1、专题七 元素周期律和元素周期表,高考化学（天津专用）,考点一 元素周期律及其应用 基础知识 1.原子序数:按元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。原子 序数= 核电荷 数= 质子 数= 原子的核外电子 数。 2.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 变 化的规律。,考点清单,(2)具体表现 a.随着原子序数的递增,元素的原子最外层电子排布呈现 由18 的周期性变化(第一周期元素除外)。 b.随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现 由大小 的周期性 变化(稀有气体元素除外)。 c.随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈现最高正价 由+1+7 (O、F除外)
2、、最低负价 由-4-1 的周期性变化,且同一元素(主 族元素)化合价有如下关系:最高正价+最低负价的绝对值= 8 (H、O、F除外)。 3.实质 原子 核外电子排布 呈现周期性变化决定了元素性质的周期性变化。,基础知识 (一)元素周期表的结构(7个周期,16个族) (二)元素在周期表中的位置与结构、性质之间的重要规律 1.元素周期表中主族元素性质的递变规律,考点二 元素周期表及其应用,2.由元素周期表归纳电子排布规律 (1)最外层电子数等于或大于3且小于8的一定是主族元素。 (2)最外层电子数小于3的可能是A族、A族元素,也可能是副族元 素、第族元素或零族元素氦。 (3)某元素原子的最外层电子
3、数比次外层电子数多,则该元素一定位于 第二周期。 (4)某元素阴离子的最外层电子数与次外层相同,则该元素位于第三周 期。 (5)电子层结构相同的离子,若电性相同,则对应的元素位于同周期;若电 性不同,则阳离子对应的元素位于阴离子对应的元素的下一周期。,3.由元素周期表归纳元素化合价的变化规律 (1)主族元素的最高正价等于主族序数,等于主族元素原子的最外层电 子数(氧、氟除外)。 (2)最高正价与最低负价的绝对值之和为8,绝对值之差为0、2、4、6的 主族元素依次位于A、A、A、A族。 (3)非金属元素的相邻正价一般相差2,如氯元素正化合价有+7、+5、+3、 +1;某些金属元素也符合此规律,如
4、锡元素正化合价有+4、+2。,重点难点 元素周期表的应用 1.预测元素的性质:常见题目是给出一种不常见的主族元素,推测该元素 及其单质或化合物所具有的性质。,2.启发人们在一定区域内寻找某些物质(农药、半导体、催化剂等)。 知识拓展 一、原子序数与元素在周期表中位置的关系 1.由原子序数确定主族元素位置的规律 只要记住了稀有气体元素的原子序数(He2、Ne10、Ar18、Kr 36、Xe54、Rn86),就可确定主族元素的位置。 (1)若比相应的稀有气体元素的原子序数多1或2,则应处在下一周期的 第A族或第A族,如88号元素:88-86=2,则应在第七周期第A族; (2)若比相应的稀有气体元素
5、的原子序数少15,则应处在同周期的第 A族第A族,如84号元素应在第六周期第A族; (3)若预测新元素,可与118号元素比较,按上述方法推测,如114号元素应 在第七周期第A族。,2.相邻周期的同族元素原子序数之间的关系 (1)第二、三周期的同族元素原子序数之差为8; (2)第三、四周期的同族元素原子序数之差,第A族、第A族为8,其 他族为18; (3)第四、五周期的同族元素原子序数之差为18; (4)第五、六周期的同族元素原子序数之差,镧系之前为18,镧系之后为32; (5)第六、七周期的同族元素原子序数之差为32。 3.同周期主族元素原子序数差的关系 (1)短周期元素原子序数差=族序数差;
6、,(2)两元素分布在过渡元素的同侧时,原子序数差=族序数差。两元 素分布在过渡元素两侧时,第四或第五周期元素原子序数差=族序数差 +10,第六或第七周期元素原子序数差=族序数差+24。 二、元素周期表的几个隐含规律 1.递变性规律(“三角”规律) 若A、B、C三元素在周期表中的位置如图所示,则有下列规律:,(1)原子半径:CAB。 (2)金属性:CAB。 (3)非金属性:BAC。 2.相似性规律 (1)同主族元素性质相似,如A、C。 (2)在周期表中处于“对角线”的元素性质相似,如图中A、D位置的元 素性质相似,如Li和Mg、Be和Al等。 (3)同周期相邻元素性质差别不大。,3.元素性质与周
7、期数、族序数的变化规律 (1)一般地,主族序数-2=本主族非金属元素的种类数(第A族除外)。 (2)若主族元素所处的周期数为m,族序数为n,则: a. 1时,为非金属元素, 越大,非金属性越强。 c. =1时,为位于周期表中金属与非金属交界处的金属元素,其最高价氧 化物及其水化物常显两性;或为氢元素。 即在元素周期表中,越靠近左下角的元素,其金属性越强;越靠近右上角,的元素(不包括0族元素),其非金属性越强。其中铯为最活泼的金属元 素(钫为放射性元素,常不予比较),氟为最活泼的非金属元素。目前元素 周期表中,金属元素约占 ,非金属元素(包括0族元素)约占 。,方法1 元素金属性、非金属性强弱的
8、比较 1.比较元素金属性强弱的方法 (1)金属与水(或非氧化性酸)的反应越容易,其对应元素的金属性越强。 (2)最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则对应金属元素的金属性越强。 (3)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,其金属性越强。 (4)同一周期,金属元素越靠前,其金属性越强;同一主族,金属元素越靠 下,其金属性越强。 (5)金属与盐溶液的置换反应,若A元素的单质能置换出B元素的单质,则 A元素的金属性强于B元素。 (6)一般金属阳离子的氧化性越强,则对应金属元素的金属性越弱。(注: 氧化性Fe3+Cu2+Fe2+,金属性FeCu),方法技巧,(7)电化学原理:不同金属形成原电池时,通常负
9、极金属的金属性强;通常 在电解池的阴极上,先析出的金属的金属性弱。 2.比较元素非金属性强弱的方法 (1)非金属单质与H2越易化合,则其对应元素的非金属性越强。 (2)形成的氢化物越稳定,则其对应元素的非金属性越强。 (3)最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其对应元素的非金属性越 强。 (4)同一周期(稀有气体元素除外),非金属元素越靠右,其非金属性越强; 同一主族,非金属元素越靠上,其非金属性越强。,(5)非金属之间的置换反应,若A元素的单质能置换出B元素的单质,则A 元素的非金属性强于B元素。,方法2 微粒半径大小的比较 1.微粒半径大小的比较规律,一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层
10、数越多,半径越大。 二看核电荷数:当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小。 三看核外电子数:当核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。 例1 A、B、C为三种短周期元素,A、B在同一周期,A、C的最低价离 子分别为A2-和C-,B2+和C-具有相同的电子层结构。下列说法中,正确的 是 ( ) A.原子序数:ABC B.原子半径:ABC C.离子半径:A2-B2+C- D.原子最外层电子数:ACB,2.“三看”法快速判断简单粒子半径大小,题述信息 A、B、C在元素周期表中的相对位置 判断选项是否正确。 解析 由离子所带电荷知A为A族元素,C位于A族,B位于A族;由 B2+和C-具有相同的电
11、子层结构知,C是氟元素,B是镁元素,故A是硫元 素。再结合周期表中元素性质的递变规律可确定答案为A。 答案 A,解题导引,方法3 元素“位构性”的关系及应用 元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质,元素 在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质,故三者之 间可相互推断。,1.结构与位置的互推 (1)掌握三个基本关系式 质子数=原子序数 电子层数=周期数 原子的最外层电子数=主族序数 (2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律 各周期所能容纳元素种数 稀有气体的原子序数及在周期表中的位置 (3)根据原子序数确定主族元素在周期表中的位置 按照原子核外电子排布规律画出原子结构
12、示意图,然后由电子层数和最 外层电子数确定其周期序数和主族序数,如84号元素的原子结构示意图,为 ,该元素位于第六周期A族。 2.性质与位置的互推 (1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元 素A、B、C的金属性逐渐增强,则可知A、B、C在同周期中按C、B、 A的顺序从左向右排列。 (2)根据元素在周期表中的位置关系,可以推断元素的性质,如A、B、C 三种元素在同一主族中从上往下排列,则A、B、C的单质的氧化性依 次减弱或还原性依次增强。,3.结构和性质的互推 (1)通常若元素原子的最外层电子数小于4,则容易失电子,表现金属性; 若元素原子的最外层电子数大于4,则容易得电子,
13、表现非金属性。 (2)同主族元素最外层电子数相同,性质相似。 例2 已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X 是元素周期表中原子半径最小的元素,Y元素形成的化合物种类最多,Z 是短周期中金属性最强的元素,W的单质是一种黄色晶体或粉末。下列 说法不正确的是 ( ) A.离子半径:ZW B.对应的氢化物的热稳定性:RW C.X与Z、W与Z均按原子个数比11形成的化合物中化学键类型不完 全相同,D.R的最高价氧化物的水化物与NaHYO3溶液反应有气泡生成,证明非 金属性:RY 原子半径最小的元素是氢元素;抓住各元素所形成的单 质或化合物的特征是解题的关键。 解析 X、Y、Z、W、R分别为氢、碳、钠、硫、氯五种元素。钠离 子半径小于硫离子,A错误;氯化氢热稳定性大于硫化氢,B正确;氢化钠 中只有离子键,Na2S2中既有离子键又有非极性共价键,C正确;高氯酸与 NaHCO3溶液反应有气泡生成,则高氯酸的酸性强于碳酸,证明非金属 性:RY,D正确。 答案 A,解题导引,
