1、学案学案16元素周期律元素周期律轻松学教材轻松学教材 一、原子核外电子排布一、原子核外电子排布1.原子核外电子能量不同原子核外电子能量不同,运动的区域不同能量低的电子在运动的区域不同能量低的电子在离核离核1较近较近的区域运动的区域运动能量高的电子在离核能量高的电子在离核2较远较远的区域运动的区域运动2.核外电子排布的原则核外电子排布的原则(1)电子一般尽先排布在能量较电子一般尽先排布在能量较3低低的电子层里的电子层里,然后才依次排在能量然后才依次排在能量4较高较高的电子层里的电子层里(2)各电子层最多容纳电子数为各电子层最多容纳电子数为52n2(3)最外层上排布的电子数不超过最外层上排布的电子
2、数不超过68个个(K层为最外层时层为最外层时,最多容纳的电子数不超过最多容纳的电子数不超过72个个);次外层不超过次外层不超过818个个,倒数第倒数第3层不层不超过超过932个个二二 元素周期律元素周期律1.元素周期律元素周期律10元素的性质随原子序数递增呈现周期性变化元素的性质随原子序数递增呈现周期性变化,这个规律叫这个规律叫元素周期律元素周期律 2.元素周期律的实质元素周期律的实质元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化的实质是元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化的实质是11元素元素原子的核外电子排布的原子的核外电子排布的周期性变化周期性变化 3.元素周期表中主族元素性质的递变规律元素周期
3、表中主族元素性质的递变规律三三 元素周期律和元素周期表的应用元素周期律和元素周期表的应用1.元素周期表中元素的分区元素周期表中元素的分区金属元素区域和非金属元素金属元素区域和非金属元素区域区域31非金属元素非金属元素位于元素周期表的右上角区域位于元素周期表的右上角区域,32金属元素金属元素位位于元素周期表的左下角区域于元素周期表的左下角区域,金属与非金属之间有一条左金属与非金属之间有一条左上上 右下走向的分界线右下走向的分界线 最强的非金属元素是最强的非金属元素是33F,最强的金属元素是最强的金属元素是34Cs(Fr除外除外),位于分界线附近的元素既能表现出一定的位于分界线附近的元素既能表现出
4、一定的35金属性金属性,又能又能表现出一定的表现出一定的36非金属性非金属性 2.元素周期律和元素周期表应用的重要意义元素周期律和元素周期表应用的重要意义(1)科学预言科学预言:为新元素的发现及预测它们原子结构和性质提为新元素的发现及预测它们原子结构和性质提供线索供线索(2)寻找新材料寻找新材料半导体材料半导体材料:37金属金属与与38非金属非金属交界处的元素交界处的元素;优良的催化剂优良的催化剂:39过渡元素过渡元素;耐高温耐高温 耐腐蚀的特种合金材料耐腐蚀的特种合金材料:40B族到族到B族的过渡族的过渡元素元素;高效农药高效农药:含含41Cl P S N As等元素的化合物等元素的化合物
5、体验热身体验热身 1.(2009福州模拟福州模拟)根据某元素的原子结构示意图做出如下根据某元素的原子结构示意图做出如下推理推理,其中与事实不符的是其中与事实不符的是()A.该原子不如氮原子和硫原子的得电子能力强该原子不如氮原子和硫原子的得电子能力强B.该元素形成的单质均很稳定该元素形成的单质均很稳定C.该元素位于元素周期表的第该元素位于元素周期表的第A族族D.该元素最高价氧化物对应的水化物是中强酸该元素最高价氧化物对应的水化物是中强酸答案答案:B解析解析:由图示知该元素是由图示知该元素是P元素元素,位于元素周期表第位于元素周期表第A族族,由同由同周期同主族元素性质递变规律知它不如氮原子和硫原子
6、的周期同主族元素性质递变规律知它不如氮原子和硫原子的非金属性强非金属性强,故故A C对对;其最高价氧化物对应的水化物是其最高价氧化物对应的水化物是H3PO4,属于中强酸属于中强酸,故故D对对 2.类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用,但类推得出但类推得出的结论是否正确最终要经过实践的验证的结论是否正确最终要经过实践的验证 以下类推的结论以下类推的结论正确的是正确的是()A.由由“C l2+H2O=H C l+H C l O”反 应 可 推 出反 应 可 推 出“F2+H2O=HF+HFO”反应也能发生反应也能发生B.HCl的水溶液是强酸的水溶液是强酸
7、,推出推出HF的水溶液也是强酸的水溶液也是强酸C.由由“2Fe+3Cl2=2FeCl3”反应可推出反应可推出“2Fe+3I2=2FeI3”反应也能发生反应也能发生D.Na K在周期表中属于同一主族在周期表中属于同一主族,化学性质相似化学性质相似,Na常温下常温下与水剧烈反应与水剧烈反应,故故K常温下也能与水剧烈反应常温下也能与水剧烈反应答案答案:D解析解析:A中中2F2+2H2O=4HF+O2;B中中HF是弱酸是弱酸;C中中Fe+I2=FeI2;D中中K比比 Na的金属性更强的金属性更强,Na与水剧烈反应与水剧烈反应,则则K也能也能,且比且比Na更剧烈更剧烈 3.有三种金属元素有三种金属元素A
8、 B C,在相同条件下在相同条件下,B的最高价氧化物的最高价氧化物对应的水化物的碱性比对应的水化物的碱性比A的最高价氧化物对应的水化物的的最高价氧化物对应的水化物的碱性强碱性强;A可以从可以从C的盐溶液中置换出的盐溶液中置换出C 则这三种金属元则这三种金属元素的原子失电子能力由强到弱的顺序是素的原子失电子能力由强到弱的顺序是()A.ABCB.BACC.BCAD.CBA答案答案:B解析解析:由金属由金属B的最高价氧化物对应的水化物的碱性比金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性比金属A的最高价氧化物对应的水化物的碱性强可判断失电子能力的最高价氧化物对应的水化物的碱性强可判断失电子能力BA,又据金属又
9、据金属A可从金属可从金属C的盐溶液中置换出金属的盐溶液中置换出金属C知知AC,故三种元素失电子能力由强到弱的顺序为故三种元素失电子能力由强到弱的顺序为BAC 4.运用元素周期律分析下面的推断运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是其中错误的是()A.已知已知Ra是第七周期第是第七周期第A族的元素族的元素,故故Ra(OH)2的碱性比的碱性比Mg(OH)2的碱性强的碱性强B.已知已知As是第四周期第是第四周期第A族的元素族的元素,故故AsH3的稳定性比的稳定性比NH3的稳定性强的稳定性强C.已知已知Cs原子半径比原子半径比Na的原子半径大的原子半径大,故故Cs与水反应比与水反应比Na与水反应更剧
10、烈与水反应更剧烈D.已知已知Cl的核电荷数比的核电荷数比Al的核电荷数大的核电荷数大,故故Cl的原子半径比的原子半径比Al的原子半径小的原子半径小答案答案:B解析解析:AsH3的稳定性比的稳定性比NH3的稳定性差的稳定性差 5.已知已知X Y Z W四种短周期主族元素在周期表中的相对四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示位置如图所示,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.Z元素的原子半径可能比元素的原子半径可能比Y元素的小元素的小B.Z元素的最高化合价可能比元素的最高化合价可能比Y元素的高元素的高C.W的气态氢化物的稳定性一定比的气态氢化物的稳定性一定比Y的强的强D.Z的最高价氧化物
11、对应的水化物的酸性一定比的最高价氧化物对应的水化物的酸性一定比W的强的强答案答案:B解析解析:Z元素在元素在Y的下一周期的下一周期,其原子半径比其原子半径比Y的大的大,选项选项A错错误误;Y和和W属同一主族属同一主族,其氢化物的稳定性其氢化物的稳定性YW;根据周期表根据周期表中元素性质的递变规律可知中元素性质的递变规律可知,Z与与W的最高价氧化物对应水的最高价氧化物对应水化物的酸性是化物的酸性是W的强的强 若若Z为为A族的族的Si,Y为为A族的族的F,则则Si的最高价为的最高价为+4,F的最高价为的最高价为0,选项选项B正确正确 6.根据元素周期表根据元素周期表120号元素的性质和递变规律号元
12、素的性质和递变规律,回答下列回答下列问题问题(1)属于金属元素的有属于金属元素的有_种种,金属性最强的元素与氧反应金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有生成的化合物有_(填填两种化合物的化学式两种化合物的化学式)(2)属于稀有气体元素的是属于稀有气体元素的是_(填元素符号填元素符号,下同下同)(3)形成化合物种类最多的两种元素是形成化合物种类最多的两种元素是_ 7 K2O K2O2 KO2 KO3(任选两个任选两个)He Ne Ar H C(4)第三周期中第三周期中,原子半径最大的是原子半径最大的是(稀有气体除外稀有气体除外)_(5)推测推测Si N最简单氢化物的稳定性最简单氢化物的稳定性:_
13、大于大于_(填化学式填化学式)(6)某元素的最高价氧化物对应水化物属于强酸某元素的最高价氧化物对应水化物属于强酸,且能与该元且能与该元素气态氢化物反应生成正盐素气态氢化物反应生成正盐,则该元素为则该元素为_ Na NH3 SiH4 N解析解析:前前20号元素是号元素是H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 其中其中金属七种金属七种 金属性最强的元素是金属性最强的元素是K,它与氧生成的化合物是它与氧生成的化合物是K2O K2O2 KO2 KO3 属于稀有气体的是属于稀有气体的是He Ne Ar 形成化合物种类最多的两种元素是形成化合物
14、种类最多的两种元素是C H,因为所有的因为所有的烃类化合物都是由烃类化合物都是由C H构成的构成的 根据元素周期律可知根据元素周期律可知:同同周期元素从左到右原子半径逐渐减小周期元素从左到右原子半径逐渐减小,因此第三周期中因此第三周期中 Na的原子半径最大的原子半径最大 同周期元素从左到右元素的金属性逐渐同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱减弱,非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强,故非金属性有故非金属性有:NCSi 而元素的非金属性越强而元素的非金属性越强,其对应的气态氢化物的稳定性越强其对应的气态氢化物的稳定性越强,所以所以NH3的稳定性大于的稳定性大于SiH4的稳定性的稳定性 由由(6)小
15、题题意知该小题题意知该元素为非金属元素元素为非金属元素,再结合元素及其化合物知识再结合元素及其化合物知识,不难推出不难推出该元素为该元素为N元素元素 重点探究重点探究 一一 元素金属性与非金属性的判断元素金属性与非金属性的判断1.元素金属性强弱判断元素金属性强弱判断(1)根据在周期表中的位置根据在周期表中的位置:同周期元素同周期元素,从左到右从左到右,随原子序数随原子序数递增递增,金属性减弱金属性减弱;同主族元素同主族元素,从上到下从上到下,随电子层数递增随电子层数递增,金属性增强金属性增强 金属性最强的元素为铯金属性最强的元素为铯(钫除外钫除外)(2)实验依据实验依据:与水或酸置换出氢气的难
16、易与水或酸置换出氢气的难易:越易者金属性越越易者金属性越强强 最高价氧化物对应的水化物碱性强弱最高价氧化物对应的水化物碱性强弱:碱性越强者金属性碱性越强者金属性越强越强 与盐溶液置换反应与盐溶液置换反应:一般活泼金属能置换不活泼金属一般活泼金属能置换不活泼金属(钾钾 钙钙 钠等极活泼金属除外钠等极活泼金属除外)金属活动性顺序中金属活动性顺序中:一般排在前面的金属较活泼一般排在前面的金属较活泼 原电池正负极中原电池正负极中:一般负极金属较活泼一般负极金属较活泼 2.元素非金属性强弱判断元素非金属性强弱判断(1)根据在周期表中的位置根据在周期表中的位置:同周期元素同周期元素,从左到右从左到右,随原
17、子序数随原子序数递增递增,非金属性增强非金属性增强;同主族元素同主族元素,从上到下从上到下,随电子层数递增随电子层数递增,非金属性减弱非金属性减弱 非金属性最强的元素为氟非金属性最强的元素为氟(2)实验依据实验依据:与氢气化合的难易及生成氢化物的稳定性与氢气化合的难易及生成氢化物的稳定性:越越易越稳定者非金属性越强易越稳定者非金属性越强 最高价氧化物对应的水化物酸性强弱最高价氧化物对应的水化物酸性强弱:酸性越强者非金属酸性越强者非金属性越强性越强 与盐溶液的置换反应与盐溶液的置换反应:活泼非金属可置换出不活泼非金属活泼非金属可置换出不活泼非金属(F2除外除外)与同种金属反应的难易与同种金属反应
18、的难易:越易反应者非金属性越强越易反应者非金属性越强 气态氢化物的还原性强弱气态氢化物的还原性强弱:还原性越弱者非金属性越强还原性越弱者非金属性越强 特别提醒特别提醒:元素的非金属性和金属性强弱的实质是得失电子元素的非金属性和金属性强弱的实质是得失电子的难易的难易 凡是直接或间接地比较变化过程中元素得失电子凡是直接或间接地比较变化过程中元素得失电子的难易的难易,即可比较元素非金属性和金属性的强弱即可比较元素非金属性和金属性的强弱 例如例如:,:232Fe3Cl2FeClFeS FeSClS点燃则非金属性【例【例1】(2008山东理综山东理综)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.SiH4比比
19、CH4稳定稳定B.O2-半径比半径比F-的小的小C.Na与与Cs属于第属于第A族元素族元素,Cs失电子能力比失电子能力比Na的强的强D.P和和As属于第属于第A族元素族元素,H3PO4酸性比酸性比H3AsO4的弱的弱解析解析:A项中硅与碳处于同主族项中硅与碳处于同主族,非金属性碳大于硅非金属性碳大于硅,则则CH4比比SiH4稳定稳定;B项项O2-与与F-的核外电子排布相同的核外电子排布相同,但氧的原子序但氧的原子序数小数小,因此因此O2-半径比半径比F-的大的大;C项项Na和和Cs属于第属于第A族元素族元素,且且Cs的金属性强的金属性强,因此因此Cs失电子能力比失电子能力比Na的强的强;D项项
20、P和和As属于第属于第A族元素族元素,且非金属性且非金属性P比比As强强,因此因此H3PO4的酸性的酸性比比H3AsO4的强的强 答案答案:C【方法归纳】【方法归纳】解答该题时应用同主族元素金属性解答该题时应用同主族元素金属性 非金属非金属性的变化规律及具有相同电子层结构的离子半径大小比较性的变化规律及具有相同电子层结构的离子半径大小比较的规律进行分析的规律进行分析 类比迁移类比迁移 1.X Y是元素周期表中是元素周期表中A族的两种元素族的两种元素 下列叙述中能说下列叙述中能说明明X的非金属性比的非金属性比Y强的是强的是()A.X原子的电子层数比原子的电子层数比Y原子的电子层数多原子的电子层数
21、多B.X的氢化物的沸点比的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低的氢化物的沸点低C.X的气态氢化物比的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定的气态氢化物稳定D.Y的单质能将的单质能将X从从NaX的溶液中置换出来的溶液中置换出来答案答案:C解析解析:选项选项A,A族元素族元素,原子的电子层数越多原子的电子层数越多,非金属性越弱非金属性越弱,错误错误 选项选项B,HF分子间存在氢键分子间存在氢键,沸点反常沸点反常,错误错误 选项选项C,符合非金属性强弱的判断标准符合非金属性强弱的判断标准,正确正确 选项选项D,根据氧化还根据氧化还原反应的规律原反应的规律,若上述反应能发生若上述反应能发生,则单质的氧化性则单质的
22、氧化性YX,错错误误 二二 元素的元素的“位位 构构 性性”关系及其应用关系及其应用元素周期表是元素周期律的具体表现形式元素周期表是元素周期律的具体表现形式 元素在周期表中元素在周期表中的位置的位置 原子结构和元素的性质之间原子结构和元素的性质之间(即即“位位构构性性”)存在着内在联系存在着内在联系:在具体解题过程中在具体解题过程中,必须具备以下三个方面的基础必须具备以下三个方面的基础:1.结构与位置互推问题是解题的基础结构与位置互推问题是解题的基础(1)掌握四个关系式掌握四个关系式:原子电子层数原子电子层数=周期数周期数质子数质子数=原子序数原子序数最外层电子数最外层电子数=主族序数主族序数
23、主族元素的最高正价主族元素的最高正价=族序数族序数,负价负价=主族序数主族序数-8(2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律熟练掌握周期表中的一些特殊规律,如各周期元素种数如各周期元素种数;稀稀有气体的原子序数及在周期表中的位置有气体的原子序数及在周期表中的位置;同族上下相邻元同族上下相邻元素原子序数的关系等素原子序数的关系等 2.性质与位置互推问题是解题的关键性质与位置互推问题是解题的关键熟悉元素周期表中同周期熟悉元素周期表中同周期 同主族元素性质的递变规律同主族元素性质的递变规律,主要主要包括包括:(1)元素的金属性元素的金属性 非金属性非金属性(2)气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性(3)最
24、高价氧化物对应水化物的酸碱性最高价氧化物对应水化物的酸碱性 3.结构和性质的互推问题是解题要素结构和性质的互推问题是解题要素(1)最外层电子数决定了元素原子的氧化性和还原性最外层电子数决定了元素原子的氧化性和还原性(2)原子半径决定了元素单质的性质原子半径决定了元素单质的性质,离子半径决定了元素组离子半径决定了元素组成化合物的性质成化合物的性质(3)同主族元素最外层电子数相同同主族元素最外层电子数相同,性质相似性质相似(4)判断元素金属性和非金属性的方法判断元素金属性和非金属性的方法 特别提醒特别提醒:很多规律方法只适用于主族元素很多规律方法只适用于主族元素,而不适用于副族而不适用于副族元素元
25、素,解题时注意不要随意将其适用范围扩大解题时注意不要随意将其适用范围扩大 在回答在回答 判断判断 分析问题时要特别注意前提条件分析问题时要特别注意前提条件,是同周期还是同是同周期还是同主族等主族等【例【例2】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:元素编号元素性质或原子结构TM层上电子数是K层上电子数的3倍X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性Z元素最高正价是+7价(1)元素元素X的一种同位素可测定文物年代的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是这种同位素的符号是_(2)元素元素Y与氢元素形成一种离子与
26、氢元素形成一种离子YH ,写出该微粒的电子式写出该微粒的电子式 _(用元素符号表示用元素符号表示)4146C:(3)元素元素Z与元素与元素T相比相比,非金属性较强的是非金属性较强的是_(用元用元素符号表示素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是下列表述中能证明这一事实的是_ a.常温下常温下Z的单质和的单质和T的单质状态不同的单质状态不同b.Z的氢化物比的氢化物比T的氢化物稳定的氢化物稳定c.一定条件下一定条件下Z和和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应的单质都能与氢氧化钠溶液反应(4)探寻物质的性质差异是学习的重要方法之一探寻物质的性质差异是学习的重要方法之一 T X Y Z四种元素的最高价氧化
27、物中化学性质明显不同于其他三四种元素的最高价氧化物中化学性质明显不同于其他三种 酸 的 是种 酸 的 是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,理 由 是理 由 是_ ClbH2CO3该酸属于弱酸或非氧化性酸该酸属于弱酸或非氧化性酸解析解析:根据题目中根据题目中T X的电子层上的电子数与电子层数的关的电子层上的电子数与电子层数的关系可确定系可确定T为为S,X为为C;常温下常温下Y的氢化物水溶液呈碱性的氢化物水溶液呈碱性,则则Y为为N,Z元素最高正价为元素最高正价为+7价价(短周期中短周期中),故故Z为为Cl (),;146441XC2 YHNH元素 的一种同位素可测定文物年代 则为为(3)常
28、温下常温下Cl2和和S的单质状态不同的单质状态不同,属于物理性质属于物理性质,不能用于比不能用于比较其非金属性的强弱较其非金属性的强弱;HCl比比H2S稳定稳定,说明说明Cl的非金属性比的非金属性比S的强的强;Cl2和和S都能与都能与NaOH溶液反应溶液反应,说明说明Cl2和和S均既有氧均既有氧化性又有还原性化性又有还原性,不能说明不能说明Cl的非金属性比的非金属性比S强强(4)H2SO4 HNO3 HClO4均为强酸均为强酸,且都属于氧化性酸且都属于氧化性酸,而而H2CO3为非氧化性的弱酸为非氧化性的弱酸【方法归纳】【方法归纳】首先由有关原子结构及其单质的性质及元素首先由有关原子结构及其单质
29、的性质及元素的最高价态判断出具体元素的最高价态判断出具体元素,再由元素及其化合物知识确再由元素及其化合物知识确定答案定答案 类比迁移类比迁移 2.如右图所示是元素周期表的一部分如右图所示是元素周期表的一部分,关关于元素于元素X Y Z的叙述正确的是的叙述正确的是()X的气态氢化物与的气态氢化物与Y的最高价氧化物对的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐应的水化物能发生反应生成盐Y Z的气态氢化物的水溶液的酸的气态氢化物的水溶液的酸性性:Yr(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)2.最外层电子数相同时,随电子层数递增原子半径逐渐增大例如:r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r
30、(Cl),r(Fe)r(Fe2+)r(Fe3+)2.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小例如:r(O2-)r(F-),r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)3.带相同电荷的离子,电子层数越多,半径越大例如:r(Li+)r(Na+)r(K+)r(Rb+)r(Cs+);r(O2-)r(S2-)r(Se2-)r(Na+)r(Mg2+)特别提醒特别提醒:在中学要求的范畴内在中学要求的范畴内,可按可按“三看三看”规律来比较简规律来比较简单粒子的半径大小单粒子的半径大小“一看一看”电子层数电子层数:当电子层数不同时当电子层数不同时,电子层数越多电子层数越多,半径越半径越大大“二看二看”核电荷数核
31、电荷数:当电子层数相同时当电子层数相同时,核电荷数越大核电荷数越大,半径越半径越小小“三看三看”核外电子数核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时当电子层数和核电荷数均相同时,核外核外电子数越多电子数越多,半径越大半径越大【例【例3】X元素的阳离子和元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构的电子层结构,则下列叙述正确的是则下列叙述正确的是()A.X的离子半径比的离子半径比Y的大的大B.X原子的最外层电子数比原子的最外层电子数比Y的多的多C.X的原子半径比的原子半径比Y的大的大D.X元素的最高正价比元素的最高正价比Y的小的小解析解析:阴离子与其原子具有
32、相同的电子层阴离子与其原子具有相同的电子层,而阳离子比其原子而阳离子比其原子少一个电子层少一个电子层,根据根据X元素的阳离子和元素的阳离子和Y元素的阴离子具有元素的阴离子具有和和Ar相同的电子层结构可知相同的电子层结构可知,X Y Ar三原子在周期表中三原子在周期表中的相对位置为的相对位置为:从上图知从上图知,X Y在相邻的周期在相邻的周期,Y在在X元素的上一周期元素的上一周期,是非金是非金属属,X的原子序数比的原子序数比Y大大,X是金属元素是金属元素,其原子的最外层电子其原子的最外层电子数比数比Y少少 X原子比原子比Y原子的电子层结构多一层原子的电子层结构多一层,且在周期且在周期表的左侧表的
33、左侧,故原子半径故原子半径XY;因为因为X离子与离子与Y离子有相同的电离子有相同的电子层结构子层结构,而原子序数而原子序数XY,故其离子半径故其离子半径XY X原子处在原子处在第四周期第四周期,可能为钾可能为钾 钙等钙等,阳离子的电子层结构与阳离子的电子层结构与Ar的相的相同同,X的最高正价可能是的最高正价可能是+1 +2等等,Y元素处于第三周期元素处于第三周期,可可能是能是P S Cl等等,其最高正价可能是其最高正价可能是+5 +6 +7等等 显显然然,X元素的最高正价比元素的最高正价比Y的小的小 答案答案:CD【方法归纳】【方法归纳】依据离子结构特点推断元素在周期表中的位依据离子结构特点推
34、断元素在周期表中的位置是解决此类问题的关键置是解决此类问题的关键 把把X Y等元素在周期表中定等元素在周期表中定位后位后,它们的原子结构它们的原子结构 电子层数电子层数 最外层电子数最外层电子数 元素元素最高正价以及原子半径最高正价以及原子半径 离子半径等递变规律都能顺利推离子半径等递变规律都能顺利推断出来断出来 类比迁移类比迁移 3.如图表示一些元素原子半径规律性的变化示意图如图表示一些元素原子半径规律性的变化示意图 由此图由此图不能得出下列结论的是不能得出下列结论的是(不考虑稀有气体元素不考虑稀有气体元素)()A.当电子层数相同时当电子层数相同时,核电荷数越小核电荷数越小,原子半径越大原子
35、半径越大B.当最外层电子数相同时当最外层电子数相同时,质子数越多质子数越多,原子半径越大原子半径越大C.r(F-)r(Cl-)r(Br-)r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)D.原子电子层数越多原子电子层数越多,对应的原子半径越大对应的原子半径越大答案答案:D实验探究实验探究【例【例】(2009徐州统考徐州统考)某同学做同一周期元素性质递变规某同学做同一周期元素性质递变规律实验时律实验时,自己设计了一套实验方案自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现并记录了有关实验现象如下表象如下表:实验方案实验现象用砂纸擦后的镁带与沸水反应再向反应液中滴加酚酞A.浮于水面,熔成小球,在水面上无定向移动
36、,随之消失,溶液变为红色向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水B.产生大量气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色钠与滴有酚酞试液的冷水反应C.反应不十分剧烈,产生的气体可以在空气中燃烧镁带与2mol/L的盐酸反应D.剧烈反应,产生的气体可以在空气中燃烧铝条与2mol/L的盐酸反应E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠F.生成淡黄色沉淀请你帮助该同学整理并完成实验报告请你帮助该同学整理并完成实验报告(1)实验目的实验目的:_(2)实验用品实验用品:仪器仪器_,药品药品_ 答案答案:(1)验证第三周期元素从左到右金属性递减验证第三周期元素从左到右金属性递减 非金属性非金属性递增
37、的规律递增的规律(2)试管试管 酒精灯酒精灯 砂纸砂纸 镊子镊子 小刀小刀 胶头滴管等胶头滴管等 镁条镁条 钠钠 铝条铝条 新制氯水新制氯水 新制饱和硫化氢溶液新制饱和硫化氢溶液 2 mol/L的盐酸的盐酸 2 mol/L 的的 NaOH溶液溶液 蒸馏水蒸馏水 酚酞酚酞 2 mol/L 的的 AlCl3 溶液溶液(3)实验内容实验内容:(*填写题给信息表中的序号填写题给信息表中的序号)实验方案*实验现象*有关化学方程式答案：见下表答案：见下表(4)实验结论实验结论:_(5)请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因 答案：答案：(4)金属性金属性:Na
38、MgAl;非金属性非金属性:SMgAl,又通过又通过 Cl2与氢硫酸反应得与氢硫酸反应得出非金属性出非金属性 ClS 走出误区走出误区 虽然元素周期律是一种普遍规律虽然元素周期律是一种普遍规律,但普遍性中也有特殊性但普遍性中也有特殊性,许多同学解题错误的主要原因是忘记一些特殊性质许多同学解题错误的主要原因是忘记一些特殊性质,而这而这些特殊性质如氟元素无正价些特殊性质如氟元素无正价,最高正价和最高正价和|最低负价最低负价|相等的相等的元素除了碳族元素外还有氢元素等元素除了碳族元素外还有氢元素等,这往往是高考考查的这往往是高考考查的重点重点 规律应用出错规律应用出错:例如具有相同电子层结构的微粒例
39、如具有相同电子层结构的微粒,其核电荷其核电荷数越大数越大,粒子半径越小粒子半径越小,应用时容易认为是粒子对应元素的应用时容易认为是粒子对应元素的原子半径越小原子半径越小,从而出错从而出错 解决此类问题解决此类问题,要注意熟记规律要注意熟记规律,抓住规律的内涵和外延知识抓住规律的内涵和外延知识 因材施教因材施教一一 理解元素周期律的实质理解元素周期律的实质弄清周期律的弄清周期律的“一般一般”与与“特殊特殊”从近几年对元素周期律的考查情况看从近几年对元素周期律的考查情况看,我们在复习时要抓住宏我们在复习时要抓住宏观上的规律观上的规律,即元素的各项性质即元素的各项性质(跟金属或非金属的作用跟金属或非
40、金属的作用,活活泼金属或非金属与水泼金属或非金属与水 碱碱 酸的反应酸的反应,非金属元素形成气非金属元素形成气态氢化物的情况态氢化物的情况,主要化合价主要化合价,氧化物对应水化物的酸氧化物对应水化物的酸 碱碱性等性等)随原子序数的递增发生周期性变化随原子序数的递增发生周期性变化,以及微观上的规以及微观上的规律律(元素原子半径与最外层电子数的变化规律元素原子半径与最外层电子数的变化规律),但是要关注但是要关注元素周期律中的特殊情况元素周期律中的特殊情况【例【例1】下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关】下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系系(Z为核电荷数为核电荷数,Y为元素的有关
41、性质为元素的有关性质)下列说法中正确下列说法中正确的是的是()可用可用B来表示来表示A族元素的价电子数族元素的价电子数 可用可用D来表示来表示A族元素氢化物的沸点族元素氢化物的沸点 可用可用E来表示第来表示第3周期元素单质的周期元素单质的熔点熔点 可用可用C来表示第来表示第3周期元素的最高正化合价周期元素的最高正化合价 可可用用F来表示来表示A 族元素单质熔点族元素单质熔点 可用可用A来表示来表示F-Na+Mg2+Al3+四种离子的离子半径四种离子的离子半径 可用可用G来表示同一来表示同一周期周期(短周期短周期)内元素的原子半径内元素的原子半径A.B.C.D.全部全部解析解析:从选项分析从选项
42、分析,问题主要集中在对于问题主要集中在对于和和的判断的判断,对于对于,第第3周期元素包括稀有气体周期元素包括稀有气体Ar,无最高正价无最高正价,因此最后曲线因此最后曲线突然下降突然下降 对于对于,A族元素和碱金属元素所包括元素的族元素和碱金属元素所包括元素的种类是不同的种类是不同的,前者还多一个氢元素前者还多一个氢元素 答案答案:D.掌握元素周期表的结构掌握元素周期表的结构做到做到“心中有表心中有表”元素周期表的结构和应用是高考考查的重要内容元素周期表的结构和应用是高考考查的重要内容,此类题目通此类题目通常是推测不熟悉甚至未知的元素常是推测不熟悉甚至未知的元素,而解答此类题目的关键而解答此类题
43、目的关键是先确定该元素在周期表中的位置是先确定该元素在周期表中的位置,然后根据元素的性质然后根据元素的性质与元素在周期表中的位置关系进行推断与元素在周期表中的位置关系进行推断 很显然牢记元素很显然牢记元素周期表的结构周期表的结构(能区分长短周期能区分长短周期 主副族主副族 每周期的元素每周期的元素数目数目)是求解物质结构是求解物质结构 推断问题的基础推断问题的基础,只有做到只有做到“心中心中有表有表”才能熟练解题才能熟练解题【例【例2】根据下表中有关短周期元素性质的数据】根据下表中有关短周期元素性质的数据,判断下列说判断下列说法中不正确的是法中不正确的是()元素编号元素性质原子半径(10-10
44、m)0.741.601.521.100.991.860.750.82主要化合价最高价+2+1+5+7+1+5+3最低价-2-3-1-3A.和和 和和分别处于同一主族分别处于同一主族B.元素元素处于第处于第3周期周期A族族C.元素元素与元素与元素形成的化合物中不可能存在共价键形成的化合物中不可能存在共价键D.元素元素对应的氢氧化物可能具有两性对应的氢氧化物可能具有两性答案答案:C解析解析:根据原子半径和主要化合价可以判断出根据原子半径和主要化合价可以判断出元素元素分别是分别是Li P Na N,进而推出进而推出元素分别是元素分别是O Mg Cl B,选项选项A和和B正确正确 元素元素与元素与元素
45、形成的化合形成的化合物有物有Na2O和和Na2O2,Na2O2中既存在离子键又存在非极性中既存在离子键又存在非极性共价键共价键,选项选项C错误错误 由于元素由于元素B在周期表中处于金属和非在周期表中处于金属和非金属交界线附近金属交界线附近,且与且与Al处于同一族中处于同一族中,它们之间性质有相它们之间性质有相似之处似之处,因此选项因此选项D也正确也正确 备用选题备用选题 1.欧洲核子研究中心于欧洲核子研究中心于1995年年9月至月至10月间研制成世界上第月间研制成世界上第一批反原子一批反原子,一共一共9个反氢原子个反氢原子,揭开了人类制取揭开了人类制取 利用反物利用反物质的新篇章质的新篇章 请
46、回答以下两题请回答以下两题:(1)反氢原子的结构示意图反氢原子的结构示意图,正确的是正确的是()(2)如果制取了反氧原子如果制取了反氧原子,则下列说法中则下列说法中,正确的是正确的是()A.核内有核内有8个带正电的质子个带正电的质子,核外有核外有8个带负电的电子个带负电的电子B.核内有核内有8个带负电子的电子个带负电子的电子,核外有核外有8个带正电的质子个带正电的质子C.核内有核内有8个带负电的中子个带负电的中子,核外有核外有8个带正电的质子个带正电的质子D.核内有核内有8个带负电的质子个带负电的质子,核外有核外有8个带正电的电子个带正电的电子答案答案:(1)D (2)D解析解析:首先要深刻理
47、解首先要深刻理解 领会领会“反反”字的含义字的含义,“反反”字意为粒字意为粒子的电性相反子的电性相反,而不是质子和电子的位置颠倒而不是质子和电子的位置颠倒,然后再将原然后再将原子结构知识迁移到子结构知识迁移到“反原子反原子”中去中去 反氢原子中原子核内反氢原子中原子核内有一个带负电的质子有一个带负电的质子,核外有一个带正电的电子核外有一个带正电的电子;反氧原子反氧原子中原子核内有中原子核内有8个带负电的质子个带负电的质子,核外有核外有8个带正电的电子个带正电的电子 2.(2008广东理基广东理基)下列有关原子结构和元素周期律的表述下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是正确的是()原子序数为
48、原子序数为15的元素的最高化合价为的元素的最高化合价为+3A族元素是同周期中非金属性最强的元素族元素是同周期中非金属性最强的元素第二周期第二周期A族元素的原子核电荷数和中子数一定为族元素的原子核电荷数和中子数一定为6原子序数为原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期的元素位于元素周期表的第三周期A族族A.B.C.D.答案答案:C解析解析:原子序数为原子序数为15的元素的最高正化合价为的元素的最高正化合价为+5;同一周期中同一周期中从左到右元素的非金属性依次增强从左到右元素的非金属性依次增强,A族元素的非金属性族元素的非金属性最强最强;第二周期第二周期A 族元素为碳元素族元素为碳元素,而碳元
49、素有同位素存而碳元素有同位素存在在,中子数不一定为中子数不一定为6;原子序数为原子序数为12的元素的原子结构示的元素的原子结构示 意图为意图为 位于第三周期第位于第三周期第A族族 3.下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是()A.Li Na K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多而增多B.第二周期元素从第二周期元素从Li到到F,非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强C.因为因为Na比比K容易失去电子容易失去电子,所以所以Na比比K的还原性强的还原性强D.O与与S为同主族元素为同主族元素,且且O比比S的
50、非金属性强的非金属性强答案答案:C解析解析:本题考查了元素周期表与元素周期律本题考查了元素周期表与元素周期律 同一主族元素同一主族元素:随核电荷数的增加随核电荷数的增加,电子层数逐渐增加电子层数逐渐增加;金属元素失去电子金属元素失去电子能力增强能力增强,金属性增强金属性增强,还原性增强还原性增强;非金属元素得电子能力非金属元素得电子能力减弱减弱,非金属性减弱非金属性减弱,氧化性减弱氧化性减弱 同一周期元素同一周期元素:随核电荷随核电荷数的增加数的增加,最外层电子数增多最外层电子数增多,金属性减弱金属性减弱,非金属性逐渐增非金属性逐渐增强强 对照各选项知本题答案为对照各选项知本题答案为C 4.根
