条件推出 W 为 O(或 N),Y 为 S(或 P),Z 为 Cl。Cl具有 3 个电子层,Na、O2(或N3)只有 2 个电子层,所以 Cl的半径大于 Na、O2(或N3)的半径,Na、O2(或 N3)具有相同的电子层结构,则核电荷数越小,离子半径越大,所以简单离子半径为 ClO2(或 N3)Na,故 A 项错误。非金属性越强,其对应的气态氢化物越稳定,故 C 项错误。非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,故 D 项错误。答案:B