高考化学一轮复习 第五单元物质结构 元素周期律第2节元素周期律考纲点击教学案.doc

第2节元素周期律1掌握元素周期律的实质，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。2以a和a族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。一、同主族（a、a）元素性质的相似性和递变性1碱金属元素相似性递变性（lics）原子结构最外层均为_个电子电子层数逐渐_核电荷数逐渐_原子半径逐渐_元素性质都具有较强的_，最高正价均为_价金属性逐渐_单质性质物理性质（除cs外）都呈_色，密度_，熔点_密度逐渐_（k反常），熔点逐渐_化学性质都具有较强的_还原性逐渐_，与o2反应越来越_，产物越来越复杂2卤族元素相似性递变性（fi）原子结构最外层均为_个电子电子层数逐渐_核电荷数逐渐_原子半径逐渐_元素性质都具有较强的_，最高正价均为_（f除外）非金属性逐渐_单质性质物理性质都有_，都具有_颜色逐渐_密度逐渐_熔、沸点逐渐_化学性质都具有较强的_氧化性逐渐_，与h2反应越来越_，产物越来越_3元素性质与原子结构的关系即时训练1 下列说法中正确的是_。同一主族的元素具有相似的性质是因为原子的最外层电子数相同同一主族元素的性质具有递变性是因为从上到下原子的电子层数逐渐增多碱金属元素的最高化合价均为1价卤族元素的最低化合价均为1价卤族元素的最高化合价均为7价碱金属均具有强还原性，与水反应均生成氢气同一主族的元素从上往下，单质的熔点逐渐降低特别提示：同一主族元素的性质不一定都符合上表规律，如第一主族中的h，同理最外层电子数相同的元素，其化学性质也不一定相似，如h与na、he与mg等。二、元素周期律1定义元素的性质随着_的递增而呈_变化的规律。2实质元素原子_的周期性变化。3元素周期表中主族元素性质的递变规律同周期（左右）同主族（上下）结构性质应用电子层结构电子层数最外层电子数_（18或2）_（族序数）核电荷数（核内质子数）原子半径_（稀有气体元素除外）离子半径阳离子逐渐_阴离子逐渐_逐渐_主要化合价最高正化合价：_最低负化合价：_相似负化合价（8主族序数）最高正化合价主族序数最外层电子数（o、f除外）元素原子失电子能力逐渐减弱增强元素原子得电子能力增强减弱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_离子的氧化性和还原性阳离子氧化性_，阴离子还原性_阳离子氧化性_，阴离子还原性_最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐_逐渐_最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐_逐渐_气态氢化物稳定性逐渐_逐渐_即时训练2 比较下列表述性质的大小，原子半径：（1）na_k、p_cl；（2）非金属性：s_o、p_cl；（3）金属性：na_k、mg_al；（4）碱性：naoh_koh、mg（oh）2_al（oh）3；（5）酸性：h2so4_hclo4；（6）稳定性：hf_hbr、nh3_ch4。三、元素周期表及元素周期律的应用1元素周期表中元素的分区_的元素，既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性。2元素周期表和元素周期律应用的重要意义（1）科学预测为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。（2）寻找新材料半导体材料：在_附近的元素中寻找。在_中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。在周期表中的_附近探索研制农药的材料。（3）预测元素的性质（根据同周期、同主族性质的递变规律）。即时训练3 下列说法中正确的是_。ana是短周期元素中金属性最强的元素bf是短周期元素中非金属性最强的元素c位于元素周期表最右上角的元素是非金属性最强的元素d位于金属与非金属分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性eal位于金属与非金属分界线附近，可作为半导体材料f催化剂一般在过渡元素中寻找一、元素金属性和非金属性的强弱比较1根据元素在周期表中的位置2根据金属活动性顺序金属的位置越靠前，其金属性越强。3根据实验（1）元素金属性强弱的比较根据金属单质与水（或酸）反应的难易程度：越易反应，则对应金属元素的金属性越强。根据金属单质与盐溶液的置换反应：a置换出b，则a对应的金属元素比b对应的金属元素金属性强。根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱：单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱，元素的金属性越强（fe对应的是fe2，而不是fe3）。根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。根据电化学原理：不同金属形成原电池时，作负极的金属活泼；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属其对应的元素不活泼。（2）元素非金属性强弱的比较根据非金属单质与h2化合的难易程度：越易化合则其对应元素的非金属性越强。根据形成的氢化物的稳定性：氢化物越稳定，则其对应元素的非金属性越强。根据非金属之间的相互置换：a能置换出b，则a对应的非金属元素的非金属性强于b对应元素的非金属性。根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，则元素的非金属性越强。【例11】下列说法中正确的是（）。a从hf、hcl、hbr、hi酸性递增的事实，推出f、cl、br、i的非金属性递增的规律b第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强chf、hcl、hbr、hi的热稳定性和还原性从左到右依次减弱d测定等浓度的nacl、alcl3两溶液的ph可以比较钠、铝的金属性强弱eh2so3的酸性大于h2co3，所以s的非金属性大于碳的非金属性f硅酸钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红，再滴加稀盐酸，溶液红色变浅直至消失，可证明非金属性：clsig氢化物稳定性：hfhclh2ssih4ph3误区警示元素的非金属性常用最高价氧化物水化物的酸性及气态氢化物的稳定性判断，但应注意气态氢化物水溶液的酸性强弱不能作为判断依据（如酸性hclh2s，不能证明氯的非金属性大于硫的非金属性）。【例12】 下列说法中正确的是（）。aa族元素的金属性比a族元素的金属性强ba族元素的氢化物中，稳定性最好的是无毒的液体c在周期表中x元素排在y元素的右面，所以x元素的非金属性大于ydx元素单质可以把y元素从其溶液中置换出来，所以x的金属性大于y二、元素“位、构、性”明确下列关系式（1）电子层数周期序数。（2）最外层电子数主族序数。（3）质子数原子序数核电荷数。（4）主族元素的最高正价族序数。最低负价主族序数8。（5）原子序数是奇数（或偶数）的主族元素，其所在主族序数必为奇数（或偶数）。【例21】 元素x、y、z原子序数之和为36，x、y在同一周期，x与z2具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是（）。a同周期元素中x的金属性最强b原子半径xy，离子半径xz2c同族元素中z的氢化物稳定性最高d同周期元素中y的最高价氧化物对应水化物的酸性最强方法归纳利用元素的“位、构、性”关系推断元素时，要充分利用元素周期表，首先判断所比较的元素在周期表中的大致位置，然后再运用元素周期律进行比较；还要注意一些规律，如“阴上阳下”规律：具有相同电子层结构的离子，阴离子元素在阳离子元素的上一个周期。如：“xm”“yn”的电子层结构相同，则x元素在y元素的下一个周期，故原子序数xy。【例22】 （改编自2012北京东城二模）四种短周期元素w、x、y、z，原子序数依次增大，请结合表中信息回答下列问题。wxyz结构或性质最高价氧化物是一种温室气体焰色反应呈黄色在同周期主族元素形成的简单离子中，离子半径最小最高正价与最低负价之和为零（1）z在元素周期表中位于第_族。（2）上述元素的最高价氧化物对应的水化物中，有一种物质在一定条件下均能与其他三种物质发生化学反应，该元素是_（填元素符号）。（3）下列可作为比较x和y金属性强弱的依据是_（填序号）。a自然界中的含量b相同浓度条件氯化物水溶液的phc单质与水反应的难易程度d单质与酸反应时失去的电子数从原子结构的角度解释x的金属性强于y的原因：_。三、微粒半径大小的比较1同周期元素从左到右，原子半径（0族例外）、离子半径（同种电性）都是逐渐减小，如第三周期r（na）r（mg）r（al）r（si）r（p）r（s）r（cl）；金属阳离子如r（na）r（mg2）r（al3）；非金属简单阴离子如r（p3）r（s2）r（cl）。2同主族元素由上而下，原子半径、离子半径都是逐渐增大，如第a族原子r（li）r（na）r（k）r（rb）r（cs）；第a族原子r（f）r（cl）r（br）r（i）；第a族阳离子r（li）r（na）r（k）r（rb）r（cs）；第a族阴离子r（f）r（cl）r（br）r（i）。3同种元素原子形成的粒子半径大小为：阴离子原子阳离子，如r（na）r（na）、r（cl）r（cl）。4电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子半径随核电荷数增大而减小。如r（s2）r（cl）r（k）r（ca2），r（f）r（na）r（mg2）r（al3）。【例3】（改编组合）a、b、c、d是四种短周期元素，已知a、c同主族，b、d同周期，a的气态氢化物比c的气态氢化物稳定；b的阳离子比d的阳离子氧化性强，若b的阳离子比c的阴离子少一个电子层，下列比较中可推断正确的是（）。a原子序数：abcdb原子半径：dbcac离子半径：r（dx）r（by）d离子半径：r（am）r（cm），r（am）r（dx）方法归纳微粒半径大小比较可归纳为三种方法：运用元素周期表进行比较，如上述规律中的1、2。运用“同层比核，同核比层”进行比较。“同层比核”如：na与f、cl与s、cl与s2的电子层数相同，核电荷数越大，原子核对电子的引力越大，半径越小；同理，“同核比层”如：na与na、cl与cl的核电荷数相同，核外电子层越多，原子（或离子）半径越大。上述两种方法的综合，如电子层和核电荷数都不相同的，一般可通过方法找到参照物进行比较。如比较r（al3）与r（s2）的大小，可找出与s同主族的o，然后进行比较r（al3）r（o2）、r（o2）r（s2），所以r（al3）r（s2）。元素性质递变规律的实验探究元素周期律是高中化学的重要理论体系之一，高考常常借助元素性质的递变规律，以实验设计、实验评价的形式考查理论、考查实验，体现了高考的创新设计与能力考查。【实验典例】某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计如下系列实验。.（1）将钠、钾、镁、铝各0.1 mol分别投入到足量的0.1 moll1的盐酸中，试预测实验结果：_与盐酸反应最剧烈，_与盐酸反应最慢。（2）将naoh溶液与nh4cl溶液混合生成nh3h2o，从而验证naoh的碱性大于nh3h2o，继而可以验证na的金属性大于n，你认为此设计是否合理？并说明理由：_。.利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。（3）仪器a的名称为_，干燥管d的作用是_。（4）实验室中现有药品na2s、kmno4、浓盐酸、mno2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置a、b、c中所装药品分别为_、_、_，装置c中的实验现象为有黄色沉淀生成，离子方程式为_。（5）若要证明非金属性：csi，则a中加_、b中加na2co3、c中加_，观察到c中溶液的现象为_。1（高考集萃）下列叙述中正确的是_。a（2012山东理综）第a族金属元素是同周期中金属性最强的元素b（2012山东理综）第a族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强c（2011天津理综）同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小d（2011天津理综）第a族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强e（2011天津理综）同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低f（2011福建理综）h3bo3的酸性比h2co3的强g（2011福建理综）mg（oh）2的碱性比be（oh）2的强h（2011山东理综）p、s、cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强i（2011山东理综）元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素j（2011山东理综）元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价2（2012北京朝阳二模）氯和硫都是重要的非金属元素。下列叙述不能说明氯的非金属性比硫强的是（）。a氯化氢的沸点比硫化氢的沸点高b与氢气反应时，氯气比硫更容易c氯气可以从氢硫酸溶液中置换出硫d高氯酸（hclo4）的酸性比h2so4强3x、y、z、w四种短周期主族元素的原子序数依次增大，x在短周期中原子半径最大，y是地壳中含量最高的金属元素，z的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4。下列说法正确的是（）。a气态氢化物的稳定性：zwbx与w形成的化合物中含有共价键c最高价氧化物对应水化物的碱性：xydy的氧化物不能与x的最高价氧化物的水化物发生反应4短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲与乙形成的气态氢化物的水溶液呈碱性，乙位于第a族，甲和丙同主族，丁的最外层电子数和电子层数相等，则（）。a甲和乙形成的气态氢化物中，各原子均已达到8电子稳定结构b单质的还原性：丁丙甲c甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物d乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应5w、x、y、z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知w的一种核素的质量数为18，中子数为10；x和ne原子的核外电子数相差1；y的单质是一种常见的半导体材料；z的最高价氧化物对应水化物的酸性在本周期主族元素中最大。（1）x位于元素周期表中第_周期第_族；w的气态氢化物的化学式为_。（2）x的单质和y的单质相比，熔点较高的是_（写元素符号）；z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是_（写化学式）。（3）y与z形成的化合物与足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是_。参考答案基础梳理整合一、1.1增多增大增大金属性1增强银白较小较低增大降低还原性增强剧烈27增多增大增大非金属性7减弱颜色毒性加深增大升高氧化性减弱难不稳定3增大减弱增强减弱增强减弱即时训练1答案：二、1.原子序数周期性2核外电子排布3相同递增递增相同递增递增递减递增减小减小增大1741减弱增强增强减弱增强减弱减弱增强增强减弱减弱增强增强减弱即时训练2(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、1.非金属金属分界线附近2(2)金属与非金属的分界线过渡元素氟、氧、硫、磷即时训练3答案：abdf核心归纳突破【例11】 d解析：用酸性判断非金属性强弱，一定要用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，所以a、b选项均错；hf、hcl、hbr、hi的还原性从左到右依次增强，c错误；测定等浓度的nacl、alcl3两溶液的ph可以比较两盐的水解程度，从而得出最高价氧化物水化物naoh、al(oh)3的碱性强弱。【例12】 b解析：同周期的元素自左向右金属性逐渐减弱，a、c项没有说同一周期，如na不如ca的金属性强、h是非金属，a、c错误；a族元素的氢化物中，稳定性最好的是h2o，b正确；由cl22ki=2kcli2可知d错误。【例21】 b解析：根据x、y在同一周期，x与z2具有相同的核外电子层结构，可推出z在x、y的上一个周期，又因为x、y、z原子序数之和为36，综合判断知x为na、z为o、y为cl，确定三元素在周期表中的位置，可判断a、c、d正确；依据“同层比核”，离子半径nao2，故b错误。【例22】 答案：(1)a(2)na(3)bc电子层数相同，质子数y的大于x的，原子半径xy，所以原子核对最外层电子的吸引力xy，失电子能力xy解析：(1)由表中所给性质可知w、x、y、z分别为c、na、al、si；(2)其最高价氧化物对应的水化物分别为h2co3、naoh、al(oh)3、h2sio3，可知该元素是na；(3)由相同浓度nacl、alcl3溶液的ph可知，al(oh)3为弱碱；单质与酸反应时失去电子的多少与金属性强弱无关，金属性强弱与得失电子的难易程度有关。【例3】 b解析：由a的气态氢化物比c的气态氢化物稳定，可知a在c的上一周期；b的阳离子比d的阳离子氧化性强，可知b排在d的后面；由b的阳离子比c的阴离子少一个电子层，可知b、c在同一周期，且推断b在元素周期表的左边，c在元素周期表的右边，综上所述确定a、b、c、d在元素周期表中的位置如图。分析四个选项，只有b正确。实验探究拓展实验典例答案：(1)钾铝(2)不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，nh3h2o中的n不是最高价(3)分液漏斗防止倒吸(4)浓盐酸kmno4