元素周期律---元素周期表.docx

元素周期律 元素周期表【命题趋向】1考试大纲对物质结构、元素周期律方面的要求为：以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质（如：原子半径、化合价、单质及化合物性质）的递变规律与原子结构的关系；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。这部分内容每年都会有试题，可以是选择题，也可以有关结合物质结构的元素化合物推断题。2考试大纲中有关物质结构部分的内容还有：（1）理解离子键、共价键的涵义。理解极性键和非极性键。了解极性分子和非极性分子。了解分子间作用力，初步了解氢键。能用有关原理解释一些实际问题。（2）了解几种晶体类型（离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体）及其性质，了解各类晶体内部微粒间的相互作用。能够根据晶体的性质判断晶体类型等。（3）能对原子、分子、化学键等微观结构进行三维空间想像，重视理论联系实际、用物质结构理论解释一些具体问题。高考试题中常常是结合元素化合物内容进行综合考查。题型上看可以是选的择题、简答题、填空题等。3要注意，这部分内容也属于最重要基础知识之一，可以联系到各部分内容中，编制成多种不同的题型进行考查。【主干知识整合】一、原子结构和元素周期律知识的综合网络二、元素周期律基础知识1.元素符号周围各数值的含义 左下角a表示原子核内的质子数；左上角b表示原子的质量数；正上方c表示元素的化合价；右上角d表示粒子所带的电荷数；右下角e表示原子的个数；正前方f表示粒子的个数。2.核外电子排布的三条规律能量最低原理；各层最多排电子2n2；最外层电子数不超过8个，次外层电子数不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。3.元素周期律和元素周期律表随着原子序数（核电荷数）的递增：元素的性质呈现周期性变化：、原子最外层电子数呈周期性变化元素周期律 、原子半径呈周期性变化、元素主要化合价呈周期性变化、元素的金属性与非金属性呈周期性变化三长三短不同原、按原子序数递增的顺序从左到右排列；子分子的极元素周期律和 排列原则 、将电子层数相同的元素排成一个横行；元素周期表 、把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行。、短周期（一、二、三周期）性共用电子对是存在共用电子对周期（7个横行） 、长周期（四、五、六周期）周期表结构 、不完全周期（第七周期）、主族（AA共7个）元素周期表 族（18个纵行） 、副族（BB共7个）、族（8、9、10纵行）、零族（稀有气体）同周期同主族元素性质的递变规律、核电荷数，电子层结构，最外层电子数、原子半径性质递变 、主要化合价、金属性与非金属性、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物酸碱性4.等电子数的微粒汇总（1）“10电子”微粒微粒分子离子一核10电子NeN3-、O2-、F、Na+、Mg2+、Al3+二核10电子HFOH三核10电子H2ONH2四核10电子NH3H3O+五核10电子CH4NH4+（2）“18电子”微粒微粒分子离子一核18电子ArK+、Ca2+、Cl、S2二核18电子F2、HClHS、O22三核18电子H2S四核18电子PH3、H2O2、（NH2F）五核18电子SiH4、CH3F、NH2OH六核18电子CH3OH、N2H4其他微粒C2H6、（CH3NH2）（N2H5+、N2H62+）（3）其他等电子数的微粒（了解） “2电子”微粒：He、H、Li+、Be2+ “9电子”微粒：F、OH、NH2、CH3“14电子”微粒：Si、N2、CO、C2H2（4）质子数和核外电子总数均相等的粒子Na+、NH4+、H3O+ Cl、HS F、OH、NH2 N2、CO、C2H2三、元素周期表与原子结构的关系主族元素的周期序数=电子层数 主族序数=最外层电子数=元素的最高化合价主族元素的最低负化合价=-(8-主族序数) 质子数=原子序数=核电荷数电子层数： 相同条件下，电子层越多，半径越大。判断的依据 核电荷数： 相同条件下，核电荷数越多，半径越小。最外层电子数：相同条件下，最外层电子数越多，半径越大。微粒半径的比较 1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小（稀有气体除外）如：NaMgAlSiPSCl.2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如：LiNaKRbCs具体规律： 3、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如：F-Cl-Br- Na+Mg2+Al3+5、同一元素不同价态的微粒半径，价态越高离子半径越小。如FeFe2+Fe3+1、定义：相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用。是相同原、定义：阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键、存在：离子化合物（NaCl、NaOH、Na2O2等）；离子晶体。、定义：原子间通过共用电子对所形成的化学键。构成晶体粒、存在：共价化合物，非金属单质、离子化合物中（如：NaOH、Na2O2）；化学键 共价键 分子、原子、离子晶体中。 EMBED Flash.Movie2、分类 、分类： 极性键 共价化合物 非极性键 非金属单质 0.2 金属键：金属阳离子与自由电子之间的相互作用。存在于金属单质、金属晶体中。3、表示方式：电子式、结构式、结构简式（后两者适用于共价键）定义：把分子聚集在一起的作用力分子间作用力（范德瓦尔斯力）：影响因素：大小与相对分子质量有关。作用：对物质的熔点、沸点等有影响。、定义：分子之间的一种比较强的相互作用。分子间相互作用 、形成条件：第二周期的吸引电子能力强的N、O、F与H之间（NH3、H2O）、对物质性质的影响：使物质熔沸点升高。、氢键的形成及表示方式：F-HF-HF-H代表氢键。氢键 O OH H H H O H H、说明：氢键是一种分子间静电作用；它比化学键弱得多，但比分子间作用力稍强；是一种较强的分子间作用力。定义：从整个分子看，分子里电荷分布是对称的（正负电荷中心能重合）的分子。非极性分子 双原子分子：只含非极性键的双原子分子如：O2、H2、Cl2等。举例： 只含非极性键的多原子分子如：O3、P4等分子极性 多原子分子： 含极性键的多原子分子若几何结构对称则为非极性分子如：CO2、CS2（直线型）、CH4、CCl4（正四面体型）极性分子： 定义：从整个分子看，分子里电荷分布是不对称的（正负电荷中心不能重合）的。举例 双原子分子：含极性键的双原子分子如：HCl、NO、CO等多原子分子： 含极性键的多原子分子若几何结构不对称则为极性分子如：NH3(三角锥型)、H2O（折线型或V型）、H2O2四、化学键与物质类别关系的规律（1）只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如N2、I2、P4、金刚石、晶体硅（2）只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的化合物，如HCl、NH3、CS2等。（3）既有非极性键又有极性键的物质：如H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6等（4）只含有离子键的物质：活泼金属元素和活泼非金属元素形成的化合物，如Na2S、NaH等。（5）既有离子键又有非极性键的物质，如Na2O2、CaC2等。（6）由强极性键构成但又不是强电解质的物质是：HF。（7）只含有共价键而无范德瓦耳斯力的化合物，如：原子晶体SiO2、SiC等。（8）无化学键的物质：稀有气体，如氩等。五、四大晶体非晶体 离子晶体0.4构成晶体粒子种类粒子之固体物质 分子晶体晶体： 原子晶体金属晶体构成微粒：离子微粒之间的相互作用：离子键举例：CaF2、KNO3、CsCl、NaCl、Na2O等NaCl型晶体：每个Na+同时吸引6个Cl-离子，每个Cl-同结构特点 时吸引6个Na+；Na+与Cl-以离子键结合，个数比为1：1。微粒空间排列特点：CsCl型晶体：每个Cs+同时吸引8个Cl-离子，每个Cl-同时吸引8个Cs+；Cs+与Cl-以离子键结合，个数比为1：1。离子晶体： 说明：离子晶体中不存在单个分子，化学式表示离子个数比的式子。、硬度大，难于压缩，具有较高熔点和沸点；性质特点 、离子晶体固态时一般不导电，但在受热熔化或溶于水时可以导电；、溶解性：（参见溶解性表）晶体晶胞中微粒个数的计算：顶点，占1/8；棱上，占1/4；面心，占1/2；体心，占1、构成微粒：分子结构特点 、微粒之间的相互作用：分子间作用力、空间排列：（CO2如右图）分子晶体： 、举例：SO2、S、CO2、Cl2等、硬度小，熔点和沸点低，分子间作用力越大，熔沸点越高；性质特点 、固态及熔化状态时均不导电；、溶解性：遵守“相似相溶原理”：即非极性物质一般易溶于非极性分子溶剂，极性分子易溶于极性分子溶剂。构成微粒：原子微粒之间的相互作用：共价键举例：SiC、Si、SiO2、C(金刚石)等、金刚石：（最小的环为非平面6元环）结构特点 每个C被相邻4个碳包围，处于4个C原子的中心微粒空间排列特点：原子晶体： 、SiO2相当于金刚石晶体中C换成Si，Si与Si间间插O说明：原子晶体中不存在单个分子，化学式表示原子个数比的式子。、硬度大，难于压缩，具有较高熔点和沸点；性质特点 、一般不导电；、溶解性：难溶于一般的溶剂。、构成微粒：金属阳离子，自由电子；结构特点 、微粒之间的相互作用：金属键、空间排列：金属晶体： 、举例：Cu、Au、Na等、良好的导电性；性质特点 、良好的导热性；、良好的延展性和具有金属光泽。、层状结构结构： 、层内CC之间为共价键；层与层之间为分子间作用力；过渡型晶体（石墨）： 、空间排列：（如图）性质：熔沸点高；容易滑动；硬度小；能导电。晶体分类与性质对比：离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体结构组成粒子阴、阳离子分子原子金属阳离子和自由电子粒子间作用离子键范德瓦耳斯力共价键金属键物理性质熔沸点较高低很高有高有低硬度硬而脆小大有大有小、有延展性溶解性一般易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂极性分子易溶于极性溶剂不溶于任何溶剂难溶（钠等与水反应）导电性晶体不导电；能溶于水的其水溶液导电；熔化导电晶体不导电，溶于水能电离的，其水溶液可导电；熔化不导电不良（半导体Si）良导体（导电传热）典型实例NaCl、NaOH、Na2O、CaCO3干冰、白磷、冰、硫磺金刚石、SiO2、晶体硅、SiCNa、Mg、Al、Fe、Cu、Zn【典例精析】例1根据表1信息，判断以下叙述正确的是（ ）表1部分短周期元素的原子半径及主要化合价元素代号LMQRT原子半径nm0.1600.1430.1120.1040.066主要化合价2326、22A氢化物的沸点为H2TH2R B单质与稀盐酸反应的速率为LQCM与T形成的化合物具有两性DL2与R2的核外电子数相等【解析】T只有2价，且原子半径小，所以T为O元素；R的最高正价为6价，最低价为2价，所以R为S元素；L的原子半径最大，化合价为2价，所以L为Mg；M的原子半径介于Mg和S之间且化合价为3价，所以M为Al；而Q的原子半径在Mg和O之间且化合价为2价，所以Q为Be。选项A中由于H2O中存在氢键，所以沸点：H2H2R；选项B中由于Mg的金属性比Al强，所以与HCl反应的速率：LQ；选项C中Al和Be的化合物具有两性；选项D中Mg2只有两个电子层而S2具有三个电子层。【答案】C 例2 下列指定微粒的个数比为2:1的是（ ）ABe2+离子中的质子和电子 BH原子中的中子和质子CNaHCO3晶体中的阳离子和阴离子 DBaO2（过氧化钡）固体中的阴离子和阳离子解析 Be2+中含有4个质子、2个电子。H原子中含有1个中子和1个质子。NaHCO3晶体中的钠离子跟碳酸氢根离子的个数比为1:1。BaO2（过氧化钡）固体中含有Ba2+、O22-阴离子和阳离子的个数比为1:1。所以答案选A。例31999年美国科学杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是（ ）。（A）原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度（B）原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料（C）原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料（D）每摩尔原子晶体干冰中含4molCO键解析解答前，应先弄清命题者是要考查干冰的性质、还是要考查原子晶体的性质。有的同学没有分析清楚这一点，认为是考查干冰的性质，因而造成错解。通过“原子晶体干冰”来考测解题者对“原子晶体性质”的理解程度。原子晶体硬度大、熔点和沸点高，所以A和C两种说法正确。联想到二氧化硅晶体结构，可得出D说法也是正确的。答案应选B。【专题训练】1短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示，则下列说法正确的是（ ）A. X是活泼的非金属B. 三种元素中Y的非金属性最强,其氢化物的水溶液是强酸 C. Z的最高价氧化物的水化物是强酸D. Y的最高价氧化物的水化物是一种强酸2下列叙述正确的是（ ）A原子晶体中只存在非极性共价键B干冰升华时，分子内共价键会发生断裂C由原子构成的晶体可以是原子晶体，也可以是分子晶体D只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体3A、B、C、D、E均为短周期元素。A、B、C位于同一周期相邻位置，它们分别与D形成的分子中都有10个电子，且A和C的原子序数之比为34。E原子半径是短周期元素原子半径最大的。则下列叙述正确的是（ ）AA和C能形成共价化合物B由B、D原子构成的分子的结构是正四面体CE和C只能形成E2C 一种化合物D由A、B、C、D四种元素形成的化合物一定不属于无机盐4下列说法中正确的是（ ）A非金属原子组成的化合物不可能是离子化合物B. A族元素的金属性一定比A族元素的金属性强C. 同一主族元素组成的化合物一定是共价化合物 D. NH5中的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子电子层结构，1molNH5中含有4NA个NH键(NA表示阿伏加德罗常数的值)5X、Y为短周期元素，X位于IA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是（ ）AX的原子半径一定大于Y的原子半径BX与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构C两元素形成的化合物中，原子个数比不可能为11DX2Y可能是离子化合物，也可能是共价化合物6右图表示元素周期表前四周期的一部分，关于元素X、Y、Z、W的叙述正确的是（ ）XYZWX、Y的最高价氧化物的水化物酸性为YXY、Z的气态氢化物的稳定性YZW的单质常温下呈液态，可与铁粉反应W的原子序数比Z大9A只有 B C D7元素A和B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子的M电子层数为（ab），L层电子数为（ab），则A、B两元素所形成的化合物的性质可能有（ ）A. 能与水反应 B. 能与氢氧化钠反应C. 能与硫酸反应 D. 不能与碳酸钠反应8通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：（1）用化学符号表示下列4种微粒：A： ； B： ；C： ；D： 。（2）写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式： 。9A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次递增。A、E同主族，B、D同周期，且B和D最外层电子数之和为10；A与D可形成，AD、AD共价化合物。请回答下列问题。（1）D位于周期表第_周期，_族；（2）E离子的结构示意图为_ _；与E同周期的元素中，金属性最弱的金属元素名称是_ _，最稳定的气态氢化物的化学式为_ _；（3）C的电子式为_ _，B与D通常能形成_ _晶体，在ED中含有的化学键有 ；（4）由A、B、C、D四种元素组成的离子化合物的化学式为（写出一种即可）_，组成的共价化合物的结构简式为（写出一种即可）_；10A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次增大。已知B元素在自然界中组成化合物的种类最多；D原子最外层电子数与核外电子数之比为3:4；A与D、E与D均可组成原子个数比为1:1和2:1的两种化合物。据此回答：（1）由A、C、D三种元素可组成多种化合物，写出其中两种常见化合物的化学式 、 。（2）在C和B组成化合物 (CB)2中，C、B原子均满足最外层8电子结构,，则(CB)2的电子式是 。（3）化合物E3C与水反应的原理和碳化钙与水反应的原理相同，写出E3C与盐酸反应的化学方程式 。（4）已知B与A可组成化合物甲，D与A可组成化合物乙，每个甲、乙分子中均含有18个电子 甲在过量的D单质中充分燃烧，燃烧热是1559 kJ / mol，写出该反应的热化学方程式 。 在酸性条件下，向FeI2的淀粉溶液中加入乙，溶液变蓝。当1mol Fe2+被氧化成Fe3+时，反应中电子转移为4 mol，写出该反应的离子方程式 。 11已知aA、bB、cC、dD、eE均为短周期元素，且原子序数依次增大。已知A、D同主族，A与其他元素均不同周期，B、C、E三种元素在周期表中的位置如图所示，且BC对应的单质在常温下为无色气体。请回答下列问题：A、B形成的四原子核化合物属于_（填“极性”或“非极性”）分子，其易液化，原因是_。由A、C两元素组成的三种10电子微粒是_、_、_甲是由A、C两元素形成的常见四原子核化合物，乙是由A、C、E形成的六原子核化合物，乙的水溶液和甲的水溶液相互反应的化学方程式为_ _。从五种元素中任选三种元素，组成化合物X和Y，在下列表格中按要求填写相应的化学式（每空只写