2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題6.2 元素周期表和元素周期律講案（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題6.2 元素周期表和元素周期律講案（含解析）復(fù)習(xí)目標(biāo)：1、掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)；了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。2、以第三周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。3、以A和A族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。4、了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律?；A(chǔ)知識回顧：一、元素周期表1、元素周期表的編排原則（1）橫行：把電子層數(shù)相同的元素按原子序數(shù)遞增的順序從左至右排成橫行。（2）縱行：把不同橫行中最外層電子數(shù)相等的元素，按電子層數(shù)遞增的順序，由上而下排成縱行。2、元素周期表的結(jié)構(gòu)（1）周期（七個橫行，七個周期）短周期長周期序號一二三四五六七元素種數(shù)288181832不完全周期最多容納 32 種元素0族元素原子序數(shù)21018365486（2）族（18個縱行，16個族）主族列序121314151617族序AAAAAAA副族列序345671112族序BBBBBBB第族第 8、9、10 共3個縱行0族第 18 縱行3元素周期表的分區(qū)按構(gòu)造原理最后填入電子的能級的符號可把周期表里的元素劃分為5個區(qū)，分別為s區(qū)、d區(qū)、ds、p區(qū)、f區(qū)，各區(qū)分別包括A、族元素、B族元素、B、B族元素、AA族和0族元素、鑭系和錒系元素，其中s區(qū)(H除外)d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)的元素都為金屬?！咀⒁狻扛鶕?jù)元素原子最后一個電子填充的原子軌道的所屬能級不同，將元素周期表中的元素分為5個區(qū)，并以此電子所處能級的符號作為該區(qū)的符號。元素的化學(xué)性質(zhì)主要決定于價電子，而周期表的分區(qū)主要基于元素的價電子構(gòu)型，處于同一區(qū)內(nèi)的元素價電子排布是相似的，具體情況如下表所示。分區(qū)價層電子的電子排布式s區(qū)Ns12p區(qū)ns2np16d區(qū)(n1)d19ns12ds區(qū)(n1)d10ns12f區(qū)(n2)f114(n1)d02ns2【典型例題1】已知X、Y、Z三種主族元素在周期表中的位置如圖所示，設(shè)X的原子序數(shù)為a。則下列說法不正確的是()AY與Z的原子序數(shù)之和可能為2aBY的原子序數(shù)可能為a17CZ的原子序數(shù)可能為a31DX、Y、Z一定為短周期元素【遷移訓(xùn)練1】已知M、N是元素周期表中同主族的兩種元素。若M的原子序數(shù)是x，則N的原子序數(shù)可能是 ()x2；x8；x10；x18；x26；x32。A僅 B僅C僅 D都有可能二、元素周期律1、概念 元素的性質(zhì)隨核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性的遞變。2、實(shí)質(zhì) 元素周期律的實(shí)質(zhì)是元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化必然引起元素性質(zhì)的周期性變化。3、對角線規(guī)則 在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的某些性質(zhì)相似，如Li和Mg，Be和Al。4、元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律項(xiàng)目同周期（從左到右）同主族（從上到下）最外層電子數(shù)由1遞增到7相同主要化合價最高正價由+1+7（O、F除外）負(fù)價由-4-1最高正價相同原子半徑逐漸減?。ǘ栊詺怏w除外）逐漸增大金屬性與非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性堿性逐漸減弱酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱非金屬的氣態(tài)氫化物生成由難到易穩(wěn)定性由弱到強(qiáng)生成由易到難穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱得失電子能力得電子能力逐漸增強(qiáng)失電子能力逐漸減弱得電子能力逐漸減弱失電子能力逐漸增強(qiáng)第一電離能逐漸增大（特例：BeB,NO,MgAl，PS）逐漸減小電負(fù)性逐漸增大逐漸減小5、電離能（1）第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子 失去一個電子 轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。（2）元素第一電離能的意義：元素的第一電離能可以衡量元素的原子失去一個電子的難易程度。 第一電離能數(shù)值越小，原子越易失去一個電子，該元素的金屬性越強(qiáng)；反之，第一電離能數(shù)值越大，原子越難失去一個電子。（3）變化規(guī)律：同一周期從左到右元素的第一電離能呈增大的趨勢，但某些地方出現(xiàn)曲折變化，如Be B，N O， Mg Al，P S。同一族從上到下元素的第一電離能變小。6電負(fù)性（1）鍵合電子：原子中用于形成 化學(xué)鍵 的電子。（2）電負(fù)性：用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。（3）意義：電負(fù)性越大的原子，對鍵合電子的吸引力越大，非金屬性越強(qiáng)。故電負(fù)性的大小可用來衡量元素非金屬性和金屬性的大小。（4）變化規(guī)律同周期從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大。同主族從上到下元素的電負(fù)性逐漸變小。（5）應(yīng)用判斷元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱：非金屬的電負(fù)性1.8;金屬的電負(fù)性B原子半徑：C電負(fù)性：D最高正化合價：【遷移應(yīng)用3】【廣州六中xx學(xué)年度高三第三次模擬考試】元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相對位置如下表所示， 其中R單質(zhì)在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸。則下列判斷正確的是A非金屬性：ZTXBR與Q的電子數(shù)相差26C氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：R TQ三、“位構(gòu)性”綜合應(yīng)用1、“位”、“構(gòu)”、“性”三者的關(guān)系可表示如下（1）原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置關(guān)系主族元素的最高正化合價=主族序數(shù)=最外層電子數(shù)。主族元素的最低負(fù)化合價=最高正化合價-8。核外電子層數(shù)=周期數(shù)。質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=原子核外電子數(shù)=核電荷數(shù)。最外層電子數(shù)等于或大于3而小于8的一定是主族元素。最外層有1個或2個電子，則可能是第A、第A族元素，也可能是副族、第族或0族元素氦。（2）性質(zhì)與位置互推是解題的關(guān)鍵熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，主要包括：元素的金屬性、非金屬性。氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性。（3）結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推是解題的要素電子層數(shù)和最外層電子數(shù)決定元素原子的氧化性和還原性。同主族元素最外層電子數(shù)相同，性質(zhì)相似。正確推斷原子半徑和離子半徑的大小及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。判斷元素金屬性和非金屬性的方法。2、元素“位、構(gòu)、性”規(guī)律中的特例在“位、構(gòu)、性”的規(guī)律中一些例外必須引起我們足夠的注意，否則在解題時會誤入歧途；（1）一般原子的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成，但無中子。（2）元素周期表中每一周期一般都是從金屬元素開始，但第一周期例外，是從氫元素開始。（3）大多數(shù)元素在自然界中都有穩(wěn)定的同位素，但Na、F、P、Al等20種元素卻未發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定的同位素。（4）元素的原子序數(shù)大，相對原子質(zhì)量不一定大，如18Ar的相對原子質(zhì)量為3995,大于19K的39.10。（5）一般元素性質(zhì)越活潑，其單質(zhì)性質(zhì)也越活潑，但N與P卻相反，N的非金屬性強(qiáng)于P，但N2比白磷、紅磷穩(wěn)定得多。3、推斷元素在周期表位置的常用方法（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律最外層電子數(shù)等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。最外層有1個或2個電子，則可能是A、A族元素，也可能是副族、族元素或0族元素氦。最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第二周期。某元素陰離子最外層電子數(shù)與次外層相同，該元素位于第三周期；若為陽離子，則位于第四周期。電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，若電性相同，則位于同周期，若電性不同，則陽離子位于陰離子的下一周期“陰上陽下”規(guī)律。（2）根據(jù)稀有氣體元素的原子序數(shù)第一七周期稀有氣體元素的原子序數(shù)依次為2、10、18、36、54、86、118(第七周期若排滿)，可利用元素的原子序數(shù)與最相近稀有氣體元素原子序數(shù)的差值來推斷元素在周期表中的位置，遵循“比大小，定周期；比差值，定族數(shù)”的原則。如53號元素，由于365354，則53號元素位于第五周期，54531，所以53號元素位于54號元素左側(cè)第一格，即A族，得53號元素在元素周期表中的位置是第五周期A族。4、元素周期律的應(yīng)用（1）根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素（2）預(yù)測元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測)比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)如金屬性MgAl，CaMg，則堿性Mg(OH)2Al(OH)3，Ca(OH)2Mg(OH)2(填“”、“”或“”)。推測未知元素的某些性質(zhì)如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶；再如：已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知未學(xué)元素砹(At)應(yīng)為有色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。（3）啟發(fā)人們在一定區(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)半導(dǎo)體元素在金屬與非金屬分界線附近，如：Si、Ge、Ga等。農(nóng)藥中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。【典型例題4】已知釷(Th)的原子可發(fā)生下列放射性變化，ThX，生成的X是與鈁(Fr)同周期的一種元素的原子，下列對X的推斷錯誤的是()AX的氫氧化物是一種強(qiáng)堿BX的碳酸正鹽不溶于水CX原子核外有6個電子層DX的最高化合價為2價【答案】C【遷移訓(xùn)練4】【廣東省惠州市xx屆高三第三次調(diào)研考試】據(jù)下表信息，判斷以下敘述正確的是( ) 部分短周期元素的原子半徑及主要化合價元素代號GLMQRT原子半徑/nm0.1860.1600.1430.1040.0750.066主要化合價+1+2+3+6、-2+5、-3-2AGOH溶液和M(OH)3可以相互反應(yīng)B非金屬性：TQC氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：RTDL2+與T2-核外電子數(shù)相等考點(diǎn)詳析：考點(diǎn)一：元素周期表1、元素周期表結(jié)構(gòu)的記憶（1）七個橫行七周期，三短三長一不全。即一、二、三周期為短周期，長周期為四、五、六、七，其中第七周期還未填滿。（2）18縱行16族，7主7副0和。2、元素周期表中的幾個特殊區(qū)域（1）過渡元素：元素周期表中部從B族到B族10個縱行共六十多種元素，通稱為過渡元素，這些元素都是金屬，所以又把它們叫做過渡金屬。（2）主、副族的交界：A族后是第B族，B族后是A族。（3）鑭系元素：在第六周期，第B族中共有15種元素，是57號元素鑭到71號元素镥，因它們原子的電子層結(jié)構(gòu)與性質(zhì)十分相似，統(tǒng)稱鑭系元素。（4）錒系元素：在第七周期，第B族中共有15種元素，是89號元素錒到103號元素鐒，因它們原子的電子層結(jié)構(gòu)與性質(zhì)十分相似，統(tǒng)稱錒系元素。（5）第族：在元素周期表中第8、9、10三個縱行統(tǒng)稱第族。3、元素原子序數(shù)的確定（1）依據(jù)主族元素在周期表中的位置對于主族元素，電子層數(shù)周期數(shù)，最外層電子數(shù)主族序數(shù)，所以知道元素在周期表中的位置，即能畫出其原子結(jié)構(gòu)示意圖，從而確定其原子序數(shù)。如某元素的位置為第四周期第A族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ，則原子序數(shù)Z為35。（2）利用同主族相鄰兩元素原子序數(shù)的關(guān)系元素周期表中左側(cè)元素(A、A族)：同主族相鄰兩元素中，Z(下)Z(上)上一周期元素所在周期的元素種類數(shù)目。元素周期表中右側(cè)元素(AA族)：同主族相鄰兩元素中，Z(下)Z(上)下一周期元素所在周期的元素種類數(shù)目。直接相鄰的“”型、“”型、“”型原子序數(shù)關(guān)系（3）利用同周期A族和A族元素原子序數(shù)的關(guān)系設(shè)A族、A族元素原子序數(shù)分別為x、y，則有y=x+1（第二、三周期）y=x+11（第四、五周期）y=x+25（第六、七周期）4、已知元素的原子序數(shù)確定其在元素周期表中的位置方法：利用稀有氣體的原子序數(shù)來確定。第一至第七周期中稀有氣體的原子序數(shù)依次為2、10、18、36、54、86、118。【典型例題5】下列各圖為元素周期表的一部分，表中的數(shù)字為原子序數(shù)，其中M為37的是 () 【遷移訓(xùn)練5】【廣東省揭陽市xx屆高三上學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平考試】右圖是部分短周期元素原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系圖。則下列說法不正確的是AY、R兩種元素的氣態(tài)氫化物及其最高價氧化物的水化物均為強(qiáng)酸B簡單離子的半徑：X Z MC由X與N兩種元素組成的化合物不能與任何酸反應(yīng)，但能與強(qiáng)堿反應(yīng)DZ單質(zhì)不能從M與R元素構(gòu)成的鹽溶液中置換出單質(zhì)M考點(diǎn)二：金屬性和非金屬的變化規(guī)律1、根據(jù)元素在周期表中的位置2、根據(jù)金屬活動性順序表金屬的位置越靠前，其金屬性越強(qiáng)。3、根據(jù)實(shí)驗(yàn) （1）元素金屬性強(qiáng)弱的比較根據(jù)金屬單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)的難易程度：越易反應(yīng)，則對應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng)。根據(jù)金屬單質(zhì)與鹽溶液的置換反應(yīng)：A置換出B，則A對應(yīng)的金屬元素比B對應(yīng)的金屬元素金屬性強(qiáng)。根據(jù)金屬單質(zhì)的還原性或?qū)?yīng)陽離子的氧化性強(qiáng)弱：單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，對應(yīng)陽離子的氧化性越弱，元素的金屬性越強(qiáng)（Fe對應(yīng)的是Fe2+，而不是Fe3+）。根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱：堿性越強(qiáng)，則對應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng)。根據(jù)電化學(xué)原理：不同金屬形成原電池時，作負(fù)極的金屬活潑；在電解池中的惰性電極上，先析出的金屬其對應(yīng)的元素不活潑。（2）元素非金屬性強(qiáng)弱的比較根據(jù)非金屬單質(zhì)與H2化合的難易程度：越易化合則其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。根據(jù)形成的氫化物的穩(wěn)定性或還原性：越穩(wěn)定或還原性越弱，則其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。根據(jù)非金屬之間的相互置換：A能置換出B，則A對應(yīng)的非金屬元素的非金屬性強(qiáng)于B對應(yīng)元素的非金屬性。根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱：酸性越強(qiáng)，則元素的非金屬性越強(qiáng)。根據(jù)非金屬單質(zhì)的氧化性或?qū)?yīng)陰離子的還原性強(qiáng)弱：單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，其對應(yīng)陰離子的還原性越弱，元素的非金屬性越強(qiáng)?！咎貏e提醒】（1）元素的非金屬性與金屬性強(qiáng)弱的實(shí)質(zhì)是元素的原子得失電子的難易，而不是得失電子的多少。如Mg比Na失電子數(shù)多，但Na比Mg失電子更容易，故Na的金屬性比Mg強(qiáng)。（2）根據(jù)產(chǎn)物中元素化合價的高低可比較元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱，例如2Fe+3Cl2=2FeCl3，F(xiàn)e+S=FeS,則元素非金屬性ClS。（3）用酸性強(qiáng)弱判斷元素非金屬性強(qiáng)弱時，一定是最高價含氧酸的酸性。如酸性：由H2SO4H3PO4可判斷非金屬性：SP；但酸性H2SO4HClO，HClH2S，均不能用于判斷元素非金屬性強(qiáng)弱?！镜湫屠}6】下表是元素周期表的一部分，有關(guān)說法正確的是()族周期AAAAAAA二cd三abefAe的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定Ba、b、e三種元素的原子半徑：ebaC六種元素中，c元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)最活潑Dc、e、f的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng)【遷移訓(xùn)練6】【廣東省梅州市xx年高三3月總復(fù)習(xí)質(zhì)檢】短周期金屬元素甲丁在元素周期表中的相對位置如右表所示：下列判斷正確的是( )A、原子半徑：丙丁乙 B、單質(zhì)的還原性：丁丙甲C、甲、乙、丙的氧化物均為共價化合物 D、乙、丙、丁的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)考點(diǎn)三：微粒半徑大小比較1、粒子半徑比較基本原則（1）一看“電子層數(shù)”：當(dāng)電子層數(shù)不同時，電子層數(shù)越多，半徑越大。如同一主族元素，電子層數(shù)越多，半徑越大如：r(Cl)r(F)、r(O2)r(S2)、r(Na)r(Na+)。（2）二看“核電荷數(shù)”：當(dāng)電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。如同一周期元素，電子層數(shù)相同時核電荷數(shù)越大，半徑越小。如r(Na)r(Cl)、r(O2)r(F)r(Na+)。（3）三看“核外電子數(shù)”：當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大。如：r(Cl)r(Cl) 、r(Fe2+)r(Fe3+)。2、微粒半徑的大小比較規(guī)律同周期元素的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增逐漸減小。如：NaMgAlSi（稀有氣體的原子半徑不參與比較）。同主族元素原子的半徑隨原子序數(shù)的遞增逐漸增大。如：LiNaKRb;OSMg2+Al3+。同周期陰離子半徑隨原子序數(shù)遞增逐漸減小。如：第三周期中：P3-S2-Cl-。同主族陽離子半徑隨原子序數(shù)遞增逐漸增大。如：第A族中：Na+K+Rb+Cs+。同主族陰離子半徑隨原子序數(shù)遞增逐漸增大，如：第A族中：F-Cl-Br-I-。陽離子半徑總比相應(yīng)原子半徑小。如：Na+Na，F(xiàn)e2+S，Br-Br。電子層結(jié)構(gòu)相同的離子半徑隨核電荷數(shù)的增大而減小。如：S2-Cl-K+Ca2+，Al3+Mg2+Na+Fe2+Fe3+，H-HH+?！镜湫屠}7】下列粒子半徑大小的比較正確的是()ANaMg2Al3O2 BS2ClNaAl3CNaMgAlS DCsRbKNa【遷移訓(xùn)練7】【湖南衡陽八中xx第三次月考】有X、Y、Z、W、M五種短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期， Z、M同主族；X+與M2具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；離子半徑：Z2W；Y的單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料。下列說法中，正確的是 AX、M兩種元素只能形成X2M型化合物B由于W、Z、M元素的氫化物相對分子質(zhì)量依次減小，所以其沸點(diǎn)依次降低C元素Y、Z、W的單質(zhì)晶體屬于同種類型的晶體D元素W和M的某些單質(zhì)可作為水處理中的消毒劑