【人教创新设计】高考化学一轮复习 第一节 元素周期表

第五章物质结构元素周期律物质结构，元素周期律是中学化学中基本概念和基本理论部分的重要知识，在高考试卷中出现的几率非常大，可以单独成题，也可与化学反应与能量等其他部分知识综合出题。对原子的结构及同位素概念、电子式书写的考查多出现在第Ⅰ卷选择题中，如2009江苏化学2,2009广东化学1,2009全国Ⅱ理综，9。对元素周期律、元素周期表的考查在第Ⅰ卷选择和第Ⅱ卷填空、判断中多次灵活出现。如2009山东理综11,2009广东化学11,2009北京理综7,10,2009四川理综10,2009海南化学10,2009天津理综7,2009全国Ⅰ理综29,2009福建理综23,2009宁夏理综28。据近几年此部分知识在高考试题中的展现，做出预测。(1)原子结构、同位素概念以及原子序数、质量数之间的相互关系还会出现在第Ⅰ卷中，知识难度不大但容易出错。(2)以围绕着结构、位置和性质三方面关系进行命题考查元素周期律、元素周期表知识的试题，在试卷中仍会重点出现，此类题目涉及的知识范围广，综合性强，对考生的推理能力要求较高，重点考查元素周期律的实质，元素周期表的结构，同一周期、同一主族元素的性质递变规律及其与原子结构的关系。(3)化学键的分类，单质及化合物电子式的书写和10e－、18e－粒子的种类及它们之间的反应，这些短小精悍而又灵活的知识考查更全面。展望2011高考，此章节内容仍会以元素化合物知识为载体，注重知识的整合，用物质结构理论进行抽象推理，考查物质微粒性质。

第一节元素周期表1.了解元素周期表的结构和应用。2．了解元素、核素和同位素的含义。3．了解原子构成。了解原子序数和质量数等概念间的相互关系。4．了解碱金属元素和卤族元素性质。

世界上第一张元素周期表是在1869年，由俄国化学家

绘制完成的，随着科学的不断发展，已逐渐演变为现在的常用形式。1．按照元素在元素周期表中的顺序给元素编号，得到

，则原子序数＝

＝

＝

。门捷列夫原子序数核电荷数质子数核外电子数做一做：考查周期表的族序数，你能发现族序数(含副族)的变化规律吗？提示：短周期中族序数从ⅠA→ⅡA→ⅢA→…→ⅦA→0，长周期中族序数从ⅠA→ⅡA→ⅢB→

…→ⅦB→Ⅷ→ⅠB→ⅡB→ⅢA→…→ⅦA→0族。最外层电子数相等的元素一定都在同一族吗？提示：周期表中族内元素的排列并非完全以最外层电子数进行的，还要根据元素的性质等，如He只有一个电子层且已排满，达“稳定”结构，故排在“0”族，而非ⅡA族，因此最外层电子数相等的元素不一定都在同一族(特别是过渡元素)。1．质量数质量数(A)＝2．原子的表示方法质子数(Z)＋中子数(N)3．核素 具有

叫核素。4．同位素

相同而

不同的同一元素的

互称为同位素。例如，氧元素有三种核素，这三种不同核素间互称

。一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子质子数中子数不同核素同位素延伸：组成原子的微粒中有一些“不一定” (1)任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与中子数不一定相等。 (2)有质子的微粒不一定有中子，有质子的微粒不一定有电子。 (3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素。 (4)任何元素都有零价，但不一定都有负价或正价。1．碱金属元素 碱金属包括

六种元素，它们最外电子层上都有

个电子，在反应中很

，故都是非常活泼的金属元素。它们统称为碱金属的原因是它们的

。Li、Na、K、Rb、Cs、Fr1容易失去氧化物的水化物都是可溶于水的强碱碱金金属属元元素素的的原原子子结结构构与与性性质质项目相似性递变性(Li→Cs)原子结构最外电子层都是

个电子核电荷数逐渐

，电子层数

，原子半径，核对最外层电子的引力物理性质①通常条件下，

色(铯除外)，质

②良好的

和、③密度较小，熔点①密度

(K<Na，例外)②熔、沸点化学性质①非常活泼，自然界中都以化合态存在，在化合物中都显价②都能与

等非金属化合③都能与

反应①与氧气或水反应

②最高价氧化物对应水化物的碱性③元素金属性

，单质还原性

，

是还原性最强的单质(Fr除外)1增大大逐渐渐增增多多逐渐渐增增大大逐渐渐减减弱弱银白白软延展展性性导电电导热热性性较低低渐大大逐渐渐降降低低＋1O2水越来来越越剧剧烈烈逐渐渐增增强强逐渐渐增增强强逐渐渐增增强强铯2.卤卤族族元元素素卤族元元素素包包括括五种种元元素素，，它它们们最最外外层层都都有有个电电子子，，在反反应应中中很很容容易易电子子，，故故都都是是非非常常活活泼泼的的非非金金属属元元素素。。F、、Cl、、Br、、I、、At7得到到卤族族元元素素的的原原子子结结构构和和性性质质项目相似性递变性(F→I)原子结构最外电子层都是

个电子核电荷数逐渐

，电子层数

，原子半径

，核对最外层电子的引力物理性质①都是双原子分子，都有颜色，蒸气都有刺激性气味熔、沸点②在水中溶解度不大(氟气与水反应除外)，易溶于有机溶剂①颜色逐渐变深②密度逐渐增大③熔、沸点化学性质①非常活泼，在自然界中都以化合态存在，稳定价态为

价②都能与

及绝大多数金属化合，表现出较强的①与H2化合

。HX的稳定性

，还原性

，水溶液的酸性渐强②最高价氧化物对应水化物(氟除外)的酸性③元素非金属性

，单质氧化性

，

是氧化性最强的单质7增大大逐渐渐增增多多逐渐渐增增大大逐渐渐减减弱弱低逐渐渐增增高高－1H2氧化化性性越来来越越难难逐渐渐减减弱弱逐渐渐增增强强逐渐渐减减弱弱逐渐渐减减弱弱逐渐渐减减弱弱氟气气小结结：：卤族单单质质及及重重要要化化合合物物性性质质①卤素素单单质质与与H2的反反应应卤族族单单质质越越不不活活泼泼，，与与氢氢气气化化合合的的条条件件就就越越难难。。H2＋F2===2HF(暗暗处处化化合合并并发发生生爆爆炸炸)H2＋Cl22HCl(光光照照混混合合气气体体时时发发生生爆爆炸炸)H2＋Br22HBrH2＋I22HI(该该反反应应可可逆逆，，需需持持续续加加热热，，且且生生成成的的碘碘化化氢氢同同时时又又分分解解)②卤素素单单质质与与水水的的反反应应氟气气遇遇水水发发生生剧剧烈烈反反应应：：2F2＋2H2O===4HF＋＋O2。其其余余卤卤族族单单质质能能溶溶于于水水，，且且部部分分与与水水反反应应：：X2＋H2OH＋＋X－＋HXO(X代代表表Cl、、Br、、I)。。从氟氟到到碘碘，，在在水水中中溶溶解解度度和和反反应应程程度度逐逐渐渐减减小小。。③卤素素单单质质与与碱碱反反应应卤素素单单质质均均能能与与碱碱反反应应，，其其中中氟氟气气与与碱碱反反应应的的化化学学方方程程式式较较复复杂杂，，不不要要求求掌掌握握(除除非非题题给给信信息息)，，常常温温下下氯氯气气和和溴溴与与碱碱反反应应的的通通式式为为：：X2＋2NaOH===NaX＋＋NaXO＋＋H2O(X为为Cl、、Br)。。④与某某些些具具有有还还原原性性的的化化合合物物反反应应二氧氧化化硫硫能能使使氯氯水水、、溴溴水水和和碘碘水水褪褪色色X2＋SO2＋2H2O===2HX＋＋H2SO4(X为为Cl、、Br、、I)⑤卤族族单单质质间间的的置置换换反反应应a．．气气体体之之间间：：F2＋2HX===2HF＋X2(X代表Cl、Br、I)Cl2＋2HX===2HCl＋X2(X代表Br、I)Br2＋2HI===2HBr＋I2b．溶液：Cl2＋2X－===2Cl－＋X2(X代表Br、I)Br2＋2I－===2Br－＋I2氟气不能与水水溶液中的卤卤化物发生置置换反应，因因为氟气能跟跟水剧烈反应应。⑥卤化氢a．在通常条条件下都是有有刺激性气味味的气体，极极易溶于水。。b．只有氢氟氟酸是弱酸，，其余为强酸酸。c．溴化氢和和碘化氢有强强还原性，不不可用浓H2SO4干燥。⑦碘的特性碘遇淀粉变蓝蓝色，利用这这一特性可以以鉴别和检验验I2或淀粉的存在在；碘易升华华。1．原子的构构成粒子以及及粒子间的关关系(1)构成原子的粒粒子(2)的的含含义：表示一一个质量数为为A，质子数为Z，中子数为(A－Z)的原子。(3)有关粒粒子间的关系系①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；②质子数＝核电电荷数＝中性性原子的核外外电子数；③阳离子：质子子数＝核外电电子数＋电荷荷数；阴离子：质子子数＝核外电电子数－电荷荷数。2.元素、核核素、同位素素三概念比较较元素核素同位素概念具有相同核电荷数(质子数)的同类原子的总称，与核外电子数无关具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子或同一元素的不同核素范围宏观概念，对同类原子而言，既有游离态又有化合态微观概念，对某种元素的一种原子而言微观概念，对某种元素的原子而言。因同位素的存在而使原子种类多于元素种类特主要通过形成的单质或化合物来体现不同的核素可能质子数相同，或中子数相同，或质量数相同，或各类数均不相同同位素质量数不同，化学性质相同；天然同位素所占原子百分比一般不变；同位素构成的化合物如H2O、D2O、T2O物理性质不同，但化学性质相同实例H、O

是不同的核素互为同位素【例1】(2009··广东化学，，1)我国稀土资源丰丰富。下列有有关稀土元素素的说法正确的的是()A.互互为同位位素B.的的质质量数相同C.是是同同一种核素D.的的核外电子数数和中子数均均为62解析：根据同位素的的概念可直接接判断A选项项正确。答案：A中各数、量之之间的关系一一直是高考的的重点和热点点。解答此类类问题的关键键是要熟悉元元素符号周围围字母的意义义及1～20号元素微粒粒的结构特点点。各字母表示的的意义：A：质量数，Z：质子数，X：元素符号号，x：化合价，R：电荷数，m：原子个数。。(2)1～20号元素微微观粒子中常常见等电子粒粒子①2电子粒子：：H2、He、Li＋、H－、Be2＋。②10电子粒子子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4、Na＋、Mg2＋、Al3＋、、、H3O＋、N3－、O2－、F－、OH－、等等。③18电子粒子子：Ar、SiH4、PH3、H2S、HCl、、F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH、K＋、Ca2＋、Cl－、S2－、HS－、等等。1．(2010··原创)下列叙述错误误的是()A．13C和14C属于同一种种元素，它们们互为同位素素B．1H和2H是不同的核核素，它们的的质子数相等等C．14C和14N的质量数相相等，它们的的中子数不等等D．6Li和和7Li的的电子子数相相等，，中子子数也也相等等解析：：13C、14C互为为同位位素；；14C、14N质量量数都都为14，，中子子数分分别为为8、、7；1H、2H互为为同位位素，，质子子数相相等；；6Li、、7Li互互为同同位素素，质质子数数和电电子数都都对应应相等等，但但中子子数不不相等等。答案：：D1．【【记忆忆口诀诀】2.根据各周周期元元素种种数的的变化化规律律可以以分析析得出出同周周期ⅡⅡA族族和ⅢⅢA族族元素素原子序序数的的差存存在如如下规规律。。周期序数1234567ⅡA和ⅢA族元素原子序数差无1111112525造成相邻数据变化的原因4～5，增加了过渡元素的10个纵行6～7，ⅢB族又分别增加了镧系和锕系各14种元素同主族族元素素原子子序数数之差差存在在下列列规律律：根根据各各周期期元素素的种种数依依次为为：第一周周期：：2种种，第第二、、三周周期各各8种种，第第四、、五周周期各各18种，，第六六周期期32种，这这样同同主族族相邻邻元素素的原原子序序数之之差分分别有有：2、8、8、18、、18、32，，对于同同主族族不相相邻的的元素素，可可将它它们的的差累累计求求得，，如：：H与与K相相差18，，可理解为为，，即2＋8＋8＝18，，又如如F和和I，，可理理解为：，，即8＋18＋＋18＝44。。【例2】同一主族族的两两种元元素的的原子子序数数之差差不可可能是是()A．16B．．26C．．36D．46解析：：本题考考查元元素周周期表表的结结构。。当了了解元元素周周期表表的编编排规规律后后，需需记住住同主主族相相邻元元素的的序号号差，，从第第一周周期到到第七七周期期，同同族相相邻周周期的的原子子序号号相差差依次次为2、8、8、18、、18、32，，在以以上各各选项项中，，有8＋8＝16、、8＋＋18＝26、、18＋18＝＝36，而而D选选项中中的46是是不可可能具具有的的。答案：：D2．(2010·模模拟精精选，，武汉汉模拟拟)原子序数数为z的元素素R，，在周周期表表中位位于A、B、C、D四种种元素素的中中间，，A、、B、、C、、D四四种元元素的的原子子序数数之和和为下下列数数据，，其中中不可可能的的是()A．4zB．4z＋10C．．4z＋5D．4z＋14解析：：由周期期表的的结构构可知知C与与R或或R与与D的的原子子序数数之差差可能能为8、18、、32。即即C、、D原原子序序数之之和存存在三三种情情况：：2z、2z＋10或2z＋14。而而A、、B原原子序序数之之和为为2z(如右右图)。答案：：CCAzRBD【例1】下列关于原子子的几种描描述中错误误的是()A．16O与17O具有相同同的电子数数B．18O与19F具有相同同的中子数数C．15N与14N具有相同同的质子数数D．12C与13C具有相同同的质量数数解析：中子数＝质质量数－质质子数。16O与17O互为同位位素，具有有相同的电电子数，A正确。18O含有8个个质子，中中子数＝18－8＝＝10；19F含有9个个质子，中中子数＝19－9＝＝10，B正确。15N与14N互为同位位素，具有有相同的质质子数，C正确；12C与13C的质量数数分别是12和13，D不正正确。答案：D高分策略本题易忽视视质量数、、质子数、、中子数、、电子数之之间的关系系，错选A或B，解本类题要要注意掌握握以下几个个数量关系系：(1)质子子数＋中子子数＝质量量数(2)原子子的核外电电子数＝核核内质子数数＝核电荷荷数(3)阳离离子核外电电子数＝核核内质子数数－电荷数数(4)阴离离子核外电电子数＝核核内质子数数＋电荷数数【例2】(2009·重庆庆理综，29)(15分)化合物A由周周期不同的的短周期元元素X、Y组成，是是良好的耐耐热冲击材材料。(1)X的的单质既可可与盐酸反反应，又可可与NaOH溶液反反应，X的的原子结构构示意图为为________________________________________________________________________。(2)X的的硫酸盐溶溶液与过量量NaOH溶液反应应的离子方方程式为________________________________________________________________________。。(3)一定定条件下，，A和水缓缓慢作用生生成含Y的的化合物Z，Z分子子含有10个电子。。①Z与H2O2反应，其产产物之一是是Y的单质质，Y单质质的电子式式为________；Z分分子的结构构呈________。②A的化学式式是________________________。(4)X的的单质、石石墨和二氧氧化钛(TiO2)按比例混混合，高温温下反应得得到的化合合物均由两两种元素组组成，且都都是新型陶陶