高考化学(鲁科版)一轮复习教学案:第五章-原子结构与元素周期律第二节元素周期律和元素周期表.doc
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1、第二节元素周期律和元素周期表考纲点击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3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以第A和第A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递变规律。一、元素周期律及其实质1定义元素的性质随_的递增而呈_变化的规律。2实质元素原子_的结果。3具体表现形式项目同周期(左右)除0族元素外同主族(上下)原子结构来源:学科网核电荷数来源:Zxxk.Com逐渐_来源:学*科*网Z*X*X*K逐渐_来源:学。科。网电子层数逐渐_原子半径逐渐_逐渐_离子半
2、径阳离子逐渐_,阴离子逐渐_,r(阴离子)_r(阳离子)逐渐_性质化合价最高正化合价由_(O、F除外)负化合价_相同最高正化合价_(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐_非金属性逐渐_金属性逐渐_非金属性逐渐_离子的氧化性和还原性阳离子氧化性逐渐_,阴离子还原性逐渐_阳离子氧化性逐渐_,阴离子还原性逐渐_气态氢化物稳定性逐渐_逐渐_最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐_酸性逐渐_碱性逐渐_酸性逐渐_4实质原子_呈现周期性变化决定了元素性质的周期性变化。即时训练1比较下列各组性质(填“”或“”)。(1)原子半径:S_Cl,Mg_K;(2)金属性:Mg_Ca,非金属性:F_S;(3)氢化
3、物的稳定性:H2O_PH3,HF_H2O;(4)酸性:H2SO4_HClO4,碱性:NaOH_KOH。即时训练2判断下列说法是否正确(填“”或“”)。(1)第3周期元素的最高化合价等于它所处的主族序数()(2)酸性:H3PO4H2SO4HClO4()(3)氢化物的稳定性:H2SHFH2O()(4)元素的性质随相对原子质量的递增呈现周期性的变化()(5)在周期表中的金属与非金属的分界线附近可以探索研制农药的材料()二、元素周期表1原子序数对于一个原子:原子序数_。2元素周期表(1)编排原则按_递增顺序从左到右排列;将_相同的元素排成一横行,共有_个横行;把_相同的元素按_递增的顺序从上到下排成一
4、纵列,共_列。(2)周期7个横行,7个周期短周期长周期序号1234567元素种数不完全周期,最多容纳32种元素,目前排了26种元素0族元素原子序数86(3)族18列,16个族主族列序号121314151617族序号副族列序号345671112族序号第族第_共3列0族第_列(4)分区分界线:沿着元素周期表中_与_的交界处画一条斜线,即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。各区位置:分界线左下方为_区,分界线右上方为_区。分界线附近元素的性质:既表现_的性质,又表现_的性质。3元素周期表中的特殊位置(1)过渡元素:元素周期表中部,从_族到_族10个纵列共六十多种元素,这些元素都是金属元素
5、。(2)镧系:元素周期表第_周期中,57号元素镧到71号元素镥共15种元素。(3)锕系:元素周期表第_周期中,89号元素锕到103号元素铹共15种元素。(4)超铀元素:在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。即时训练3下列说法是否正确(用“”或“”填写)。(1)最外层电子数为2的元素一定在A族()(2)周期表中第族元素种类最多()(3)三、四周期同主族上下原子序数的差都是18()(4)铁元素的原子结构示意图为,故铁位于第四周期B族()(5)同主族元素的最外层电子数均相等()(6)除短周期外,其他周期均有18种元素()即时训练4第三周期第A族的元素是_;Na元素的原子序数为11,其相邻的同
6、族元素的原子序数是_;短周期元素中,族序数等于周期序数的元素有_,族序数等于周期序数2倍的元素有_,周期序数等于族序数2倍的元素有_。三、元素周期表和元素周期律的应用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)比较不同周期、不同主族元素的性质。如金属性MgAl,CaMg,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,可推知未学元素砹(At)应为_色固体,与氢_化合,HAt_稳定,水溶
7、液呈_性,AgAt_溶于水等。3启发人们在一定区域内寻找新物质(1)半导体元素在金属与非金属分界线附近,如:Si、Ge、Ga等。(2)农药中常用元素在右上方,如:F、Cl、S、P、As等。(3)催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找,如:Fe、Ni、Rh、Pt、Pd。即时训练5比较下列各组物质的性质(填“”或“”)。(1)金属性:K_Na,非金属性:F_Br。(2)碱性:LiOH_KOH,酸性:HClO4_HBrO4。(3)原子半径:Na_Rb,Br_I。(4)热稳定性:HF_HCl,HBr_HI。即时训练6下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是_。HCl的溶解度比H2
8、S大HCl的酸性比H2S强HCl的稳定性比H2S大HCl的还原性比H2S弱HClO4的酸性比H2SO4强Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeSCl2能与H2S反应生成S在周期表中Cl处于S同周期的右侧还原性:ClS2四、元素性质与原子结构1元素性质与原子结构的关系原子核外电子排布,特别是_决定着元素的化学性质。_的相似性和递变性导致元素性质的相似性和递变性。2同主族元素结构与性质的相似性和递变性相似性递变性碱金属卤素碱金属(LiCs)卤素(FI)单质化学性质都能与H2O反应生成可溶性氢氧化物和_,都能与O2反应,都具有强的_都能够与H2反应,都具有强的_与水反应越来越_,与氧气反
9、应越来越_,产物越来越复杂,还原性逐渐_与H2反应条件要求越来越_,生成氢化物的稳定性越来越_,氧化性逐渐_最高价氧化物对应水化物的酸(碱)性碱金属(LiCs)最高价氧化物的水化物碱性逐渐_卤素(ClI)最高价氧化物的水化物酸性逐渐_3A族(碱金属)元素性质相似性和递变性元素名称锂钠钾铷铯元素符号LiNaKRbCs相似性最外层电子数均为_,容易_电子最高正化合价均为_价碱金属元素的单质均能与氧气等非金属单质反应,生成相应的氧化物等碱金属化合物均能与水、酸剧烈反应,生成_和相应的碱、盐递变性电子层数_原子半径_金属性_氢氧化物的碱性_4A族(卤素)元素性质的相似性和递变性元素名称氟氯溴碘元素符号
10、FClBrI相似性最外层均有7个电子最高正价(除F外)均显_价最低负价均为_价单质均可与H2反应生成气态_单质均可与_反应,生成相应的金属卤化物递变性电子层数_原子半径_单质颜色自上而下_单质与H2化合按_的顺序依次由易到难气态氢化物的稳定性,按_的顺序递减单质与H2O反应的难易程度:由_到_5同主族元素性质递变规律的原因在元素周期表中,同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,所以金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。即时训练7判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)同周期主族元素(除0族元素外
11、)从左到右,原子半径逐渐减小()(2)第A族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强()(3)同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低()(4)根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是7()(5)元素的非金属性越强,其单质的活泼性一定越强()(6)HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱()(7)第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强()即时训练8关于碱金属和卤族元素的叙述,错误的是()。A碱金属都能在空气中燃烧生成M2O(M指碱金属)BHCl、HBr、HI的还原性由弱到强CX、Y是两种卤族元素,X的非金属性比Y的强,则X的单质比Y的单质更容易与氢气反
12、应D碱金属所形成的阳离子的氧化性从上到下依次减弱一、微粒半径大小比较及元素(非)金属性强弱的比较1原子半径的比较(1)同一周期电子层数相同,随着原子序数递增,原子半径逐渐减小。例:r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)(2)同一主族最外层电子数相同,随着电子层数递增,原子半径逐渐增大。例:r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)2离子半径的比较(1)同种元素电子数越多,半径越大。例:r(Cl)r(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:r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)(3)带相同电
13、荷的离子,电子层数越多,半径越大。例:r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs),r(O2)r(S2)r(Se2)r(Te2)(4)核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。例:比较r(K)与r(Mg2)可选r(Na)为参照:r(K)r(Na)r(Mg2)3元素的非金属性和金属性强弱比较比较元素的非金属性和金属性的强弱:可以根据原子结构(原子半径越大、最外层电子数越少,金属性越强),也可以根据元素在周期表中的位置(越靠右上方,元素的非金属性越强);但主要是根据实验来比较如下:(1)元素金属性强弱的判断依据根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度:越易反应,则对应金属元素的金属性越
14、强。根据金属单质与盐溶液的置换反应:A置换出B,则A对应的金属元素的金属性比B对应的金属元素的金属性强。根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱:单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱,元素的金属性越强(Fe对应的是Fe2,而不是Fe3)。根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:碱性越强,则对应金属元素的金属性越强。根据电化学原理:不同金属形成原电池时,作负极的金属活泼;在电解池中的惰性电极上,先析出的金属其对应的元素不活泼。(2)元素非金属性强弱的判断依据根据非金属单质与H2化合的难易程度:越易化合,则其对应元素的非金属性越强。根据形成的气态氢化物的稳定性或还原性:越稳定或还原性越弱,则
15、其对应元素的非金属性越强。根据非金属之间的相互置换:A能置换出B,则A对应的非金属元素的非金属性强于B对应的非金属元素的非金属性。根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:酸性越强,则对应非金属元素的非金属性越强。根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱:单质的氧化性越强,其对应阴离子的还原性越弱,元素的非金属性越强。最高价含氧酸形成的盐(同种阳离子)碱性越弱对应的非金属元素的非金属性越强。特别提示:(1)通常根据元素原子在化学反应中得、失电子的难易判断元素非金属性或金属性的强弱,而不是根据得、失电子的多少。(2)通常根据最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱,而
16、不是根据其他化合物酸碱性的强弱来判断。(3)金属性和非金属性强弱比较的依据不是绝对的,如Mg和Al作两极,NaOH溶液为电解质溶液形成的原电池中,Al为负极,但Al的金属性比Mg弱。(4)不能将(非)金属性与单质的活动性混为一谈,如N元素的非金属性很强,但N2的活动性较差。【例11】(2012北京理综)已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是()。A原子半径:AsClPB热稳定性:HClAsH3HBrC还原性:As3S2ClD酸性:H3AsO4H2SO4H3PO4【例12】(2012福建理综)短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等
17、。下列判断不正确的是()。A最简单气态氢化物的热稳定性:RQB最高价氧化物对应水化物的酸性:QWC原子半径:TQRD含T的盐溶液一定显酸性二、元素周期表结构和规律的应用1位、构、性三者间关系2从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(小于8)的一定是主族元素;(2)最外层电子数为1或2,则可能是A、A族元素,又可能是过渡金属元素或零族的氦;(3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期;(4)某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素位于第3周期;电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同一周期;若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期;(5)第3周期第7周
18、期的A、A族元素原子次外层电子数均为8,AA族元素原子次外层电子数为8或18。特别提示:在运用“位”、“构”、“性”关系相互推断时,应掌握四个关系式:电子层数周期数,质子数原子序数,最外层电子数主族序数,主族序数元素最高正化合价。结合元素周期表中原子序数、最外层电子数、原子半径及元素金属性、非金属性的递变规律,综合分析,灵活运用。【例21】四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。XYZW请回答下列问题:(1)元素Z位于周期表中第_周期,_族。(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是_(写化学式)。(3)XW2的电子式为_。(4)Y的最高
19、价氧化物的化学式为_。(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,其相对分子质量在170190之间,且W的质量分数约为70%。该化合物的化学式为_。【例22】(双选)(2012江苏化学)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y原子的最外层只有2个电子,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。下列叙述正确的是()。A元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强B元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱C化合物YX、ZX2、WX3中化学键的类型相同D原子半径的大小顺序:r(Y)r(Z)r(W)r(X)三、碱金属和卤族元素1碱金属的性质(1)氧
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