（北京专用）2019版高考化学一轮复习 第15讲 元素周期律与元素周期表课件

1、第15讲元素周期律与元素周期表 一、元素周期律及应用一、元素周期律及应用 1.原子序数原子序数:按元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。原子 序数=核电荷核电荷数=质子质子数=原子的核外电子原子的核外电子数。 2.元素周期律元素周期律 (1)内容:元素的性质随着原子序数原子序数的递增而呈周期性周期性变 化的规律。 (2)具体表现 a.随着原子序数的递增,元素的原子最外层电子排布呈现由由18 的周期性变化(第一周期元素除外)。 教材研读教材研读 b.随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现由大由大小小的周期性 变化(稀有气体元素除外)。 c.随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈现最高正价

2、由由+1+7 (O、F除外)、最低负价由由-4-1的周期性变化,且同一元素(主 族元素)化合价有如下关系:最高正价+最低负价的绝对值=8 (H、O、F除外)。 3.实质实质 原子核外电子排布核外电子排布呈现周期性变化决定了元素性质的周期性变 化。 自测自测1判断正误,正确的划“”,错误的划“”。 (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)电子层数越多,粒子半径越大() (3)在主族元素中,最高正化合价均等于主族序数() (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,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

3、强,还原 性越弱() (6)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() 自测自测2(1)下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的 是。 HCl的溶解度比H2S大HCl的酸性比H2S强HCl的稳定性比H2 S大HCl的还原性比H2S弱HClO4的酸性比H2SO4强Cl2与铁 反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeSCl2能与H2S反应生成S在 周期表中Cl、S同周期且Cl在S的右侧还原性:Cl-AC。 解析解析(1)元素原子得电子能力的强弱与元素氢化物的溶解性无关,所 以不符合题意;氢化物的酸性强弱和元素原子得电子能力强弱无必然 联系,所以也不符合题意。(2)由金

4、属B的最高价氧化物的水化物的碱 性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强,可判断失电子能力BA;又根 据A与C形成原电池时,C作正极,可判断失电子能力AC,故三种金属元 素的原子失电子能力BAC。 二、元素周期表及应用二、元素周期表及应用 1.元素周期表的结构元素周期表的结构(7个周期个周期,16个族个族) 2.元素在周期表中的位置与结构、性质之间的重要规律元素在周期表中的位置与结构、性质之间的重要规律 (1)元素周期表中主族元素性质的递变规律 :2 :8 :8 (7:18 ):18 :32 :,7 :BBBB,7 (18 :,B ) 0: AA B 第一周期种元素 第二周期种元素 周期 第三周期

5、种元素 个第四周期种元素 横行第五周期种元素 第六周期种元素 第七周期 主族 族 族 共 个主族 族 副族 族 族、 族、 族 共 个副族 个 第族 三个纵行 位于 族与 族中间 纵行 族 稀有气体元素 (2)由元素周期表归纳电子排布规律 a.最外层电子数等于或大于3且小于8的一定是主族元素。 b.最外层电子数小于3的可能是A族、A族元素,也可能是副族元 素、第族元素或零族元素氦。 c.某元素原子的最外层电子数比次外层电子数多,则该元素一定位于第 二周期。 d.某元素阴离子的最外层电子数与次外层相同,则该元素位于第三周 期。 e.电子层结构相同的离子,若电性相同,则对应的元素位于同周期;若电

6、性不同,则阳离子对应的元素位于阴离子对应的元素的下一周期。 (3)由元素周期表归纳元素化合价的变化规律 a.主族元素的最高正价等于主族序数,等于主族元素原子的最外层电子 数(氧、氟除外)。 b.最高正价与最低负价的绝对值之和为8,绝对值之差为0、2、4、6的 主族元素依次位于A、A、A、A族。 c.非金属元素的相邻正价一般相差2,如氯元素正化合价有+7、+5、+3、 +1;某些金属元素也符合此规律,如锡元素正化合价有+4、+2。 3.元素周期表的应用元素周期表的应用 (1)预测元素的性质:常见题目是给出一种不常见的主族元素,推测该元 素及其单质或化合物所具有的性质。 (2)启发人们在一定区域内

7、寻找某些物质(农药、半导体、催化剂等)。 自测自测3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。 答案答案 自测自测4判断正误,正确的划“”,错误的划“”。 (1)最外层电子数为2的元素一定在第A族() (2)元素周期表中第族元素种类最多() (3)第三、四周期同主族相邻元素的原子序数之差都是18() (4)同周期的A族元素与A族元素的原子序数之差都相同()

8、(5)115号元素位于第七周期第A族() (6)原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族() (7)位于同一主族的甲、乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数 可能为x+4() (8)位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于A族,原子序数为x,乙位于 A族,则乙的原子序数可能为x+19() 考点突破考点突破 考点一元素金属性、非金属性强弱的比较考点一元素金属性、非金属性强弱的比较 考点三元素考点三元素“位、构、性位、构、性”的关系及应用的关系及应用 考点二微粒半径大小的比较考点二微粒半径大小的比较 1.比较元素金属性强弱的方法比较元素金属性强弱的方法 (1)金属与水(或非氧化性酸)的反应越

9、容易,其对应元素的金属性越强。 (2)最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则对应金属元素的金属性越 强。 (3)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,其金属性越强。 (4)同一周期,金属元素越靠前,其金属性越强;同一主族,金属元素越靠 下,其金属性越强。 (5)金属与盐溶液的置换反应,若A元素的单质能置换出B元素的单质,则 A元素的金属性强于B元素。 考点一元素金属性、非金属性强弱的比较考点一元素金属性、非金属性强弱的比较 (6)一般金属阳离子的氧化性越强,则对应金属元素的金属性越弱。(注: 氧化性Fe3+Cu2+Fe2+,金属性FeCu) (7)电化学原理:不同金属形成原电池时,通常作负极的金

10、属的金属性强; 通常在电解池中的阴极上先析出的金属的金属性弱。 2.比较元素非金属性强弱的方法比较元素非金属性强弱的方法 (1)非金属单质与H2越易化合,则其对应元素的非金属性越强。 (2)形成的氢化物越稳定,则其对应元素的非金属性越强。 (3)最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其对应元素的非金属性越 强。 (4)同一周期(稀有气体元素除外),非金属元素越靠后,其非金属性越强; 同一主族,非金属元素越靠上,其非金属性越强。 (5)非金属之间的置换反应,若A元素的单质能置换出B元素的单质,则A 元素的非金属性强于B元素。 2.比较元素非金属性强弱的方法比较元素非金属性强弱的方法 (1)非金属单质

11、与H2越易化合,则其对应元素的非金属性越强。 (2)形成的氢化物越稳定,则其对应元素的非金属性越强。 (3)最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其对应元素的非金属性越 强。 典例典例1(2015北京理综,7)下列有关性质的比较,用元素周期律解释 的是() A.酸性:H2SO4H3PO4 B.非金属性:ClBr C.碱性:NaOHMg(OH)2 D.热稳定性:Na2CO3NaHCO3 不能 D 答案答案DA项,硫的非金属性强于磷,故最高价氧化物的水化物的酸性: H2SO4H3PO4;B项,同主族元素,从上到下,非金属性减弱,故非金属性: ClBr;C项,钠的金属性强于镁,故碱性:NaOHMg(OH

12、)2;D项,Na2CO3的 热稳定性强于NaHCO3,但二者的热稳定性与元素周期律无关。 1-1根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述的是() A.气态氢化物的稳定性:H2ONH3SiH4 B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C.如图所示实验可证明元素的非金属性:ClCSi 不正确 D.用中文“”(o)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族 C 答案答案C气态氢化物的稳定性:H2ONH3SiH4,A正确;H2O属于共价化 合物,NaH属于离子化合物,B正确;题图所示实验可证明酸性:HClH2CO3 H2SiO3,但不能据此得出元素的非金属性:ClC,C不正确;前六周期共

13、 有86种元素,第七周期可排32种元素,故118号元素在第七周期0族,D正 确。 1-2短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢 化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由 X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析 出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是() A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强 B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构 C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红 D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期 C 答案答案C由液氨可作制冷剂可推出W为N;由Y的原子半径是所有短 周期主族元素中最大的可推出Y为

14、Na;由Na2S2O3+2HCl2NaCl+S +SO2+H2O结合W、X、Y、Z的原子序数依次增大可推出X为O,Z 为S。C项,Na2S的水溶液呈碱性,可使红色石蕊试纸变蓝,错误。 1.微粒半径大小的比较规律微粒半径大小的比较规律 考点二微粒半径大小的比较考点二微粒半径大小的比较 2.“三看三看”法快速判断简单粒子半径的大小法快速判断简单粒子半径的大小 一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。 二看核电荷数:当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小。 三看核外电子数:当核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。 典例典例2a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,

15、a原子核外 电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a 同族。下列叙述正确的是() A.原子半径:dcba B.4种元素中b的金属性最强 C.c的氧化物的水化物是强碱 D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强 B 答案答案Ba、b、c、d为短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子 次外层电子数相同,可以推知a为O;c所在周期数与族数相同,c的原子序 数大于a,则c为Al;d与a同族,则d为S;再结合原子序数依次增大,可以推测 b为Na或Mg。原子半径:bcda,A错;无论b是Na还是Mg,其金属性都 是四种元素中最强的,故B正确;Al(OH)3为两性氢氧化物,C错;同主族

16、元 素非金属性自上而下依次减弱,故S的氧化性弱于O2,D错。 2-1下图是元素周期表的一部分,下列关系判断正确的是() A.原子半径:YXW B.氢化物的沸点:WXY C.氢化物的稳定性:RYX D.简单阴离子的还原性:YRZ D 答案答案D依据各元素在元素周期表中的位置可知,W为N,X为O,Z为F, Y为S,R为Cl。A项,原子半径:NO;B项,氢化物的沸点:H2ONH3H2S;C 项,氢化物的稳定性:H2OH2S;D项,简单阴离子的还原性:S2-Cl-F-。 2-2a、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与b同族。下列叙述的是() A.a与

17、其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1 B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 C.c的原子半径是这些元素中最大的 D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性 错误A 答案答案A由题中信息可知,a、b、c、d分别是H、O、Na、S。H与Na 形成的二元化合物NaH中,H元素的化合价为-1,A项错误;O与其他三种 元素可分别形成H2O、H2O2,Na2O、Na2O2,SO2、SO3等,B项正确;Na元素 位于第三周期A族,在四种元素中原子半径最大,C项正确;氢硫酸是一 种弱酸,D项正确。 元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质, 元素在周期表中的位置反映了元素的原子结

18、构和元素的主要性质,故三 者之间可相互推断。 考点三元素考点三元素“位、构、性位、构、性”的关系及应用的关系及应用 1.结构与位置的互推结构与位置的互推 (1)掌握三个基本关系式 质子数=原子序数 电子层数=周期数 原子的最外层电子数=主族序数 (2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律 各周期所能容纳元素种数 稀有气体的原子序数及在周期表中的位置 (3)根据原子序数确定主族元素在周期表中的位置 按照原子核外电子排布规律画出原子结构示意图,然后由电子层数和最 外层电子数确定其周期序数和主族序数,如84号元素的原子结构示意图 为,该元素位于第六周期A族。 2.性质与位置的互推性质与位置的互推 (1)根

19、据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元 素A、B、C的金属性逐渐增强,则可知A、B、C在同周期中按C、B、 A的顺序从左向右排列。 (2)根据元素在周期表中的位置关系,可以推断元素的性质,如A、B、C 三种元素在同一主族中从上往下排列,则A、B、C的单质的氧化性依 次减弱或还原性依次增强。 3.结构和性质的互推结构和性质的互推 (1)通常若元素原子的最外层电子数小于4,则容易失电子,表现金属性; 若元素原子的最外层电子数大于4,则容易得电子,表现非金属性。 (2)同主族元素最外层电子数相同,性质相似。 4.推断元素的思路推断元素的思路 根据原子结构、元素周期表的知识及相关已知条件

20、,可推算原子序数, 判断元素在元素周期表中的位置等。元素推断题的常见“题眼”(突 破口)如下: (1)微粒的电子层结构特征 稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子 的电子层结构相同,与下一周期的主族金属元素形成的阳离子的电子层 结构相同:与He原子电子层结构相同的离子有H-、Li+、Be2+;与Ne 原子电子层结构相同的离子有F-、O2-、Na+、Mg2+、Al3+等;与Ar原子 电子层结构相同的离子有Cl-、S2-、K+、Ca2+等。 (2)周期表中特殊位置和具有特殊性质的短周期元素 a.族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。 b.族序数等于周期数2倍的元素:C、S。

21、 c.族序数等于周期数3倍的元素:O。 d.周期数是族序数2倍的元素:Li。 e.周期数是族序数3倍的元素:Na。 f.最高正价与最低负价代数和为零的元素:H、C、Si。 g.最高正价是最低负价绝对值3倍的元素:S。 h.除H外,原子半径最小的元素:F。 (3)常见元素及其化合物的特性 a.形成化合物种类最多的元素:C;自然界中天然存在的硬度最大的物质: 金刚石;碳的气态氢化物中氢的质量分数最高的物质:CH4。 b.空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。 c.地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情 况下呈液态的元素:O。 d.形成最轻的单质的元素:H;形成最轻的金属单质的元素:Li。 e.单质在常温下呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。 f.最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的短周期 元素:Be、Al。 g.元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能发生化合反应的 短周期元素:N;能发生氧化还原反应的短周期元素:S。 h.元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素