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1、專題七元素周期律和元素周期表,考點一元素周期律及其應(yīng)用,,知識清單,1.原子序數(shù):按元素在周期表中的順序給元素編號,得到原子序數(shù)。原子序數(shù)=核電荷 數(shù)=質(zhì)子 數(shù)=原子的核外電子 數(shù)。 2.元素周期律 (1)定義:元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù) 的遞增,而呈周期性變化的規(guī)律。 (2)具體表現(xiàn): a.隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn)由18的周期性變化(12號元素除外)。 b.隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的半徑呈現(xiàn)由大小的周期性變化(稀有氣體元素除外)。,c.隨著原子序數(shù)的遞增,元素的主要化合價呈現(xiàn)最高正價由+1+7(O、F除外)、最低負價由-4-1的周期性變化,且同一元素(主族元素)的化合
2、價有如下關(guān)系:|最高正價|+|最低負價|=8(H、O、F除外)。 3.實質(zhì):原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化決定了元素性質(zhì)的周期性變化。,考點二元素周期表及其應(yīng)用,,3.周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 (1)同周期(稀有氣體元素除外):從左到右,隨原子序數(shù)遞增,原子半徑逐漸減小,失電子能力逐漸減弱 ,得電子能力逐漸增強 ,元素金屬性逐漸減弱 ,非金屬性逐漸增強 。 (2)同主族:從上到下,隨原子序數(shù)遞增,原子半徑逐漸增大 ,失電 子能力逐漸增強 ,得電子能力逐漸減弱 ,元素金屬性逐漸 增強 ,非金屬性逐漸減弱。,4.元素周期表的應(yīng)用 (1)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
3、找新材料 a.半導(dǎo)體材料:金屬與非金屬交界處的元素; b.優(yōu)良的催化劑:過渡元素; c.耐高溫、耐腐蝕的特種合金材料:B到 B的過渡元素; d.高效農(nóng)藥:含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。,一、元素周期表中的遞變規(guī)律和相似規(guī)律 1.元素周期表中的遞變規(guī)律(“三角”規(guī)律) 若A、B、C三種元素在元素周期表中的位置如下圖所示,則有關(guān)的各種性質(zhì)均可排出順序。 (1)原子半徑:CAB; (2)金屬性:CAB; (3)非金屬性:BAC。,,2.元素周期表中的相似規(guī)律 (1)同主族元素性質(zhì)相似(因為最外層電子數(shù)均相同); (2)元素周期表中位于對角線位置(上圖中A、D位置)的元素性質(zhì)相似,如Li和M
4、g、Be和Al、B和Si等; (3)相鄰元素性質(zhì)差別不大。 二、原子序數(shù)與元素在周期表中位置的關(guān)系 1.由原子序數(shù)確定元素位置的規(guī)律 只要記住了稀有氣體元素的原子序數(shù)(He2、Ne10、Ar18、Kr36、Xe54、Rn86),就可確定主族元素的位置。 (1)若原子序數(shù)比相應(yīng)的稀有氣體元素多1或2,則應(yīng)處在下一周期的第A族或第A族,如88號元素:88-86=2,則應(yīng)在第七周期第A族;,(2)若原子序數(shù)比相應(yīng)的稀有氣體元素少15,則應(yīng)處在同周期的第A族第A族,如84號元素:86-84=2,應(yīng)在第六周期第A族。 2.同主族相鄰兩種元素原子序數(shù)的差值 3.同周期主族元素原子序數(shù)差的關(guān)系 (1)短周期
5、元素原子序數(shù)差=族序數(shù)差; (2)兩元素分布在過渡元素的同側(cè)時,原子序數(shù)差=族序數(shù)差;兩元素分布在過渡元素兩側(cè)時,第四或第五周期元素原子序數(shù)差=族序數(shù)差+10,第六或第七周期元素原子序數(shù)差=族序數(shù)差+24。,三、元素周期表中的位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系 元素的原子結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置和元素的主要性質(zhì),元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的主要性質(zhì),故三者之間可相互推斷。,例(2017江西南昌八一中學(xué)2月測試,13)第三周期元素R,它的最外層達到飽和時所需電子數(shù)小于次外層和最內(nèi)層電子數(shù)之差,并且等于最內(nèi)層電子數(shù)的正整數(shù)倍,則關(guān)于R的正確說法是() 常溫下能穩(wěn)定存在的R的氧化物都是
6、酸酐; R的氣態(tài)氫化物受熱都能分解; R元素都能以游離態(tài)存在于自然界中; R的最高價氧化物對應(yīng)的水化物都是強酸; R的氫化物在空氣中都能燃燒生成+4價R的氧化物; R的單質(zhì)固態(tài)時都能導(dǎo)電。 A.B. C.D.,解題導(dǎo)引 解析第三周期元素R,它的最外層達到飽和時所需電子數(shù)小于次外 層和最內(nèi)層電子數(shù)之差,并且等于最內(nèi)層電子數(shù)的正整數(shù)倍,則R元素為硅或硫元素。在自然界中不存在游離態(tài)的硅,硅酸為弱酸,硅固態(tài)時為半導(dǎo)體,硫固態(tài)時不導(dǎo)電,故C正確。 答案C,方法1微粒半徑大小的比較方法 1.同周期元素的微粒 同周期元素(稀有氣體元素除外)的原子半徑或最高價陽離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸減小,如NaMgA
7、l,Na+Mg2+Al3+。 2.同主族元素的微粒 同主族元素的原子或離子的半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸增大,如LiF-Na+Mg2+Al3+(以相同電子層結(jié)構(gòu),方法技巧,的稀有氣體元素為參照:陰上陽下,序大徑小)。 4.同種元素的原子形成的微粒 同種元素的原子形成的微粒半徑大小為:陽離子<中性原子<陰離子,價態(tài)越高的微粒半徑越小,如Fe3+
8、3+
9、斷元素在元素周期表中的位置等,基本思路如下圖所示:,1.稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)與同周期的非金屬元素形成的陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,與下一周期的主族金屬元素形成的陽離子的電子層結(jié)構(gòu)相同:與He原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有H-、Li+、Be2+,與Ne原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有F-、O2-、Na+、Mg2+、Al3+,與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有Cl-、S2-、K+、Ca2+等。 2.元素周期表中具有特殊位置和特殊性質(zhì)的元素 (1)族序數(shù)等于周期數(shù)的元素:H、Be、Al、Ge等。 (2)族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素:C、S。 (3)族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素:O。 (4)周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元
10、素:Li、Ca等。 (5)周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素:Na、Ba。 (6)最高正價與最低負價代數(shù)和為零的短周期元素:H、C、Si。,(7)最高正價是最低負價絕對值3倍的短周期元素:S。 (8)除H外,原子半徑最小的主族元素:F。 (9)短周期中離子半徑最大的元素:P。 3.常見元素及其化合物的特性 (1)形成化合物種類最多的元素,單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素,氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分數(shù)最高的元素:C。 (2)空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素:N。 (3)地殼中含量最多的元素、氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素:O。 (4)單質(zhì)最輕的元素為H;單質(zhì)最輕的金屬元素為Li。 (5)
11、單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素為Br;金屬元素為Hg。 (6)最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應(yīng),又能與強堿反應(yīng)的元素:Al。,(7)氣態(tài)氫化物和最高價氧化物對應(yīng)的水化物能發(fā)生化合反應(yīng)的元素為N,能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素為S。 (8)單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素:Li、Na、F。,例2(2017安徽江南十校聯(lián)考,13)已知X、Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X是元素周期表中原子半徑最小的元素,Y元素形成的化合物種類最多,Z是短周期中金屬性最強的元素,W的單質(zhì)是一種黃色晶體或粉末。下列說法不正確的是() A.離子半徑:ZW B.對應(yīng)的氫化物的熱穩(wěn)定性:RW C.X與Z、W與Z均按原子個數(shù)比11形成的化合物中化學(xué)鍵類型不完全相同 D.R的最高價氧化物的水化物與NaHYO3溶液反應(yīng)有氣泡生成,證明非金屬性:RY,解題導(dǎo)引抓住各元素所形成的單質(zhì)或化合物的特征是解題的關(guān) 鍵。 解析X、Y、Z、W、R分別為氫、碳、鈉、硫、氯五種元素,鈉離 子半徑小于硫離子,A錯誤;氯化氫熱穩(wěn)定性大于硫化氫,B正確;氫化鈉中只有離子鍵,Na2S2中既有離子鍵又有非極性共價鍵,C正確;高氯酸與NaHCO3溶液反應(yīng)有氣泡生成,則高氯酸的酸性強于碳酸,證明非金屬性:RY,D正確。 答案A,
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