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第二節(jié) 元素周期律,考綱要求 1.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)，以第三周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。2.以ⅠA和ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。3.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。,一、內(nèi)容和實(shí)質(zhì) 1．內(nèi)容 元素的性質(zhì)隨著 的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。 2．實(shí)質(zhì) 元素原子 的周期性變化。,考點(diǎn)一 元素周期律,原子序數(shù),核外電子排布,二、同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律(以第三周期為例),三、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 1．對(duì)堿金屬 2．對(duì)鹵素,3．元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,四、元素化合價(jià)的規(guī)律 1．對(duì)主族元素 最高正價(jià)＝____________＝___________________ 最低負(fù)價(jià)＝主族序數(shù)－8 2．注意 (1) 沒(méi)有負(fù)價(jià)。 (2)F沒(méi)有正價(jià)，O沒(méi)有＋6價(jià)，但在OF2中O為＋2價(jià)。,主族序數(shù),最外層電子數(shù),金屬,1．同主族從上到下，酸性：HFHClHBr，這種比較方法正確嗎？ 提示：不正確。同主族從上到下，非金屬性減弱，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性減弱。酸性：HClO4HBrO4，而不能用無(wú)氧酸判斷。,2．判斷正誤，正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“” (1)同一周期從左至右，單質(zhì)的活潑性逐漸增強(qiáng)。( ) (2)第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強(qiáng)。( ) (3)ⅠA族元素的金屬性不一定比ⅡA族的強(qiáng)。( ) (4)電子層數(shù)多，原子半徑不一定大。( ) (5)所有主族元素的最高正價(jià)都等于最外層電子數(shù)。( ) (6)金屬元素沒(méi)有負(fù)價(jià)，氟沒(méi)有正價(jià)。( ) 答案：(1) (2) (3)√ (4)√ (5) (6)√,1．A、B、C為三種短周期元素，A、B在同周期，A、C的最低價(jià)離子分別為A2－和C－，B2＋和C－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法中正確的是( ) A．原子序數(shù)：ABC B．原子半徑：ABC C．離子半徑：A2－B2＋C－ D．原子最外層電子數(shù)：ACB 解析：由題意確定A、B、C分別為S、Mg、F三種元素。 則原子序數(shù)：ABC；原子半徑：BAC；離子半徑； A2－C－B2＋；最外層電子數(shù)：CAB。A項(xiàng)正確。 答案：A,粒子半徑大小比較,2．下列各組微粒中微粒半徑由大到小的是( ) A．O、Cl、S、P B．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋ C．H＋、Al3＋、Mg2＋、K＋ D．S2－、Cl－、Na＋、Al3＋ 答案：D,粒子半徑大小的規(guī)律 1．同周期元素的粒子 (1)原子半徑：左大右小。 (2)離子半徑：電性不同時(shí)，陰大陽(yáng)小，電性相同時(shí)，左大右小。如：S2－Cl－Na＋Mg2＋Al3＋。 2．同主族元素的粒子 原子或離子半徑均是：下大上小。 3．電子層結(jié)構(gòu)相同的粒子 電子層結(jié)構(gòu)相同(核外電子排布相同)的離子半徑隨核電荷數(shù)的增加而減小，簡(jiǎn)記為“Z大r小”。 如：O2－F－Na＋Mg2＋Al3＋。,4．同種元素形成的粒子 同種元素形成的粒子電子數(shù)越多，半徑越大，簡(jiǎn)記為“e大r大”。如：Fe3＋Fe2＋Fe，H＋HH－。 5．電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同的，可通過(guò)一種參照物進(jìn)行比較 如比較Al3＋與S2－的半徑大小，可找出與Al3＋電子數(shù)相同，與S2－同族的元素O2－比較，Al3＋O2－，且O2－S2－，故Al3＋S2－。,第三周期從左到右，原子半徑依次減小，而離子半徑大小順序?yàn)椋簉(P3－)r(S2－)r(Cl－)r(Na＋)r(Mg2＋)r(Al3＋)，故第三周期中離子半徑最小的離子為Al3＋。,3．下列各項(xiàng)敘述中一定能說(shuō)明元素X的非金屬性比元素Y的非金屬性強(qiáng)的是( ) A．X原子在反應(yīng)中得到的電子數(shù)比Y原子在反應(yīng)中得到的電子數(shù)少 B．氣態(tài)氫化物溶于水后的酸性，X比Y強(qiáng) C．X的最高正價(jià)比Y的最高正價(jià)高 D．X單質(zhì)能與Y的氫化物反應(yīng)生成Y單質(zhì),元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的比較,解析：判斷非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)有3個(gè)：①單質(zhì)與氫氣化合的難易程度，②生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱，③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱；還可以把非金屬性推廣到單質(zhì)的氧化性，單質(zhì)氧化性越強(qiáng)，則說(shuō)明元素非金屬性越強(qiáng)，D正確。 答案：D,4．(2015年荊門(mén)三校聯(lián)考)下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ),答案：B,5．將甲、乙兩種金屬的性質(zhì)相比較，已知①甲與H2O反應(yīng)比乙與H2O反應(yīng)劇烈；②甲單質(zhì)能從乙的鹽溶液中置換出乙單質(zhì)；③甲的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性比乙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)；④與某金屬反應(yīng)時(shí)甲原子失電子數(shù)目比乙原子失電子數(shù)目多；⑤甲單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)比乙的低。能說(shuō)明甲的金屬性比乙強(qiáng)的是( ) A．①④ B．①②③ C．③⑤ D．①②③④⑤ 答案：B,1．元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的本質(zhì) 原子越易失去電子，金屬性就越強(qiáng)；原子越易得電子，非金屬性就越強(qiáng)；即元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱，取決于其原子得失電子的難易程度。 2．元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù),,,,金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷常見(jiàn)誤區(qū) (1)認(rèn)為根據(jù)酸性：HClH2S，可判斷非金屬性Cl大于S，應(yīng)根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱判斷。 (2)認(rèn)為根據(jù)失電子數(shù)：NaAl，與失電子數(shù)多少無(wú)關(guān)。 (3)認(rèn)為根據(jù)熱穩(wěn)定性HFHClHBrHI，可判斷酸性：HFHClHBrHI，實(shí)際是酸性HFHClHBrHI。 (4)認(rèn)為同主族從上到下，元素單質(zhì)熔點(diǎn)逐漸升高，實(shí)際上同主族從上到下，金屬熔點(diǎn)降低，非金屬熔點(diǎn)升高。 (5)認(rèn)為元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的活潑性一定越強(qiáng)，實(shí)際上有特例，如N非金屬性較強(qiáng)，但N2性質(zhì)穩(wěn)定。,一、元素周期表中元素的分區(qū),考點(diǎn)二 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用，元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系,,1．金屬性最強(qiáng)的元素(不考慮放射性元素)，位于周期表的_______，是Cs。 2．非金屬性最強(qiáng)的元素，位于周期表的右上角，是 。 3．位于分界線附近的元素既能表現(xiàn)一定的 性，又能表現(xiàn)一定的 性。 4．元素是金屬元素還是非金屬元素的判斷技巧： 周期序數(shù)為m，主族序數(shù)為n，則：,左下角,F,金屬,非金屬,二、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 1．科學(xué)預(yù)測(cè) 為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測(cè)它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。 2．尋找新材料,3．預(yù)測(cè)元素的性質(zhì) 根據(jù)第ⅡA族、第ⅦA族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，回答下列問(wèn)題： (1)Be(OH)2的溶解性： 溶于水，屬于 性氫氧化物，BeSO4_____溶于水。 (2)砹(At)屬于 色固體，HAt 穩(wěn)定，水溶液呈 性，其酸性 (填“大于”或“小于”)HBr的酸性；AgAt 溶于水。,難,兩,易,不,有,酸,大于,不,三、元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系 同一元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系可表示如下：,,1．明確下列關(guān)系式 (1)電子層數(shù)＝周期序數(shù)。 (2)最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。 (3)質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)＝核電荷數(shù)。 (4)主族元素的最高正價(jià)＝族序數(shù)。 最低負(fù)價(jià)＝主族序數(shù)－8。 (5)原子序數(shù)是奇數(shù)(或偶數(shù))的主族元素，其所在主族序數(shù)必為奇數(shù)(或偶數(shù))。,2．從元素周期表歸納電子排布規(guī)律 (1)最外層電子數(shù)等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。 (2)最外層有1個(gè)或2個(gè)電子，則可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族元素或0族元素氦。 (3)最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第二周期。 (4)某離子最外層電子數(shù)與次外層相同，該離子可能是第三周期的S2－、Cl－或第四周期的K＋、Ca2＋。,3．周期表中元素的3個(gè)規(guī)律 (1)周期表中的相似規(guī)律。 ①同主族元素的性質(zhì)相似(因?yàn)樽钔鈱与娮訑?shù)相同)； ②相鄰周期左上、右下位置關(guān)系的兩元素性質(zhì)相似(“對(duì)角線規(guī)則”)。 如Be、Al的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物均表現(xiàn)出明顯的“兩性”；Be和Al單質(zhì)在常溫下均能被濃硫酸鈍化；AlCl3和BeCl2均為共價(jià)化合物等。 (2)金屬元素?zé)o負(fù)價(jià)，也不能形成簡(jiǎn)單的陰離子。 (3)非金屬元素除氫外，均不能形成簡(jiǎn)單的陽(yáng)離子，氫元素既可以形成簡(jiǎn)單的陰離子(H－)又可以形成簡(jiǎn)單的陽(yáng)離子(H＋)。,判斷正誤，正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“” (1)元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價(jià)( ) (2)多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較高( ) (3)P、S、Cl得電子能力和最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性均依次增強(qiáng)( ) (4)元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過(guò)渡元素( ) (5)第ⅠA族金屬元素是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素( ) (6)同主族元素從上到下，單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸降低( ) 答案：(1) (2) (3)√ (4) (5)√ (6),1．依據(jù)元素周期表及元素周期律，下列推斷正確的是( ) A．H3BO3的酸性比H2CO3的強(qiáng) B．Mg(OH)2的堿性比Be(OH)2的強(qiáng) C．HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng) D．第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強(qiáng) 解析：碳比硼非金屬性強(qiáng)，故H3BO3的酸性比H2CO3弱，A錯(cuò)；Mg比Be金屬性強(qiáng)，故Mg(OH)2堿性比Be(OH)2強(qiáng)，B正確；因非金屬性ClBrI，故HCl、HBr、HI熱穩(wěn)定性依次減弱，C錯(cuò)；D項(xiàng)應(yīng)為最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性依次增強(qiáng)。 答案：B,元素周期律的應(yīng)用,2．(2014年寶雞模擬)元素周期表和元素周期律可以指導(dǎo)人們進(jìn)行規(guī)律性推測(cè)和判斷。下列說(shuō)法不合理的是( ) A．若X＋和Y2－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則原子序數(shù)XY B．由水溶液的酸性：HClH2S，可推斷出元素的非金屬性ClS C．硅、鍺都位于金屬與非金屬的交界處，都可以做半導(dǎo)體材料 D．Cs和Ba分別位于第六周期ⅠA和ⅡA族，堿性CsOHBa(OH)2 答案：B,3．中學(xué)化學(xué)中很多“規(guī)律”都有其使用范圍，下列根據(jù)有關(guān)“規(guī)律”推出的結(jié)論合理的是( ) A．根據(jù)較強(qiáng)酸可以制取較弱酸的規(guī)律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO B．根據(jù)主族元素最高正化合價(jià)與族序數(shù)的關(guān)系，推出鹵族元素最高正價(jià)都是＋7 C．根據(jù)F、Cl、Br、I非金屬性依次減弱，推出HF、HCl、HBr、HI的酸性依次減弱 D．鉛位于周期表中金屬元素與非金屬元素交界處，可做半導(dǎo)體材料,解析：由F無(wú)正價(jià)知B項(xiàng)不正確，酸性HFHClHBrHI，C項(xiàng)不正確，鉛不位于分界線附近，D項(xiàng)不正確。 答案：A,4.(2014年高考浙江卷)如右表所示的五種元素中，W、X、Y、Z為短周期元素，這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22。下列說(shuō)法正確的是( ) A．X、Y、Z三種元素最低價(jià)氫化物的沸點(diǎn)依次升高 B．由X、Y和氫三種元素形成的化合物中只有共價(jià)鍵 C．物質(zhì)WY2、W3X4、WZ4均有熔點(diǎn)高、硬度大的特性 D．T元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體的特性，T與Z元素可形成化合物TZ4,元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系,解析：由W、X、Y、Z為短周期元素，這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22，及W、X、Y、Z、T在元素周期表中的位置關(guān)系，確定這五種元素分別是X為氮、Y為氧、Z為氯、W為硅、T為鍺。A項(xiàng)中，NH3、H2O、HCl三種氫化物沸點(diǎn)的高低順序?yàn)镠2ONH3HCl，該項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)中，由N、O、H三種元素形成的化合物NH4NO3中存在離子鍵，該項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)中，SiO2、Si3N4、SiCl4中SiO2、Si3N4為原子晶體，熔點(diǎn)高、硬度大；SiCl4為分子晶體，熔點(diǎn)低、硬度小，該項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)中，鍺為半導(dǎo)體材料，可以形成GeCl4，所以該項(xiàng)正確。 答案：D,5．有關(guān)元素X、Y、Z、W的信息如下：,請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)W在元素周期表中的位置是___________________________。 (2)Y與W相比，非金屬性較強(qiáng)的是________(填元素符號(hào))，下列事實(shí)能證明這一結(jié)論的是________(填字母)。 a．W元素氫化物的穩(wěn)定性大于Y元素氫化物的穩(wěn)定性 b．W元素氫化物水溶液的酸性強(qiáng)于Y元素氫化物水溶液的酸性 c．W元素的單質(zhì)能與Y元素的氫化物反應(yīng)，置換出Y單質(zhì) d．W的最高價(jià)含氧酸比Y的最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng),“序、層”規(guī)律和“序、價(jià)”規(guī)律的應(yīng)用 1．“序、層”規(guī)律 (1)若一種陽(yáng)離子與一種陰離子電子層數(shù)相同，則“陰上陽(yáng)下”，即陰離子在上一周期，陽(yáng)離子在下一周期，陽(yáng)離子的原子序數(shù)大。 (2)同周期元素的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子與陰離子相比，陰離子比陽(yáng)離子多一個(gè)電子層，陰離子原子序數(shù)大。 (3)同周期ⅡA、ⅢA族的原子序數(shù)相差1(二、三周期)或11(四、五周期)或25(六、七周期) 2．“序、價(jià)”規(guī)律 在短周期元素中，元素的原子序數(shù)與其主要化合價(jià)的數(shù)值在奇偶性上一般一致，“價(jià)奇序奇，價(jià)偶序偶”。,典例 X和Y是短周期元素，二者能形成化合物X2Y3，若Y的原子序數(shù)為n，則X的原子序數(shù)不可能是( ) A．n－8 B．n－3 C．n－1 D．n＋5 解析 由化學(xué)式X2Y3可知，X為＋3價(jià)，Y為－2價(jià)，即X可能為第ⅢA族或第ⅤA族元素。有如下幾種可能 (1)ⅢA ⅥA (2)ⅤA ⅥA X Y X Y 5B 8O 7N 8O 13Al 16S 15P 16S,據(jù)以上分析，可知答案為A。 另解：由化學(xué)式X2Y3知，X為＋3價(jià)，Y為－2價(jià)，則X、Y的原子序數(shù)，一個(gè)為奇數(shù)一個(gè)為偶數(shù)，根據(jù)“序、價(jià)”規(guī)律可判斷A項(xiàng)不可能。 答案 A,第n主族的主要化合價(jià)有＋n、＋(n－2)、－(8－n)價(jià)，如： ⅣA族有＋4、＋2、－4價(jià)，ⅤA族有＋5、＋3、－3價(jià)，ⅥA族有＋6、＋4、－2價(jià)，ⅦA族有＋7、＋5、－1價(jià)。,即時(shí)訓(xùn)練 有X、Y、Z、M四種短周期元素，其中X、Y、Z同周期。Z、M同主族，X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；Y的單質(zhì)常用作電腦的芯片材料。下列說(shuō)法中正確的是( ) A．元素Y的最高價(jià)氧化物屬于兩性氧化物 B．元素M的某種單質(zhì)可作水處理的消毒劑 C．X、M兩種元素形成的化合物中只可能含離子鍵 D．Y、Z、M三種元素的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性依次減弱,解析：由題意可推知X、Y、Z、M分別為Na、Si、S、O。SiO2屬于酸性氧化物，A錯(cuò)誤；O3可作水處理的消毒劑，B正確；Na2O2中既含離子鍵又含共價(jià)鍵，C錯(cuò)誤；SiH4、H2S、H2O的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng)，D錯(cuò)誤。 答案：B,