人教版高中化学必修二第2讲：元素周期律(学生版)

元素周期律____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．了解原子核外电子的排布；2．掌握元素化合价随原子序数的递增而呈现出的周期性变化规律；3．微粒半径及大小的比较；4．掌握元素的金属性和非金属性随原子序数的递增而呈现周期性变化规律。知识点一.原子核外电子排布1．核外电子的排布规律（1）．电子层的划分电子层序数1234567……电子层符号KLMNOPQ……电子离核距离由近到远电子能量由低到高（2）．核外电子排布的一般规律．电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布；电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里。．每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)。．最外层最多能容纳的电子数目为8（K层为最外层，不超过2个电子），次外层电子数目不超过18，倒数第三层不超过32个电子。2．“10电子”“和18电子”微粒的组成规律（1）．10电子微粒单核原子或离子N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+等双核分子或离子HF、OH-等三核分子或离子H2O等四核分子或离子NH3等五核分子或离子CH4、NH4+（2）．18电子微粒单核原子或离子P3-、S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+等双核分子或离子HCl、F2、HS-三核分子H2S多核分子H2O2等知识点二.元素周期律1．定义：元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。2．实质：元素原子核外电子排布周期性变化的结果。3．化合价变化规律（主族元素）①同周期元素化合价递变规律：同一周期内，随原子序数的递增，最高正化合价由+1——+7（O、F除外）最低负化合价=主族序数-8②同一主族元素化合价递变规律：同一主族内，随电子层数递增化合价相同，最高正化合价=主族序数（O、F除外）4．粒子半径大小的比较①．同周期元素原子半径递变规律：同一周期内，随原子序数的递增，原子半径逐渐减小如：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)②．同一主族元素原子半径递变规律：同一主族内，随电子层数递增原子半径逐渐增大如：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)③．同种元素的粒子半径：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如：r(Cl－)>r(Cl)；r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)④．电子层结构相同的简单粒子，核电荷数越大，半径越小如：r(O2-)>r(F－)>r(Ne)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)5．元素金属性强弱比较同周期：从左到右，元素金属性减弱（1）结构比较法：最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强同周期：从左到右，元素金属性减弱同主族：从上到下，元素金属性增强同主族：从上到下，元素金属性增强左下右上位：左下方元素金属性较强（2）位置比较法：左下右上位：左下方元素金属性较强①最高价氧化物的水化物的碱性越强①最高价氧化物的水化物的碱性越强②②与水和酸反应越易反应或反应越剧烈③单质的还原性越强③单质的还原性越强④阳离子的氧化性越弱④阳离子的氧化性越弱6．元素非金属强弱比较同周期：从左到右，元素非金属性增强（1）结构比较法：最外层电子数越多，电子层数越少，元素非金属性越强同周期：从左到右，元素非金属性增强同主族：从上到下，元素非金属性减弱同主族：从上到下，元素非金属性减弱（2）位置比较法：左下右上位：右上方元素非金属性较强左下右上位：右上方元素非金属性较强①最高价氧化物的水化物的酸性越强①最高价氧化物的水化物的酸性越强②与氢气反应越易反应或反应越剧烈，形成的氢化物越稳定②与氢气反应越易反应或反应越剧烈，形成的氢化物越稳定③单质的氧化性越强（3）③单质的氧化性越强④阴离子的还原性越弱④阴离子的还原性越弱7．元素周期表、元素周期律的应用（1）根据元素周期表中的位置寻找未知元素（2）预测元素的性质(由递变规律推测)①比较不同周期、不同主族元素的性质如金属性Mg＞Al，Ca＞Mg，则碱性Mg(OH)2＞Al(OH)3，Ca(OH)2＞Mg(OH)2②推测未知元素的某些性质如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。（3）启发人们在一定区域内寻找新物质①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。类型一．核外电子排布规律例1．某元素X，其原子的电子层数为(n－1)，最外层电子数为(2n－1)。下列有关元素X的说法中正确的是()A．X可能是金属元素B．由X形成的含氧酸均为强酸C．X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐D．元素X的气态氢化物一定极易溶于水类型二．“10电子”和“18电子”微粒的应用例2．A＋、B＋、C－、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子，已知：①A＋＋C－=D＋E↑；②B＋＋C－=2D。请回答：(1)分别写出A＋和D反应____________。(2)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式____________。(3)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子________。类型三．微粒半径大小的比较及应用例3．已知短周期元素的四种离子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是()A．原子序数：D＞C＞B＞AB．原子半径：B＞A＞C＞DC．离子半径：C3－＞D－＞A2＋＞B＋D．氧化性：A2＋＞B＋，还原性：C3－＜D－类型四．“位、构、性”的应用例4．W、X、Y、Z是短周期元素，其部分性质如下表。W单质是淡黄色固体X在地壳中的含量居第二位Y原子最外层电子数是电子总数的eq\f(2,3)Z第三周期原子半径最小的金属元素下列说法正确的是()A．气态氢化物的热稳定性：X＞WB．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞XC．离子半径：Z＞WD．Z的氧化物中含有非极性共价键例5：几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZMRQ原子半径(×10－10m)1.860.991.431.600.750.74主要化合价最高正价＋1＋7＋3＋2＋5—最低负价—－1——－3－2下列说法中正确的是()A．X、Z、R的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应B．元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键C．X、Y、M的单质分别与水反应，Y最剧烈D．Y的氢化物的水溶液可用于雕刻玻璃例6．A、B、C、D4种短周期元素，原子序数依次增大．A、C同主族，二者可形成两种常见的化合物，其中一种是常见的严重的大气污染物；B、C、D同周期，B的最外层电子数比其最内层电子数少1．试回答下列问题：（1）写出实验室制取元素D的单质的化学方程式．（2）D与碘元素可以相互化合生成“互化物”ID，其化学性质跟D单质相似．写出化合物ID与水反应的化学方程式．（3）写出化合物B2A2的两种用途．基础演练选择题1．（2014-2015年北京市海淀区期末考试第2题）下列元素中，原子半径最大的是（）A．NaB．KC．SD．Cl2．0.05mol某金属单质与足量的盐酸反应，放出1.12LH2（标准状况），并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子，该金属元素在元素周期表中的位置是（）A．第三周期第IA族B．第四周期第IA族C．第三周期第ⅡA族D．第四周期第ⅡA族3．下列递变规律正确的是（）A．P、S、C1最高正价依次降低B．钠、镁、铝的还原性依次减弱C．HC1、HBr、HI的稳定性依次增强D．HC1O4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强4．（2014-2015年北京市西城区月考第8题）元素X、Y、Z均为短周期元素且原子序数之和为35，X、Y在同一周期，X+与Z2﹣具有相同的核外电子层结构．下列推测不正确的是（）A．三种元素的原子序数Y＞X＞ZB．三种元素的原子半径X＞Y＞ZC．同周期元素中X的金属性最强D．同周期元素中Z的最高价氧化物的水化物酸性最强5．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为14．X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，是Y原子最外层电子数的3倍．下列说法正确的是（）A．X的氢化物显酸性B．Y的氧化物是离子化合物C．ZX2的水溶液在空气中存放不易变质D．Y和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸6．（2014-2015年北京市海淀区期末考试第14题）下列排列顺序正确的是()A．原子半径：O＞N＞CB．热稳定性：H2O＞HF＞H2SC．碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2D．酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO47.（2014-2015年北京市大兴区期末考试第16题）如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是（）A．原子半径：Z＞Y＞XB．气态氢化物的稳定性：R＜WC．WX3和水反应形成的化合物是离子化合物D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应填空题8.（2014-2015年北京市海淀区期末考试第21题）元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表是元素周期表的一部分。HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClAr请回答下列问题。（1）非金属性最强的元素名称为___________，它位于元素周期表中的位置是___________。（2）硅元素的原子结构示意图是 ，其最高价氧化物是 （填“酸性”或“碱性”）氧化物。（3）硼酸（H3BO3）的酸性_________（填“>”或“<”）碳酸（H2CO3）的酸性，说明你判断的理由：______________。（4）第三周期元素的最高价氧化物对应的水化物中，有一种物质既能与强酸反应又能与强碱反应，写出这种物质跟氢氧化钠溶液反应的化学方程式。巩固提高一．选择题1．下列物质中，最易与氢气化合的是（）A．F2B．Cl2C．Br2D．I22．某元素X的气态氢化物的分子式为H2X，则X的最高价含氧酸的分子式为（）A．H2XO3B．H2XO4C．HXO3D．HXO43．已知1～18号元素的离子aW2+、bX+、cY2﹣、dZ﹣都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（）A．质子数：c＞bB．氢化物的稳定性：H2Y＜HZC．离子的还原性：Y2﹣＜Z﹣D．原子半径：r（X）＜r（W）4．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示．下列说法正确的是（）A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B原子半径的大小顺序为：rX＞rY＞rZ＞rW＞rQC．离子Y2﹣和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强5．元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置．下列说法正确的是（）A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较低C．若M+和R2﹣的核外电子层结构相同，则原子序数：R＞MD．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甲乙丙6．(2014-2015年北京市西城区期末考试第22题)短周期主族金属元素甲、乙、丙在元素周期表中的相对位置如图所示，下列判断不正确的是（）A.原子半径：甲<乙[来源:Z|xx|k.Com]B.最外层电子数：甲>乙C.最高价氧化物对应的水化物的碱性：丙>乙D.金属性：丙<乙A、B、C、D、E均为短周期主族元素，B、C、D在周期表中的位置关系如下所示。A是短周期中原子半径最小的元素，A、B、C三种元素的原子序数之和等于D元素的原子序数，E是短周期中最活泼的金属元素。下列说法错误的是()BCDA.简单离子的半径大小关系：B＞C＞EB．C元素的气态氢化物比D元素的气态氢化物稳定性弱C．由A、B两种元素组成的离子化合物BA5中，阴、阳离子个数比为1∶1D．由C、D、E三种元素组成的某种化合物，其水溶液能与盐酸反应产生气体8．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是()A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY＞XmRD．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸填空题9．（2014-2015年北京市西城区期末考试B卷第1题）A、B、C、D、E、F、G为6种短周期主族元素，其原子序数依次增大。A、C可形成A2C和A2C2两种共价化合物，B的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差为2，D和A同主族，E是地壳中含量最高的金属元素，F和C同主族且可形成FC2和FC3两种化合物。（1）G的元素名称____________，在元素周期表中的位置是_______________。（2）下列说法正确的是____________（填序号）。a.FC2具有漂白性，是因其具有强氧化性b.A2C和A2C2分子中所含的化学键类型不完全相同c.B的氢化物与G的氢化物相遇观察不到明显的现象d.将E的单质放入F的最高价氧化物对应水化物的浓溶液中可能观察不到明显现象（3）工业上冶炼E的单质反应的化学方程式是________________________。（4）由上述6种元素中的4种元素组成化合物X，X既能与热的NaOH溶液反应，也能与稀盐酸反应，且均能生成无色气体。①X的化学式是________________________。②X的溶液与稀盐酸反应的离子方程式是________________________。10．周期表中短周期6种元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大。A的原子半径最小，A和D、C和F分别同主族，F的单质是黄色固体，B所形成的化合物种类最多，E的最外层电子数等于其电子层数。（1）写出工业制备E单质的化学方程式____________________。（2）写出一种由其中两种元素组成的18电子微粒________（写化学式）。（3）由A、C元素组成的化合物甲与由D、C元素组成的化合物乙反应可制备O2，请写出乙化学式。（4）3molDABC和2molDC混合，在密闭容器中加热使之充分反应，然后趁热排出气体物质，容器内残留物的成分及物质的量分别是____________________。选择题1．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：下列叙述正确的是（）元素代号LMQRT原子半径/nm0.1600.1430.1020.0740.075主要化合价+2+3+6、﹣2﹣2﹣3A．T的氢化物水溶液呈酸性B．L、M的单质与稀盐酸反应速率：M＞LC．R的氢化物H2R分子中有10个电子D．L、Q形成的简单离子核外电子数相等2．依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是（）A．H2Se（硒化氢）比H2S稳定B．Si、Ge（锗）均可做半导体材料C．Mg（OH）2的碱性比Be（OH）2的弱D．H3BO3（硼酸）的酸性比H2CO3的强3．电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是：HXO4>H2YO4>H3ZO4。下列判断中不正确的是（）A．阴离子的半径：X>Y>ZB．单质的氧化性：X>Y>ZC．元素的非金属性：X>Y>ZD．气态氢化物的稳定性：X>Y>Z短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如下图所示。下列说法正确的是()A.W的非金属性比Z的弱B.W的最高价氧化物对应的水化物是强酸C.Y的原子半径在同周期主族元素中最大D.Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强5．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为14．X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，是Y原子最外层电子数的3倍．下列说法正确的是（）A．X的氢化物显酸性B．Y的氧化物是离子化合物C．ZX2的水溶液在空气中存放不易变质D．Y和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸6．下图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是()A．原子半径：Z＞Y＞XB．气态氢化物的稳定性：R﹤WC．WX3和水反应形成的化合物是离子化合物D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应填空题：7．A、B、C、D、E都为短周期元素，A是相对原子质量最小的元素；B的+1价阳离子和C的﹣1价阴离子都与氖原子具有相同的电子层结构；D在C的下一周期，可与B形成BD型离子化合物；E和C为同一周期元素，其最高价氧化物对应的水化物为一种强酸．请根据以上信息回答下列问题．（1）B元素在元素周期表中的位置是第周期族．（2）画出D元素的原子结构示意图．（3）与E的氢化物分子所含电子总数相等的分子是（举一例、填化学式，下同）、离子是．（4）D的单质与B的最高价氧化物对应的水化物的溶液发生反应的离子方程式为．8．短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大．A和B形成4个原子的分子，A和C形成3个原子的分子，且两种分子均含有10个电子．D的阳离子的电子层结构与氖相同，且与A同主族．E的常见氧化物有两种，其中一种能使品红溶液褪色．（1）F在周期表中的位置是．（2）C和D可形成原子个数比为1：1的化合物甲，甲中含有的化学式是．甲可与CO2反应，若反应中转移电子数为3.01×1023，则所得气体产物的体积在标准状况时是L．（3）C、D、E三种元素可组成质量比为8：5.75：4的某种化合物．实验室检验该化合物中所含阴离子的操作方法及有关实验现象是：取少量含该阴离子的溶液，，则证明原溶液中含有该阴离子．（4）M是一种常见的金属单质，与元素F的单质转化关系如下图所示：FPQ，P→Q反应的离子方程式是．（5）E与F可形成一种相对分子质量是135的共价化合物乙．乙在橡胶硫化时，可以做硫的溶剂．乙遇到水时可以反应生成三种中学常见的物质，其中一种是使品红溶液褪色的E的氧化物，一种是黄色固体．乙和水反应的化学方程式是．__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________选择题1．下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是（）A．Li、Na、KB．Ba2+、Ca2+、Mg2+C．Ca2+、K+、Cl-D．N、O、F2．已知1—18号元素的离子、、都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是()A．质子数c＞b B．离子的还原性Y2-＞Z-C．氢化物的稳定性H2Y＞HZ D．原子半径X＜W3．四种元素的微粒Am+、Bn-、CP-、Dq+都有相同的电子层结构，下列化合物中都是以最高价态化合而成，其阳离子半径和阴离子半径之比最大的是（）A．AB B．AC2 C．DC D．D2B4．X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是（）A．元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜Y＜XB．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4C．3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定D．原子半径由大到小的顺序为Z＞X＞Y短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是（）A.X的氢化物溶于水显酸性B.Y的金属性小于Na的金属性C.Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质D.X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸6．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知 ()A．X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YB．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YC．X元素形成的单核阴离子还原性大于YD．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性7．元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如右表所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸，则下列判断正确的是 ()A．非金属性：Z＜T＜XB．R与Q的电子数相差24C．气态氢化物稳定性：R＜T＜QD．最高价氧化物的水化物的酸性：T＞Q二、填空题8．现有七种短周期主族元素，其原子序数按A、B、C、D、E、F、G的顺序递增。A元素的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于0，且A是形成化合物种类最多的元素；C原子能形成分别含10电子、18电子的两种阴离子，且C与F位于同一主族；D单质投入冷水中反应缓慢，投入沸水中迅速产生气泡；E的简单阳离子是同周期元素所形成的简单离子中半径最小的。回答下列问题：(1)