第五章第二节元素周期律

第五章第二节元素周期律第1页，共75页，2023年，2月20日，星期三第2页，共75页，2023年，2月20日，星期三全局性掌控第3页，共75页，2023年，2月20日，星期三全局性掌控本节重要知识有核外电子排布规律、元素周期律、粒子半径大小比较．主要考查原子核外电子排布规律；判断元素“位、构、性”的关系；元素的金属性、非金属性强弱的比较；粒子半径大小的比较．预测2012年的高考命题形式，仍会结合元素周期表，原子结构考查元素性质的周期性变化，同时融合元素化合物知识及其他化学理论知识.第4页，共75页，2023年，2月20日，星期三选项式诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”√1.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果()(2010·山东高考T11－D)√2.碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3(2010·全国卷Ⅰ

T6－D)×3.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(2010·福建高考T8－D)×4.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强(2010·山东高考T11－C)×5.Li＋和H－离子半径相等(2010·安徽高考T7－C)第5页，共75页，2023年，2月20日，星期三第6页，共75页，2023年，2月20日，星期三一、原子核外电子的排布1．在同一原子中各电子层之间的关系电子层数(n)1234567符号KLMNOPQ电子层能量的关系(由低到高)从K→Q能量逐渐电子层离核远近的关系(由近到远)从K→Q离核越来越升高远第7页，共75页，2023年，2月20日，星期三2.原子核外电子排布规律(1)核外电子一般总是尽先排布在

的电子层里．(2)每个电子层最多容纳的电子数为

个．(3)最外层最多容纳电子数不超过

个(K层为最外层时不超过

个)．(4)次外层最多容纳的电子数目不超过

个，倒数第三层不超过

个．能量最低2n2821832第8页，共75页，2023年，2月20日，星期三3．原子核外电子层排布的表示方法——原子或离子结构示意图下面为钠的原子结构示意图：第9页，共75页，2023年，2月20日，星期三二、元素周期律1．定义：

随着原子序数的递增而呈

变化的规律．2．实质：元素原子

的周期性变化．元素的性质周期性核外电子排布第10页，共75页，2023年，2月20日，星期三3．主族元素的变化规律内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子结构电子层数最外层电子数依次增加

个原子半径逐渐逐渐相同

依次增加1相同减小增大第11页，共75页，2023年，2月20日，星期三内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)元素的性质得电子能力 逐渐逐渐失电子能力 逐渐逐渐金属性 逐渐逐渐非金属性 逐渐逐渐主要化合价最高正价：

→最低负价：主族序数－8最高正价数＝主族序数(O、F除外)增强减弱减弱增强减弱增强增强减弱＋1＋7第12页，共75页，2023年，2月20日，星期三内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)元素的性质最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性逐渐碱性逐渐酸性逐渐碱性逐渐非金属元素气态氢化物的形成及稳定性气态氢化物的形成越来越易，其稳定性逐渐气态氢化物形成越来越难，其稳定性逐渐气态氢化物的还原性逐渐逐渐增强减弱增强减弱减弱增强减弱增强第13页，共75页，2023年，2月20日，星期三从氟到碘，元素的非金属性越来越弱，而从HF→HI的酸性越来越强，这是否矛盾？提示：不矛盾．最高价含氧酸的酸性强弱决定其非金属性强弱，而不是其氢化物的酸性强弱．第14页，共75页，2023年，2月20日，星期三三、元素周期表和元素周期律的应用1．元素的分区(□内填元素符号)第15页，共75页，2023年，2月20日，星期三2．元素周期表和元素周期律的应用(1)寻找未知元素．(2)预测元素的性质．①比较同周期、同主族元素的性质．②预测未知元素的性质．第16页，共75页，2023年，2月20日，星期三(3)寻找新材料①半导体材料：在

附近的元素中寻找；②在

中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料；③在周期表中的

附近探索研制农药的材料．金属与非金属的分界线过渡元素非金属区第17页，共75页，2023年，2月20日，星期三1．下列说法肯定不正确的是 (

)①某原子K层上只有1个电子②某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍③某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍④某离子的核电荷数与最外层电子数相等A．①③

B．②C．③④ D．④.第18页，共75页，2023年，2月20日，星期三解析：①，H原子符合说法；③，符合说法的离子结构示意图为

，可为S2－、Cl－、K＋、Ca2＋等；④，O2－符合说法．答案：B第19页，共75页，2023年，2月20日，星期三2.(2011·衡阳一次联考)X、Y、Z是三种短周期元素，在周期表中的位置如右图所示，下列有关说法正确的是 (

)A．原子半径：Z＞Y＞XB．氢化物的稳定性X＞Y、Z＞Y，可能X＞ZC．最高价氧化物对应的水化物酸性：Z＞Y＞XD．三种元素形成的简单离子的半径X＜Y＜Z第20页，共75页，2023年，2月20日，星期三解析：原子半径：Y＞Z，A错误；根据周期表规律，非金属性Z＞Y或X＞Y，X和Z无法比较，B正确，C错误；三种元素形成的简单离子的半径Y的大于Z的，D错误．答案：B第21页，共75页，2023年，2月20日，星期三3．(2010·哈尔滨五中月考)A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C的核电荷数之比为3∶4，D分别能与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z.下列叙述不正确的是 (

)A．X、Y、Z的稳定性逐渐减弱B．A、D能形成多种化合物C．C、D组成的某种化合物在常温下呈液态D．X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高.第22页，共75页，2023年，2月20日，星期三解析：根据题意，推测D为H，A为碳、B为N.C为O.X、Y、Z分别为CH4、NH3、H2O.非金属性O＞N＞C，故X、Y、Z的稳定性逐渐增强，A项错误．答案：A第23页，共75页，2023年，2月20日，星期三4．(2011·皖南8校联考)应用元素周期律分析下列推断，其中正确的组合是 (

)①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低②砹(At)是ⅦA族，其氢化物的稳定性大于HCl③硫与硒(Se)同主族，硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱④第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性第24页，共75页，2023年，2月20日，星期三⑤铊(Tl)与铝同主族，其单质一定既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应⑥第3周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱A．①③④

B．①③⑥C．③④⑤ D．②④⑥第25页，共75页，2023年，2月20日，星期三解析：①正确；稳定性HAt＞HCl，②错误；由硫与硒(Se)同主族且硒一定位于S的下方，S的非金属性大于Se，酸性：H2SeO4＜H2SO4，③正确；NH3溶于水后，水溶液为碱性，④错误；Tl的金属性大于Al，所以单质只与盐酸反应，不能与NaOH反应，⑤错误；⑥正确．答案：B第26页，共75页，2023年，2月20日，星期三5．A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞B，其中A、B处于同一周期，A、C处于同一主族．C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍．试回答下列问题．(1)这四种元素分别是：A___________，B____________，C____________，D____________.第27页，共75页，2023年，2月20日，星期三(2)这四种元素中能形成的气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是___________________________________________．(3)A与B形成的三原子分子的化学式是______________，B与D形成的原子个数之比为1∶1的化合物的化学式是____________.(4)A元素的某氧化物与D元素的某含氧化合物反应生成单质的化学方程式是____________________．第28页，共75页，2023年，2月20日，星期三解析：A、B同一周期且r(A)＞r(B)，故A的原子序数比B的小；A、C同主族且r(C)＞r(A)，故C在A的下一周期，又r(D)＞r(C)，故D与C同周期且原子序数比C小．根据C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍可知，C为第3周期ⅣA族的硅，D为第3周期ⅠA族的钠，则A为碳，B为氧．答案：(1)碳氧硅钠(2)H2O＞CH4＞SiH4(3)CO2

Na2O2

(4)2CO2＋2Na2O2===

2Na2CO3＋O2↑第29页，共75页，2023年，2月20日，星期三第30页，共75页，2023年，2月20日，星期三1．根据在周期表中的位置(1)同周期元素，从左至右随原子序数的增加，金属性减弱，非金属性增强；(2)同主族元素，从上至下，随着原子序数的增加，金属性增强，非金属性减弱．2．根据金属活动性顺序金属的位置越靠前，其金属性越强．第31页，共75页，2023年，2月20日，星期三3．根据实验(1)元素金属性强弱的比较①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．②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．③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＋)．第32页，共75页，2023年，2月20日，星期三④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．⑤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．第33页，共75页，2023年，2月20日，星期三(2)元素非金属性强弱的比较①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．②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．③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．第34页，共75页，2023年，2月20日，星期三④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．⑤根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱：单质的氧化性越强，其对应阴离子的还原性越弱，元素的非金属性越强．第35页，共75页，2023年，2月20日，星期三[例1]

(2010·广东高考)短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如右表所示．下列判断正确的是(

)A．原子半径：丙＜丁＜戊B．金属性：甲＞丙C．氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊D．最外层电子数：甲＞乙第36页，共75页，2023年，2月20日，星期三[名师精析]本题考查元素周期表和元素周期律，意在考查考生对元素周期律的理解和应用能力．根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：丙>丁>戊，A项错误；根据同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，则金属性：甲<丙，B项错误；根据同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，则金属性：丙>丁>戊，由于元素的金属性越强，其氢氧化物碱性越强，故氢氧化物的碱性：丙>丁>戊，C项正确；根据同周期元素从左到右，原子的最外层电子数逐渐增多，则最外层电子数：甲<乙，D项错误．[答案]

C第37页，共75页，2023年，2月20日，星期三1．将甲、乙两种金属的性质相比较，已知①甲与H2O反应比乙与H2O反应剧烈；②甲单质能从乙的盐溶液中置换出单质乙；③甲的最高价氧化物对应的水化物碱性比乙的最高价氧化物对应的水化物碱性强；④与某金属反应时甲原子得电子数目比乙原子得电子数目多；⑤甲单质的熔、沸点比乙的低，能说明甲的金属性比乙强的是(

)A．①④

B．①②③C．③⑤ D．①②③④⑤第38页，共75页，2023年，2月20日，星期三答案：B解析：比较金属性强弱的一般方法是看与酸(或水)反应的剧烈程度、最高价氧化物对应的水化物碱性强弱、置换反应，而不能根据其与金属反应时得电子的数目多少、熔沸点的高低进行比较．第39页，共75页，2023年，2月20日，星期三2．X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素．下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是 (

)A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B．X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定D．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来第40页，共75页，2023年，2月20日，星期三答案：C解析：第ⅦA族元素，原子的电子层数越多，非金属性越弱；HF沸点反常地高；A、B错误．气态氢化物的稳定性、非金属单质之间的置换关系，是判断非金属性强弱的标准，但是D项要证明的结果恰恰与题目中的要求相反，D错误．第41页，共75页，2023年，2月20日，星期三同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：在具体解题过程中，必须具备以下三个方面的基础：第42页，共75页，2023年，2月20日，星期三1．结构与位置互推是解题的基础(1)掌握四个关系式①电子层数＝周期数②质子数＝原子序数③最外层电子数＝主族序数④主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，负价＝主族序数－8第43页，共75页，2023年，2月20日，星期三(2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律①各周期元素种数；②稀有气体元素的原子序数及在周期表中的位置；③同主族上下相邻元素原子序数的关系．第44页，共75页，2023年，2月20日，星期三2．性质与位置互推是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括(1)元素的金属性、非金属性．(2)气态氢化物的稳定性．(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性．第45页，共75页，2023年，2月20日，星期三3．结构和性质的互推是解题的要素(1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性强弱．(2)同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似．(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点．(4)判断元素金属性和非金属性．第46页，共75页，2023年，2月20日，星期三[例2]短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示．下列说法中，正确的是 (

)A．W的最高价氧化物对应的水化物是强酸B．Y的原子半径在同周期主族元素中最大C．W的非金属性比Z的弱D．Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强第47页，共75页，2023年，2月20日，星期三[名师精析]

根据四种元素在周期表中的相对位置关系，可以推断X为He，Y为F，Z为S、W为Cl.Cl的最高价氧化物对应的水化物HClO4是强酸，A正确；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，因此Y的原子半径在同周期主族元素中最小，B错误；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，因此非金属性W>Z，C错误；S为ⅥA族元素，ⅥA族元素中O的气态氢化物最稳定，D错误．[答案]

A第48页，共75页，2023年，2月20日，星期三对“位—构—性”三者关系的考查综合性强、难度大，要求对元素周期律的实质和元素周期表的结构熟练掌握．做到“心中有表”才能熟练解题．第49页，共75页，2023年，2月20日，星期三3．根据下表中有关短周期元素性质的数据，判断下列说法不正确的是 (

).元素编号元素性质①②③④⑤⑥⑦⑧原子半径(10－)0.741.601.521.100.991.860.750.82主要化合价最高价＋2＋1＋5＋7＋1＋5＋3最低价－2－3－1－3第50页，共75页，2023年，2月20日，星期三A.③和⑥、④和⑦分别处于同一主族B．元素④处于第3周期ⅤA族C．元素①与元素⑥形成的化合物中不可能存在共价健D．元素⑧对应的氢氧化物可能具有两性第51页，共75页，2023年，2月20日，星期三解析：根据原子半径和主要化合价可以判断出③④⑥⑦分别是Li、P、Na、N元素，进而推断出①②⑤⑧分别是O、Mg、Cl、B元素，选项A和B正确．元素①与元素⑥形成的化合物有Na2O和Na2O2，Na2O2中既存在离子键又存在非极性共价键，C项错误．D项中由于元素B在周期表中处于金属和非金属交界线附近，且与Al处于同一族中，它们之间性质有相似之处，因此D项正确．答案：C第52页，共75页，2023年，2月20日，星期三4．(2011·浏阳一中月考)X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如下图所示．若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，下列说法中正确的是 (

)第53页，共75页，2023年，2月20日，星期三A.氢化物的稳定性：X＞YB．最高价氧化物对应的水化物的酸性：W＞YC．4种元素的单质中，W单质的熔、沸点最高D．干燥的W单质具有漂白性第54页，共75页，2023年，2月20日，星期三解析：由Y原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍可知Y为碳元素，则X为硼元素，Z为磷元素，W为硫元素，由同一周期从左到右非金属性依次增强可知，气态氢化物的稳定性：Y＞X，A错误；最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2SO4＞H2CO3，B正确；金刚石(即Y的单质)熔、沸点最高，C错误；干燥的硫单质无漂白性，D错误．答案：B第55页，共75页，2023年，2月20日，星期三1．同周期元素的粒子同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)，如Na＞Mg＞Al＞Si，Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，S2－＞Cl－.2．同主族元素的粒子同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如Li＜Na＜K，Li＋＜Na＋＜K＋.第56页，共75页，2023年，2月20日，星期三3．电子层结构相同的粒子电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径随核电荷数的增加而减小，如O2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋.4．同种元素形成的粒子同种元素原子形成的粒子电子数越多，半径越大，如Fe3＋＜Fe2＋＜Fe，H＋＜H＜H－.第57页，共75页，2023年，2月20日，星期三5．电子数和核电荷数都不同的粒子，可通过一种参照物进行比较如比较Al3＋与S2－的半径大小，可找出与Al3＋电子数相同，与S2－同主族的O2－比较，Al3＋＜O2－，且O2－＜S2－，故Al3＋＜S2－.第58页，共75页，2023年，2月20日，星期三[例3]

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，下列比较中正确的是(

)A．原子序数：A＞B＞C＞DB．原子半径：D＞B＞C＞AC．离子半径：r(Dx＋)＜r(By＋)D．离子半径：r(Am－)＜r(Cm－)，r(Am－)＜r(Dx＋)第59页，共75页，2023年，2月20日，星期三[名师精析]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的右面；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B在C的左边；综上所述确定A、B、C、D在元素周期表中的位置如图，B正确．[答案]

B第60页，共75页，2023年，2月20日，星期三阴、阳离子的核外电子排布相同时，若比较阴、阳离子或原子半径的大小，首先要确定阴、阳离子所对应的元素在周期表中的相对位置，阴离子在阳离子的上一周期．阴离子电荷越多位置越靠前，阳离子电荷越多，位置越靠后．第61页，共75页，2023年，2月20日，星期三5．A、B、C为三种短周期元素，A、B同周期，A、C最低价离子分别为A2－、C－，其离子半径A2－＞C－.B2＋与C－具有相同的电子层结构，下列叙述一定不正确的是(

)A．它们的原子序数A＞B＞CB．它们的原子半径C＞B＞AC．离子半径A2－＞C－＞B2＋D．原子核外最外层上的电子数C＞A＞B.第62页，共75页，2023年，2月20日，星期三解析：根据“A、C最低价离子分别为A2－、C－”，可知A位于第ⅥA族，C位于第ⅦA族，C在A的右边；联系“A、B同周期”、“B2＋与C－具有相同的电子层结构”可知A在C的左下方，B位于A的左侧．最后得出它们的相对位置(如图)．由表可知，原子半径的大小顺序是B＞A＞C，B错误；离子半径的大小顺序是A2－＞C－＞B2＋，C正确，A、D正确．答案：B第63页，共75页，2023年，2月20日，星期三6.(2011·宜昌模拟)已知短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是 (

)A．原子半径A>B>C>DB．原子序数d>c>b>aC．离子半径C3－>D－>B＋>A2＋D．单质的还原性A>B>C>D第64页，共75页，2023年，2月20日，星期三答案：C第65页，共75页，2023年，2月20日，星期三同周期元素性质的递变规律是元素周期律的核心内容，是每年高考的必考内容，通过实验探究，既巩固了对理论知识的理解，又培养了学生在设计实验过程中提出新问题的良好思维习惯．第66页