2018届一轮复习人教版元素周期律和元素周期表学案(1)

2018届一轮复习人教版元素周期律和元素周期表学案(1)

第五单元　物质结构元素周期律 第二课时　元素周期律和元素周期表 复习目标：‎ ‎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。‎ ‎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。‎ 考点一元素周期表 自主梳理 ‎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＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。‎ ‎2．元素周期表的编排原则：‎ ‎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个族)：‎ 主族 列 ‎1‎ ‎2‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副族 列 ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎11‎ ‎12‎ 族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB Ⅷ族 第8、9、10，共3个纵行 ‎0族 第18纵行 注：元素周期表中的特殊元素位置 ‎①过渡元素：元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵行共六十多种元素，这些元素都是金属元素。‎ ‎②镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。‎ ‎③锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15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。‎ ‎⑤碱金属元素：ⅠA(氢除外)。卤族元素(ⅦA)，氧族元素(ⅥA)，氮族元素(ⅤA)，碳族元素(ⅣA)。‎ ‎【深度思考】‎ ‎(1)最外层电子数为1或2的元素一定是ⅠA或ⅡA族吗？具体说明。‎ ‎(2)同一周期ⅡA族与ⅢA族的原子序数之差一定是1吗？请解释？‎ ‎【答案】(1)最外层电子数为1或2的元素，可能为ⅠA、ⅡA族，也可能是某些过渡元素或稀有气体元素He。最外层电子数为3～7的元素一定属于主族。‎ ‎(2)同一周期ⅡA族与ⅢA族的原子序数可能相差1(2、3周期)或11(4、5周期)或25(6、7周期)。‎ 例1、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(　　)‎ 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 ‎【答案】D ‎【解析】X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。‎ ‎【发散类比1】如图A、B、C、D、E是长式元素周期表中的5种元素(不包括镧系和锕系)。下列说法不正确的是(　　)‎ A．A、E原子序数之差可能为2‎ B．D、E原子序数之差可能是8、18或32‎ C．若E原子序数为x，则A、B、C、D、E原子序数之和可能为5x＋10‎ D．B、D原子序数之差不可能是7‎ ‎【答案】A ‎【归纳总结】元素周期表中原子序数的有关规律 ‎(1)同主族、邻周期元素的原子序数之差：‎ ‎①元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA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；‎ ‎②元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA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ⅡA和ⅢA的原子序数差可能为1、11、25。‎ 元素在周期表中位置的确定 例2、根据中学化学教材中所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是(　　) ‎ A．K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等 B．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 C．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 D．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 ‎【答案】C ‎【解析】L层电子数为偶数时，可能有2、4、6、8，当为2、4、6时，该元素所在族的序数等于L层电子数；当为8时，元素的原子可能存在M层、N层等，其所在族的序数无法确定。‎ ‎【发散类比2】下列有关第114号和第116号两种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ⅥA族 C．两种元素都是活泼的非金属元素 D．114号元素与Si元素在同一主族 ‎【答案】C ‎【归纳总结】“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 He Ne Ar Kr Xe Rn Uuo 原子序数 ‎2‎ ‎10‎ ‎18‎ ‎36‎ ‎54‎ ‎86‎ ‎118‎ 周期数 一 二 三 四 五 六 七 ‎(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＝ΔZ。‎ 考点二元素周期律 自主梳理 ‎1．元素周期律：‎ ‎2．主族元素的周期性变化规律 内容 同周期(从左到右)‎ 同主族(从上到下)‎ 原子 结构 电子层数 相同 依次增加 最外层电子数 依次增加1个 相同 原子半径 逐渐减小 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 主要化合价 一般，最高正价：＋1→＋7‎ 负化合价：主族序数－8‎ 最高正价数＝主族序数(O、F除外)‎ 化合物性质 最高价氧化物对应水化物 酸性逐渐增强 碱性逐渐减弱 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 ‎【深度思考】判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小(　　)‎ ‎(2)电子层数越多，半径越大(　　)‎ ‎(3)在主族元素中，最高正化合价均等于主族序数(　　)‎ ‎(4)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(　　)‎ ‎(5)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强(　　)‎ ‎(6)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱(　　)‎ ‎(7)在Mg、Al、NaOH溶液构成的原电池中，因为Al作负极，Mg作正极，所以Al的金属性大于Mg(　　)‎ ‎(8)原子的最外层有2个电子的元素一定是ⅡA族元素(　　)‎ ‎(9)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素(　　)‎ ‎(10)原子序数为29的元素位于元素周期表的第四周期ⅠB族(　　)‎ ‎【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×(7)×　(8)×　(9)×　(10)√‎ 例3、运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是(　　)‎ A．已知Ra是第七周期第ⅡA族的元素，故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强 B．已知As是第四周期第ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱 C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈 D．已知Cl的非金属性比S的强，故HClO的酸性比H2SO3的强 ‎【答案】D ‎【发散类比3】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是(　　)‎ A．原子半径：Z＞W＞X＞Y B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞W＞Z C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X＞W＞Z D．元素的最高化合价：ZS，故HClO的酸性比H2SO4的强。(　　)‎ ‎(4)Fe、Co、Ni均属于第四周期ⅧB族。(　　)‎ ‎(5)I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强。(　　)‎ ‎(6)P的非金属性强于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性强。(　　)‎ ‎(7)因为r(Na)>r(Cl)，故r(Na＋)>r(Cl－)。(　　)‎ ‎(8)HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次增强。(　　)‎ ‎(9)酸性：HClO4>HBrO4与热稳定性：HCl>HBr，二者均可证明非金属性：Cl>Br。(　　)‎ ‎(10)同一周期主族元素，从左到右的化合价均呈现从＋1价递增至＋7价。(　　)‎ ‎【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× (6)√　(7)×　(8)×　(9)√　(10)×‎ 例5、X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素的原子序数的关系是(　　)‎ A．X>Y>Z B．Y>X>Z C．Z>X>Y D.Z>Y>X ‎【答案】D ‎【解析】根据题意，X和Y两种元素的阳离子具有相同的电子层结构，且X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z元素的原子序数大于Y元素的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为Z＞Y＞X。‎ ‎【发散类比5】下列各组粒子中粒子半径由大到小的是(　　)‎ A．O、Cl、S、P B．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋‎ C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋ D.Li、Na、K、Cs ‎【答案】C ‎【归纳总结】粒子半径大小的比较方法 ‎(1)运用元素周期表进行比较。‎ ‎①同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小。‎ ‎②同主族元素由上而下，原子半径、离子半径逐渐增大。‎ ‎(2)运用“同层比核，同核比层”进行比较。‎ ‎“同层比核”如：Na＋与F－、Cl－与S2－的电子层数相同，核电荷数越大，原子核对电子的引力越大，半径越小；同理，“同核比层”如：Na与Na＋的核电荷数相同，核外电子层数越多，原子(或离子)半径越大。‎ ‎(3)参照法：如比较r(K＋)与r(Mg2＋)，可选用r(Na＋)为参照：r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)。‎ 例6、右表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是(　　)‎ X Y Z W T A．X、W、Z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 B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增 C．YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力 D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性 ‎【答案】D ‎【解析】根据题意，X与W属于同族元素，且W的原子序数为X的2倍，可以得出在短周期元素中，X为氧元素，W为硫元素，由此可以推出Z为磷元素，Y为硅元素，T为砷元素。A项，X、W、Z元素的原子半径依次递增，但气态氢化物的热稳定性为X>W>Z，A项错误。B项，Y、Z元素在自然界中不能以游离态存在，但W元素(即硫)可以以单质形式存在，B项错误。C项，WX3(SO3)是分子晶体，气化时需克服分子间作用力，YX2(SiO2)是原子晶体，熔化时需要破坏共价键，C项错误。D项，As位于元素周期表中第四周期、第ⅤA族，也是金属元素区与非金属元素区的交界处。根据同周期、同主族元素的金属性、非金属性递变规律，As的单质具有半导体特性。根据同周期元素最高、最低化合价递变规律，As的最高化合价是＋5，最低化合价是－3，As2O3中As的化合价是＋3，则As2O3具有氧化性和还原性，D项正确。‎ ‎【发散类比6】a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2－和c＋离子的电子层结构相同，d与b同族。下列叙述错误的是(　　)‎ A．a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1‎ B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 C．c的原子半径是这些元素中最大的 D．d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性 ‎【答案】A ‎【归纳总结】‎ ‎1．元素的“位—构—性”三者关系：‎ ‎2．“位”、“构”、“性”关系的应用 ‎(1)结构与位置互推 注：①若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。‎ ‎②同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。‎ ‎③在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。‎ ‎(2)性质与位置互推 熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。‎ ‎(3)结构与性质互推 ‎①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要原因。‎ ‎②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。‎ ‎③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。‎ ‎(4)周期表中的“序、层”规律和“序、价”规律：‎ ‎“序、层”规律 若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。‎ 同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。‎ ‎“序、价”规律 在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。‎