年高中化学第1章本章重难点专题突破四和三元素金属性非金属性强弱的判断方法集锦教案选修

PAGEPAGE12元素周期表中有关规律的图解与例析1．图解元素“位—构—性”之间的关系规律上述内容可表述为【典例2】元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是()A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B．第3周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C．短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同解析处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错误；主族元素(F、O除外)的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B正确；H＋的最外层电子数是0，C项错误；同一主族元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质不完全相同，D错误。答案B2．例析元素周期表中的规律(1)递变性规律若A、B、C三种元素位于周期表中如图所示位置，则有下列性质：①原子半径：C>A>B；②金属性：C>A>B；③非金属性：B>A>C。(2)相似性规律①同主族元素性质相似，如图中A、C。②“对角线”相似，如图中A、D位置的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al等。③同周期相邻元素性质差别不大。(3)“阴上阳下，序大径小”，即与稀有气体元素同周期的阴离子和下一周期的阳离子，两者具有相同的电子层结构，原子序数大者，粒子的半径小。如：r(Ca2＋)<r(K＋)<r(Cl－)<r(S2－)。(4)奇偶规律元素周期表中，原子序数是奇数的主族元素，位于奇数族，主要化合价是奇数；原子序数是偶数的主族元素，位于偶数族，主要化合价是偶数。口诀为“奇序奇族奇价，偶序偶族偶价”。【典例3】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素。其中X、Z同族，Y、Z同周期，W与X、Y既不同族也不同周期；X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍；Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是()A．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2YO4B．X与W可以形成W2X、W2X2两种化合物C．X的气态氢化物的稳定性比Z的气态氢化物的稳定性弱D．Y、Z两元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物较稳定解析X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，可知X为O；X和Z同主族，则Z为S；Y的最高正价与最低负价代数和为6，则Y为Cl；W与X、Y、Z既不同主族也不同周期，则W为H。Y的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4，A错误；H和O可形成H2O和H2O2，B正确；X、Y、Z的气态氢化物的稳定性：HCl>H2S，H2O>H2S，故C、D错误。答案B3．相邻的同族元素的原子序数的推算对于s区(ⅠA、ⅡA族)来说，相差上一种元素所在周期的元素种类数，其他区的则相差下一种元素所在周期的元素种类数，如：1H3Li11Na19K37Rb55Cs；9F17Cl35Br53I85At4．由基态原子的价电子排布式给元素定位(1)主族元素：该元素的周期序数＝价电子的电子层数；该元素的族序数＝外围电子总数。例如：某元素的价电子排布式为5s25p3(可确定为主族元素)，该元素在周期表中位于第5周期ⅤA族。(2)0族元素：0族元素价电子排布式为ns2np6(He为1s2)，0族元素的周期数＝价电子的电子层数(n)。(3)副族元素：副族元素的周期数＝价电子的电子层数(n)。①ⅠB族：价电子排布式为(n－1)d10ns1。②ⅡB族：价电子排布式为(n－1)d10ns2。③ⅢB～ⅦB族：价电子排布式为(n－1)dxns2，元素的族序数为x＋2(个别例外)。如Mn的价电子排布式为3d54s2，它在周期表中位于第4周期ⅦB族。④Ⅷ族：价电子排布式为(n－1)dxns0～2，且x＋1≥7。【典例4】已知稀有气体元素氡86Rn和锕系元素钍90Th均是放射性元素，其中某种同位素进行如下放射性蜕变eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)X＋eq\o\al(4,2)α，eq\o\al(232,90)Th→eq\o\al(228,88)Y＋eq\o\al(4,2)α。在上述两式中，分别用X和Y代表它们蜕变后生成的新元素。试回答下列问题：(1)X在元素周期表中的位置是__________，判断依据是________________________________________________________________________。(2)Y元素最高价氧化物的化学式为____________，其对应的水化物显__________(填“强酸”、“强碱”、“弱酸”、“弱碱”或“中”)性。(3)在上述变化中产生的α射线是一种粒子流，每个粒子带2个单位正电荷，若它结合2个电子，应变为________(填元素符号)。解析选择稀有气体中86号元素为基准，先确定84号、88号元素所处的位置。86－84＝2，第6周期ⅥA族；88－86＝2，第7周期ⅡA族。88号元素最外层只有2个电子，化合价为＋2价，金属性极强，故Y(OH)2为强碱。答案(1)第6周期ⅥA族Rn元素在周期表第6周期0族，而84X的质子数比Rn少2个，故X在同周期第ⅥA族(2)RaO强碱(3)He3元素金属性、非金属性强弱的判断方法集锦1．元素的金属性强弱判断方法(1)单质跟水或酸置换出氢的反应越容易发生，说明其金属性越强。(2)最高价氧化物对应水化物的碱性越强，说明其金属性越强。(3)金属间的置换反应：依据氧化还原反应的规律，金属甲能从金属乙的盐溶液里置换出乙，说明甲的金属性比乙强。(4)金属活动性顺序表eq\o(→,\s\up7(KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu),\s\do5(金属性逐渐减弱))(5)金属阳离子氧化性的强弱：阳离子的氧化性越强，对应金属的金属性就越弱。(6)原电池反应中的正负极：两金属同时作原电池的电极，负极的金属性较强。(7)元素的第一电离能的大小：元素的第一电离能数值越小，元素的原子越易失去电子，元素的金属性越强。但元素的价电子排布影响元素的第一电离能。如Mg(3p0为全空状态，稳定)的第一电离能大于Al的第一电离能。(8)元素电负性越小，元素失电子能力越强，元素金属性越强。2．元素的非金属性强弱判断方法(1)单质跟氢气化合的难易程度、条件及生成氢化物的稳定性：越容易跟H2化合，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，说明其非金属性也就越强。(2)最高价氧化物对应水化物的酸性越强，说明其非金属性越强。(3)非金属单质间的置换反应。例如，Cl2＋2KI=2KCl＋I2，说明Cl的非金属性大于I。(4)元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱。(5)元素的第一电离能的数值越大，表明元素失电子的能力越弱，得电子的能力越强，元素的非金属性越强。但元素的价电子排布影响元素的第一电离能。如I1(P)>I1(S)，但非金属性：P<S。(6)元素电负性越大，元素得电子的能力越强，元素的非金属性越强。【典例5】1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。电负性(用χ表示)也是元素的一种重要性质，下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值：元素HLiBeBCNOF电负性2.11.01.52.02.53.03.54.0元素NaMgAlSiPSClK电负性0.91.21.51.82.12.53.00.8请仔细分析，回答下列有关问题：(1)预测周期表中电负性最大的元素应为________(填元素名称)；估计钙元素的电负性的取值范围：________＜χ＜________。(2)根据表中所给数据分析，同主族内不同元素χ的值的变化规律是________________________________________________________________________；简述元素电负性χ的大小与元素金属性、非金属性之间的关系________________________________________________________________________。解析(1)由表格的数据分析，从锂到氟是同一个周期的元素，电负性是逐渐增大的，氟和氯是同一主族的元素，电负性是从上到下逐渐减小的，所以周期表中电负性最大的元素为氟元素。钙是镁同主族下一周期的元素，所以钙的电负性要比镁的小，钙是钾同周期后一主族元素，所以钙的电负性要比钾的大。(2)由数据分析，元素周期表右上角元素的电负性大，为非金属元素，左下角电负性小，为金属元素。答案(1)氟0.81.2(2)同主族元素的电负性随核电荷数增大而减小金属元素的电负性一般小于2，非金属元素的电负性一般大于2，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在2左右，它们既有金属性又有非金属性3．金属、非金属元素的判断方法eq\f(最外层电子数,电子层数)≤1的元素(除H外)为金属元素，当比值为1时，该金属一般具有两性，比值越小，元素的金属性越强；eq\f(最外层电子数,电子层数)＞1的元素为非金属元素，比值越大，元素的非金属性越强。这种推断方法适用于主族元素和0族元素，对副族元素及Ⅷ族元素一般不适用。【典例6】全国科学技术名词审定委员会2007年3月21日公布111号元素(roentgenium，符号Rg)，正式将其