高考化学考点五、元素周期律与元素周期表.pdf

五、元素周期律与元素周期表五、元素周期律与元素周期表考点考点 1 1元素周期表的结构元素周期表的结构元素周期表的结构短周期周期长周期主族族副族位置与结构的关系1.周期序数 电子层数2.对同主族元素若 n2，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数。若 n3，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为该周期的最外层电子数=主族族数=价电子数最外层电子数均为 8 个（He 为 2 个除外）最外层电子数一般不等于族序数（第B族、B 族除外）；最外层电子数只有 12个。周期序数第一周期第二周期第三周期第四周期第五周期第六周期第七周期A 族A 族零 族IB 族B 族元素的种数2 种8 种8 种18 种18 种32 种由长周期和短周期元素共同构成的族只由长周期元素构成的族 32 种（如果排满）元素种数。第族有三列元素（8、9、10 三个纵行）特别提醒：掌握元素周期表的结构中各族的排列顺序，结合惰性气体的原子序数，我们可以推断任意一种元素在周期表中的位置。记住各周期元素数目，我们可以快速确定惰性气体的原子序数。各周期元素数目依次为 2、8、8、18、18、32、32（如果第七周期排满），则惰性气体原子序数依次为 2、2+8=10、10+8=18、18+18=36、36+18=54、54+32=86、86+32=108。例 1（2008深圳一模）甲、乙、丙为二、三周期的元素，原子序数依次增大，甲和乙同周期，甲和丙同主族，甲、乙原子序数之和与丙的原子序数相等，甲、丙原子的最外层电子数之和与乙原子的电子总数相等。下列说法中不正确的是（）A乙是地壳中含量最多的元素B丙的氢化物比甲的氢化物热稳定性强C乙与丙形成的化合物可制作光导纤维D甲、乙两种元素形成的化合物中一定含有共价键解析二、三周期中，同主族元素相差的电子数为8，且最外层电子数相等。根据题意，由“甲和乙同周期，甲和丙同主族，甲、乙原子序数之和与丙的原子序数相等”可知，乙为 O；又“甲、丙原子的最外层电子数之和与乙原子的电子总数相等，且甲、乙、丙的原子序数依次增大”可知甲为 C，丙为 Si。答案B考点考点 2 2元素周期律元素周期律涵义实质核外电子元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化。元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化最外层电子数由1 递增至8(若 K层为最外层则由1 递增至2)而呈现周期性变排布原子半径化。原子半径 由大到小(稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由电子层数和核电荷数多少决定，它是反映结构的一个参考数据。最高正价由+1 递变到+7，从中部开始（IVA 族）有负价，从-4递变至-1。(稀有气体元素化合价为零)，呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决定，一般存在下列关系：最高正价数最外层电子数，非金属元素的负价=8-最外层电子数。金属性 逐渐减弱，非金属性 逐渐增强，最高氧化物对应的水化物的碱性主要化合价元素及化合物的性质逐渐减弱，酸性 逐渐增强，呈周期性变化。这是由于在一个周期内的元素，电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，核对外层电子引力渐强，使元素原子失电子渐难，得电子渐易，故有此变化规律。特别提醒作为元素周期律知识的考查，在解题中我们应尽量把它们体现在元素周期表中进行理解。如 Xm+、Ym-、Z（m+1）+、W（m+1）-四种离子具有相同的电子层排布，要考查四种元素的有关性质，比如原子序数大小、原子半径大小、离子半径大小、单质金属性和非金属性强弱等，我们首先可以确定出元素的相对位置为，则问题容易解决。例 2（2008武汉一模）X、Y、Z 是 3 种短周期元素，其中X、Y 位于同一主族，Y、Z 处于同一周期。X 原子的最外层电子数是其电子层数的3 倍。Z 原子的核外电子数比Y 原子少 1。下列说法正确的是（）A元素非金属性由弱到强的顺序为ZYXBY 元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4C3 种元素的气态氢化物中，Z 的气态氢化物最稳定D原子半径由大到小的顺序为ZYX解析在解有关周期表的题目时，首先要确定元素在周期表中的位置，实在推不出具体的位置，推出相对位置也可以。因X 原子的最外层电子数是其电子层数的3 倍，所以在本题中的突破口就能推出X 元素即为 O，而在短周期中能与O 同主族的就只有 S 元素，即为Y,而 Z 原子的核外电子数比Y 原子少 1,也就不难得出 Z 元素即为 P 元素，A 选项中三元素非金属性由弱到强的顺序为PSO，S 的最高价氧化物对应水化物的分子式为H2YO4，三种元素的气态氢化物中，最稳定的是 H2O，而不是磷化氢；D 选项中半径大小比较是正确的，最后本题的答案为 AD。答案AD考点考点 3 3元素金属性和非金属性强弱的判断方法和规律元素金属性和非金属性强弱的判断方法和规律1.根据元素周期表的知识进行判断同一周期，从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。元素周期表中最活泼的金属是 Fr，天然存在的最活泼的金属是 Cs；最活泼的非金属元素是 F。同一主族，从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。元素周期表左边为活泼的金属元素，右边为活泼的非金属元素；中间的第 VIA、VA 族则是从非金属元素过渡到金属元素的完整的族，它们的同族相似性甚少，但具有十分明显的递变性。2.根据元素的单质及其化合物的性质进行判断。（1）金属性强弱判断原则根据单质与水（或酸）反应，置换出水（或酸）中的氢的难易程度来判断：一般地，能与水反应产生氢气的金属元素的金属性比不能与水反应的金属元素的强，与冷水反应产生氢气的金属元素的金属性比只能与热水反应产生氢气的金属元素的强。根据元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱来判断：一般地，元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则对应的金属元素的金属性就越强。反之，则越弱。根据置换反应进行的方向来判断：一般是“强”置换“弱”。根据金属元素的单质的还原性（或离子的氧化性）来判断：一般情况下，金属阳离子的氧化性越强，则对应的金属单质的还原性越弱，金属元素的金属性也就越弱。根据原电池的正、负极及金属腐蚀的难易程度来判断：一般地，负极为金属性强的元素的单质，容易腐蚀。（2）非金属性强弱判断原则根据单质与 H2反应生成气态氢化物的剧烈程度或生成的气态氢化物的稳定性强弱来判断：一般地，单质与 H2反应生成气态氢化物越容易，或反应生成的气态氢化物越稳定，则对应的非金属元素的非金属性越强；反之，则越弱。根据元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来判断：一般地，元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则对应的非金属元素的非金属性就越强。反之，则越弱。根据置换反应进行的方向来判断：一般是“强”置换“弱”。根据非金属单质的氧化性（或离子的还原性）强弱来判断：一般情况下，非金属阴离子的还原性越强，则对应的非金属单质的氧化性越弱，非金属性元素的非金属性也就越弱。根据与同一种金属反应，生成化合物中金属元素的化合价的高低进行判断。例如：CuCl2点燃CuCl2，2CuSCu2S，即得非金属性：Cl2S。特别提醒一般来说在氧化还原反应中，单质的氧化性越强（或离子的还原性越弱），则元素的非金属性越强；单质的还原性越强（或离子的氧化性越弱），则元素的金属性越强。故元素的金属性和非金属性的强弱判断方法与单质的氧化性和还原性的强弱判断方法是相一致的。例 3（2008北京）下列叙述正确的是（）AIA 族元素的金属性比 IIA 族元素的金属性强BVIA 族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高C同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增加D第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小解析本题考查元素周期律，元素性质的递变，同一周期IA 族元素的金属性比 IIA 族元素的金属性强，但不同周期不能确定；氢化物的沸点还要考虑氢键；同周期非金属最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增加；第三周期元素的阴、阳离子半径从左到右逐渐减小，但阳离子半径大于阴离子半径，故选B。答案B考点考点 4 4元素元素“位位构构性性”之间的关系之间的关系特别提醒：元素性质和物质结构的常用的突破口（1）形成化合物种类最多的元素是碳。（2）某元素的最高价氧化物的水化物能与其气态氢化物化合生成盐，该元素是氮。（3）在地壳中含量最多的元素是氧，在地壳中含量最多的金属元素是铝。（4）常温下呈液态的非金属单质是溴，金属单质是汞。（5）气态氢化物最稳定的元素是氟。（6）三种元素最高氧化物对应的水化物两两皆能反应，则必定含有Al 元素。（7）焰色反应呈黄色的元素是钠，焰色反应呈紫色的元素是钾。（8）最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是氯。（9）单质的硬度最大的元素是碳。（10）化学式为 A2B2形的化合物，则只可能为Na2O2、H2O2、C2H2。例 4（2007江苏）有X、Y 两种元素，原子序数 20，X 的原子半径小于 Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中 m、n 均为正整数)。下列说法正确的是（）A若 X(OH)n为强碱，则 Y(OH)n也一定为强碱B若 HnXOm为强酸，则 X 的氢化物溶于水一定显酸性C若 X 元素形成的单质是 X2，则 Y 元素形成的单质一定是Y2D若 Y 的最高正价为+m，则 X 的最高正价一定为+m解析由题目推知，X 位于 Y 的上方，是属于同主族元素，所以当X(OH)n 为强碱，则Y(OH)n 也一定为强碱，A 正确。若 X 为 N，则 NH3显碱性，B 不正确。若 X 为 H，则 C错误。若 Y 为 Cl，则 X 为 F，而 F 是通常是没有正价。答案A