（鲁科专用）版高考化学一轮复习 第五章 物质结构与性质 第2课时 元素周期表和元素周期律课件-人教版高三全册化学课件

1、第2课时元素周期表和元素周期律课型标签:知识课基础课 知识点一原子结构与元素周期表知识梳理1.元素周期表的结构(1)周期(7个横行,7个周期)短周期短周期长周期长周期序号序号1 12 23 34 45 56 67 7元素元素种数种数 . . . . . . . .1818323232320 0族元素原族元素原子序数子序数 . . . . . .3636545486861181182881821018(2)族(18个纵行,16个族)主族主族列列1 12 213131414151516161717族族 . .AA . .AAAAAAAA副族副族列列3 34 45 56 67 711111212族族

2、 . .BBBBBBBB . .BB族族第第 , ,共共3 3个纵行个纵行0 0族族第第 纵行纵行A ABB8、9、1018名师点拨 元素周期表中几个特殊的族(1)没有非金属元素的主族第A族。(2)所含元素种类最多的族第B族(含有锕系、镧系)。(3)元素形成化合物种类最多的族第A族。(4)价层电子数不全相同的族零族和第B族。2.原子结构与周期表的关系(1)原子结构与周期的关系周周期期能能层层数数每周期第每周期第一种元素一种元素每周期最每周期最后一种元素后一种元素原子原子序数序数基态原子基态原子的简化电的简化电子排布式子排布式原子原子序数序数基态原子的基态原子的电子排布式电子排布式二二2 23

3、3He2sHe2s1 110101s1s2 22s2s2 22p2p6 6三三3 31111 . . .Ne3s11s22s22p63s23p618四四4 41919 . . . . .五五5 53737Kr5sKr5s1 154541s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p6 64d4d10105s5s2 25p5p6 6六六6 65555Xe6sXe6s1 186861s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p6 64d4d10104f4f14145s5s2 2

4、5p5p6 65d5d10106s6s2 26p6p6 6Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6(2)原子结构与族的关系(每族元素的价电子排布特点)主族主族主族AAAAAAAA排布特点排布特点 . . . .主族主族AAAAAA排布特点排布特点 . . .ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np50族:He:1s2;其他ns2np6。过渡元素(副族和第族):(n-1)d110ns12。名师点拨 核外电子排布与周期和族的关系(1)电子层数(能层数)=周期序数;(2)价电子数(外围电子数)=主族序数。注意:对于主族元素,价电子数就是最外层电子

5、数,而对于过渡元素其价电子不仅是最外层电子,还包含部分内层电子,如Fe的价电子排布为3d64s2。3.元素周期表的分区(1)按照金属与非金属元素的主要分布区域划分分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条线,即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。各区位置:分界线左面为 元素区,分界线右面为 元素区。分界线附近元素的性质:既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。金属非金属(2)按照构造原理中最后填入电子的轨道能级符号划分周期表的分区各区价电子排布特点分区分区价电子排布价电子排布s s区区nsns1 12 2p p区区nsns2 2npnp1 16

6、6d d区区(n-1)d(n-1)d1 19 9nsns1 12 2( (除钯外除钯外) )dsds区区(n-1)d(n-1)d1010nsns1 12 2f f区区(n-2)f(n-2)f0 01414(n-1)d(n-1)d0 02 2nsns2 24.元素周期表的三大应用(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了线索。(2)寻找新材料(3)为工农业生产提供指导对探矿有指导意义,这是因为地球上化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置有密切关系。对点集训1.下列有关元素周期表结构说法正确的是( )A.除短周期外,其他周期均有18种元素B.副族元素中没有非金属元素C.碱金属

7、元素是指A族的所有元素D.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B解析:第6、7周期均能容纳32种元素,故A项错误;副族元素均为金属元素,没有非金属元素,非金属元素在主族和零族,故B项正确;A族的元素除H元素外都是金属元素,称为碱金属元素,故C项错误;元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素既有金属元素也有非金属元素,而过渡元素是指元素周期表中从B族到B族10个纵列共60多种元素,过渡元素都是金属元素,故D项错误。2.下列说法中错误的是( )A.所有的非金属元素都分布在p区B.3p能级上只有一个空轨道的原子和4p能级上只有一个空轨道的原子一定属于同一族C.除氦以外的稀有气

8、体元素原子的最外层电子数都是8D.同一元素的各种同位素的化学性质一定相同A解析:氢元素位于s区,故A错误。B3.(2019北京丰台区一模)部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线),下列说法不正确的是( )A.虚线左侧是金属元素B.As处于第五周期第A族C.Si、Ge可作半导体材料D.Sb既有金属性又有非金属性解析:虚线左下方的元素均为金属元素,选项A正确;根据位置,由Si处于第3周期第A族可推知,As处于第4周期第A族,选项B不正确;元素周期表中的金属和非金属元素的分界线附近的元素往往都既具有金属性,也具有非金属性,可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等),选

9、项C正确;元素周期表中的金属和非金属元素的分界线附近的元素往往都既具有金属性,也具有非金属性,则Sb既有金属性又有非金属性,选项D正确。4.具有下列电子层结构的原子,其对应元素一定属于同一周期的是( )A.两种原子的电子层上全部都是s电子B.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子D.原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子,而d轨道上尚未有电子的两种原子B解析:电子层上全部为s电子的有H(1s1)、He(1s2)、Li(1s22s1)、Be(1s22s2),不一定在同一周期;3p能级只有一个

10、空轨道的为1s22s22p63s23p2,只有一个未成对电子的为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5,一定在同一周期;最外层电子排布为2s22p6的原子为Ne,最外层电子排布为2s22p6的离子,可能为阳离子,也可能为阴离子,若为阳离子,则不在同一周期,若为阴离子,则在同一周期;电子排布可能为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2,不一定在同一周期。5.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价电子排布式为nsn-1npn+1,则下列说法不正确的是( )A.Y元素原子的价电子排布式

11、为4s24p4B.Y元素在元素周期表的第3周期第A族C.X元素所在周期中所含非金属元素最多D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3A解析:因为Y元素原子的价电子排布式中出现了np能级,故其ns能级已经充满且只能为2个电子,则n-1=2,n=3,即Y元素原子的价电子排布式为3s23p4,故A项不正确,B项正确;Y为S元素,X为F元素,第2周期所含非金属元素最多,故C项正确;Z为As元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,故D项正确。6.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Z原子的最外层电

12、子数是第一层电子数的3倍,下列说法中正确的是( )A.X的最常见气态氢化物的水溶液显酸性B.最高价氧化物对应的水化物的酸性W比Z的强C.Z的单质与氢气反应比Y单质与氢气反应剧烈D.X的原子半径小于YB解析:根据图示元素的位置关系,结合Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,可以推出Z为S,从而可以确定X为N,Y为O,W为Cl。N的最常见气态氢化物NH3的水溶液显碱性,A错误;非金属性Cl强于S,因此最高价氧化物对应的水化物的酸性:HClO4H2SO4,B正确;非金属性O强于S,因此O2与H2反应较S与H2反应剧烈,C错误;同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,因此N的原子半径大于O,D错误。知

13、识点二元素周期律知识梳理1.元素周期律的内容和实质原子序数原子核外电子排布2.同周期、同主族元素结构、性质的递变规律增多同周期同周期( (从左到右从左到右) )同主族同主族( (从上从上到下到下) )原子结构原子结构电子层数电子层数相同相同逐渐逐渐 . .最外层电子数最外层电子数逐渐增多逐渐增多 . .原子半径原子半径逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大相同元素性质元素性质得电子能力得电子能力逐渐增强逐渐增强逐渐减弱逐渐减弱失电子能力失电子能力逐渐逐渐 . .逐渐增强逐渐增强金属性金属性逐渐减弱逐渐减弱逐渐逐渐 . .非金属性非金属性逐渐逐渐 . .逐渐减弱逐渐减弱主要化合价主要化合价最高正价最高

14、正价: :由由+1+7+1+7(O(O、F F除外除外) )最低负价最低负价: :主族序数主族序数-8-8最高正价数最高正价数= =主族主族序数序数(O(O、F F除外除外) )减弱增强增强最高价氧化物对最高价氧化物对应 水 化 物 的 酸应 水 化 物 的 酸碱性碱性酸性逐渐酸性逐渐 . .碱性逐渐碱性逐渐 . .酸性逐渐减弱酸性逐渐减弱碱性逐渐增强碱性逐渐增强非金属元素气态非金属元素气态氢化物的形成难氢化物的形成难易及稳定性易及稳定性气态氢化物的形成越来气态氢化物的形成越来越容易越容易, ,其稳定性逐渐其稳定性逐渐 . .气态氢化物形成越来越气态氢化物形成越来越困 难困 难 , , 其 稳

15、 定 性 逐 渐其 稳 定 性 逐 渐 . .增强减弱增强减弱化合物的性质名师点拨 元素金属性和非金属性强弱的判断方法非金属非金属性比较性比较本质本质 原子越易得电子原子越易得电子, ,非金属性越强非金属性越强( (与原子得电子数目无关与原子得电子数目无关) )判判断断方方法法与与H H2 2化合越容易化合越容易, ,气态氢化物越稳定气态氢化物越稳定, ,非金属性越强非金属性越强单质氧化性越强或阴离子还原性越弱单质氧化性越强或阴离子还原性越弱, ,非金属性越强非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强, ,非金属性越强非金属性越强元素在周期表中的位置元素在周期

16、表中的位置: :同周期右边或同主族上方元素的同周期右边或同主族上方元素的非金属性强非金属性强(2)原子或离子半径的比较方法同周期从左往右原子半径依次减小(稀有气体除外),同族从上到下原子半径依次增大。同种元素的离子半径:阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳离子。例如:r(Cl-)r(Cl),r(Fe)r(Fe2+)r()。电子层结构相同的离子:核电荷数越大,半径越小。例如:r(O2-)r(F-)r(Na+)r(Mg2+)r()。带相同电荷的离子:电子层数越多,半径越大。例如:r(Li+)r(Na+)r(K+)r(Rb+)r(Cs+),r(O2-)r(S2-)r(Se2-)r(N

17、a+)r(Mg2+)。3.电离能(1)第一电离能:处于基态的气态原子失去一个电子,生成+1价气态阳离子所需要的 ,符号: ,单位: 。(2)电离能变化规律同周期:第一种元素的第一电离能 ,最后一种元素的第一电离能 ,总体呈现 的变化趋势。同族元素:从上至下第一电离能 。同种元素:逐级电离能越来越 (即I1 I2 I3)。(3)电离能的应用可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越 ,原子越容易失去一个电子,元素金属性越 。最小能量kJmol-1I1最小最大从左至右逐渐增大逐渐减小大Al,PS。(2)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致,故不能根据金属活动性顺序表判

18、断电离能的大小。4.电负性(1)含义:元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越 。(2)标准:以最活泼的非金属元素氟的电负性为 作为标度,计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。(3)递变规律(一般情况)同一周期,从左到右,元素的电负性逐渐 。同一主族,从上到下,元素的电负性逐渐 。强4.0变大变小(4)电负性的应用名师点拨 (1)不能将电负性2作为划分金属和非金属的绝对标准。(2)共价化合物中,两种元素电负性差值越大,它们形成共价键的极性就越强。(3)同周期元素,从左到右,非金属性越来越强,电负性越来越大,第一电离能总体呈增大趋势。(1

19、)比较同周期、同主族元素及化合物的性质如金属性MgAl,CaMg,则碱性Mg(OH)2 Al(OH)3,Ca(OH)2 Mg(OH)2。(2)推测未知元素及化合物的某些性质如 已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2 溶;再如:已知卤族元素的性质递变规律,可推知元素砹(At)应为 色固体,与氢 化合,Hat 稳定,水溶液呈 性,AgAt 溶于水等。难有难不不酸对点集训1.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测。推测不合理的是( )B选项选项事实事实推测推测A A1212MgMg与水反应缓慢与水反应缓慢, ,2020CaCa与与水反应较快水反应较快5656Ba(ABa(A

20、族族) )与水反应更快与水反应更快B BSiSi是半导体材料是半导体材料, ,同族的同族的GeGe也是半导体材料也是半导体材料AA族元素的单质都是半导体族元素的单质都是半导体材料材料C CHClHCl在在1 500 1 500 时分解时分解,HI,HI在在230 230 时分解时分解HBrHBr的分解温度介于两者之间的分解温度介于两者之间D DSiSi与与H H2 2高温时反应高温时反应,S,S与与H H2 2加热能反应加热能反应P P与与H H2 2在高温时能反应在高温时能反应解析:同主族金属元素由上至下金属性增强,与水反应剧烈程度增强,金属性:BaCaMg,Ca与水反应较快,则Ba与水反应

21、更快,故A项合理;半导体材料通常位于元素周期表中金属元素和非金属元素的分界处,Si和Ge处于金属元素和非金属元素分界线处,能做半导体,但C和Pb不能做半导体,所以第A族元素并不都是半导体材料,故B项不合理;同主族非金属元素由上至下非金属性减弱,气态氢化物的热稳定性减弱,非金属性:ClBrI,所以HBr的分解温度介于HCl和HI之间,故C项合理;同周期非金属元素从左到右非金属性增强,与氢气化合由难到易,非金属性:SPSi,所以P与H2在高温时能反应,故D项合理。2.(2019黑龙江哈尔滨第六中学期末)已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJmol-1。请根据表中所列数据判断,下列说法错误的是

22、( )D元素元素I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4X X5005004 6004 6006 9006 9009 5009 500Y Y5805801 8201 8202 7502 75011 60011 600A.元素X的常见化合价是+1价B.元素Y是第A族元素C.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XClD.若元素Y处于第3周期,它可与冷水剧烈反应解析:由数据分析X中I2I1,X易呈+1价,为第A族元素,A、C均正确;Y中I4I3,Y易呈+3价,应在第A族,B正确;若Y处于第3周期,则Y为铝元素,Al不与冷水反应,D错误。3.下列所示的基态原子中,对应元素的电负性最强的是( )

23、A.1s22s22p2 B.1s22s22p5C.1s22s22p63s1D.1s22s22p6B解析:A项,1s22s22p2为基态C原子的核外电子排布式;B项,1s22s22p5为基态F原子的核外电子排布式;C项,1s22s22p63s1为基态Na原子的核外电子排布式;D项,1s22s22p6为基态Ne原子的核外电子排布式。根据C、Na、F、Ne在周期表中的位置可知,F的电负性最强。4.(2019全国卷)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10,X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物C.X与Z可形成离子化合物ZXD.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸B5.根据表中所列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:kJmol-1),回答下列问题:元素元素代号代号I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4Q Q2 080