新高一化学（初升高）暑假课（人教版）第15讲 元素周期律 学生版

第15讲元素周期律1、认识原子核外电子排布，元素最高化合价和最低价和原子半径随元素原子序数递增而呈现周期性的变化规律。2、、以第三周期元素为例构建元素周期律，认识元素同周期元素的金属性、非金属性等随原子序数递增而呈现的周期性变化的规律。3、由元素“位置—结构—性质”认识元素性质，由“结构—性质—用途”认识物质性质。4、认识元素周期律的含义和实质。5、认识元素性质与原子结构的关系。一、1～18号元素性质的周期性变化规律1、原子最外层电子排布变化规律周期序号原子序数电子层数最外层电子数结论第一周期1→211→2同周期由左向右，元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8，第一周期除外)第二周期3→10第三周期11→18规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素原子的2、原子半径的变化规律(稀有气体除外)周期序号原子序数原子半径/nm结论第一周期10.037同周期由左向右元素的(不包括稀有气体)第二周期3→90.152→0.071第三周期11→170.186→0.099规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素的3、元素的主要化合价周期序号原子序数主要化合价结论第一周期1→2＋1→0①同周期由左向右，元素的(＋1→＋7，O和F无最高正价)；②元素的最低负价由价逐渐升高至价；③最高正价＋|最低负价|＝8第二周期3→9最高价(不含O、F)最低价第三周期11→17最高价最低价规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素的二、同周期元素金属性和非金属性的递变规律1、预测：元素性质的递变规律第三周期元素电子层数，由左向右核电荷数依次增多，原子半径依次，失电子的能力依次，得电子的能力依次，预测它们的金属性依次，非金属性依次。2、实验探究：金属性的递变规律(1)Na、Mg元素金属性强弱比较原理金属与水反应置换出H2的难易程度操作现象镁条表面附着剧烈反应，溶液变成浅红色化学反应－Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑结论结合Na与水的反应的现象，Na与水反应置换H2比Mg，则金属性：(2)Mg、Al元素金属性强弱比较原理金属的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱物质Al(OH)3Mg(OH)2操作现象A中沉淀B中沉淀C中沉淀D中沉淀A、B、C、D试管中的离子方程式A：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2OB：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC：Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2OD：结论Al(OH)3是两性氢氧化物，其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性：3、信息获取：非金属性的递变规律SiPSCl最高价氧化物对应水化物的酸性H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4强酸酸性：结论同周期中，从左到右，元素的非金属性逐渐4、元素周期律(1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。元素的原子半径、化合价、金属性与非金属性都属于元素的性质。(2)实质：元素性质的周期性变化是元素原子的周期性变化的必然结果。三、金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律1．元素周期表与元素周期律的关系(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。(2)元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律同周期元素从左到右金属性逐渐，非金属性逐渐；同主族元素从上到下金属性逐渐，非金属性逐渐。2．元素周期表的金属区和非金属区(1)金属性强的元素在周期表的方，最强的是(放射性元素除外)；非金属性强的元素在周期表的方(稀有气体除外)，最强的是。(2)分界线附近的元素，既能表现出一定的，又能表现出一定的，故元素的与之间没有严格的界线。3．元素化合价与元素在周期表中位置的关系(1)价电子①定义：可在化学反应中发生变化，与元素的化合价有关的电子。②具体内容：主族元素的价电子＝，过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。(2)化合价规律①同主族元素的最高正价和最低负价相同(O、F除外)。②主族元素最高正化合价＝＝(O、F除外)。③非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于(最低负价等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数，H除外)。四、元素周期表和元素周期律的应用1．科学预测(1)预测元素及其化合物的性质①比较不同周期，不同主族元素的性质如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则由碱性：Mg(OH)2Al(OH)3、Ca(OH)2Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2Al(OH)3。②推测未知元素的某些性质例如：已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2溶。根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为色固体，与氢化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt溶于水等。(2)指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。2．寻找有特殊用途的新物质五、元素周期表中主族元素性质的递变规律内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)电子层结构电子层数，最外层电子数电子层数，最外层电子数原子半径离子半径阳离子、阴离子半径逐渐；r(阴离子)r(阳离子)逐渐主要化合价最高正价：升高(O、F除外)最低负价＝(H除外)最高正价＝(O、F除外)得电子能力失电子能力金属性非金属性离子的氧化性、还原性阳离子的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐阳离子的氧化性逐渐，阴离子的还原性逐渐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逐渐变易，气态氢化物的稳定性逐渐气态氢化物的形成逐渐变难，气态氢化物的稳定性逐渐考点一：元素性质的递变规律例1．（2023上海市吴淞中学高一期末）按卤素原子核电荷数递增的顺序，下列变化递减的是A．原子半径B．单质的氧化性C．单质的熔沸点D．单质的密度考点二：元素周期律例2．（2023北京汇文中学校高一期末考）下列事实不能用元素周期律解释的是A．碱性：B．酸性：C．还原性：D．热稳定性：考点三：元素的推断与元素周期律的应用例3.（2023重庆市育才中学校高一期末考）X、Y、Z、W为原子序数逐渐增加的四种常见的短周期主族元素。Y为短周期主族元素中原子半径最大的元素，Z元素的最外层电子数是X最外层电子数的3倍，且Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法正确的是（）A．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：X>YB．Z元素位于元素周期表中第三周期第ⅣA族C．简单离子半径：Z>WD．氧化物的水化物的酸性：W>Z1、（2023上海市吴淞中学高一校考期末）按卤素原子核电荷数递增的顺序，下列变化递减的是（）A．原子半径B．单质的氧化性C．单质的熔沸点D．单质的密度2、（2023吉林长春吉大附中实验学校高一期末）2023年是元素周期表诞生的第154年，下列说法正确的是A．第一张元素周期表的制作者是门捷列夫，他将元素按照相对原子质量由小到大排列B．国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将第118号元素命名为Og，它是一种自然界中存在的元素C．人们依据元素周期表和元素周期律知识，在金属和非金属的分界处寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料D．门捷列夫曾经预言了“类铝”元素的存在，后来化学家发现了它，这种元素是锗3．（2023天津河西高一期末）下列比较中不正确的是（）A．还原性：Cl-<Br-B．酸性：H2SO4<H3PO4C．非金属性：O>SD．金属性：Na>Mg>Al4．（2023北京师大附中高一期末）下列各组元素性质递变情况不正确的是A.原子半径N<P<ClB.最外层电子数Li<Be<BC.金属性Na<K<RbD.氢化物稳定性P<S<Cl5．（2023天津市海河中学校高一考期末）下列各组元素性质递变情况错误的是A．C、N、O原子半径依次增大B．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多C．Si、P、S元素最高正化合价依次升高D．Li、Na、K的金属性依次增强6．（2023上海市建平中学高一校考期末）下列事实正确，且能用于判断氯、硫非金属性强弱的是（）A．酸性：HCl>H2SB．还原性：S2->Cl-C．沸点：S>Cl2D．热稳定性：H2S>HCl7、（2023北京八中高一校考期末）1911年卢瑟福用粒子(即氦核)轰击，得到，由此发现了质子：。下列叙述不正确的是（）A．的中子数为9B．原子半径：O＞NC．非金属性：O＞ND．稳定性：8、（2023北京师大附中高一期末）2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷（37Rb）同周期。下列说法不正确的是A.In是第五周期第ⅢA族元素B.11549In的中子数与电子数的差值为17C.原子半径：In>AlD.碱性：In(OH)3>RbOH9、（2023重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考期末）下图是元素周期表的一部分。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAVAⅥAⅦA02①②③④⑤3⑥⑦⑧⑨⑩(1)①-⑩元素中最稳定的原子是_______(填元素符号)；形成的气态氢化物稳定性最强的是_______(填氢化物的化学式)。(2)①和⑦金属性相似，①的最高价氧化物对应的水化物与KOH溶液反应的离子方程式为_______。(3)某同学设计了如下实验证明非金属性③>②>⑧。已知是不溶于水的白色胶状沉淀，易挥发。该同学打开分液漏斗活塞，观察到A中产生气泡，B中出现白色胶状沉淀即认为非金属性③>②>⑧。请问该同学的结论合理吗_______(答“合理”或“不合理”)，原因是_______。10、（2023广州四十七中高一校考期末）随原子序数的递增，八种短周期元素(用字母X等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题：(1)f在元素周期表的位置是_______。(2)比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：_______。(用化学式表示)(3)化合物中化学键的类型为_______。(4)选取上述非金属元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式_______。(5)e、f的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为_______。(6)称为拟卤素，性质与卤素类似，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______。(7)比较g、h元素的非金属性除了比较其单质与氢气化合难易、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物水化物酸性之外，请你再设计一个简单的实验证明：_______。1、（2023重庆实验外国语学校高一校考期末）下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述正确的是（）A．随着核电荷数的增加，碱金属单质熔、沸点依次降低，密度依次减小B．碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时生成氧化物C．根据同主族元素性质的递变规律推测At与化合较难D．根据F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱，可推出HF、HCl、HBr、HI的还原性及热稳定性依次减弱2、（2023重庆市第十一中学校高一校考期末）已知硒(34Se)的最外层有6个电子，砷(33As)最外层有5个电子，依据元素周期表和周期律的知识判断，下列错误的是（）A．非金属性：S>Se>AsB．酸性：H2SO4>H2SeO4>H3AsO4C．热稳定性：HCl>H2Se>HBrD．还原性：H2Se>HBr>HCl3、（2023嘉祥县第一中学校高一考期末）下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价，以下叙述正确的是（）元素代号LMQRT原子半径/nm0.1600.1430.0890.1020.074主要化合价+2+3+2+6、-2-2A．气态氢化物的稳定性为R＞T B．L、M的简单离子半径L＜MC．单质L比Q更容易与稀盐酸反应产生H2 D．L2+与R2-的核外电子数相等4、（2023重庆实验外国语学校高一校考期末）下表给出了X、Y、Z、W四种1-18号元素的部分信息，请根据这些信息判断下列说法中正确的是（）元素XYZW原子半径(nm)0.1020.160.0740.099最高正价或最低负价+6+2-2-1A．原子序数Y>X>Z>WB．Y单质可与NaOH溶液反应得到氢气C．Z的最高正价为+6D．W的单质与水反应可得到漂白性物质5、（2023山东聊城高一校联考期末）如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，原子序数a、b、c、d、e所对应的元素分别为A、B、C、D、E，则下列说法正确的是（）A．和属于同种核素B．B和C的最高价氧化物对应的水化物可以反应C．简单气态氢化物的稳定性：D．A和B只能形成一种化合物6、（2023北京师大附中高一校考期末）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表，下列说法正确的是（）元素代号XYZNMRQ原子半径/nm0.371.861.430.880.990.750.74最高正价+1+1+3+3+7+5最低负价-1-1-3-2A．离子半径：Y＞Z＞MB．简单氢化物稳定性：R＞QC．Y和Q形成的两种化合物中，阴、阳离子个数比不同D．Y、Z、M三种元素的最高价氧化物的水化物两两之间能反应7、（双选）（2023河北邢台一中高一校考期末）短周期主族元素X、Y、Z、W、R，它们的原子序数依次增大，X是主族元素中原子半径最小的元素，Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍，Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是（）A．原子半径：B．W、R的最高价氧化物对应的水化物的酸性：C．X与Y只能形成一种化合物D．Y、Z、W、R的简单气态氢化物的热稳定性：8、（2023广东省广州大学附属东江中学高一期末）X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法中正确的是（）A.原子半径：Z>W>X>YB.氧化物对应水化物的酸性：W>Z>XC.四种元素氢化物的沸点：W>Z>Y>XD.四种元素对应阴离子的还原性：W>Z>Y>X9、（2023北京西城北京师大附中高一期末）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和加热装置已略去，气密性已检验)。实验过程：I.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。II.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。III.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。IV.……(1)A中利用浓盐酸和MnO2固体的反应制备氯气，反应的离子方程式是______。(