【精选】高考化学《5.2元素周期表和元素周期律》讲义(含解析).pdf

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1、精选高考化学复习资料第二节元素周期表和元素周期律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。(中频)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。(高频)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。(高频)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。(高频)元素周期表1编排原则2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 元素种数2 8 8 18 18 32 32 0 族元素原子序数2 10 18 36 54 86 118(2)族(18 个纵行，16

2、个族)主族列序1 2 13 14 15 16 17 族序A A A A A A A 副族列序3 4 5 6 7 11 12 族序B B B B B B B 第族第 8、9、10 共 3 个纵行0 族第 18 纵行说明：镧系在六周期 B 族，共 15 种元素，锕系在七周期 B 族，共 15种元素。元素周期律1元素周期律(1)内容元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。(2)实质元素原子核外电子排布周期性变化的结果。(3)元素周期表中主族元素性质的递变规律原子半径同周期主族元素自左而右：原子半径逐渐减小同主族元素自上而下：原子半径逐渐增大主要化合价：同周期自左而右最高正价：17最高正价主族

3、序数（O、F除外）负价 41非金属最低负价（8族序数）元素的金属性同周期自左而右逐渐减弱同主族自上而下逐渐增强元素的非金属性同周期自左而右逐渐增强同主族自上而下逐渐减弱2元素周期表和元素周期律的应用(1)元素周期表中元素的分区金属性最强的元素位于元素周期表左下角，是铯元素。非金属性最强的元素位于元素周期表右上角，是氟元素。(2)科学预测为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。(3)寻找新材料将下面左右两侧对应内容连线。分界线附近元素a.优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料 过渡元素b.研制农药的材料氟、氯、硫、磷等元素c.半导体材料【答案】cab 1易误诊断(正确的打“”，错误的打“

4、”)。(1)A 族全部是金属元素()(2)同一主族元素的原子半径随着电子层数的增多而增大()(3)最外层电子数相同的元素一定都在同一族()(4)根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高价都是7 价()(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)同一主族元素的单质随着原子序数的增大，熔沸点均增大()(7)第 3 周期元素的最高化合价等于它所处的主族序数()(8)酸性：H3PO4H2SO4HClO4()(9)氢化物的稳定性：H2SHFH2O()(10)元素的性质随相对原子质量的递增呈现周期性的变化()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8

5、)(9)(10)2比较下列各性质(填“”或“(2)(3)(4)(5)3现有元素：Na、Mg、Al、S、Cl。(1)五种元素的原子半径由大到小的顺序为_。(2)Na、Mg、Al 单质置换水或酸中的氢，由易到难的顺序为_；最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为_。(3)S、Cl2与氢气化合时，由易到难的顺序为_，气态氢化物的稳定性由强至弱的顺序为_，最高价氧化物对应水化物的酸性由强至弱的顺序为_。【答案】(1)NaMgAlSCl(2)Na、Mg、AlNaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3(3)Cl2、SHCl、H2SHClO4、H2SO4 元素周期表中三个七，二个一：即 7 个周期，7 个

6、主族，7 个副族；二个特殊的族：1 个族和 1 个零族。,周期表中各族的排列顺序：A、A、B、B、B、B、B、B、B、A、A、A、A、A、0。原子结构与周期表关系的4 个关系式：（1）质子数原子序数；（2）电子层数周期序数；（3）最外层电子数主族序数；（4）最低负价主族序数 8。周期表中的 2 个递变规律：（1）同周期（从左到右）（2）同主族（从上到下）金属性强弱的 4 个判据：（1）单质与 H2O 或 H反应难易，（2）置换反应，（3）阳离子的氧化性，（4）最高价氢氧化物的碱性。非金属性强弱的 4 个判据：（1）单质与 H2化合的难易，（2）置换反应，（3）氢化物的稳定性，（4）最高价含氧酸

7、酸性。元素周期表和有关递变规律1.周期表中原子序数之间的关系(1)同主族、邻周期元素的原子序数差：元素周期表中左侧元素(A、A 族)：同主族相邻两元素中，Z(下)Z(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，Z(下)Z(上)下一周期元素所在周期的元素种类数目。(2)同周期 A 族和 A 族元素原子序数差：周期序数1 2 3 4 5 6 7 原子序数差无1 1 11 11 25 25 原因增加了过渡元素增加了过渡元素和镧系或锕系元素2.利用稀有气体确定主族元素在周期表的位置方法：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

8、元素下一周期，族序数为Z例如：(1)35 号元素(相邻近的是36Kr)，则 35361，故周期数为 4，族序数为 8|1|7，即第 4 周期第 A 族，即溴元素；(2)87 号元素(相邻近的是86Rn)，则 87861，故周期数为 7，族序数为 1，即第 7 周期第 A 族，即钫元素。3同周期、同主族元素及其化合物性质递变内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子半径逐渐减小(稀有气体除外)逐渐增大元素的性质金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱主要化合物一般，最高正价：17 负化合价：41 最高正价数主族族序数(O、F 除外)化合物性最高价氧化物对应水酸性逐渐增强碱性逐渐减弱质化物

9、酸性逐渐减弱碱性逐渐增强氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱氢化物还原性逐渐减弱逐渐增强(双选)(2013 广东高考)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：ZTX BR 与 Q 的电子数相差 26 C气态氢化物稳定性：RTQ【解析】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：ZXClBr，则气态氢化物的稳定性：HFHClHBr；D 项，非金属性：ClBr，则最高价氧化物的水化物的酸性：HClO4HBrO4。【答案】BD 考向 1元素周期

10、表的结构考查1(2014 哈尔滨模拟)短周期元素 X、Y 的原子序数相差7，下列有关判断错误的是()AX 和 Y 可能处于同一周期BX 和 Y 可能处于相邻周期CX 和 Y 可能处于同一主族DX 和 Y 可能处于相邻主族【解析】同一主族上下原子序数的差不可能为7。【答案】C 考向 2根据周期表中位置确定性质的强弱2(2013 福建高考)四种短周期元素在周期表中的位置如右图，其中只有M 为金属元素。下列说法不正确的是()A原子半径 ZM BY 的最高价氧化物对应水化物的酸性比X 的弱CX 的最简单气态氢化物的热稳定性比Z 的小DZ 位于元素周期表中第2 周期、第 A 族【解析】由四种元素都为短周

11、期元素及它们在元素周期表中的位置关系，可确定四种元素分别在第2、3 周期的右侧，又知只有 M 为金属元素，则 M、X、Y、Z 分别为铝、硅、氮、氧，然后根据选项一一判断解答。A从 M 与 Z 在元素周期表中的位置关系可得知，M 比 Z 多一个电子层，故原子半径 ZAlCOH。(2)H 和C形成的化合物中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是C2H2。(3)由转化及 C 是溶于水显酸性的气体，可知C 是 CO2，D 是淡黄色固体，则 D 是 Na2O2。CO2的结构式为 O=C=O；Na2O2的电子式是。A、B 均由三种元素组成，B 为两性不溶物，则 B 为 Al(OH)3，A 为

12、NaAlO2。NaAlO2转化为Al(OH)3的离子方程式为AlO22H2OCO2=Al(OH)3 HCO3或2AlO23H2OCO2=2Al(OH)3 CO23。由上述五种元素组成的化合物，其溶液显碱性的有Na2CO3、NaHCO3和 NaOH 等。B 由四种元素组成，所以B是 NaHCO3。结合 AKN*CDB 的转化可以确定 A 是 Na2CO3。Na2CO3溶液显碱性的原因是 CO23H2OHCO3OH。【答案】(1)NaAlCOH(2)C2H2(3)O=C=ONaAlO2AlO22H2OCO2=Al(OH)3HCO3或 2AlO23H2OCO2=2Al(OH)3CO23 CO23H2

13、OHCO3OH(1)元素“位构性”的相互推断类型题目所给的信息较多，在审题过程中一定要注意找全信息以及信息之间的联系。(2)在题目的已知信息中可能有的元素没有已知信息，难以确定其名称和结构，这样的题目要通读全题，在题目的所求填空的信息中找出对该元素有用的信息。考向 1“原子半径、元素化合价”规律应用4几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示：元素符号X Y Z R T 原子半径(nm)0.160 0.080 0.102 0.143 0.074 主要化合价2 2 2、4、6 3 2 根据表中信息，判断以下说法正确的是()A单质与稀硫酸反应的速率快慢：RYX B离子半径：T2X2C元素最高价氧

14、化物对应水化物的碱性：YRX D单质与氢气化合的难易程度ZT【解析】根据表格中的数据，由化合价数据知Z 为 S，T 为 O，R 为 Al，再根据原子半径数据，X 和 Y 位于同主族，Y 为 Be，X 为 Mg。镁、铍、铝与稀硫酸反应(接触面积相同)时，镁的反应速率最快，A 选项错误；O2与 Mg2都是 10 电子粒子，O2的半径较大，B 选项正确；碱性：Mg(OH)2Be(OH)2，Mg(OH)2Al(OH)3，氢氧化镁的碱性最强，C 选项错误；氧的非金属性比硫的强，氧与氢化合比硫与氢化合容易，D 选项错误。【答案】B 考向 2“位构性”的综合考查5(2014 湖北武汉模拟)四种短周期元素在周

15、期表中的相对位置如下表所示，其中 Z 元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3 倍。下列说法正确的是()X YZ W A.元素 W 位于第三周期第 A 族B元素 Y 的氢化物水溶液呈酸性C最高价氧化物对应的水化物的酸性：ZW DZ 的最高化合价为 5 价【解析】根据四种短周期元素在周期表中的位置关系可知X、Y 在第二周期，Z、W 在第三周期，Z 元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3 倍，则Z 是 P，Y 是 N，X 是 C，W 是 S。A 项，W 即 S 元素在第三周期第 A 族。B项，NH3的水溶液呈碱性。C 项，酸性 H3PO4H2SO4。D 项，Z 为 P，最外层有5 个电子，最高化

16、合价为5 价。【答案】D 考向 3金属性、非金属性强弱的判断方法6下列事实能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是_(填序号)。HCl 的溶解度比 H2S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：ClMgAlSi，NaMg2Al3，S2Cl，但阳离子半径小于阴离子半径，如NaS2。2同主族元素的微粒同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如LiNaK，LiNaFNaMg2Al3

17、。4同种元素形成的微粒(同核电荷数)同种元素原子形成的微粒电子数越多，半径越大。如 Fe3Fe2Fe，HHH。5电子数和核电荷数都不同的，可通过一种参照物进行比较如比较 Al3与 S2的半径大小，可找出与Al3电子数相同，与S2同族的元素 O2比较，Al3O2，且 O2S2，故 Al3XY BXYZ CZYX DXZY【解析】Xn、Yn电子层相同，且半径ZnYn可确定 X、Y、Z 三者的相对位置为YX Z(Z)。【答案】A 同周期、同主族元素性质递变性高考母题(2010 北京高考节选)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验过程：.打开

18、弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。.当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。.当 B 中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。.(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_。(2)B中溶液发生反应的离子方程式是_。(3)为 验 证 溴 的 氧 化 性 强 于 碘，过 程 的 操 作 和 现 象 是_。(4)氯、溴、碘单质 的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下_，得电子能力逐渐减弱。【解析】本题以卤素性质递变的知识来考查学生的实验能力。题目涉及的反应原理有2KMnO4 16HCl(浓)=2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O，Cl22KI=2KCl I2，Cl22NaBr=2NaC

19、lBr2，Br22KI=2KBr I2。【答案】(1)淀粉 KI 试纸变蓝(2)Cl22Br=Br22Cl(3)打开活塞 b，将少量 C 中溶液滴入 D 中，关闭活塞 b，取下 D 振荡。静置后 CCl4层溶液变为紫红色(4)原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱教材溯源(人教必修 2P1516科学探究)1Na、Mg、Al 的金属性实验探究与 H2O 或酸反应的难易氢氧化物碱性强弱2Si、P、S、Cl 的非金属性实验探究与 H2化合的难易最高价含氧酸的强弱命题展望同周期、同主族元素性质及其化合物性质比较是高考的热点，教材以第三周期元素的金属性和非金属性强弱比较进行的实验探究为题源，进行命题设计，今后命题还可能从下面几点进行关注。1比较金属 Na、Mg、Al 金属性强弱的实验依据有哪些？【提示】与 H2O 反应难易与盐酸反应剧烈程度碱性 NaOHMg(OH)2Al(OH)3。2比较 C、Si 的非金属性强弱依据有哪些？【提示】稳定性 CH4SiH4酸性：H2CO3H2SiO3。3比较 S、Cl 非金属性强弱依据有哪些？【提示】稳定性：H2SHCl置换反应：Cl2S2=S2Cl酸性：H2SO4S还原性：HClH2S 或 ClS2。