2019年高考化学一轮复习 第5章 物质结构 元素周期律 第2节 元素周期律和元素周期表学案 鲁科版.pdf

第第 2 2 节节元素周期律和元素周期表元素周期律和元素周期表考纲定位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A 和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的规律。5.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价书写化学式，或根据化学式判断元素化合价。考点 1|元素周期律及其应用(对应学生用书第 97 页)考纲知识整合1元素周期律2017 年：卷T12、T27(4)；卷T9；卷 T122016 年：卷 T13；卷 T9；卷 T122015 年：卷 T12；卷 T92014 年：卷 T10；卷 T27(1)2013 年：卷 T9全国卷 5 年考情2主族元素的周期性变化规律内容电子层数原子结构最外层电子数原子半径金属性元素的性质主要化合价非金属性同周期(从左到右)相同依次增加 1 个逐渐减小逐渐减弱逐渐增强一般，最高正价：17负化合价：41酸性逐渐增强碱性逐渐减弱稳定性逐渐增强同主族(从上到下)依次增加相同逐渐增大逐渐增强逐渐减弱最高正价数主族序数(O、F除外)负化合价主族序数8酸性逐渐减弱碱性逐渐增强稳定性逐渐减弱化合物性质最高价氧化物对应水化物气态氢化物还原性逐渐减弱离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱还原性逐渐增强阳离子氧化性逐渐减弱，阴离子还原性逐渐增强提醒：金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性PbSn，而金属活动性 SnPb。3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)比较不同主族、不同周期元素的性质如金属性：MgAl，CaMg，则碱性：Mg(OH)2Al(OH)3，Ca(OH)2Mg(OH)2(填“”“Sn)非金属活动性顺序：按 F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性减弱置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，三反应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水化物的酸性越强，则非金属性越强氧化性还原性金属离子的氧化性越弱，对应金属性越强非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应非金属性越强应用体验1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)同一周期主族元素，从左到右的化合价均从1 递增至7。()(2)非金属氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强。()(3)因为非金属性：ClS，故 HClO 的酸性比 H2SO4的强。()(4)酸性：HClO4HBrO4与热稳定性：HClHBr，二者均可证明非金属性：ClBr。()(5)HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性和还原性依次增强。()(6)非金属性越强，其单质的活泼性一定越强。()【提示】(1)(2)(3)(4)(5)(6)2根据元素周期律比较下列各组性质。(填“”或“”)(1)金属性：K_Na_Mg；非金属性：F_O_S。(2)碱性：Mg(OH)2_Ca(OH)2_KOH。(3)酸性：HClO4_H2SO4_HClO。(4)热稳定性：CH4_NH3_H2O。(5)还原性：HBr_HCl_H2S；I _S。(6)氧化性：Na _Mg _Al。【提示】(1)(2)(4)(6)高考命题点突破命题点 1元素周期律及其应用1.232元素 R、X、T、Z、Q 在元素周期表中的相对位置如右表所示，其中 R 单质在暗处与 H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是()A非金属性：ZTTQC气态氢化物稳定性：RTQD根据题目提供的信息可知，R 为 F，X 为 S，T 为 Cl，Z 为 Ar，Q 为 Br。A 项，非金属性：ZXT；B 项，气态氢化物的还原性：HFHClHBr，即 RTClBr，则气态氢化物的稳定性：HFHClHBr；D 项，非金属性：ClBr，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4HBrO4。2 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()元素代号原子半径/nm主要化合价A0.1861B0.1433C0.0892D0.1046、2E0.0742A.D 的氢化物的还原性比E 的氢化物的弱BB 的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物C最高价氧化物对应水化物的碱性AEB B由表中数据可知，A 为钠，B 为铝，C 为铍，D 为硫，E 为氧。3下表为元素周期表中短周期的一部分，下列说法正确的是()A.不可能出现金属元素B气态氢化物的稳定性：C原子半径：D的最高价氧化物对应的水化物可能为两性物质D D若为 B，则为Al，A 项错误。同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则气态氢化物的稳定性：，B 项错误。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径：，C项错误。可能是Al，Al(OH)3为两性物质，D 项正确。易错防范性质判断的三点注意1对于主族元素而言，元素的最高正化合价和主族序数相同，但是氧无最高正价、氟无正价。2判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。3根据元素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时，必须是其最高价氧化物的水化物。命题点 2元素性质判断的实验探究4下列实验操作不能达到实验目的的是()选项ABCD实验操作Cl2、Br2分别与 H2反应向 MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气Na、Mg 分别与 H2O 反应Fe、Cu 分别与稀盐酸反应实验目的比较氯、溴非金属性强弱比较镁、铝的金属性强弱比较 Na、Mg 的金属性强弱比较铁、铜金属性强弱B BA 项，Cl2、Br2分别与 H2反应，根据反应条件的难易，即可判断出氯、溴的非金属性强弱；B 项，向 MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气，MgCl2与 NH3H2O 反应生成 Mg(OH)2，AlCl3与 NH3H2O 反应生成 Al(OH)3，但无法比较二者的金属性强弱；C 项，根据 Na、Mg 分别与 H2O 反应的剧烈程度不同，可确定金属性强弱；D 项，利用Fe、Cu 分别与稀盐酸反应现象的不同即可判断出 Fe、Cu 的金属性强弱。5根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是()选项AB12事实Mg 与水反应缓慢，20Ca 与水反应较快56推测Ba(A 族)与水反应会更快Si 是半导体材料，同族的Ge 也是半导体材料HCl 在 1 500 时分解，HI 在 230 时分解A 族的元素单质都是半导体材料HBr 的分解温度在二者之间CDSi 与 H2高温时反应，S 与 H2加热能反应P 与 H2在高温时能反应B B同主族金属元素由上至下金属性增强，与水反应剧烈程度增强，A 正确；半导体材料通常位于元素周期表中金属元素和非金属元素的分界处，A 族元素单质并不都是半导体材料，B 错误；同主族非金属元素由上至下非金属性减弱，气态氢化物的热稳定性减弱，C正确；同周期非金属元素从左到右非金属性增强，与氢气化合难度减小，D 正确。6.某同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了如图装置以验证硫、碳、硅元素的非金属性强弱。该同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知 A 是强酸；B 是粉末固体；打开分液漏斗的活塞后，C 中可观察到有白色沉淀生成。(1)写出所选用物质的化学式：A._；B._；C._。(2)写出烧杯中发生反应的离子方程式：_。【解析】该同学的实验是利用强酸制弱酸的原理。非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由题意可推测，A 为 H2SO4，B 为 Na2CO3，C 为 Na2SiO3或 K2SiO3。【答案】(1)H2SO4Na2CO3Na2SiO3(或 K2SiO3)(2)CO2SiO3H2O=H2SiO3CO3(或 2CO2SiO32H2O=H2SiO32HCO3)考点 2|元素周期表的结构及其应用(对应学生用书第 99 页)考纲知识整合1元素周期表的编排原则222提醒：原子序数质子数核电荷数核外电子数2元素周期表的结构(1)周期(7 个横行7 个周期)序号元素种数0 族元素原子序数122短周期(三短)2810381841836长周期(四长)5185463286726(未排满)(2)族(18 个纵行，16 个族)列主族121314151617族AAAAAAA列345671112副族族BBBBBBB族0 族(3)元素周期表中的特殊元素位置过渡元素：元素周期表中部从B族到B 族 10 个纵行共六十多种元素，这些元素都是金属元素。镧系：元素周期表第 6 周期中，57 号元素镧到 71 号元素镥共 15 种元素。锕系：元素周期表第 7 周期中，89 号元素锕到 103 号元素铹共 15 种元素。超铀元素：在锕系元素中92 号元素铀(U)以后的各种元素。碱金属元素：A(氢除外)，卤族元素(A)，氧族元素(A)，氮族元素(A)，碳族第 8、9、10，共 3 个纵行第 18 纵行元素(A)。(4)分区分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为非金属元素区和金属元素区的分界线。各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。提醒：巧记周期表结构口诀横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七未填满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。一纵一个族，族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属B族。注指A、A、B、B、B、B、B、；指B、B、A、A、A、A、A、0。3元素周期表中原子序数的定量关系(1)同主族、邻周期元素的原子序数之差元素周期表中左侧元素(A、A族)：同主族相邻两元素中，R(下)R(上)上一周期元素所在周期的元素种类数目；元素周期表中右侧元素(AA族)：同主族相邻两元素中，R(下)R(上)下一周期元素所在周期的元素种类数目。(2)同周期的A 和A 的原子序数差可能为 1、11、25。(3)奇偶关系原子序数是奇数的主族元素，其所在主族序数必为奇数。原子序数是偶数的主族元素，其所在主族序数必为偶数。4元素周期表的三大应用(1)科学预测：为新元素的发现及预测他们的原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新材料(3)用于工农业生产对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。高考命题点突破命题点 1元素周期表的结构与位置推断ZXY1.已知 X、Y、Z 三种主族元素在元素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()AY 与 Z 的原子序数之和可能为2aBY 的原子序数可能为a17CZ 的原子序数可能为a31DX、Y、Z 一定为短周期元素D DX 与上、下相邻差可能为8、18、32 等，故 A、B、C 正确；若 X、Y、Z 为短周期元素，则 Y 为 He，不是主族元素，D 不正确。2在元素周期表中的前四周期，两两相邻的 5 种元素如图所示，若 B元素的核电荷数为a。下列说法正确的是()AB、D 的原子序数之差可能为2BE、B 的原子序数之差可能是8、18 或 32C5 种元素的核电荷数之和为5a10DA、E 的原子序数之差可能是7C C由题中所给 5 种元素的位置关系可以看出D 一定不是第 1 周期元素(因为如果 D 是第 1 周期元素，则 D 一定属于元素周期表最左边的第A 族元素或最右边的 0 族元素)，所以 A 选项错误；由题意可知5 种元素在前 4 周期，所以D、B、E 分别为第 2、3、4 周期的元素，由元素周期表的结构可知 5 种元素一定在过渡元素右边，所以D、E 的原子序数分别为a8、a18，A、C 的原子序数分别为a1、a1，即只有 C 选项正确。3下列关于元素的位置判断正确的是_(填序号)。(1)L 层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L 层电子数相等(2)L 层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L 层电子数相等(3)M 层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M 层电子数相等(4)2与31119431614327均表示了元素在元素周期表中的相应位置(5)26 号、27 号元素均在B 族【答案】(1)(3)方法技巧“0 族”法确定元素位置(1)熟记 0 族元素的相应周期数和原子序数元素符号原子序数周期数He21Ne102Ar183Kr364Xe545Rn866(2)确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数最邻近的稀有气体元素的原子序数Z。若 Z0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为Z命题点 2元素周期表的应用4元素周期表中，常用于制造半导体材料的是()A位于周期表中部的过渡元素B金属元素和非金属元素分界线附近的元素C右上方区域的非金属元素D左下方区域的金属元素B B在金属元素和非金属元素分界线附近的元素常用于制造半导体材料。5短周期元素 X、Y、Z、W，它们的原子序数依次增大。X 与 Z 同主族，并且原子序数之和为 20。Y 原子的质子数为 Z 原子的质子数的一半，W 原子的最外层电子数比Y 原子的最外层电子数多 2 个。下列叙述正确的是()AY 的最高价氧化物对应的水化物可与其简单气态氢化物发生反应B原子半径：ZWYXC简单气态氢化物的稳定性：ZWDX 的简单气态氢化物与足量W 的单质在光照条件下反应的生成物均为气体A A在短周期元素中，X 不可能在第 1 周期，又因 C、Si 的原子序数之和为 61420或设 X 的原子序数为a，则Z 的原子序数为a8，有a(a8)20，解得a6，即X 为 C，Z 为 Si。Y 原子的质子数为 7，则Y 为 N。N 原子最外层电子数为 5，则W 原子最外层电子数为 7，W 为 Cl。HNO3NH3=NH4NO3，A 项正确；原子半径：r(Si)r(Cl)r(C)r(N)，B 项错误；非金属性：ClSi，故稳定性：HClSiH4，C 项错误；甲烷与氯气在光照下反应的产物有5 种，常温常压下，一氯甲烷和氯化氢呈气态，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都呈液态，D 项错误。6X、Y 为短周期元素，可形成化合物XY3，则 X、Y 的原子序数之差可能为_。【解析】XY3化合物可能为 BF3(4)、BCl3(12)、AlF3(4)、AlCl3(4)、SO3(8)、NH3(6)、PH3(14)、NCl3(10)、PCl3(2)、NF3(2)、PF3(6)。【答案】2、4、6、8、10、12、14