高考化學(xué)基礎(chǔ)提分課件 第二節(jié)元素周期律

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第二節(jié)元素周期律 一 原子核外電子的排布1 在同一原子中各電子層之間的關(guān)系 升高 遠(yuǎn) 2 原子核外電子排布規(guī)律 1 核外電子一般總是盡先排布在的電子層里 2 每個(gè)電子層最多容納的電子數(shù)為個(gè) 3 最外層最多容納電子數(shù)不超過(guò)個(gè) K層為最外層時(shí)不超過(guò)個(gè) 4 次外層最多容納的電子數(shù)目不超過(guò)個(gè) 倒數(shù)第三層不超過(guò)個(gè) 能量最低 2n2 8 2 18 32 3 原子核外電子層排布的表示方法 原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖下面為鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖 二 元素周期律1 定義 隨著原子序數(shù)的遞增而呈變化的規(guī)律 2 實(shí)質(zhì) 元素原子的周期性變化 元素的性質(zhì) 周期性 核外電子排布 3 主族元素的變化規(guī)律 相同依次增加 1 相同 減小 增大 增強(qiáng)減弱減弱增強(qiáng) 減弱增強(qiáng)增強(qiáng)減弱 1 7 增強(qiáng) 減弱 增強(qiáng) 減弱 減弱 增強(qiáng) 減弱 增強(qiáng) 從氟到碘 元素的非金屬性越來(lái)越弱 而從HF HI的酸性越來(lái)越強(qiáng) 這是否矛盾 提示 不矛盾 最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱決定其非金屬性強(qiáng)弱 而不是其氫化物的酸性強(qiáng)弱 三 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1 元素的分區(qū) 內(nèi)填元素符號(hào) 2 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 1 尋找未知元素 2 預(yù)測(cè)元素的性質(zhì) 比較同周期 同主族元素的性質(zhì) 預(yù)測(cè)未知元素的性質(zhì) 3 尋找新材料 半導(dǎo)體材料 在附近的元素中尋找 在中尋找優(yōu)良的催化劑和耐高溫 耐腐蝕的合金材料 在周期表中的附近探索研制農(nóng)藥的材料 金屬與非金屬的分界線 過(guò)渡元素 非金屬區(qū) 1 下列說(shuō)法肯定不正確的是 某原子K層上只有1個(gè)電子 某原子M層上的電子數(shù)為L(zhǎng)層上電子數(shù)的4倍 某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍 某離子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等A B C D 解析 H原子符合說(shuō)法 符合說(shuō)法的離子結(jié)構(gòu)示意圖為 可為S2 Cl K Ca2 等 O2 符合說(shuō)法 答案 B 2 2011 衡陽(yáng)一次聯(lián)考 X Y Z是三種短周期元素 在周期表中的位置如右圖所示 下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 A 原子半徑 Z Y XB 氫化物的穩(wěn)定性X Y Z Y 可能X ZC 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性 Z Y XD 三種元素形成的簡(jiǎn)單離子的半徑X Y Z 解析 原子半徑 Y Z A錯(cuò)誤 根據(jù)周期表規(guī)律 非金屬性Z Y或X Y X和Z無(wú)法比較 B正確 C錯(cuò)誤 三種元素形成的簡(jiǎn)單離子的半徑Y(jié)的大于Z的 D錯(cuò)誤 答案 B 3 2010 哈爾濱五中月考 A B C D四種短周期元素的原子半徑依次減小 A與C的核電荷數(shù)之比為3 4 D分別能與A B C形成電子總數(shù)相等的分子X(jué) Y Z 下列敘述不正確的是 A X Y Z的穩(wěn)定性逐漸減弱B A D能形成多種化合物C C D組成的某種化合物在常溫下呈液態(tài)D X Y Z三種化合物的熔沸點(diǎn)逐漸升高 解析 根據(jù)題意 推測(cè)D為H A為碳 B為N C為O X Y Z分別為CH4 NH3 H2O 非金屬性O(shè) N C 故X Y Z的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng) A項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 A 4 2011 皖南8校聯(lián)考 應(yīng)用元素周期律分析下列推斷 其中正確的組合是 堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)隨原子序數(shù)的增大而降低 砹 At 是 A族 其氫化物的穩(wěn)定性大于HCl 硫與硒 Se 同主族 硒 Se 的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比硫酸弱 第2周期非金屬元素的氣態(tài)氫化物溶于水后 水溶液均為酸性 鉈 Tl 與鋁同主族 其單質(zhì)一定既能與鹽酸反應(yīng) 又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 第3周期金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物 其堿性隨原子序數(shù)的增大而減弱A B C D 解析 正確 穩(wěn)定性HAt HCl 錯(cuò)誤 由硫與硒 Se 同主族且硒一定位于S的下方 S的非金屬性大于Se 酸性 H2SeO4 H2SO4 正確 NH3溶于水后 水溶液為堿性 錯(cuò)誤 Tl的金屬性大于Al 所以單質(zhì)只與鹽酸反應(yīng) 不能與NaOH反應(yīng) 錯(cuò)誤 正確 答案 B 5 A B C D都是短周期元素 原子半徑D C A B 其中A B處于同一周期 A C處于同一主族 C原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于A B原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)之和 C原子最外層電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍 試回答下列問(wèn)題 1 這四種元素分別是 A B C D 2 這四種元素中能形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由大到小的順序是 3 A與B形成的三原子分子的化學(xué)式是 B與D形成的原子個(gè)數(shù)之比為1 1的化合物的化學(xué)式是 4 A元素的某氧化物與D元素的某含氧化合物反應(yīng)生成單質(zhì)的化學(xué)方程式是 解析 A B同一周期且r A r B 故A的原子序數(shù)比B的小 A C同主族且r C r A 故C在A的下一周期 又r D r C 故D與C同周期且原子序數(shù)比C小 根據(jù)C原子最外層電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍可知 C為第3周期 A族的硅 D為第3周期 A族的鈉 則A為碳 B為氧 答案 1 碳氧硅鈉 2 H2O CH4 SiH4 3 CO2Na2O2 4 2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2 1 根據(jù)在周期表中的位置 1 同周期元素 從左至右隨原子序數(shù)的增加 金屬性減弱 非金屬性增強(qiáng) 2 同主族元素 從上至下 隨著原子序數(shù)的增加 金屬性增強(qiáng) 非金屬性減弱 2 根據(jù)金屬活動(dòng)性順序金屬的位置越靠前 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(duì)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(duì)應(yīng)的金屬元素比B對(duì)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(yáng)離子的氧化性強(qiáng)弱 單質(zhì)的還原性越強(qiáng) 對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子的氧化性越弱 元素的金屬性越強(qiáng) Fe對(duì)應(yīng)的是Fe2 而不是Fe3 根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱 堿性越強(qiáng) 則對(duì)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(shí) 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(duì)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(duì)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 氫化物越穩(wěn)定 則其對(duì)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(duì)應(yīng)的非金屬元素的非金屬性強(qiáng)于B對(duì)應(yīng)元素的非金屬性 根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)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(duì)應(yīng)陰離子的還原性越弱 元素的非金屬性越強(qiáng) 例1 2010 廣東高考 短周期金屬元素甲 戊在元素周期表中的相對(duì)位置如右表所示 下列判斷正確的是 A 原子半徑 丙 丁 戊B 金屬性 甲 丙C 氫氧化物堿性 丙 丁 戊D 最外層電子數(shù) 甲 乙 名師精析 本題考查元素周期表和元素周期律 意在考查考生對(duì)元素周期律的理解和應(yīng)用能力 根據(jù)同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小 則原子半徑 丙 丁 戊 A項(xiàng)錯(cuò)誤 根據(jù)同主族元素從上到下元素的金屬性逐漸增強(qiáng) 則金屬性 甲丁 戊 由于元素的金屬性越強(qiáng) 其氫氧化物堿性越強(qiáng) 故氫氧化物的堿性 丙 丁 戊 C項(xiàng)正確 根據(jù)同周期元素從左到右 原子的最外層電子數(shù)逐漸增多 則最外層電子數(shù) 甲 乙 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 C 1 將甲 乙兩種金屬的性質(zhì)相比較 已知 甲與H2O反應(yīng)比乙與H2O反應(yīng)劇烈 甲單質(zhì)能從乙的鹽溶液中置換出單質(zhì)乙 甲的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性比乙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性強(qiáng) 與某金屬反應(yīng)時(shí)甲原子得電子數(shù)目比乙原子得電子數(shù)目多 甲單質(zhì)的熔 沸點(diǎn)比乙的低 能說(shuō)明甲的金屬性比乙強(qiáng)的是 A B C D 答案 B 解析 比較金屬性強(qiáng)弱的一般方法是看與酸 或水 反應(yīng)的劇烈程度 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱 置換反應(yīng) 而不能根據(jù)其與金屬反應(yīng)時(shí)得電子的數(shù)目多少 熔沸點(diǎn)的高低進(jìn)行比較 2 X Y是元素周期表 A族中的兩種元素 下列敘述中能說(shuō)明X的非金屬性比Y強(qiáng)的是 A X原子的電子層數(shù)比Y原子的電子層數(shù)多B X的氫化物的沸點(diǎn)比Y的氫化物的沸點(diǎn)低C X的氣態(tài)氫化物比Y的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定D Y的單質(zhì)能將X從NaX的溶液中置換出來(lái) 答案 C 解析 第 A族元素 原子的電子層數(shù)越多 非金屬性越弱 HF沸點(diǎn)反常地高 A B錯(cuò)誤 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 非金屬單質(zhì)之間的置換關(guān)系 是判斷非金屬性強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn) 但是D項(xiàng)要證明的結(jié)果恰恰與題目中的要求相反 D錯(cuò)誤 同一元素的 位 構(gòu) 性 關(guān)系可表示如下 在具體解題過(guò)程中 必須具備以下三個(gè)方面的基礎(chǔ) 1 結(jié)構(gòu)與位置互推是解題的基礎(chǔ) 1 掌握四個(gè)關(guān)系式 電子層數(shù) 周期數(shù) 質(zhì)子數(shù) 原子序數(shù) 最外層電子數(shù) 主族序數(shù) 主族元素的最高正價(jià) 主族序數(shù) O F除外 負(fù)價(jià) 主族序數(shù) 8 2 熟練掌握周期表中的一些特殊規(guī)律 各周期元素種數(shù) 稀有氣體元素的原子序數(shù)及在周期表中的位置 同主族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系 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 1 元素的金屬性 非金屬性 2 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 3 最高價(jià)氧化物對(duì)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 1 電子層數(shù)和最外層電子數(shù)決定元素原子的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱 2 同主族元素最外層電子數(shù)相同 化學(xué)性質(zhì)相似 3 正確推斷原子半徑和離子半徑的大小及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 4 判斷元素金屬性和非金屬性 例2 短周期元素W X Y Z在元素周期表中的位置如圖所示 下列說(shuō)法中 正確的是 A W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸B Y的原子半徑在同周期主族元素中最大C W的非金屬性比Z的弱D Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性在同主族元素中最強(qiáng) 名師精析 根據(jù)四種元素在周期表中的相對(duì)位置關(guān)系 可以推斷X為He Y為F Z為S W為Cl Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物HClO4是強(qiáng)酸 A正確 同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小 因此Y的原子半徑在同周期主族元素中最小 B錯(cuò)誤 同周期元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng) 因此非金屬性W Z C錯(cuò)誤 S為 A族元素 A族元素中O的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定 D錯(cuò)誤 答案 A 對(duì) 位 構(gòu) 性 三者關(guān)系的考查綜合性強(qiáng) 難度大 要求對(duì)元素周期律的實(shí)質(zhì)和元素周期表的結(jié)構(gòu)熟練掌握 做到 心中有表 才能熟練解題 3 根據(jù)下表中有關(guān)短周期元素性質(zhì)的數(shù)據(jù) 判斷下列說(shuō)法不正確的是 A 和 和 分別處于同一主族B 元素 處于第3周期 A族C 元素 與元素 形成的化合物中不可能存在共價(jià)健D 元素 對(duì)應(yīng)的氫氧化物可能具有兩性 解析 根據(jù)原子半徑和主要化合價(jià)可以判斷出 分別是Li P Na N元素 進(jìn)而推斷出 分別是O Mg Cl B元素 選項(xiàng)A和B正確 元素 與元素 形成的化合物有Na2O和Na2O2 Na2O2中既存在離子鍵又存在非極性共價(jià)鍵 C項(xiàng)錯(cuò)誤 D項(xiàng)中由于元素B在周期表中處于金屬和非金屬交界線附近 且與Al處于同一族中 它們之間性質(zhì)有相似之處 因此D項(xiàng)正確 答案 C 4 2011 瀏陽(yáng)一中月考 X Y Z W均為短周期元素 它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢萌缦聢D所示 若Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍 下列說(shuō)法中正確的是 A 氫化物的穩(wěn)定性 X YB 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性 W YC 4種元素的單質(zhì)中 W單質(zhì)的熔 沸點(diǎn)最高D 干燥的W單質(zhì)具有漂白性 解析 由Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍可知Y為碳元素 則X為硼元素 Z為磷元素 W為硫元素 由同一周期從左到右非金屬性依次增強(qiáng)可知 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 Y X A錯(cuò)誤 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性 H2SO4 H2CO3 B正確 金剛石 即Y的單質(zhì) 熔 沸點(diǎn)最高 C錯(cuò)誤 干燥的硫單質(zhì)無(wú)漂白性 D錯(cuò)誤 答案 B 1 同周期元素的粒子同周期元素的原子或最高價(jià)陽(yáng)離子或最低價(jià)陰離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸減小 稀有氣體元素除外 如Na Mg Al Si Na Mg2 Al3 S2 Cl 2 同主族元素的粒子同主族元素的原子或離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸增大 如Li Na K Li Na K 3 電子層結(jié)構(gòu)相同的粒子電子層結(jié)構(gòu)相同 核外電子排布相同 的離子半徑隨核電荷數(shù)的增加而減小 如O2 F Na Mg2 Al3 4 同種元素形成的粒子同種元素原子形成的粒子電子數(shù)越多 半徑越大 如Fe3 Fe2 Fe H H H 5 電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同的粒子 可通過(guò)一種參照物進(jìn)行比較如比較Al3 與S2 的半徑大小 可找出與Al3 電子數(shù)相同 與S2 同主族的O2 比較 Al3 O2 且O2 S2 故Al3 S2 例3 A B C D是四種短周期元素 已知A C同主族 B D同周期 A的氣態(tài)氫化物比C的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定 B的陽(yáng)離子比D的陽(yáng)離子氧化性強(qiáng) 若B的陽(yáng)離子比C的陰離子少一個(gè)電子層 下列比較中正確的是 A 原子序數(shù) A B C DB 原子半徑 D B C AC 離子半徑 r Dx r By D 離子半徑 r Am r Cm r Am r Dx 名師精析 由A的氣態(tài)氫化物比C的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定 可知A在C的上一周期 B的陽(yáng)離子比D的陽(yáng)離子氧化性強(qiáng) 可知B排在D的右面 由B的陽(yáng)離子比C的陰離子少一個(gè)電子層 可知B C在同一周期 且B在C的左邊 綜上所述確定A B C D在元素周期表中的位置如圖 B正確 答案 B 陰 陽(yáng)離子的核外電子排布相同時(shí) 若比較陰 陽(yáng)離子或原子半徑的大小 首先要確定陰 陽(yáng)離子所對(duì)應(yīng)的元素在周期表中的相對(duì)位置 陰離子在陽(yáng)離子的上一周期 陰離子電荷越多位置越靠前 陽(yáng)離子電荷越多 位置越靠后 5 A B C為三種短周期元素 A B同周期 A C最低價(jià)離子分別為A2 C 其離子半徑A2 C B2 與C 具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 下列敘述一定不正確的是 A 它們的原子序數(shù)A B CB 它們的原子半徑C B AC 離子半徑A2 C B2 D 原子核外最外層上的電子數(shù)C A B 解析 根據(jù) A C最低價(jià)離子分別為A2 C 可知A位于第 A族 C位于第 A族 C在A的右邊 聯(lián)系 A B同周期 B2 與C 具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 可知A在C的左下方 B位于A的左側(cè) 最后得出它們的相對(duì)位置 如圖 由表可知 原子半徑的大小順序是B A C B錯(cuò)誤 離子半徑的大小順序是A2 C B2 C正確 A D正確 答案 B 6 2011 宜昌模擬 已知短周期元素的離子 aA2 bB cC3 dD 都具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 則下列敘述中正確的是 A 原子半徑A B C DB 原子序數(shù)d c b aC 離子半徑C3 D B A2 D 單質(zhì)的還原性A B C D 答案 C 同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律是元素周期律的核心內(nèi)容 是每年高考的必考內(nèi)容 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究 既鞏固了對(duì)理論知識(shí)的理解 又培養(yǎng)了學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中提出新問(wèn)題的良好思維習(xí)慣 例 下面是某科學(xué)興趣小組的同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí) 設(shè)計(jì)的一套實(shí)驗(yàn)方案 其中實(shí)驗(yàn)步驟如下 請(qǐng)整理并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2 實(shí)驗(yàn)用品 試劑 金屬鈉 鎂條 鋁條 稀鹽酸 新制氯水 新制Na2S溶液 AlCl3溶液 NaOH溶液等 儀器 試管夾 鑷子 小刀 玻璃片 砂紙等 3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 完成下列表格中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和化學(xué)方程式 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 5 請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)簡(jiǎn)單解釋上述結(jié)論 解析 同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律是從左到右金屬性逐漸減弱 非金屬性逐漸增強(qiáng) 結(jié)合所給試劑 利用金屬與水或酸反應(yīng)置換出氫氣的難易以及最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱判斷金屬性強(qiáng)弱 也可利用單質(zhì)間的置換反應(yīng)比較其活潑性的大小 答案 1 探究同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 2 試管 酒精燈 表面皿 3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 有氣體產(chǎn)生 溶液變成淺紅色 生成淺黃色沉淀 浮在水面上 熔成小球 有氣體放出 做不定向移動(dòng) 隨之消失 溶液變成紅色 劇烈反應(yīng) 迅速產(chǎn)生無(wú)色氣體 反應(yīng)不十分劇烈 產(chǎn)生無(wú)色氣體 開始時(shí)生成白色膠狀沉淀 繼而沉淀消失 4 同周期元素隨原子序數(shù)的遞增 失電子能力逐漸減弱 得電子能力逐漸增強(qiáng) 5 同周期元素的原子電子層數(shù)相等 核電荷數(shù)逐漸增加 原子半徑逐漸減小 原子核對(duì)核外電子的吸引力逐漸增強(qiáng) 失電子能力逐漸減弱 得電子能力逐漸增強(qiáng) 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全