高考化学一轮复习课件专题5微观结构与物质的多样性第2讲（69张）

第2讲元素周期律和元素周期表【2019·备考】最新考纲：1.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。2.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3.以ⅠA族和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。考点一元素周期表(频数：★★☆难度：★★☆)2.元素周期表的编排原则原子序数最外层电子数电子层数3.元素周期表的结构(1)周期(7个横行，7个周期)。

短周期长周期序号一二三四五六七元素种数___________________________________0族元素原子序数___________________________________2881818323221018365486118ⅢBⅡBⅠA族元素不等同于碱金属元素，H元素不属于碱金属元素；②元素周期表第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族；1.(RJ必修2·P112改编)下列化合物仅由主族元素组成的是(

)A.Cu3P B.FeSC.XeF6 D.Mg3N2答案D2.(RJ必修2·P1110改编)(1)填空：元素甲乙丙丁原子序数

元素符号

周期

族

(2)写出丙单质分别与乙和丁单质反应的化学方程式_______________________________________________________________；_____________________________________________________________。3.根据SJ必修2·P7图1－5“元素周期表”填写(1)甲、乙是元素周期表中同一主族的相邻两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是_____________________________________________。(2)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，若原子序数甲的为m，则乙的原子序数可能为_______________________________________________。答案(1)x＋2、x＋8、x＋18、x＋32(或者x－2、x－8、x－18、x－32)(2)m＋1、m＋11、m＋254.(溯源题)(2017·课标全国Ⅲ，12)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。由此可推断(写元素符号)W：____；X：____；Y：____；Z：____。并判断下列说法是否正确(1)氢化物沸点：W＜Z(

)

WX

Y

Z(2)氧化物对应水化物的酸性：Y＞W(

)(3)化合物熔点：Y2X3＜YZ3(

)(4)简单离子的半径：Y＜X(

)答案N

O

Al

Cl

(1)×

(2)×

(3)×

(4)√探源：本考题源于SJ必修2P9“问题解决”，对元素周期表的“位置—结构—性质”进行了考查。题组一元素周期表的结构1.关于元素周期表的说法正确的是(

)A.第ⅠA族的元素都为金属元素B.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强C.过渡元素全部是金属元素D.周期表中有7个主族，7个副族，一个0族，一个Ⅷ族，共16个族16个纵行解析第ⅠA族的元素除氢元素外都为金属元素，A错误；第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强，B错误；过渡元素全部是金属元素，C正确；周期表中有7个主族，7个副族，一个0族，一个Ⅷ族(含3个纵行)，共16个族18个纵行，D错误。答案C2.结合如图所示的元素周期表，回答下列问题：(1)表中所列元素，属于短周期元素的有________(填字母，下同)，属于主族元素的有________；b元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期________族。(2)f元素位于第________周期________族，请按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。解析(1)根据元素周期表的结构知：第一周期有2种元素，第二、三周期各有8种元素，分别位于第1、2、13～18纵行，第四、五、六、七周期为长周期，包含1～18纵行，由此可找出各元素在元素周期表中的位置。(2)第三周期ⅥA族元素为硫(S)，原子序数为16，相对原子质量为32。题组二根据元素周期表的构成多角度确定元素角度1用“元素原子的特殊结构”推导元素3.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)原子的最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素(

)(2)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数(

)(3)最外层电子数等于或大于3(小于8)的元素一定是主族元素(

)(4)原子的最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素氦(

)(5)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期(

)(6)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期(

)答案(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)√

(6)√角度2根据“族与周期的关系”推导元素4.根据“元素符号”填空(前20号元素)(1)主族序数与周期数相同的元素有________。(2)主族序数是周期数2倍的元素有________，主族序数是周期数3倍的元素有________。(3)周期数是主族序数2倍的元素有________，周期数是主族序数3倍的元素有________。答案(1)H、Be、Al

(2)C、S

O

(3)Li、Ca

Na角度3根据元素在周期表中位置确定元素5.(名师改编)甲～戊五种短周期元素(除稀有气体元素外)在元素周期表中的位置如下所示，其中元素戊的原子半径在同周期中最小。下列有关判断一定正确的是(

)A.甲、丁位于第ⅠA族，均为碱金属元素B.五种元素中，原子半径最大的元素为丁C.甲、乙、丙三种元素组成的物质中只含共价键D.五种元素的最高价氧化物对应的水化物中只有一种强酸解析由于第一、二、三周期为短周期，故甲只能是H，丁为Na，乙、丙为第二周期元素，戊为第三周期原子半径最小的元素，故戊为Cl，根据乙、丙和戊的位置关系可知乙、丙分别为N、O。A项，H位于第ⅠA族，但不是碱金属元素，错误；B项，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故Na的原子半径最大，正确；C项，H、N、O三种元素可组成HNO3、HNO2、NH4NO3等物质，其中HNO3和HNO2中均只含共价键，但NH4NO3中含有共价键和离子键，错误；D项，N、Cl两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3和HClO4，且HNO3和HClO4均为强酸，错误。答案B6.如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为(

)A.5x＋10 B.5xC.5x＋14 D.5x＋16答案A【规律总结】同主族、邻周期元素的原子序数差的关系①ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。②ⅡA族和0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。考点二元素周期律及其应用(频数：★☆☆难度：☆☆☆)1.元素周期律原子序数核外电子排布2.具体表现形式＞＋1＋7主族序数增强减弱减弱增强金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。3.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比较不同主族、不同周期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)2(填“＞”、“＜”或“＝”)。②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_____溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知单质砹应为_____色固体，与氢_____化合，HAt_____稳定，水溶液呈_____性，AgAt_____溶于水等。＞＞难有难不酸不1.根据教材内容判断正误(1)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小(

)(2)第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7(

)(3)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强(

)(4)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强(

)(5)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱(

)答案(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×2.(RJ必修2·P298改编)下列各组物质的性质比较中不正确的是(

)A.热稳定性：SiH4>PH3>H2SB.酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4C.碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3D.氧化性：F2>Cl2>Br2答案A3.(溯源题)(新课标全国Ⅰ改编)X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。请根据元素周期律及相关内容排序(1)原子最外层电子数：________。(2)单质沸点：________。(3)离子半径：________。(4)原子序数：________。答案(1)Z＞X＞Y

(2)Y＞X＞Z

(3)X2－＞Z－＞Y＋

(4)X＞Y＞Z探源：本考题源于教材SJ必修2P5“活动与探究”及其拓展，对同周期、同主族元素性质的递变规律进行了考查。题组一微粒半径比较1.下列各组微粒半径大小顺序正确的是(

)A.r(O)＞r(Cl)＞r(S)＞r(P) B.r(Al3＋)＞r(Mg2＋)＞r(Ca2＋)＞r(Ba2＋)C.r(H＋)＞r(Al3＋)＞r(Mg2＋)＞r(K＋) D.r(Cs)＞r(K)＞r(Na)＞r(Li)解析比较微粒半径大小有以下原则：①同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小，所以A项中r(P)＞r(S)＞r(Cl)＞r(O)，错误；②核外电子排布相同，核电荷数越大，元素离子半径越小，r(Mg2＋)＞r(Al3＋)，B、C项错误；③同主族元素原子半径从上到下逐渐增大，D项正确。答案D2.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－解析aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同电子层结构，则A、B在下一周期，为金属元素，且原子序数A＞B，C、D在上一周期，为非金属元素，且原子序数D＞C，A.由电子层数越多的原子序数越大，同周期从左向右原子序数增大，所以原子序数为A＞B＞D＞C，故A错误；B.电子层越多，半径越大，同周期原子序数越大，半径越小，则原子半径为B＞A＞C＞D，故B正确；C.具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，原子序数为A＞B＞D＞C，则离子半径为C3－＞D－＞B＋＞A2＋，故C错误；D.金属性越强，其阳离子的氧化性越弱，金属性为B＞A，则氧化性：A2＋＞B＋，非金属性：C＜D，则还原性：C3－＞D－，故D错误；故选B。答案B【规律总结】微粒半径的大小比较拓展比较下列微粒半径大小，用“＞”或“＜”填空。(1)Na________Mg________Cl(2)Li________Na________K(3)Na＋________Mg2＋________Al3＋(4)F－________Cl－________Br－(5)Cl－________O2－________Na＋________Mg2＋(6)Fe2＋________Fe3＋答案(1)＞＞(2)＜＜(3)＞＞(4)＜＜(5)＞＞＞(6)＞题组二元素金属性、非金属性强弱比较3.不能判断甲比乙非金属性强的事实是(

)A.常温下甲能与氢气直接化合，乙不能B.甲的氧化物对应的水化物酸性比乙强C.甲的得电子能力比乙强D.甲、乙形成的化合物中，甲显负价，乙显正价解析元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，与氢气化合越容易，与氢气化合时甲单质比乙单质容易，元素的非金属性甲大于乙，不选A；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，甲、乙的氧化物不一定是最高价氧化物，不能说明甲的非金属性比乙强，选B；元素的非金属性越强，得电子能力越强，甲的得电子能力比乙强，能说明甲的非金属性比乙强，不选C；甲、乙形成的化合物中，甲显负价，乙显正价，则甲的得电子能力强于乙，所以能说明甲的非金属性比乙强，不选D。答案B4.(2018·海淀二模)下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是(

)解析金属元素金属性越强，其单质化学性质越活泼，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，A、B正确；非金属性越强，其单质越易与H2发生化合反应，D正确；C中SO2并不是S元素的最高价氧化物，无法以此为依据判断S、C元素的非金属性强弱，错误。答案C【方法总结】金属性和非金属性强弱的判断方法题组三元素周期律的综合应用5.下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是(

)A.密度：Na＞KB.0.1mol·L－1溶液的pH：NaOH＞LiOHC.还原性：I－＞Br－D.Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg更剧烈解析密度为物理性质，与元素周期律无关，A项选；同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，氢氧化物的碱性逐渐增强，碱性：NaOH＞LiOH，则同浓度的两种溶液，NaOH的pH大，能用元素周期律解释，B项不选；溴的非金属性强于碘，所以碘离子的还原性强于溴离子，可用元素周期律解释，C项不选；同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，金属单质的还原性逐渐减弱，因此Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg更剧烈，可用元素周期律解释，D项不选。答案A6.X、Y、Z是三种主族元素，如果Xn＋阳离子与Yn－阴离子具有相同的电子层结构，Zn－阴离子半径大于Yn－阴离子半径，则三种元素的原子序数由大到小的顺序是(

)A.Z＞X＞Y B.X＞Y＞ZC.Z＞Y＞X D.X＞Z＞Y解析根据“序、层”规律可知，X元素在Y元素的下一周期，Z元素在X同周期或下几个周期，故三种元素的原子序数大小顺序为Z＞X＞Y。答案A【方法指导】1.“序、层”规律 (1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，即阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。 (2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。2.“序、价”规律

在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。热点说明：由于晶体类型在必修中不再要求，所以沸点比较失去了理论依据，但在一些高考题目中，对于沸点高低有所涉及，所以现将沸点高低比较及应用总结如下：物质沸点高低是由构成物质质点间作用力大小决定的。物质质点间作用力包括分子间作用力和各种化学键。以下是常见的几种比较物质沸点高低的方法。1.根据物质状态判断即物质沸点高低按常温下的状态：固体＞液体＞气体。如：NaCl＞H2O＞CO2。2.根据物质不同结构特点判断(1)原子晶体：原子晶体间键长越短、键能越大，共价键越稳定，物质熔、沸点越高，反之越低。如：金刚石(C—C)＞晶体硅(Si—Si)。(2)离子晶体：离子晶体中阴、阳离子半径越小，电荷数越多，则离子键越强，熔、沸点越高，反之越低。如KCl＞KBr。(3)分子晶体：分子晶体分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，反之越低。①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔、沸点越高。如：CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4。②因为氢键＞范德华力，所以存在分子间氢键的物质沸点高于由只存在范德华力的物质。如：乙醇＞氯乙烷；HF＞HCl。沸点大小比较[模型解题]1.比较下列化合物熔沸点的高低(填“＞”或“＜”)。(1)CO2________SO2(2)NH3________PH3(3)O3________O2(4)Ne________Ar答案(1)＜(2)＞(3)＞(4)＜2.通过比较归纳可以加深对化学物质的认识。下列比较或归纳一定正确的是(

)A.稳定性：NH3＞PH3＞H2SB.酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4C.离子半径：阴离子＞阳离子D.熔沸点：离子化合物＞共价化合物答案B3.(2015·课标全国Ⅰ，12)W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18，下列说法正确的是(

)A.单质的沸点：W>XB.阴离子的还原性：W>ZC.氧化物的水化物的酸性：Y<ZD.X与Y不能存在于同一离子化合物中解析W的L层无电子，则W为氢元素。X的L层为5个电子，则X为氮元素。Y、Z的L层均为8个电子，均在第三周期，最外层电子数之和为12。Y、Z的最外层电子数可能分别为5、7或6、6(若为4、8，则Z为Ar，不是主族元素)，若为6、6，则Y为氧元素(不在第三周期)，不可能，所以Y为磷元素，Z为氯元素。A项，N2的相对分子质量大于H2，分子间的作用力强，所以N2的沸点高于H2，错误；B项，因为氢的非金属性弱于氯(可根据HCl中氢显＋1价判断)，所以H－还原性强于Cl－，正确；C项，由于没有说明是最高价氧化物的水化物，所以氯元素的氧化物的水化物的酸性不一定大于磷元素的氧化物的水化物，如H3PO4的酸性强于HClO，错误；D项，如离子化合物(NH4)3PO4中同时存在氮和磷两种元素，错误。答案B物质沸点在化学中的应用问题1通过沸点高低说明SO2易液化、液溴易挥发，浓硫酸难挥发。________________________________________________________________________________________________________________________________提示物质的沸点相对较高者，则该物质较易被液化。NH3(－33.35℃)。物质的沸点越低，则越容易挥发(气化)，如液溴(58.78℃)易挥发、浓硫酸(338℃)难挥发等。问题2根据沸点说明如何分离空气。__________________________________________________________________________________________________________________________________提示通常是利用氮气的沸点(－195.8℃)比氧气的沸点(－183℃)低而控制温度对液态空气加以分离制得。问题3根据沸点解释浓硫酸制取氯化氢；钠制取钾。_______________________________________________________________________________________________________________________________提示浓硫酸制备氯化氢，是利用浓硫酸的高沸点，以高沸点的酸制备低沸点酸；钠的沸点(882.9℃)高于钾的沸点(774℃)，故可以通过控制温度使钾呈气态，钠呈液态。应用平衡移动，使反应发生。问题4工业上用Al2O3为原料通过电解法冶炼Al时，为什么要加入冰晶石？__________________________________________________________________________________________________________________________________提示这是因为Al2O3的熔点高(2045℃)，而加入冰晶石后可以使Al2O3在1000℃左右熔解在冰晶石中。[试题分析](2016·课标全国Ⅰ，10)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L－1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(

)A.原子半径的大小W<X<YB.元素的非金属性Z>X>YC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸解题思路：黄绿色气体是氯气、具有漂白性的q为HClO，联想和氯气的光照反应，找准突破口，顺藤摸瓜不难得出W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。本题有难度，常由于物质的某个性质未掌握好错推X、Y，若不明白H2O和H2O2在常温常压下都为液态也会误选。原子半径大小排序为H＜O＜C，即W＜Y＜X(C与O同周期，原子序数大者半径小，H的原子半径是所有原子中最小的)，故A错误。元素非金属性，O＞C，即Y＞X，故B错误。Y为氧元素，其氢化物为H2O或H2O2，常温下均为液态，故C正确。X为碳元素，其最高价氧化物的水化物为碳酸，是弱酸，故D错误。正确答案：C[真题演练]1.(2017·课标全国Ⅰ，12)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是(

)A.X的简单氢化物的热稳定性比W强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D.Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期解析W为氮元素，Y为钠元素，X、Y、Z形成的盐，加入盐酸生成黄色沉淀及刺激性气体，结合四种元素均是短周期元素，说明是Na2S2O3与盐酸反应生成S和SO2：Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O，X为氧元素，Z为硫元素。A项，O的非金属性强于N，稳定性：H2O>NH3，正确；B项，O2－、Na＋均具有Ne的电子层结构，B正确；C项，Na2S溶液因S2－水解呈碱性，蓝色石蕊试纸不变色，错误；D项，S和O同属于第ⅥA族，S与Na同属于第三周期，正确。答案C2.(2017·课标全国Ⅱ，9)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族，下列叙述正确的是(

)A.原子半径：d>c>b>a B.4种元素中b的金属性最强C.c的氧化物的水化物是强碱

D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强解析a、b、c、d分别为O、Na或Mg、Al、S。A项，原子半径b＞c＞d＞a，错误；B正确；C项，c的