元素周期性质规律

一、比较元素金属性强弱的依据在一定条件下金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与水反应越容易、越剧烈，其金属性越强。常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与酸反应越容易、越剧烈，其金属性越强。依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。碱性越强，其元素的金属性越强。依据金属单质与盐溶液之间的置换反应。一般是活泼金属置换不活泼金属。但是ⅠA族和ⅡA族的金属在与盐溶液反应时，通常是先与水反应生成对应的强碱和氢气，然后强碱再可能与盐发生复分解反应。依据金属活动性顺序表（极少数例外）。依据元素周期表。同周期中，从左向右，随着核电荷数的增加，金属性逐渐减弱；同主族中，由上而下，随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强。依据原电池中的电极名称。做负极材料的金属性强于做正极材料的金属性。依据电解池中阳离子的放电（得电子，氧化性）顺序。优先放电的阳离子，其元素的金属性弱。二、比较元素非金属性强弱的依据依据非金属单质与H2反应的难易程度、剧烈程度和生成气态氢化物的稳定性。与氢气反应越容易、越剧烈；气态氢化物越稳定，其非金属性越强。依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱。酸性越强，其元素的非金属性越强。依据元素周期表。同周期中，从左向右，随着核电荷数的增加，非金属性逐渐增强；同主族中，由上而下，随着核电荷数的增加，非金属性逐渐减弱。非金属单质与盐溶液中简单阴离子之间的置换反应。非金属性强的置换非金属性弱的。非金属单质与具有可变价金属的反应。能生成高价金属化合物的，其非金属性强。依据两非金属元素在同种化合物中相互形成化学键时化合价的正负来判断。如在KClO3中Cl显+5价，O显-2价，则说明非金属性是O>Cl；在OF2中，O显+2价，F显-1价，则说明非金属性是F>O三、“10电子”、“18电子”的微粒小结1．“10电子”的微粒：分子离子一核10电子的NeN3—（固）、O2—（固）、F—、Na+、Mg2+、Al3+二核10电子的HFOH—三核10电子的H2ONH2—四核10电子的NH3H3O+五核10电子的CH4NH4+2．“18电子”的微粒：分子离子一核18电子ArK+、Ca2+、Cl—、S2—二核18电子F2、HClHS—三核18电子H2S四核18电子PH3、H2O2五核18电子SiH4、CH3F六核18电子N2H4、CH3OH七核18电子CH3NH2八核18电子CH3CH3四、元素周期表将族序号、主族元素、惰性元素的名称、符号、原子序数填入下表。周期族ⅠA0核外电子排布1ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA23ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB45671．最外层8电子结构的判断技巧对于ABn型分子，如果A的化合价的绝对值加最外层电子数等于8，即A原子的最外层为8电子结构，如NH3、PCl3、H2S等。其计算式为：┃A的化合价┃+最外层电子数=8。2．非极性分子的判断技巧对于ABn型分子，如果A的化合价的绝对值等于最外层电子数，即为非极性分子。如CO2、BF3、PCl5等。其计算式为：┃A的化合价┃=最外层电子数。3．分子结构的分析与判断技巧常见的无机分子结构有直线形分子(如CO2)、平面三角形分子(如BF3)、弯曲形分子(如H2O)、三角锥形分子(如NH3)等。在解题时，要能将常见的分子构形根据电子排布的相似点，迁移到新的物质中。此类试题主要采用迁移类比法分析。4．晶体结构的分析与判断技巧常见的晶体有离子晶体(NaCl型和CsCl型)、分子晶体(如干冰)、原子晶体(如金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅及新型无机非金属材料)、金属晶体及过渡型晶体(如石墨)。小结：元素周期表共分18纵行，其中第1、2、13、14、15、16、17七个纵行依次为ⅠA族、ⅡA族、ⅢA族、ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族（纵行序号的个位数与主族序数相等）；第3、4、5、6、7、11、12七个纵行依次为ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅥB族、ⅦB族、ⅠB族、ⅡB族（纵行序号个位数与副族序数相等）；第8、9、10三个纵行为合称为Ⅷ族；第18纵行称为0族。定义带电的原子或原子团化学中对原子团和基的总称区别带有正电荷或负电荷不带电，为缺电子物质，呈电中性联系两者通过得失电子可以互相转化实例OH-NO2-Cl-CH3+-OH-NO2-Cl-CH3同位素同素异形体定义同种元素形成的不同种原子同种元素形成的不同种单质区别是一种原子是一种单质联系同位素原子在一定条件下以一定的方式可构成同素异形体实例16O和18O；12C和14CO2和O3；金刚石和石墨[知识规律]（1）由分子构成的物质（分子晶体）：①非金属单质：如H2、X2、O2、O3、N2、P4、S、C60、稀有气体等②非金属氢化物：如HX、H2O、NH3、H2S等③酸酐：如SO2、CO2、SO3、P2O5、N2O5等④酸类：如HClO4、HClO、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等⑤有机物：如烃类、烃的衍生物、糖类、氨基酸等⑥其它：如NO、N2O4、Al2Cl6等（2）由原子直接构成的物质（原子晶体）：稀有气体、金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅、石墨（混合型晶体）等；（3）由阴阳离子构成的物质（离子晶体）：绝大多数盐、强碱、低价金属氧化物。（4）由阳离子和自由电子构成的物质（金属晶体）：金属单质、合金元素推断（一）立足基础找“题眼”1．题眼一：常见气体 单质气体：H2、O2、N2、Cl2（黄绿色）、F2（淡黄绿色） 气态氢化物：NH3（无色、有刺激性气味，易液化，极易溶于水，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，遇到HCl形成白烟）HCl（无色、有刺激性气味，极易溶于水，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，在空气中形成白雾，遇到NH3形成白烟） H2S（无色、有臭鸡蛋气味，蛋白质腐败的产物，能溶于水，能使湿润的醋酸铅试纸变黑）烃 4个或4个碳以下的烃非金属气态氧化物：CO、CO2（直线型非极性分子）、NO（遇到空气变成红棕色）、NO2（红棕色，加压、降温会转变成无色N2O4）、SO2（无色、有刺激性气味、能使品红溶液褪色）[固态氧化物]：SO3（无色晶体、易挥发）、P2O5（白色固体、易吸湿，常用作干燥剂）、SiO2（不溶于水、不溶于普通酸的高熔点固体，但溶于氢氟酸和强碱溶液）气态卤代烃：一氯甲烷（CH3Cl）、氯乙烯（CH2＝CHCl）气态醛：甲醛（HCHO）2．题眼二：气体溶解性归纳 难溶于水的：H2、N2、CO、NO、CH4、C2H4； 微溶于水的：O2、C2H2； 能溶于水的：Cl2（1:1）、H2S（1:2.6）、SO2（1:40）； 极易溶于水的：NH3（1:700）、HCl（1:500）、HF、HBr、HI。3．题眼三：常见液态物质 无机物：液溴Br2、水（H2O）、过氧化氢（H2O2）、二硫化碳（CS2）、三氯化磷（PCl3） 有机物：一般5个碳原子以上的低级烃； 除一氯甲烷、氯乙烯之外的低级卤代烃； 低级醇； 除甲醛之外的低级醛； 低级羧酸； 低级酯。题眼四：常见物质的颜色5．题眼五：根据框图中同一元素化合价的变化为主线，即A→B→C→……型归纳 CCO CO2； H2S S SO2 SO3（H2SO4）； NH3(N2) NO NO2 HNO3； Na Na2O Na2O2； Fe FeO Fe3O4； Fe→Fe2+→Fe(OH)2 Fe(OH)3; Fe→Fe2+→Fe3+； Cl—→Cl2→ClO—； CH2=CH2 CH3CHOCH3COOH； CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH 6．题眼六：根据化学反应形式a．根据置换反应“单质+化合物=新的单质+新的化合物” 进行推理b．根据反应“化合物+化合物=单质+化合物”进行推理，常见的该类型反应有： 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 2H2S+SO2==3S↓+2H2O 8NH3+6NO2==7N2+12H2O 2xNH3+3NOx==(2x+3)/2N2+3xH2O KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O2Na2S+Na2SO3+3H2SO4(稀)==3Na2SO4+3S↓+3H2ONa2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+S↓+H2OMnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2 2FeCl3+Na2S==2FeCl2+2NaCl+S↓c．根据反应“一种物质三种物质”进行推理，常见该类型的反应有： Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O (NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O NH4HSO3NH3↑+SO2↑+H2O (NH4)2SO32NH3↑+SO2↑+H2O 4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O 2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑ 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2Od．根据反应“化合物+单质==化合物+化合物+……”进行推理，常见该类型的反应有：4NH3+5O2 4NO+6H2O 2H2S+3O2 2SO2+2H2O4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 CH4+2O2 CO2+2H2O（烃的燃烧）6FeSO4+3Cl2==2Fe2(SO4)3+2FeCl3 6FeSO4+3Br2==2Fe2(SO4)3+2FeBr3 Na2SO3+Cl2+H2O==Na2SO4+2HCl Na2SO3+Br2+H2O==Na2SO4+2HBrC+4HNO3(浓)==CO2↑+4NO2↑+2H2O Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OS+6HNO3(浓)==H2SO4+6NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OP+5HNO3(浓)==H3PO4+5NO2↑+2H2O7．题眼七：根据化学反应条件 （1）无特殊条件要求的反应 （2）点燃条件下的反应 （3）加热条件下的反应 （4）高温条件下的反应 （5）催化剂条件下的反应 （6）催化剂、加热条件下的反应 （7）催化剂、加热、加压条件下的反应 （8）浓硫酸、加热条件下的反应 （9）稀硫酸、加热条件下的反应 （10）氢氧化钠水溶液、加热条件下的反应 （11）氢氧化钠醇溶液、加热条件下的反应 （12）通电（电解）条件下的反应8．题眼八：根据常见反应的特征现象。如（1）两种物质反应既有沉淀又有气体生成的 a．双水解：主要指Al3+、Fe3+与CO32—、HCO3—、AlO2—等之间的双水解b．Ba(OH)2和(NH4)2SO4生成氨气和硫酸钡沉淀S2O32—+2H+==SO2↑+S↓+H2O（2）遇水能放出气体的 a．Li、Na、K、Ca、Ba、Mg（△）、Fe（高温）[氢后面的金属不跟水反应] b．Na2O2、NaH、CaC2、Al2S3、Mg3N2（3）加碱能产生气体的Al、Si、ZnNH4+AlN（4）加酸有沉淀生成的 如SiO32—、AlO2—、S2O32—、C6H5O—（常温下）（5）有“电解”条件的：电解熔融离子化合物：如Al2O3（l）、NaCl（l）1．周期表中特殊位置的元素①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge。②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。③族序数等于周期数3倍的元素：O。④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C。⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。⑧除H外，原子半径最小的元素：F。⑨短周期中离子半径最大的元素：P。2．常见元素及其化合物的特性①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。②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。③地壳中含量最多的元素、气态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。④最轻的单质的元素：H；最轻的金属单质的元素：Li。⑤单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。⑥最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Be、Al、Zn。⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。⑧元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。⑨元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。⑩常见的能形成同素异形体的元素：C、P、O、S。9．题眼九：常见元素的性质特征或结构特征（1）氢元素核外电子数等于电子层数的原子；没有中子的原子；失去一个电子即为质子的原子；得一个电子就与氦原子核外电子排布相同的原子；质量最轻的原子；相对原子质量最小的原子；形成单质最难液化的元素；原子半径最小的原子；形成的单质为相同条件下相对密度最小的元素；形成的单质为最理想的气体燃料；形成酸不可缺少的元素；（2）氧元素核外电子数是电子层数4倍的原子；最外层电子数是次外层电子数3倍的原子；得到两个电子就与氖原子核外电子排布相同的原子；得到与次外层电子数相同的电子即达到8电子稳定结构的原子；地壳中含量最多的元素；形成的单质是空气中第二多的元素；形成的单质中有一种同素异形体是大气平流层中能吸收太阳光紫外线的元素；能与氢元素形成三核10电子分子（H2O）的元素；能与氢元素形成液态四核18电子分子（H2O2）的元素；在所有化合物中，过氧化氢（H2O2）中含氧质量分数最高；能与氢元素形成原子个数比为1:1或1:2型共价液态化合物的元素；能与钠元素形成阴、阳离子个数比均为1:1的两种离子化合物的元素；（3）碳元素核外电子数是电子层数3倍的原子；最外层电子数是次外层电子数2倍的原子；最外层电子数是核外电子总数2/3的原子；形成化合物种类最多的元素；形成的单质中有一种同素异形体是自然界中硬度最大的物质；能与硼、氮、硅等形成高熔点、高硬度材料的元素；能与氢元素形成正四面体构型10电子分子（CH4）的元素；能与氢元素形成直线型四核分子（C2H2）的元素；能与氧元素形成直线型三核分子（CO2）的元素。（4）氮元素空气中含量最多的元素；形成蛋白质和核酸不可缺少的元素；能与氢元素形成三角锥形四核10电子分子（NH3）的元素；形成的气态氢化物（NH3）能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的元素；能与氢、氧三种元素形成酸、碱、盐的元素；非金属性较强，但形成的单质常用作保护气的元素。（5）硫元素最外层电子数是倒数第三层电子数3倍的原子；最外层电子数与倒数第三层电子数之差等于核外电子数开平方的原子；最外层电子数比次外层电子数少2个电子的原子；最外层电子数与最内层电子数之和等于次外层电子数的原子；在短周期同主族相邻周期的元素中，只有硫的核电荷数是氧的核电荷数的2倍，且硫的相对原子质量也是氧的相对原子质量的2倍；能与氢元素形成三核18电子分子（H2S分子）的元素；形成的单质密度大约是水的密度的2倍；气态氢化物与其气态氧化物反应生成黄色固体的元素。（6）氯元素最外层电子数比次外层电子数少1的非金属元素；能与氢元素形成二核18电子分子（HCl）的元素；形成单质为黄绿色气体的元素；形成的单质能使纯净的氢气安静燃烧，并发出苍白色火焰；或形成的单质能与氢气混合光照爆炸，并在空气中产生大量白雾；在短周期元素中，形成气态氢化物的水溶液和最高价氧化物的水化物均为强酸的元素；最高价氧化物的水化物为无机酸中最强酸的元素；能使湿润的KI—淀粉试纸变蓝，长时间后又变白色；能使湿润的蓝色石蕊试纸（或pH试纸）变红，长时间后又变白色；