高考化学一轮复习专题5第2讲元素周期表和元素周期律学案新人教版.docx

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高考化学一轮复习专题5第2讲元素周期表和元素周期律学案新人教版

第2讲元素周期表和元素周期律

[考纲要求]

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递变的规律。

　元素周期表的结构

知识梳理

1.原子序数：

按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。

原子序数＝________＝__________＝______。

2．编排原则

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

1

2

3

4

5

6

7

元素种类

____

____

____

____

18

32

32

0族元素

原子序数

____

____

____

36

54

86

118

（2）族（18个纵行，16个族）

主族

列

1

2

13

14

15

16

17

族

____

ⅡA

____

ⅣA

____

ⅥA

____

副族

列

3

4

5

6

7

11

12

族

____

ⅣB

ⅤB

ⅥB

ⅦB

____

ⅡB

Ⅷ族

第__________，共3个纵行

0族

第____纵行

（3）元素周期表的分区

族

周期

ⅠA　ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA　　　　　　0　　　

1

2

3

4

5

6

7

①分界线：

如上图所示，沿着元素周期表中__________与____________的交界处画一条斜线，即为________和____________的分界线（氢元素除外）。

②分界线附近的元素，既能表现出一定的______，又能表现出一定的__________。

4．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。

（2）镧系：

元素周期表第____周期中，57号元素镧到71号元素镥共____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____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。

[回扣判断]（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）元素周期表中共有18个纵行，16个族（　　）

（2）同主族元素的最外层电子数一定相同（　　）

（3）元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素（　　）

（4）ⅠA族全部是金属元素（　　）

（5）元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素（　　）

（6）两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1（　　）

（7）某元素原子的核电荷数为53，则该元素位于第五周期ⅦA族（　　）

[重点提醒]

（1）在描述元素在Ⅷ族时，不要写成ⅧB。

（2）元素周期表中，族序数Ⅱ、Ⅲ是主族和副族的分界线，第一次分界时主族（ⅡA）在副族（ⅢB）之前，第二次分界时副族（ⅡB）在主族（ⅢA）之前。

（3）元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素，形成化合物种类最多的为ⅣA族。

对点速练

练点一　元素周期表的结构信息

1．铟产业被称为“信息时代的朝阳产业”。

元素周期表中铟的数据如图，下列说法完全正确的是（　　）

A．铟元素的质量数是114.8

B．铟元素的相对原子质量是114

C．铟元素是一种副族元素

D．铟原子最外层有3个电子

2．结合如图所示元素周期表，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________；g元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期第________族。

（2）f元素位于第________周期第________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：

______________。

练点二　元素周期表局部判断

3.A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。

已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C分别为（　　）

A．Be、Na、Al　　B．B、Mg、Si

C．O、P、ClD．C、Al、P

4.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＋10B．5x

C．5x＋14D．5x＋16

5．已知X、Y、Z三种主族元素在周期表中的位置如图所示，设X的原子序数为a。

则下列说法不正确的是（　　）

Y

X

Z

A．Y与Z的原子序数之和可能为2a

B．Y的原子序数可能为a－17

C．Z的原子序数可能为a＋31

D．X、Y、Z一定为短周期元素

练点三　元素周期表中元素原子序数判断

6．

（1）甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素（其中甲在上一周期），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第ⅡA族和第ⅦA族元素，原子序数分别为m和n，则m和n的关系可能为______________________。

规律技巧

元素周期表结构中隐含的两个关系

1．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。

（2）两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差。

两元素分布在过渡元素两侧时，四或五周期元素原子序数差＝族序数差＋10，六周期元素原子序数差＝族序数差＋24。

（3）第四、五周期的第ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11，第六周期为25。

2．同主族、邻周期元素的原子序数差的关系

（1）ⅠA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。

（2）ⅡA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。

（3）ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。

　元素周期律

知识梳理

1.元素周期律

2．元素周期律的具体内容

项目

同周期（左→右）

同主族（上→下）

原子结构

核电荷数

逐渐____

逐渐____

电子层数

____

逐渐____

原子半径

逐渐____

逐渐____

离子半径

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、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

对应的水化物

的酸碱性　　

碱性逐渐____

酸性逐渐____

碱性逐渐____

酸性逐渐____

[回扣判断]（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强（　　）

（2）P的非金属性强于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性强（　　）

（3）O、S、P元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增（　　）

（4）同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱（　　）

（5）第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7（　　）

（6）同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强（　　）

（7）在主族元素中，最高正化合价均等于主族序数（　　）

（8）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（　　）

[重点提醒]

元素周期律（表）的现实意义

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。

（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难溶。

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等。

对点速练

练点一　微粒半径大小的比较

1．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>A

B．原子半径：

B>A>C>D

C．离子半径：

C3－>D－>A2＋>B＋

D．氧化性：

A2＋>B＋，还原性：

C3－

2．下列各组微粒中微粒半径由大到小的是（　　）

A．O、Cl、S、P

B．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋

C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋

D．Li、Na、K、Cs

技能归纳

“三看”法快速判断简单粒子半径大小

一看电子层数：

最外层电子数相同时，电子层数越多，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：

当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越小。

练点二　元素性质综合判断

3．根据下表（部分短周期元素的原子半径及主要化合价）信息，下列叙述正确的是（　　）

元素代号

A

B

C

D

E

原子半径/nm

0.186

0.143

0.089

0.104

0.074

主要化合价

＋1

＋3

＋2

＋6、－2

－2

A．E2－与B3＋的核外电子数不可能相等

B．离子半径大小A＋

C．最高价氧化物对应水化物的碱性A

D．氢化物的稳定性D>E

4．已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（　　）

A．质子数：

c>d

B．离子的还原性：

Y2－>Z－

C．氢化物的稳定性：

H2Y>HZ

D．原子半径：

X

5．叶腊石是一种重要的化工原料，化学式为X2[Y4Z10]（ZW）2，其中X、Y、Z、W为短周期元素，X与Y为同一周期相邻元素，Y的最外层电子数为次外层的一半，X为地壳中含量最多的金属元素，X的离子与ZW－含有相同的电子数。

下列说法正确的是（　　）

A．原子半径：

Y＞X＞Z＞W

B．最简单氢化物的沸点：

Y＞Z

C．Z和W可组成多个等电子微粒

D．X和Y的最高价氧化物对应的水化物能够反应生成盐和水

方法总结

金属性和非金属性强弱的判断方法

三

表

元素周期表

金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”

金属活动性

顺序表　　

按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性逐渐减弱

非金属活动

性顺序表　

按F、O、Cl、Br、I的顺序，非金属性逐渐减弱

三

反

应

置换反应

强的置换弱的，适合金属也适合非金属

与水或

酸反应

越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强

与氢气反应

越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则非金属性越强

1.[2019·全国卷Ⅰ，13]科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。

下列叙述正确的是（　　）

A．WZ的水溶液呈碱性

B．元素非金属性的顺序为X>Y>Z

C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸

D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构

2．[2019·全国卷Ⅱ，9]今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。

下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。

下列说法错误的是（　　）

A．原子半径：

W

B．常温常压下，Y单质为固态

C．气态氢化物热稳定性：

Z

D．X的最高价氧化物的水化物是强碱

3．[2019·全国卷Ⅲ，9]X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10。

X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。

下列叙述正确的是（　　）

A．熔点：

X的氧化物比Y的氧化物高

B．热稳定性：

X的氢化物大于Z的氢化物

C．X与Z可形成离子化合物ZX

D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸

4．[2018·全国卷Ⅰ，12]主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。

W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。

下列说法正确的是（　　）

A．常温常压下X的单质为气态

B．Z的氢化物为离子化合物

C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性

D．W与Y具有相同的最高化合价

5．[2018·全国卷Ⅱ，10]W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。

W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。

下列叙述正确的是（　　）

A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物

B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键

C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构

D．W的氧化物对应的水化物均为强酸

6．[2018·北京卷，8]下列化学用语对事实的表述不正确的是（　　）

A．硬脂酸与乙醇的酯化反应：

C17H35COOH＋C2H

OH

C17H35COOC2H5＋H

O

B．常温时，0.1mol·L－1氨水的pH＝11.1：

NH3·H2ONH

＋OH－

C．由Na和Cl形成离子键的过程：

D．电解精炼铜的阴极反应：

Cu2＋＋2e－===Cu

7．[2017·全国卷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

8．[2016·全国卷Ⅰ]

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

B．元素的非金属性Z>X>Y

C．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

基于元素周期表的选择性推断

【知识基础】

　元素性质选择性推断的核心基础是下图所示的元素“位—构—性”关系。

常见的推断方式有以下三个方向

1．结构与位置互推是解题的核心

（1）掌握四个关系式：

①电子层数＝周期数；②质子数＝原子序数；③最外层电子数＝主族序数；④主族元素的最高正价＝主族序数（O、F除外），负价＝主族序数－8。

（2）熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：

①“凹”型结构的“三短三长一不全，七主七副八零完”；②各周期元素种类；③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；④同主族上下相邻元素原子序数的关系。

2．性质与位置互推是解题的关键

熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：

（1）元素的金属性、非金属性；

（2）气态氢化物的稳定性；（3）最高价氧化物对应水化物的酸碱性；（4）金属与水或酸反应置换H2的难易程度。

3．结构和性质的互推是解题的要素

（1）电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；

（2）同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；（3）正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；（4）判断元素金属性和非金属性的强弱。

【素养专练】

1．[2019·北京卷，8]2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。

中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。

铟与铷（37Rb）同周期。

下列说法不正确的是（　　）

A．In是第五周期第ⅢA族元素

B．

In的中子数与电子数的差值为17

C．原子半径：

In>Al

D．碱性：

In（OH）3>RbOH

2．下列有关第114号和第116号元素的说法错误的是（　　）

A．两种元素位于同一周期

B．116号元素位于第ⅥA族

C．两种元素都是活泼的非金属元素

D．114号元素的原子半径比116号元素的大

3．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，X与Y形成的化合物能与水反应生成酸且X、Y同主族，两元素核电荷数之和与W、Z的原子序数之和相等，则下列说法正确的是（　　）

A．Z元素的含氧酸是最强酸

B．原子半径：

X>Z

C．气态氢化物热稳定性：

W>X

D．W与Y可以存在于同一离子化合物中

4．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

5．根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是（　　）

A．气态氢化物的稳定性：

H2O>NH3>SiH4

B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物

C．如图所示实验可证明元素的非金属性：

Cl>C>Si

D．用中文“

”（ào）命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族

6．有A、B、C、D四种短周期元素在周期表中的位置如图所示。

已知：

A2＋与C原子的电子数相差2。

下列推断不正确的是（　　）

A．A和D组成的化合物是弱电解质且水溶液呈酸性

B．与A同周期且与C同主族的E元素，其最高价氧化物对应水化物在某些化学反应中常作催化剂

C．离子半径：

C>A>B

D．B与C形成的化合物是冶金工业的一种原料

7.如图为元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。

下列判断正确的是（　　）

A．最高价氧化物对应水化物的酸性：

Y>Z>W

B．含Y元素的盐溶液一定显酸性

C．原子半径：

rW>rZ>rY>rX

D．X与W的气态氢化物可相互反应生成离子化合物

8．X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．R的氧化物都含有离子键

B．M的氢化物常温常压下为气体

C．最高价含氧酸的酸性：

Z＜Y

D．Y形成的化合物种类最多

第2讲　元素周期表和元素周期律

基础精讲练

考点一

1知识梳理

1．核电荷数　核外电子数　质子数

2．原子序数　最外层电子数　电子层数

3．

（1）2　8　8　18　2　10　18　

（2）ⅠA　ⅢA　ⅤA　ⅦA　ⅢB　ⅠB　8、9、10　18　（3）B、Si、As、Te、At　Al、Ge、Sb、Po　金属元素　非金属元素　金属性　非金属性

4．

（1）ⅢB　ⅡB　

（2）六　15　（3）七　15

回扣判断　答案：

（1）√　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×　（6）√　（7）√

2对点速练

1．解析：

该元素的原子序数为49，位于第五周期第ⅢA族，和Al处于同一主族，故D正确。

答案：

D

2．答案：

（1）a、b、c、d、e、f、g　a、b、c、d、e、f　三　0　四　ⅡB

（2）三　ⅥA　

3．解析：

设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1，（x＋8－1）＋（x＋8＋1）＝4x，解得x＝8，所以A为O元素，B为P元素，C为Cl元素，故选C。

答案：

C

4．解析：

答案：

A

5．解析：

X、Y、Z为主族元素，Y一定不在第一周期，所以D项错误；若Y、X、Z分别位于第三、四、五周期的右边，则Y的原子序数为a－17，Y与Z的原子序数之和为2a，A、B正确；若Y、X、Z分别位于第四、五、六周期的右边，则Z的原子序数为a＋31，C正确。

答案：

D

6．解析：

（1）因前六周期中元素的数目分别为2、8、8、18、18、32；同一主族中乙的原子序数可以是x＋2、x＋8、x＋18、x＋32。

（2）对于第一、二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数只相差5，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差15；而对于第六、七周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差29。

答案：

（1）x＋2、x＋8、x＋18、x＋32

（2）n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29

考点二

1知识梳理

1．原子序数　核外电子排布

2．增大　增大　相同　增多　减小　增大　减小　减小　>　增大　＋1　＋7　－（8－主族序数）　主族序数　减弱　增强　增强　减弱　增强　减弱　减弱　增强　增强　减弱　减弱　增强　增强　减弱

回扣判断　答案：

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×（7）×　（8）×

2对点速练

1．解析：

由于四种离子具有相同的电子层结构，离子所对应的元素应位于相邻两个周期，根据阴阳离子所带的电荷数，得出元素在周期表中的位置关系：

。

原子序数大小应为A>B>D>C，A项错误；根据原子半径的递变规律，可以判断B正确；离子半径应为C3－>D－>B＋>A2＋，C错误；还原性为C3－>D－，D错误。

答案：

B

2．解析：

比较微粒半径有以下原则：

①同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，A为P>S>Cl>O；②同主族元素原子半径从上到下逐渐增大；③核外电子排布相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，Mg2＋>Al3＋；④各层排布都饱和，一般电子层数越多，微粒半径越大。

故只有C正确。

答案：

C

3．答案：

B

4．解析：

因四种离子的电子层结构相同，所以质子数a、b、c、d的大小关系应为a>b>d>c，且Y、Z在上一周期，Y在Z的左边，Y的非金属性弱于Z；W、X在下一周期，X在W的左边，X的金属性强于W。

质子数d>c，A项错误；非金属性：

Y

Y2－>Z－，B项正确；非金属性：

Z>Y，故氢化物稳定性：

HZ>H2Y，C项错误；同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：

X>W，D项错误。

答案：

B

5．解析：

由题意X、Y、Z、W分别为Al、Si、O、H，原子半径：

Al＞Si＞O＞H，A项错误；最简单氢化物的沸点，H2O＞SiH4，B项错误；Z和W可组成多个等电子微粒，如H2O、OH－、H3O