第16講

│元素周期律第16講元素周期律1.考綱導(dǎo)學(xué)第16講

│元素周期律考綱要求命題預(yù)測1.了解原子核外電子排布。2.掌握元素周期律的實質(zhì)。3.以第3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。1.對元素周期律的考查。通過元素推斷，考查元素在周期表中的位置、金屬性、非金屬性、原子半徑、離子半徑等知識以及元素化合物知識，難度中等。2.“位、構(gòu)、性”的考查?？疾樵咏Y(jié)構(gòu)、元素在周期表中的位置和元素性質(zhì)三者的關(guān)系，難度較大。2.考綱導(dǎo)學(xué)第16講

│元素周期律考綱要求命題預(yù)測4.了解金屬、非金屬在元素周期表中位置及其性質(zhì)遞變規(guī)律。3.在綜合題中的考查。這類考點往往是以元素推斷為突破，綜合考查元素化合物、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)實驗等重要知識，難度較大。3.要點探究?探究點一原子核外電子的排布第16講

│要點探究

【知識梳理】1．在同一原子中各電子層之間的關(guān)系高電子層數(shù)(n)1234567符號______________________________電子層離核遠(yuǎn)近的關(guān)系由____________電子層能量的關(guān)系由____________KLMNOPQ近遠(yuǎn)低4.第16講

│要點探究2.原子核外電子排布規(guī)律原子核外電子排布規(guī)律可以概括為“一低三多”，具體內(nèi)容如下：(1)核外電子一般總是盡先排布在__________的電子層里。(2)每個電子層最多容納的電子數(shù)為______個。(3)最外層最多容納電子數(shù)不超過______個(K層為最外層時不超過______個)。(4)次外層最多容納的電子數(shù)目不超過______個，倒數(shù)第三層不超過______個。能量低2n2821832

5.第16講

│要點探究3．核外電子表示法——原子結(jié)構(gòu)示意圖以鈉原子為例，完成原子結(jié)構(gòu)示意圖中各符號的意義：4．核外電子排布的周期性變化：除第一周期外，每個周期元素原子的最外層電子從______個逐漸增加到_______個，呈現(xiàn)________變化。原子核層內(nèi)電子數(shù)最外層電子數(shù)電子層核電荷數(shù)18周期性6.第16講

│要點探究【要點深化】1．核外電子排布規(guī)律的正確理解核外電子排布規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。例如：當(dāng)M層不是最外層時，最多可以排布18個電子，而當(dāng)它是最外層時，則最多可以排布8個電子。又如，當(dāng)O層為次外層時，就不是最多排布2×52＝50個，而是最多排布18個電子。再如，質(zhì)子數(shù)為19的鉀原子，核外有19個電子，按每層最多容納2n2個電子，第一層可排2個電子，第二層可排8個電子，第三層可排18個電子，19－2－8＝9，這9個電子可都排布在第三層上，但這違背了第三條規(guī)律：最外層電子數(shù)不超過8個，電子排布時必須都滿足這四條規(guī)律，因此只能在第三層上排8個電子，第四層上排1個電子。7.第16講

│要點探究2．短周期元素核外電子排布的特性(1)原子核中無中子的原子：H。(2)最外層有1個電子的元素：H、Li、Na。(3)最外層有2個電子的元素：Be、Mg、He。(4)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar。(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：C；是次外層電子數(shù)3倍的元素：O；是次外層電子數(shù)4倍的元素：Ne。(6)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al。(7)電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：Be。(8)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Si。(9)內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、P。8.第16講

│要點探究

例1[2010·全國卷Ⅱ]短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，且W、X、Y＋、Z的最外層電子數(shù)與其電子層數(shù)的比值依次為2、3、4、2(不考慮零族元素)。下列關(guān)于這些元素的敘述錯誤的是()A．X和其他三種元素均可形成至少2種的二元化合物B．W和X、Z兩種元素分別形成的二元化合物中，均有直線形分子C．W、X和Y三種元素可以形成堿性化合物D．Z和其他三種元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性【典例精析】9.第16講

│要點探究例1D除零族元素外，短周期元素中最外層電子數(shù)和電子層數(shù)之比為2的W和Z元素為C和S。除零族元素外，短周期元素中最外層電子數(shù)和電子層數(shù)之比為3的X元素為O。除零族元素外，短周期元素中最外層電子數(shù)和電子層數(shù)之比為4的Y＋為Na＋。D項中，Na2S的水溶液呈堿性。10.第16講

│要點探究

[點評]對于短周期元素核外電子排布應(yīng)熟練記憶，并會對其關(guān)系進(jìn)行簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算，如本題就是借此為元素推斷的手段，然后考查元素化合物的性質(zhì)。變式題的元素推斷方法與之類似，考查角度主要是元素周期律。11.第16講

│要點探究變式題

短周期元素A、B、C原子序數(shù)依次遞增，它們的原子的最外層電子數(shù)之和為10。A與C在周期表中同主族，B原子最外層電子數(shù)等于A原子次外層電子數(shù)。下列敘述正確的是()A.原子半徑A<B<CB．A的氫化物的穩(wěn)定性大于C的氫化物C．B的氧化物的熔點比A的氧化物的熔點低D．A與C可形成離子化合物12.第16講

│要點探究B從電子層結(jié)構(gòu)來看，A、B、C分別是碳、鎂、硅，故原子半徑：Mg>Si>C，A不正確；MgO是離子晶體，CO2是分子晶體，故MgO的熔點比CO2高，C錯誤；C、Si形成的化合物是共價化合物，D不正確13.?探究點二元素周期律

第16講

│要點探究

【知識梳理】

1．定義元素的性質(zhì)(如原子半徑、元素化合價、元素的金屬性和非金屬性等)隨著____________的遞增而呈__________變化的規(guī)律。2．實質(zhì)元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的________________的周期性變化的必然結(jié)果。3．元素周期表中主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律原子序數(shù)原子序數(shù)核外電子排布

14.第16講

│要點探究同周期(左→右)同主族(上→下)結(jié)構(gòu)性質(zhì)應(yīng)用電子層結(jié)構(gòu)電子層數(shù)________________最外層電子數(shù)________(1→8或2)________(族序數(shù))核電荷數(shù)(核內(nèi)質(zhì)子數(shù))________________原子半徑_______(除稀有氣體元素)________離子半徑陽離子逐漸________陰離子逐漸________逐漸________主要化合價最高正化合價：________最低負(fù)化合價：________相似負(fù)化合價＝－(8－主族序數(shù))最高正化合價＝主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)(O、F除外)相同遞增遞增相同遞增遞增遞減遞增減小減小增大＋1→＋7－4→－115.第16講

│要點探究同周期(左→右)同主族(上→下)結(jié)構(gòu)性質(zhì)應(yīng)用元素原子失電子能力逐漸________增強(qiáng)元素原子得電子能力增強(qiáng)減弱元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸

，非金屬性逐漸____金屬性逐漸____，非金屬性逐漸____離子的氧化性和還原性陽離子氧化性________，陰離子還原性________陽離子氧化性________，陰離子還原性________最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性酸性逐漸________堿性逐漸________酸性逐漸________堿性逐漸________氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸________逐漸________氣態(tài)氫化物還原性逐漸________逐漸________單質(zhì)置換氫氣的難易程度越來越_____________增強(qiáng)減弱減弱增強(qiáng)減弱增強(qiáng)減弱減弱增強(qiáng)增強(qiáng)減弱減弱增強(qiáng)增強(qiáng)減弱減弱增強(qiáng)增強(qiáng)難16.第16講

│要點探究【要點深化】1．判斷元素金屬性和非金屬性的依據(jù)金屬性比較本質(zhì)原子越易失去電子，金屬性越強(qiáng)利用金屬元素在金屬活動性順序里的位置比較一般來說，從左向右，元素的金屬性逐漸減弱，兩種金屬之間的距離越大，金屬性差別越大利用金屬元素在元素周期表里的位置比較同周期中的金屬元素，位置越靠前的(原子序數(shù)越小的)金屬性越強(qiáng)同主族中的金屬元素，位置越靠下的(原子序數(shù)越大的，也是原子的電子層數(shù)越多的)金屬性越強(qiáng)。除了放射性元素，銫是金屬性最強(qiáng)的金屬元素17.第16講

│要點探究金屬性比較利用氧化還原反應(yīng)比較不同的金屬，其他因素相同時，從水或酸中置換出氫需要的條件越低，反應(yīng)速率越快，金屬的金屬性越強(qiáng)不同的金屬M(fèi)和N在溶液里發(fā)生置換反應(yīng)，若M將N從N的鹽溶液里置換出來，則金屬性M>N，在其他因素相同時，反應(yīng)條件越低、反應(yīng)越快，M>N的程度越大金屬單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，則該金屬元素的金屬性越強(qiáng)金屬陽離子的氧化性越強(qiáng)，則對應(yīng)金屬元素的金屬性越弱利用化合物的性質(zhì)比較由于金屬元素的金屬性越強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，所以當(dāng)金屬元素M和N的最高價氧化物對應(yīng)水化物M(OH)x和N(OH)y的堿性M(OH)x>N(OH)y時，金屬性M>N。堿性M(OH)x>N(OH)y的程度越大，金屬性M>N的程度越大18.第16講

│要點探究非金屬性比較本質(zhì)原子越易得電子，非金屬性越強(qiáng)利用非金屬元素在元素周期表里的位置比較同周期中的非金屬元素，位置越靠后的(原子序數(shù)越大的)非金屬性越強(qiáng)(注意：不包括稀有氣體)同主族中的非金屬元素，位置越靠上的(原子序數(shù)越小的，也是原子的電子層數(shù)越少的)非金屬性越強(qiáng)。氟是非金屬性最強(qiáng)的元素利用氧化還原反應(yīng)比較不同的非金屬，其他因素相同時，跟氫化合的條件越低、反應(yīng)越快，非金屬性越強(qiáng)不同的非金屬M(fèi)和N在溶液里發(fā)生置換反應(yīng)，若M能將N從其溶液里置換出來，則非金屬性M>N。在其他因素相同時，反應(yīng)條件越低、反應(yīng)速率越快，M>N的程度越大非金屬單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，則該非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)非金屬陰離子還原性越強(qiáng)，其對應(yīng)元素的非金屬性越弱，如還原性S2－>Cl－，則非金屬性Cl>S19.第16講

│要點探究非金屬性比較利用化合物的性質(zhì)比較由于非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，所以，當(dāng)非金屬元素M和N的最高價氧化物對應(yīng)水化物HaMOb和HcNOd的酸性HaMOb>HcNOd時，非金屬性M>N。HaMOb>HcNOd的程度越大，M>N的程度越大由于非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，所以當(dāng)HaM和HbN的熱穩(wěn)定性HaM>HbN時，非金屬性M>N。HaM>HbN的程度越大，M>N的程度越大2.粒子半徑大小的比較(1)粒子半徑大小的比較規(guī)律20.第16講

│要點探究原子半徑①電子層數(shù)相同時，隨著原子序數(shù)遞增，原子半徑逐漸減小。例：r(Na)＞r(Mg)＞r(A1)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)②最外層電子數(shù)相同時，隨著電子層數(shù)遞增，原子半徑逐漸增大。例：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)離子半徑①同種元素的離子半徑：陰離子大于原子，原子大于陽離子，低價陽離子大于高價陽離子。例：r(Cl－)＞r(Cl)，r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)②電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小。例：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg＋)＞r(Al3＋)③帶相同電荷的離子，電子層數(shù)越多，半徑越大。例：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)④核電荷數(shù)、電子層數(shù)均不同的離子可選一種離子參照比較。例：比較r(K＋)與r(Mg2＋)可選r(Na＋)為參照：r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)21.第16講

│要點探究(2)“三看”法快速判斷簡單粒子半徑大小一看電子層數(shù)：最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，半徑越大。二看核電荷數(shù)：當(dāng)電子層結(jié)構(gòu)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。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。22.第16講

│要點探究【典例精析】

例2下列說法正確的是()A．第ⅠA族元素的金屬性比第ⅡA族元素的金屬性強(qiáng)B．第ⅥA族元素的氫化物中，穩(wěn)定性最好的其沸點也最高C．同周期非金屬元素的氧化物對應(yīng)的水化物的酸性從左到右依次增強(qiáng)D．第3周期元素的離子半徑從左到右逐漸減小23.第16講

│要點探究例2B同周期ⅠA族元素的金屬性比ⅡA族元素的金屬性強(qiáng)，不同周期則不一定，故A錯誤；第ⅥA族元素的氫化物中，穩(wěn)定性最好的是H2O，由于存在氫鍵而使其沸點比H2S等高，故B正確；通過非金屬性可以比較最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性，故C錯誤；第3周期元素的離子中陰離子比陽離子多了一個電子層，故陰離子半徑比陽離子大，所以D錯誤。24.第16講

│要點探究

[點評]本題以元素在周期表中的位置，根據(jù)元素周期律判斷正誤，本題的易錯點是會因忽視同周期的前提條件，以為A選項正確。變式題則是以元素周期律內(nèi)容為依據(jù)推斷元素，然后考查元素及其化合物的性質(zhì)。25.第16講

│要點探究變式題

[2010·上海卷]幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表：元素代號XYZW原子半徑/pm1601437066主要化合價＋2＋3＋5、＋3、－3－2下列敘述正確的是()A．X、Y元素的金屬性：X<YB．一定條件下，Z單質(zhì)與W的常見單質(zhì)直接生成ZW2C．Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能溶于稀氨水D．一定條件下，W單質(zhì)可以將Z單質(zhì)從其氫化物中置換出來26.第16講

│要點探究D本題考查了“位構(gòu)性”三者之間的關(guān)系，中檔題。根據(jù)元素的主要化合價可知，X位于ⅡA族，Y位于ⅢA族，Z位于ⅤA族，W位于ⅥA族。由于X和Y原子半徑相差不大，所以X和Y位于同一周期，則X的金屬性強(qiáng)于Y，A錯；因為W位于ⅥA族，且只有負(fù)價，所以W是O元素，Z是N元素，則N2和O2反應(yīng)生成的產(chǎn)物是NO，B項錯；氫氧化鋁不和弱堿反應(yīng)，故C項錯；W的非金屬性強(qiáng)于Z，所以W可以置換出Z，D正確。探究點三元素周期表和元素周期律的應(yīng)用27.?探究點三鹵素及鹵離子的檢驗第16講

│要點探究

【知識梳理】

1．元素周期表的分區(qū)增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)(按順時針順序)

增強(qiáng)28.第16講

│要點探究2．元素周期表和元素周期律的應(yīng)用(1)科學(xué)預(yù)測：為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。(2)尋找新材料①半導(dǎo)體材料：在______________________________附近的元素中尋找；②在__________中尋找優(yōu)良的催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料；③在周期表中的___________________附近探索研制農(nóng)藥的材料。(3)預(yù)測元素的性質(zhì)(根據(jù)同周期、同主族性質(zhì)的遞變規(guī)律)。金屬元素與非金屬元素的分界線過渡元素氟、氯、硫、磷29.第16講

│要點探究【要點深化】一、“位、構(gòu)、性”關(guān)系的應(yīng)用30.第16講

│要點探究在具體解題過程中，必須具備以下三個方面的基礎(chǔ)。1．結(jié)構(gòu)與位置互推是解題的基礎(chǔ)(1)掌握四個關(guān)系式：①電子層數(shù)＝周期數(shù)②質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)③最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)④主族元素的最高正價＝族序數(shù)，負(fù)價＝主族序數(shù)－8(2)熟練掌握周期表中的一些特殊規(guī)律：①各周期元素種數(shù)；②稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置；③同主族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。31.第16講

│要點探究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(1)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。(2)同主族元素最外層電子數(shù)相同，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。(4)判斷元素金屬性和非金屬性的方法。32.第16講

│要點探究二、推斷元素的一般思路33.第16講

│要點探究

例3[2010·天津卷]X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素，M是地殼中含量最高的金屬元素。回答下列問題：(1)L的元素符號為________；M在元素周期表中的位置為

；五種元素的原子半徑從大到小的順序是

(用元素符號表示)。(2)Z、X兩元素按原子數(shù)目比1∶3和2∶4構(gòu)成分子A和B，A的電子式為___________，B的結(jié)構(gòu)式為

?！镜淅觥縊第3周期第ⅢA族Al＞C＞N＞O＞H34.第16講

│要點探究(3)硒(Se)是人體必需的微量元素，與L同一主族，Se原子比L原子多兩個電子層，則Se的原子序數(shù)為________，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為____________。該族2～5周期元素單質(zhì)分別與H2反應(yīng)生成1mol氣態(tài)氫化物的反應(yīng)熱如下，表示生成1mol硒化氫反應(yīng)熱的是________(填字母代號)。a．＋99.7kJ·mol－1

b．＋29.7kJ·mol－1c．－20.6kJ·mol－1

d．－241.8kJ·mol－1b34H2SeO435.第16講

│要點探究(4)用M單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q。寫出陽極生成R的電極反應(yīng)式：________________________________2Al(OH)3Al2O3＋3H2OAl＋3HCO－3e－===Al(OH)3↓＋3CO2↑[或Al－3e－===Al3＋Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑]

____________________________________________________;由R生成Q的化學(xué)方程式_____