（人教通用版）2015屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)講義 第二節(jié) 元素周期表元素周期律

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1、 第二節(jié)元素周期表　元素周期律 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。 2.了解元素周期表（長式）的結(jié)構(gòu)（周期、族）及其應(yīng)用。 3.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。 4.以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 5.以ⅠA族和ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 一、元素周期表 1.原子序數(shù) 按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號(hào)。 原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。 2.編排原則 橫行→周期 縱行→族 3.結(jié)構(gòu) （1）周期（7個(gè)橫行，

2、7個(gè)周期）： 1 / 14 （2）族（18個(gè)縱行，16個(gè)族） 主族 列序 1 2 13 14 15 16 17 族序 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副族 列序 3 4 5 6 7 11 12 族序 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB 第Ⅷ族 第8、9、10，共3個(gè)縱行 0族 第18縱行 ①除9、10、18縱行（列序）外，族序＝列序個(gè)位數(shù)。 ②0族和第Ⅷ族，既不屬于主族，也不屬于副族。 二、元素周期律 1.元素周期律 元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律。 2.

3、元素周期律的實(shí)質(zhì) 元素原子核外電子排布的周期性變化。 3.主族元素的周期性變化規(guī)律 內(nèi)容 同周期（從左到右） 同主族（從上到下） 原子結(jié)構(gòu) 電子層數(shù) 相同 依次遞增 最外層電子數(shù) 依次增加1個(gè) 相同 原子半徑 依次減小 依次增大 元素的性質(zhì) 金屬性 逐漸減弱 逐漸增強(qiáng) 非金屬性 逐漸增強(qiáng) 逐漸減弱 主要化合價(jià) 一般，最高正價(jià)： 最高正價(jià)數(shù)＝最外層 族序數(shù) 負(fù)化合價(jià)：族序 數(shù)－8 電子數(shù)（O、F除外） 化合物性質(zhì) 最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物 酸性依次增強(qiáng) 堿性依次減弱 酸性依次減弱 堿性依次增強(qiáng) 氫化物

4、 穩(wěn)定性 依次增強(qiáng) 依次減弱 三、元素周期表和元素的分區(qū) 1.元素周期表中元素的分區(qū) 分界線兩側(cè)的元素，既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性。 2.元素周期表和元素周期律應(yīng)用的重要意義 （1）科學(xué)預(yù)測： 為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。 （2）尋找新材料： 將下面左右兩側(cè)對應(yīng)內(nèi)容連線。 1.判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。 （1）最外層電子數(shù)是2的元素都是ⅡA族元素。（　?。? （2）元素周期表中包含元素種類最多的族是Ⅷ族。（　?。? （3）根據(jù)最高正化合價(jià)與族序數(shù)的關(guān)系，推出鹵族元素最

5、高正價(jià)都是＋7。（　?。? （4）元素周期表中鑭系、錒系都占據(jù)同一格，它們都是同位素。（　?。? （5）元素的性質(zhì)隨相對原子質(zhì)量的遞增呈現(xiàn)周期性的變化。（　?。? （6）第3周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強(qiáng)。（　　） 提示：（1）×　He、Fe等元素不在ⅡA族。 （2）×　由于鑭系、錒系均在ⅢB族，所以元素種類最多的在ⅢB族。 （3）×　F無正價(jià)，故該說法錯(cuò)誤。 （4）×　同位素是同種元素，因此鑭系和錒系不屬于同位素。 （5）×　原子序數(shù)大，相對原子質(zhì)量不一定大，因此上述表達(dá)是錯(cuò)誤的。 （6）×　應(yīng)該是最高價(jià)含氧

6、酸依次增強(qiáng)，如H2SO4比HClO酸性強(qiáng)。 2.請?jiān)谙卤碇挟嫵鲈刂芷诒淼妮喞?，并在表中按要求完成下列問題 （1）標(biāo)出族序數(shù)。 （2）畫出金屬與非金屬的分界線；畫出過渡元素。 （3）標(biāo)出鑭系、錒系的位置。 （4）寫出各周期元素的種類。 （5）寫出稀有氣體元素的原子序數(shù)。 （6）標(biāo)出113號(hào)～118號(hào)元素的位置。 　族 周期　 種 類 1 2 3

7、 4 5 6 7 答案： 3.依據(jù)元素周期律填寫下列問題： （1）第3周期元素的金屬性：Na　　　　Mg　　　　Al，對應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的堿性 　　　　　　　　　　　　　?。环墙饘傩裕篠i　　　　P　　　　S　　　　Cl，對應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的

8、酸性：　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）堿金屬元素：隨著元素核電荷數(shù)增多，電子層數(shù)增　　　　，原子半徑　　　　，失電子能力　　　　還原性　　　　；單質(zhì)與水反應(yīng)　　　　；生成的堿的堿性逐漸　　　　。 （3）鹵族元素：隨鹵素核電荷數(shù)的增多，電子層數(shù)依次　　　　，原子半徑逐漸　　　　，原子核對電子的吸引力逐漸　　　　，得電子能力逐漸　　　　，單質(zhì)的氧化性　　　??；單質(zhì)與氫氣反應(yīng)越來越　　　　，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越來越　　　??；最高價(jià)含氧酸的酸性　　　　。 答案：（1）＞?。尽aOH＞Mg（OH）2＞Al（OH）3?。? ＜　＜　H2SiO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4

9、　（2）多 增大　增強(qiáng)　增強(qiáng)　越來越劇烈　增強(qiáng)?。?）增多　增大　減小　減弱　減弱　難　弱　減弱 4.哪些事實(shí)能夠說明Na的金屬性比Mg的強(qiáng)？哪些事實(shí)能說明Cl的非金屬性比S的強(qiáng)？ 提示：（1）Na、Mg與水反應(yīng)時(shí)，Na與冷水劇烈反應(yīng)Mg不易與冷水反應(yīng)；NaOH比Mg（OH）2堿性強(qiáng)。（2）Cl2與H2反應(yīng)比S與H2反應(yīng)容易，前者點(diǎn)燃或光照，后者需加熱且反應(yīng)可逆；HCl比H2S穩(wěn)定；HClO4酸性比H2SO4強(qiáng)；Cl2與Fe反應(yīng)生成FeCl3，而S與Fe反應(yīng)生成FeS。 5.同主族從上到下，酸性：HF>HCl>HBr，這種比較方法正確嗎？ 提示：不正確。同主族從上到下，非

10、金屬性減弱，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱。酸性：HClO4>HBrO4，而氫化物的酸性：HF<HCl<HBr。 6.元素的化合價(jià)與元素在周期表中的位置和原子的電子層結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？ 提示：最高正價(jià)＝最外層電子數(shù)，最低負(fù)價(jià)＝族序數(shù)－87.填寫下表（用1～20號(hào)元素） 族序數(shù)等于周期數(shù)的元素 族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素 族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素 周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素 周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素 提示：H、Be、Al　C、S　O　Li、Ca　Na 元素周期表的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用 1.短周期元素A、B、C的位置如

11、右圖所示：已知B、C兩元素的原子序數(shù)之和是A元素的4倍，試推斷A　　　，B　　　　，C　　　　。 解析：由周期表結(jié)構(gòu)可推知三種元素位于2、3周期，若設(shè)A的原子序數(shù)為x，則B、C的原子序數(shù)之和為2（x＋8），則2（x＋8）＝4x，解得x＝8。 答案：O　P　Cl 2.W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。已知：①四種元素的電子層數(shù)之和等于10，且它們分別屬于連續(xù)的四個(gè)主族；②四種元素的原子中半徑最大的是X原子。下列說法正確的是（　?。? A.W和X位于第二周期 B.Y和Z分別是Al和Si C.W和X分別是O和F D.Z的金屬性可能比X的金屬性強(qiáng) 解析：選B　由電子層數(shù)之

12、和為10，原子半徑最大的是X推知X、Y、Z位于第3周期，W為第1周期，則W為H，X為Mg、Y為Al、Z為Si。則Si的金屬性比Mg的弱。 3.（2013·山東高考）W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示，W的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物，由此可知（　?。? A.X、Y、Z中最簡單氫化物穩(wěn)定性最弱的是Y B.Z元素氧化物對應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于Y C.X元素形成的單核陰離子還原性大于Y D.Z元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性 解析：選A　由題意可知，W是N元素，X是O元素，Y是S元素，Z是Cl元素。H2S的穩(wěn)定性小于H2O的穩(wěn)定性，

13、也小于HCl的穩(wěn)定性，A項(xiàng)正確；HClO的酸性弱于H2SO4的酸性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；S2－的還原性大于O2－的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Cl2和H2O反應(yīng)時(shí)，Cl2既是氧化劑，又是還原劑，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.（2011·山東高考）元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和在周期表中的位置。下列說法正確的是（　　） A.元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價(jià) B.多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較高 C.P、S、Cl得電子能力和最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性均依次增強(qiáng) D.元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素 解析：選C　A項(xiàng)有些元素的最高化合價(jià)不等于其最外層電子數(shù)，如

14、Fe最外層2個(gè)電子，但其最高化合價(jià)不是＋2；B項(xiàng)離核越近的區(qū)域電子的能量越低；D項(xiàng)分界線附近的元素往往既顯示金屬性，又顯示非金屬性，并不屬于過渡元素。 1.元素周期表中的幾個(gè)特殊“數(shù)字” （1）含元素種數(shù)最多的周期是第6周期，有32種元素；含元素種類最多的族是ⅢB族，共有32種元素。 （2）過渡元素包括7個(gè)副族和第Ⅷ族，全部都是金屬元素，原子最外層電子數(shù)不超過2個(gè)（1～2個(gè)）。 （3）最外層電子數(shù)為3～7個(gè)的原子一定屬于主族元素，且最外層電子數(shù)即為主族的族序數(shù)。 （4）同一周期ⅡA族與ⅢA族的原子序數(shù)可能相差1（2、3周期）或11（4、5周期）或25（6、7周期）。 （5）主族

15、的族序數(shù)＝最外層電子數(shù)＝最高正價(jià)＝8－|最低負(fù)價(jià)| 2.從元素周期表歸納電子排布規(guī)律 （1）最外層電子數(shù)等于或大于3（小于8）的一定是主族元素。 （2）最外層有1個(gè)或2個(gè)電子，則可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族或0族元素氦。 （3）最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第2周期。 （4）某元素的陰離子最外層電子數(shù)與次外層相同，則該元素位于第3周期。 （5）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，若電性相同，則位于同周期；若電性不同，則陽離子位于陰離子的下一周期。 3.從元素周期表歸納元素化合價(jià)規(guī)律 （1）主族元素的最高正價(jià)等于主族序數(shù)，且等于主族元素原子的最外層電子數(shù)（O除外），其中氟無

16、正價(jià)。 （2）主族元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的絕對值之和為8，絕對值之差為0、2、4、6的主族元素分別位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。 4.同一元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系 （1）結(jié)構(gòu)與位置互推。 ①掌握三個(gè)關(guān)系式： a電子層數(shù)＝周期序數(shù)； b質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)； c最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。 ②熟練掌握周期表中的一些特殊規(guī)律： a各周期所能容納元素種數(shù)； b稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置； c同族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。 （2）性質(zhì)與位置的互推。 ①根據(jù)元素的性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金屬性逐漸增強(qiáng)，則可知A、B、C在同周期

17、中按C、B、A的順序從左向右排列。 ②根據(jù)元素在周期表中的位置關(guān)系，可以推斷元素的性質(zhì)，如A、B、C三種元素在同一主族中從上往下排列，則A、B、C的單質(zhì)氧化性依次減弱或還原性依次增強(qiáng)。 （3）結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的互推。 ①若元素的最外層電子數(shù)小于4，則該元素容易失電子；若該元素的最外層電子數(shù)大于4，則該元素容易得電子。 ②若某元素容易得電子，則可推知該元素的最外層電子數(shù)大于4；若某元素容易失電子，則可推知該元素的最外層電子數(shù)小于4。 ［特別提醒］　（1）元素“位—構(gòu)—性”的相互推斷類型題目所給的信息較多，在審題過程中一定要注意找全信息以及信息之間的聯(lián)系。 （2）在題目的已知信息中可能有的元

18、素沒有已知信息，難以確定其名稱和結(jié)構(gòu)，這樣的題目要通讀全題，在題目的所求填空的信息中找出對該元素有用的信息。 元素周期律及其應(yīng)用 5.（2013·福建高考）四種短周期元素在周期表中的位置如右圖，其中只有M為金屬元素。下列說法 不正確的是（　?。? A.原子半徑Z<M B.Y的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性比X的弱 C.X的最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的小 D.Z位于元索周期表中第2周期、第ⅥA族 解析：選B　由題給信息可知，M為Al元素，X為Si元素，Y為N元素，Z為O元素。原子半徑Al>Si>N>O，A項(xiàng)正確；因?yàn)镹的非

19、金屬性比Si強(qiáng)，所以HNO3的酸性比H2SiO3強(qiáng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)镺的非金屬性比Si強(qiáng)，所以氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性H2O>SiH4，C項(xiàng)正確；O元素位于周期表的第2周期、第ⅥA族，D項(xiàng)正確。 6.（2012·福建高考）短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等。下列判斷不正確的是（　?。? A.最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：R＞Q B.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Q＜W C.原子半徑：T＞Q＞R D.含T的鹽溶液一定顯酸性 解析：選D　由圖和R、T、Q、W是短周期元素推知：R在第2周期，T、Q、W在第3周期，故T在ⅢA族為

20、Al元素，Q為Si元素，W為S元素，R為N元素。選項(xiàng)A，非金屬性N＞Si，故熱穩(wěn)定性NH3＞SiH4，A正確；選項(xiàng)B，H2SiO3的酸性小于H2SO4，B正確；選項(xiàng)C，原子半徑Al＞Si＞N，C正確；選項(xiàng)D，NaAlO2顯堿性，D錯(cuò)誤。 7.（2013·天津高考）下列有關(guān)元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律正確的是（　?。? A.ⅠA族與ⅦA族元素間可形成共價(jià)化合物或離子化合物 B.第2周期元素從左到右，最高正價(jià)從＋1遞增到＋7 C.同主族元素的簡單陰離子還原性越強(qiáng)，水解程度越大 D.同周期金屬元素的化合價(jià)越高，其原子失電子能力越強(qiáng) 解析：選A　第ⅠA族的氫元素可以和第ⅦA族的鹵族元素形

21、成共價(jià)化合物，第ⅠA族的金屬元素可以和第ⅦA族的鹵族元素形成離子化合物，A項(xiàng)正確；第2周期中O沒有最高正價(jià)，F(xiàn)沒有正價(jià)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同主族元素中還原性強(qiáng)的簡單陰離子不一定能夠水解，如鹵族元素中的I－不能水解，C項(xiàng)錯(cuò)誤；如鋁為＋3價(jià)，鈉為＋1價(jià)，但鈉失電子能力比鋁強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.（2013·江蘇高考）短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，且原子最外層電子數(shù)之和為13。X的原子半徑比Y的小，X與W同主族，Z是地殼中含量最高的元素。下列說法正確的是（　?。? A.原子半徑的大小順序：r（Y）>r（Z）>r（W） B.元素Z、W的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)不同 C

22、.元素Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強(qiáng) D.只含X、Y、Z三種元素的化合物，可能是離子化合物，也可能是共價(jià)化合物 解析：選D　根據(jù)題意可推斷出X、Y、Z、W四種元素依次是H、N、O、Na。原子半徑r（Na）＞r（N）＞r（O），A錯(cuò)誤。O2－和Na＋的電子層結(jié)構(gòu)相同，B錯(cuò)誤。由于O的非金屬性強(qiáng)于N，所以H2O的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于NH3，C錯(cuò)誤。只含H、N、O三種元素的化合物可能是共價(jià)化合物HNO3，也可能是離子化合物NH4NO3，D正確。 1.元素金屬性強(qiáng)弱比較的七種方法 （1）在金屬活動(dòng)性順序中，金屬的位置越靠前，一般而言，其金屬性越強(qiáng)。 （2）同一周期金屬元素越靠前，其金屬

23、性越強(qiáng)；同一主族金屬越靠下，對應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。 （3）金屬與水（或酸）的反應(yīng)越容易，其對應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。 （4）金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)，若A的單質(zhì)置換出B的單質(zhì)，則A元素的金屬性強(qiáng)于B元素。 （5）一般金屬陽離子的氧化能力越強(qiáng)，則對應(yīng)金屬單質(zhì)的還原性越弱。（注：氧化性Fe3＋＞Cu2＋，但還原性Fe＞Cu） （6）最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，則對應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng)。 （7）電化學(xué)原理：不同金屬形成原電池時(shí)，通常作負(fù)極的金屬性強(qiáng)；在電解池中的惰性電極上，先析出的金屬性弱。 2.元素非金屬性強(qiáng)弱比較的五種方法 （1）非金屬單質(zhì)與H2越易化合，則其對應(yīng)元素的非金屬性越

24、強(qiáng)。 （2）形成的氫化物越穩(wěn)定，則其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。 （3）非金屬單質(zhì)之間的相互置換，若A的單質(zhì)能置換出B的單質(zhì)，則A元素的非金屬性強(qiáng)于B元素。 （4）同一周期非金屬元素越靠后，其非金屬性越強(qiáng)；同一主族非金屬越靠上，其非金屬性越強(qiáng)。 （5）最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。 3.微粒半徑大小的比較方法 ［特別提醒］　（1）比較電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒半徑時(shí)容易出錯(cuò)。電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒半徑看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越大，半徑越?。徊皇呛穗姾蓴?shù)越大，半徑越大。 （2）第3周期從左到右，原子半徑依次減小，而離子半徑大小順序?yàn)椋簉（P3－）＞r（S2

25、－）＞r（Cl－）＞r（Na＋）＞r（Mg2＋）＞r（Al3＋），故第3周期中離子半徑最小的離子為Al3＋。 （3）不是同周期或同主族元素的微粒，比較半徑大小時(shí)要借助于參照物。 以“元素周期表片斷”為載體串聯(lián)物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí) 元素周期表能夠反映原子的位置和結(jié)構(gòu)，在元素推斷中如果已知元素在周期表中的位置，就可以快速確定元素的名稱、原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。但在實(shí)際考查中往往不是呈現(xiàn)完整的元素周期表，而是呈現(xiàn)某一片段，這就要求根據(jù)呈現(xiàn)的片段結(jié)構(gòu)中提供的信息來推斷元素。 解答此類試題可由周期表片斷結(jié)合文字信息確定各元素的元素名稱，然后由元素周期律進(jìn)行判斷、比較。 高考載體（2013

26、83;浙江高考T9） 　　短同期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半。請用具體的化學(xué)用語回答以下問題： X Y Z W Q ［知識(shí)串聯(lián)設(shè)計(jì)］ （1）X、Y、Z、W、Q分別為　　　　　　　　　　　　　　。 （2）原子半徑比較X　　　　Y、Y　　　　W。 （3）Y與Na反應(yīng)可生成的化合物為______________________________________ __。 （4）W與Q得電子能力強(qiáng)的是　　　　　　，它們與Fe反應(yīng)所生成的物質(zhì)中Fe元素所顯示的化合價(jià)分別為

27、____________________________________________________。 （5）W、Q兩種元素對應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性，由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椤　　　　? 。 （6）通過實(shí)驗(yàn)可比較X、Z非金屬性的強(qiáng)弱，請寫出你所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。 答案：（1）C、O、Si、S、Cl　（2）>　<?。?）Na2O　Na2O2 （4）Cl?。?、＋3?。?）HCl、H2S （6）Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！