2022届高三统考化学人教版一轮课件：第5单元 第2节　元素周期表　元素周期律

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考纲要求: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。　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、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。
元素周期表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=质子数=核电荷数=核外电子数。2.编排原则
3.元素周期表的结构
特别提醒(1)含元素种类最多的族是ⅢB族,共有32种元素。(2)过渡元素包括8个副族,全部是金属元素,原子最外层电子不超过2个(1~2个)。(3)最外层电子为3~7个的原子一定属于主族元素,且最外层电子数即为主族的族序数。(4)同一周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(二、三周期)或11(四、五周期)或25(六、七周期)。
自主巩固判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)长式元素周期表中现有7个横行,7个周期,18个纵列,18个族 ( × )(2)同周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1 ( × )(3)除短周期外,其他周期均有18种元素 ( × )(4)最外层电子数相同的元素不一定在同一主族( √ )(5)元素所在的周期序数一定等于其原子的电子层数 ( √ )(6)每个周期都是从碱金属元素开始到稀有气体元素结束 ( × )(7)原子序数为7的元素的最高化合价为+4价 ( × )(8)114号元素位于第七周期第ⅣA族 ( √ )
(9)位于同一主族的甲、乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为x+4 ( × )(10)位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于第ⅠA族,原子序数为x,乙位于第ⅢA族,则乙原子序数可能为x+19 ( × )
1.原子结构与元素周期表中的等量关系(1)周期序数=核外电子层数。(2)主族序数=最外层电子数=8-|最低负价|。2.同周期或同主族相邻元素原子序数的差值关系(1)同一周期ⅡA与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(第二、三周期)或11(第四、五周期)或25(第六、七周期)。(2)相邻周期,同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素, A、B所在周期分别有m和n种元素。如图:①A、B在ⅠA或ⅡA族时,y=x+m。②A、B在ⅢA~0族时,y=x+n。
3.由原子序数确定元素位置——周期尾序推算法(或0族定位法)首先要熟记各周期0族元素原子序数,然后和已知元素原子序数去比较。
(1)若b-a=1~2,则B元素处于A元素的下一周期,族序数为(b-a),即第ⅠA或ⅡA族,如38号元素比第四周期氪的原子序数(36)大2,故38号元素处在第五周期第ⅡA族。(2)若a-c=1~5,则C元素处于A元素所在周期,族序数为[8-(a-c)],即第ⅢA~ⅦA族,如49号元素比第五周期的氙(54号)原子序数小5,因此该元素处在第五周期第ⅢA族。
4.元素周期表中元素分区
例1 117号元素为Ts(中文名“ ”,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是(　　)A.Ts是第七周期第ⅦA族元素B.Ts的同位素原子具有相同的电子数C.Ts在同族元素中非金属性最弱D.中子数为176的Ts核素符号是
解析:117号元素位于第七周期第ⅦA族,根据同主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱可知,Ts在同族元素中非金属性最弱,A项、C项正确;同位素原子的质子数相同,中子数不同,由于原子的质子数=核外电子数,故电子数也相同,B项正确;核素符号左上角的数字表示质量数,根据质量数=质子数+中子数,则中子数为176的Ts核素的质量数为117+176=293,符号为 ,D项错误。
方法技巧利用稀有气体元素的原子序数确定主族元素在周期表中的位置原子序数-最邻近的稀有气体元素的原子序数=ΔZ。
例如①35号元素(相邻近的是36Kr),则35-36=-1,故周期数为4,族序数为8-|-1|=7,即第四周期第ⅦA族,是溴元素。②87号元素(相邻近的是86Rn),则87-86=1,故周期数为7,族序数为1,即第七周期第ⅠA族,是钫元素。
跟踪训练1.下列有关结构和性质的说法中不正确的是(　　)。A.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族十个纵列的元素都是金属元素B.碱性:NaOH>NH3·H2O,所以元素的金属性:Na>NC.同周期第ⅡA族与第ⅢA族的元素原子序数之差不一定为1D.第ⅦA族元素从上到下,其简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱
2.元素周期表的形式多种多样,如图是扇形元素周期表的一部分,对比中学常见元素周期表,分析其元素的填充规律,判断下列说法正确的是( ) A.③元素形成的单质晶体均属于原子晶体B.④元素的气态氢化物易液化,是因为其分子间存在氢键C.②⑦⑧对应的简单离子半径依次减小D.②⑤⑦三种元素形成的盐溶液在25 ℃时的pH为7
元素周期律及其应用1.内容与实质
2.元素周期表中主族元素性质的递变规律
自主巩固依据下表选择有关序号,并用相应的元素符号或化学式填空。
(1)这些元素中,K是最活泼的金属元素;F是最活泼的非金属元素;Ar是最不活泼的元素。(2)第三周期的元素中,Na原子半径最大;Ar原子得、失电子的能力都很弱。(3)在所形成的气态氢化物中,最稳定的是HF;最不稳定的是SiH4。(4)①元素能形成多种同素异形体,举出两种单质的例子金刚石、石墨。(5)②元素与氢元素可形成多种10电子微粒,列举两例(6)氢元素与②③两种元素既可形成共价化合物,又可形成离子化合物,各列举两个例子,共价化合物HNO3、HNO2;离子化合物NH4NO3、NH4NO2。
1.元素金属性、非金属性及其比较(1)元素金属性、非金属性强弱的本质。①元素原子失电子能力越强,金属性越强。②元素原子得电子能力越强,非金属性越强。(2)元素金属性和非金属性强弱判断依据。①结构判断法:根据原子结构比较。最外层电子数越少,电子层越多,元素金属性越强;最外层电子数越多,电子层越少,元素非金属性越强。
②依据“三表”“两池”“三反应”判断
2.粒子半径大小比较的三种方法(1)运用元素周期表进行比较。①同周期元素从左到右(稀有气体元素除外),原子半径逐渐减小,如第三周期r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl);②同主族元素从上到下,原子半径、离子半径逐渐增大,如第ⅦA族原子r(F)W
易错警示判断元素金属性、非金属性强弱应注意的问题(1)元素金属性是指失电子能力而非失电子多少,如:金属性Mg>Al。(2)非金属元素最高价含氧酸酸性强弱可作为元素非金属性强弱的判断依据,非最高价含氧酸、氢化物酸性不能作为判断依据,如:酸性HFCl。(3)金属阳离子氧化性越强,则金属元素金属性越弱,如:氧化性Cu2+>Fe2+,金属性Fe>Cu,但是,氧化性Fe3+>Cu2+。
跟踪训练3.(2019全国Ⅲ)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是(　　)。A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物C.X与Z可形成离子化合物ZXD.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
4.下表为元素周期表的一部分。
回答下列问题:(1)Z元素在周期表中的位置为　。 (2)表中元素原子半径最大的是　　　　　　(写元素符号)。 (3)下列事实能说明Y元素的非金属性比硫元素的非金属性强的是　　　　。 a.Y单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊b.在氧化还原反应中,1 ml Y单质比1 ml S得电子多c.Y和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
(4)碳与镁形成的1 ml化合物Q与水反应,生成2 ml Mg(OH)2和1 ml烃,该烃分子中碳氢质量比为9∶1,烃的电子式为　　　　　　。Q与水反应的化学方程式为　。 
答案:(1)第三周期第ⅦA族　(2)Si　(3)ac
解析:根据元素在周期表中的相对位置可知X为Si、Y为O、Z为Cl。(1)Z为氯元素,位于元素周期表中第三周期第ⅦA族。(2)同一周期中原子序数越小,原子半径越大(稀有气体除外),则X原子半径最大。(3)a项,O2+2H2S═2H2O+2S↓,O2能置换S,说明O比S的非金属性强,正确;b项,不能根据得电子数多少说明得电子能力的强弱,即不能说明元素的非金属性强弱,错误;c项,氢化物不易分解,说明该元素的非金属性强,正确。
位置、结构、性质的相互推断1.元素周期表中元素金属性和非金属性的递变 (1)金属性最强的元素(不考虑放射性元素),位于周期表的左下角,是Cs。(2)非金属性最强的元素,位于周期表的右上角,是F。(3)位于分界线附近的元素既能表现一定的金属性,又能表现一定的非金属性。
2.预测元素及化合物的性质(根据递变规律)(1)已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2难溶。(2)由卤族元素的性质递变规律,可推知元素砹(At)应为黑色固体,与氢气难化合,HAt不稳定,AgAt不溶于水等。3.寻找新材料
自主巩固判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)原子的最外层有2个电子的元素一定是ⅡA族元素 ( × )(2)元素所在的主族序数与最外层电子数之比为1∶1的元素都是金属元素 ( × )(3)原子序数为29的元素位于元素周期表的第四周期第ⅠB族 ( √ )
(6)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数 ( × )(7)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素 ( × )(8)某元素的离子的最外层与次外层电子数相同,该元素一定位于第三周期 ( × )
同一元素的“位”“构”“性”关系可表示如下
1.性质与位置的互推(1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强,则可知A、B、C在同周期中按C、B、A的顺序从左到右排列。(2)根据元素在周期表中的位置关系,可以推断元素的性质,如A、B、C三种元素在同一主族中从上到下排列,则A、B、C的单质氧化性依次减弱或对应离子的还原性依次增强。2.结构与性质的互推(1)若某元素的最外层电子数小于4,则该元素容易失电子;若该元素的最外层电子数大于4,则该元素容易得电子。(2)若某元素容易得电子,则可推知该元素的最外层电子数大于4;若某元素容易失电子,则可推知该元素的最外层电子数小于4。
3.结构与位置的互推由原子序数确定主族元素位置的方法:只要记住了稀有气体元素的原子序数(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86),就可确定主族元素在周期表中的位置。(1)若比相应的稀有气体元素多1或2,则应处在稀有气体元素所在周期的下一周期的第ⅠA族或第ⅡA族,如88号元素:88-86=2,则该元素应在第七周期第ⅡA族。(2)若比相应的稀有气体元素少1~5时,则应处在稀有气体元素所在周期的第ⅢA族~第ⅦA族,如84号元素应在第六周期第ⅥA族。
例3(2018全国Ⅰ)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是(　　)A.常温常压下X的单质为气态B.Z的氢化物为离子化合物C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性D.W与Y具有相同的最高化合价
跟踪训练5.(2018全国Ⅱ)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是(　　)A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D.W的氧化物对应的水化物均为强酸
7.(2019全国Ⅱ)下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(　　)。
A.原子半径:WH2S>H2OC.碱性:KOH>Mg(OH)2D.碱性:Al(OH)3>Mg(OH)2
2.(2019北京理综改编)2019年是元素周期表发表150周年,其间,科学家为完善周期表做了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是(　　)。A.In是第五周期第ⅢA族元素
C.原子半径:In>AlD.碱性:In(OH)3>RbOH
4.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
下列叙述正确的是(　　)。A.X、Y元素的金属性X