(人教版)新高一化学暑假衔接第17讲 元素周期律(学生版+教师版)讲义
展开1.知道元素原子结构的周期性变化。
2.能够以第三周期元素为例,说明同周期元素性质的递变情况。
3.在理解元素周期律的内容和实质的基础上,形成结构决定性质的学科思想。
一、元素性质的周期性变化规律
1.性质变化规律
【归纳总结】元素金属性和非金属性变化规律的理论解释
同一周期元素,电子层数相同,从左到右,_____________,越容易_____________,非金属性_____________。
2. 元素金属性强弱的判断
(1)比较元素的金属性强弱,其实质是看元素原子_____________程度,越_____________电子,金属性越强。
(2)金属单质和水或非氧化性酸反应_____________,金属性越强;最高价氧化物对应水化物的_____________,金属性越强。
3. 元素非金属性强弱的判断
(1)比较元素的非金属性强弱,其实质是看元素原子_____________程度,越_____________,非金属性越强。
(2)单质_____________与氢气化合,生成的氢化物_____________,非金属性越强;最高价氧化物对应水化物的_____________,说明其非金属性越强。
4. 元素周期律
(1)元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而_____________的变化。
(2)元素的性质包括:_____________等。
(3)元素周期律实质是_____________的必然结果。
二、同周期元素金属性和非金属性的变化规律
1.Na、Mg、Al的比较
2.Si、P、S、Cl的比较
3.结论:随着原子序数的递增,同周期主族元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐____,呈现周期性的变化。
理论解释:在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左到右,核电荷数依次____,原子半径逐渐____,失电子能力逐渐____,得电子能力逐渐____,因此元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强。
4.元素周期律
(1)内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈现____变化的规律。
(2)实质:元素周期律是____发生周期性变化的必然结果。
【知识拓展】
(1)元素的性质包括:原子半径、元素的主要化合价、金属性、非金属性等。
(2)物质的性质包括:物理性质(颜色、状态、气味、挥发性、溶解性、密度、硬度、熔沸点、导电性、延展性等)和化学性质(氧化性、还原性、稳定性、酸性、碱性等)。
【归纳总结】同周期元素原子结构和元素性质变化规律
三、粒子半径大小的比较方法
四、元素周期律和元素周期表的应用
1.元素周期表的分区及应用
(1)元素周期表的金属区和非金属区
(2)元素化合价与其在周期表中位置的关系
①O、F原子半径小,原子核对外层电子的吸引能力强,F无正化合价,O无最高正价。
②元素的最高正价和最低负价的绝对值之差与族序数的关系:
2.一定区域内寻找新物质
①金属与非金属分界线eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(寻找),\s\d 4(——→))),\s\d 6())___________,如Si、Ge、Ga等。
②过渡元素eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(寻找),\s\d 4(——→))),\s\d 6())___________、耐腐蚀合金的元素,如Fe、Ni、Pt、Pd等。
③周期表右上角eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(寻找),\s\d 4(——→))),\s\d 6())___________,如氟、氯、硫、磷附近的元素。
3.“位—构—性”关系及应用
(1)元素的“位—构—性”之间的关系
4.元素“位—构—性”规律中的特例
①绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的,只有氕(eq \(\s\up 5(1),\s\d 2(1))H)无中子。
②元素周期表中的周期一般是从金属元素开始,但第一周期例外,是从___________开始。
③所有元素中,___________最多。
④非金属单质一般不导电,但石墨是导体,晶体硅是半导体。
⑤___________,氧无最高正价;在Na2O2中氧显-1价;在NaH中氢显-1价。
【拓展提升】陌生元素的性质的推断
(1)与同周期前、后元素相比较,依据___________推测元素的性质。
(2)与同主族上、下元素相比较,依据___________推测元素的性质。
(3)比较不同周期,不同主族元素性质时,可借助___________。
若A、B、C三种元素位于元素周期表中如图所示位置,有关元素的各种性质均可排出顺序(但D不能参与排列)。如原子半径:C>A>B;金属性:C>A>B;非金属性:B>A>C。
考点一:元素周期律的内容和实质
【例1】元素性质呈周期性变化的决定因素是( )
A.元素原子半径大小呈周期性变化
B.元素相对原子质量依次递增
C.元素原子核外电子排布呈周期性变化
D.元素的最高正化合价呈周期性变化
考点二:同周期、同主族元素的性质变化规律
【例2】下列各组的排列顺序中,正确的是( )
A.原子半径:Na
【例3】右图为周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外层电子数是电子总数的三分之一,下列说法中正确的是( )
A.a的最高价氧化物对应水化物有两性
B.b与d组成的化合物不能与水反应
C.c的单质能与强碱反应生成两种盐
D.非金属性:c>d>b>a
1.(2023春·新疆乌鲁木齐·高一乌鲁木齐市第四中学校考期中)下列关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述正确的是
A.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量低
B.所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价
C.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
D.元素周期律体现了元素性质随着原子相对原子质量的递增而呈现周期性变化
2.(2021春·广西桂林·高一统考期末)根据元素周期表和元素周期律分析,下列说法正确的是
A.第IA族的元素全部是碱金属元素B.硒()的简单氢化物比硫化氢稳定
C.第三周期非金属元素共有5种D.铍()原子失电子能力比镁的强
3.(2022秋·云南楚雄·高一统考期末)应用元素周期律可预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测合理的是
A.S与Se同主族,H2Se无色,有毒,比H2S稳定
B.At与Cl同主族,AgAt可溶于水
C.Be的氧化物对应的水化物可能具有两性
D.Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2
4.(2021春·贵州遵义·高一统考期末)铯元素原子序数是55,关于铯元素叙述不正确的是
A.铯位于第六周期第ⅠA族
B.铯单质加热时易与氧气反应生成氧化铯
C.铯元素原子结构电子排布中,倒数第二层有8个电子
D.铯的最高价氧化物对应水化物碱性比NaOH强
5.(2022春·四川广安·高一统考期末)下图是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是
①元素C与G对应单质的氧化性:G>C
②简单离子半径大小:
③最高价氧化物对应水化物酸性:
④简单氢化物沸点:
⑤单质与氢气化合的剧烈程度:C>G
A.②④B.②⑤C.①③D.③⑤
6.(2023春·福建厦门·高一厦门市湖滨中学校考期中)硒(Se)元素是人体必需的微量元素,硒与氧为同主族元素。下列说法错误的是
A.Se原子最外层有6个电子
B.稳定性:H2Se<H2S
C.原子半径:Se>Cl
D.Na2SeO3能消除人体内的活性氧,Na2SeO3表现出氧化性
7.(2023春·山东烟台·高一统考期中)中国科学院院士张青莲教授主持测定的铟()等9种元素相对原子质量的新值被采用为国际新标准。下列说法错误的是
A.In原子次外层有8个B.In位于第5周期ⅢA族
C.氧化性:D.的中子数与电子数的差值为20
8.(2023春·福建泉州·高一校联考期中)第115号元素在元素周期表中的符号为Mc,中文名为镆,下列表述正确的是
A.Mc原子核内含173个中子,此原子是
B.Mc元素位于元素周期表的第七周期
C.Mc元素的相对原子质量为115
D.Mc元素属于非金属元素
9.(2023秋·山东临沂·高一校考期末)下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是
A.和属于同位素
B.对于主族元素,F的非金属性最强,其最高氧化物对应水化物的酸性最强
C.元素的性质呈周期性变化的根本原因是原子核外电子排布的周期性变化
D.同周期相邻主族元素的原子序数之差一定为1
10.(2023秋·山西大同·高一统考期末)锂的用途很广泛,涉及电池、核工业等领域。下列说法错误的是
A.钠与水的反应比锂更剧烈
B.锂是最轻的金属,具有银白色光泽
C.锂在氧气中燃烧的产物主要是氧化锂
D.等质量的锂和钾相比,钾与水反应生成的H2较多
一、单选题
1.(2022秋·江西九江·高一统考期末)如下图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是
A.气态氢化物的稳定性:X<W
B.X与Y可以形成阴阳离子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物
C.由X、Y、Z、W、R五种元素形成的简单离子中半径最小的是X2-
D.Y和W可以形成离子化合物
2.(2023秋·广东肇庆·高一统考期末)物质的性质决定其用途。下列有关物质的性质与用途对应正确的是
A.AB.BC.CD.D
3.(2023春·安徽马鞍山·高一安徽省当涂第一中学校考期中)某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解H2SiO3,在该溶液中可能大量共存的离子组是
A.K+、NH、HCO、NOB.Na+、SO、Cl-、ClO-
C.Na+、Fe2+、SO、NOD.K+、Na+、SO、S2-
4.(2022春·山东潍坊·高一统考期末)及其化合物在生产生活中应用广泛。下列说法正确的是
A.硅熔点高、硬度大,可用于制作光导纤维
B.可用作胃酸中和剂,主要利用其弱碱性
C.为酸性氧化物,可用溶液除去中的
D.硅、铝的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造半导体芯片
5.(2023春·湖北荆州·高一沙市中学校考期中)下列关于元素周期表及周期律的叙述,其中错误的是
①一般在过渡元素中寻找一些化学反应新型催化剂
②硒化氢(H2Se)是无色,有毒,比H2S稳定的气体
③研制农药通常考虑含有元素周期表右上角元素(氟、氯、硫、磷等)的有机物
④按F2→I2的顺序单质氧化性逐渐减弱,故前面的卤素单质可将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来
⑤元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
⑥砹(At)为ⅦA元素,推测单质砹为有色固体,HAt不稳定,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
⑦ⅠA族元素全部是金属元素,第ⅢA族位于元素周期表第3纵列
A.3个B.4个C.5个D.6个
6.(2023春·江西·高一统考期中)如图所示,两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。下列说法正确的是
A.甲、乙、丙三个反应均为非氧化还原反应
B.丙反应的离子方程式为OH-+H+=H2O
C.分别在甲、乙、丙反应所得溶液中滴加氨水均有白色沉淀生成
D.常温下将稀硫酸换成浓硫酸仍能发生甲、乙、丙反应
二、填空题
7.(2023春·福建三明·高一三明一中校考期中)下表是元素周期表的一部分,根据表中给出的10种元素,按要求作答。
(1)金属性最强的元素是___________;
(2)F的原子结构示意图是___________;
(3)地壳中含量最多的元素是___________(填名称);
(4)单质常用作半导体材料的是___________(填化学式);
(5)Ne原子的最外层电子数是___________;
(6)N与O原子半径较大的是___________;
(7)与HCl热稳定性较弱的是___________;
(8)与MgO难与水反应的是___________;
(9)元素最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的是___________(填化学式),两性氢氧化物是___________;
(10)用于制造光导纤维的物质是___________(填“Si”或“”);
(11)次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用,其中Cl元素的化合价为___________,HClO不稳定,易分解,写出其在光照条件下分解的化学方程式:___________。
8.(2023春·上海松江·高一上海市松江二中校考期中)将一定质量的Mg和Al的混合物投入100mL的稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体.待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示:
(1)当加入氢氧化钠溶液的体积为20mL时,溶液中的溶质有_________________。
(2)固体溶解时生成的气体在标准状况下的体积为____________L。
(3)稀硫酸的物质的量浓度为____________(结果保留一位小数)。
9.(2023秋·湖南邵阳·高一统考期末)我们通过高中化学课的学习已经掌握了元素周期律、元素周期表部分的相关内容,下面我们试着检测一下自己的学习效果:A、B、C、D、E、F、G、H、I九种主族元素分布在三个不同的短周期,它们在周期表中位置如下:
请回答下列问题:
(1)其中化学性质最活泼的金属元素是_______(填元素符号)。
(2)写出H元素在周期表中的位置_______。
(3)E、F所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为_______(用离子符号表示)。
(4)G、B、C三种元素原子半径由大到小的顺序为_______。
(5)F元素的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠反应的离子方程式_______。
(6)C元素氢化物的化学式_______。
10.(2023春·甘肃张掖·高一统考期末)下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:
(1)⑤和⑧的元素符号分别是_______(填元素符号,下同)和_______。
(2)表中最活泼的金属是_______,非金属性最强的元素是_______。
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是_______,写出该元素的氢氧化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:_______,写出该元素的氧化物与氢氧化钠和盐酸反应的离子方程式_______、_______(不反应则说明原因)。
(4)非金属性强弱比较⑦_______⑩(填写“大于”或“小于”),下列表述中能证明这一事实的是_______(填字母)。
a.⑦的氢化物比⑩的氢化物稳定
b.⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑩最高价氧化物对应的水化物的酸性
c.⑦的单质能将⑩从其钠盐溶液中置换出来
d.⑦的氢化物酸性比⑩的氢化物酸性弱①
原子核外电子排布
随着_____________,元素原子的最外层电子排布呈现1~8的周期性变化(第一周期除外)
②
原子半径
随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现_____________周期性变化
③
元素主要化合价
随着原子序数的递增,元素的化合价呈_____________,即同周期:
最高正价:_____________ (O、F无正价),负价:_____________
④
元素金属性
同一周期,从左到右,_____________
⑤
元素非金属性
同一周期,从左到右,_____________
Na
Mg
Al
变化规律(同
周期:左→右)
单质与水(或酸)反应
与冷水_____________反应,生成H2
与冷水几乎不反应,与沸水缓慢反应,生成H2;与酸反应____,生成H2
与酸反应____,生成H2
从水或酸中置换H2能力逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
NaOH
____碱
Mg(OH)2
____碱
Al(OH)3
____氢
氧化物
最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
Si
P
S
Cl
变化规律(同周
期:左→右)
单质与氢气
反应的条件
高温
较高
温度
加热
____或
____
与H2化合能
力逐渐增强
气态氢化物
的热稳定性
SiH4
____
PH3
____
H2S____
HCl
____
氢化物稳定
性逐渐增强
最高价氧化
物对应水化
物的酸性强弱
H2SiO3
____酸
H3PO4
____酸
H2SO4
____酸
HClO4强
酸(比
H2SO4
____)
最高价氧化物
对应的水化物
酸性逐渐增强
内容
同周期从左到右(0族除外)
原子结构
电子层数相同,最外层电子数1个→7个(第一周期除外),原子半径逐渐减小
元素性质
原子得失电子能力
___________,得电子能力增强
金属性和非金属性
___________,非金属性增强
单质性质
___________,氧化性增强
离子性质
阳离子氧化性增强,阴离子还原性减弱
主要化合价
最高正价:+1→+7(O、F除外)
最低负价:-4→-1
非金属气态氢化物的形成与性质
___________,稳定性增强,还原性减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
酸___________,碱性减弱
类型
方法
实例
同周期
——“序大径小”
周期,从左到右,___________
r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)
同主族
——“序大径大”
同主族,从上到下,___________
r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)
r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)
同元素
原子和离子——“阴大阳小”
某原子与其离子半径比较,___________
如r(Na+)<r(Na);r(Cl-)>r(Cl)
不同价态的阳离子——“数大径小”
带电荷数越多,___________
r(Fe3+)<r(Fe2+)<r(Fe)
同结构
——“序大径小”
电子层结构相同的离子,___________
r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)
金属元素在分界线的左侧,___________,如氢元素属于非金属元素
元素周期表的___________,右上方元素的(稀有气体元素除外)非金属性最强
由于元素的金属性和非金属性没有严格的界限,因此,位于分界线附近的元素,既能表现出___________,又能表现出一定的非金属性
最高正价-|最低负价|
6
4
2
0
主族族序数
ⅦA
ⅥA
ⅤA
ⅣA
结构与位置的关系
结构eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(电子层数=周期序数,最外层电子数=主族序数))位置
结构与性质的关系
结构eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(最外层电子数越少,电子层数越多))\a\vs4\al(越易失电子,还原性越强),\b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(最外层电子数越多,电子层数越少))\a\vs4\al(越易得电子,氧化性越强)))性质
位置、结构和性质的关系
同周期(左→右)―→最外层电子数递增―→非金属性增强、金属性减弱
同主放(上→下)―→电子层数递增―→非金属性减弱、金属性增强
选项
物质性质
物质用途
A
难溶于水
可用于治疗胃酸过多
B
生石灰能与酸反应
生石灰能用作食品干燥剂
C
铝合金导电导热性好
硬铝用于制造飞机
D
能与、反应生成
可用作呼吸面具的供氧剂
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
N
O
F
Ne
3
Na
Mg
Al
Si
S
Cl
A
B
C
D
E
F
G
H
I
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
①
②
三
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
四
⑨
⑩
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