第27講元素周期表、元素的性質(zhì)

［復(fù)習(xí)目標(biāo)JL掌握元素周期表的編排原則和整體結(jié)構(gòu)。2.掌握元素周期律的內(nèi)容和本質(zhì)。

3.掌握元素的原子半徑、金屬性、非金屬性、第一電離能、電負(fù)性等的變化規(guī)律。

考點(diǎn)一元素周期表的結(jié)構(gòu)與價(jià)電子排布

■歸納整合必備知識(shí)

1.元素周期表的編排原則

(1)周期：把相同的元素，按的順序從左到右排成的橫行。

(2)族：把不同橫行中相同的元素，按的順序從上而下排成的縱列。

2.元素周期表的結(jié)構(gòu)

(1)周期(7個(gè)橫行，7個(gè)周期)

短周期長周期

周期序數(shù)1234567

元素種數(shù)

(2)族(18個(gè)縱列，16個(gè)族)

列121314151617

主族

-?IAIIAIIlAIVAVAVIAVnA

列34567Il12

副族族IIIBIVBVBVIBVnBIBIIB

VIll族：第________列，共3個(gè)縱列

O族第____縱列-

3.原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系

(1)原子結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系

原子的最大電子層數(shù)=周期序數(shù)。

(2)原子結(jié)構(gòu)與族的關(guān)系

①主族元素的價(jià)電子排布特點(diǎn)

主族IAIIAIlIAIVAVAVIAVUA

排布特點(diǎn)

②O族元素的價(jià)電子排布：He為孱其他為正硬6。

③過渡元素(鋤系、婀系元素除外)的價(jià)電子排布：(〃-l)d∣∣%SL2。

(3)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表分區(qū)的關(guān)系

①元素周期表分區(qū)

②各區(qū)價(jià)電子排布特點(diǎn)

分區(qū)價(jià)電子排布

S區(qū)雁廣2

P區(qū)HS2"P∣~6(除He外)

d區(qū)(Ll)dfS。(除鈿外)

ds區(qū)(n—l)d,0ws,2

f區(qū)(n-2)f014(n-I)d0?s2

4.元素周期表中的特殊位置

(1)金屬與非金屬的分界線

IAIlAIIlAIVAVAVlAWA

非金屈性逐漸增強(qiáng)_

2非

金

金

[B稀

屬

屬

3HL%非金屬元素有

性

性

氣

4逐

逐

GeiAs體

漸

漸

5_tSb]Te元

增

增

素

6強(qiáng)

金屬元素?,強(qiáng)

7

①分界線：沿著元素周期表中與的交界處畫一條虛線，即

為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的分界線。

②各區(qū)位置：分界線左下方為,分界線右上方為O

③分界線附近元素的性質(zhì)：既能表現(xiàn)出一定的，又能表現(xiàn)出一定的。

(2)過渡元素：元素周期表中從第一族到第一族10個(gè)縱列共六十多種元素，這些元素都

是金屬元素。

(3)鐲系：元素周期表第一周期中：57號(hào)元素鐲到71號(hào)元素錯(cuò)共15種元素。

(4)鋼系：元素周期表第一周期中：89號(hào)元素鋼到103號(hào)元素鎊共15種元素。

(5)超鈾元素：在鋼系元素中，92號(hào)元素鈾(U)以后的各種元素。

5.元素周期表應(yīng)用

(1)科學(xué)預(yù)測(cè)：為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測(cè)它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了線索。

(2)尋找新材料

線附近殛M半導(dǎo)體材料)

渡元豈‘優(yōu)良催化劑和耐高溫、

耐腐蝕的合金材料

速W磷、研制農(nóng)藥的材料］

R易錯(cuò)辨析

I.所有非金屬元素都分布在P區(qū)()

2.價(jià)電子排布式為4s24p3的元素位于第4周期第VA族，是P區(qū)元素()

3.價(jià)電子排布式為5s25p∣的元素位于第5周期第IA族，是S區(qū)元素()

4.最外層有2個(gè)未成對(duì)電子的可能是"s%p2或〃s，p4,短周期元素中分別為C、Si和O、S()

■專項(xiàng)突破

一、元素周期表的結(jié)構(gòu)

I.請(qǐng)?jiān)谙卤碇挟嫵鲈刂芷诒淼妮喞?，并在表中按要求完成下列問題:

(1)標(biāo)出族序數(shù)、周期序數(shù)。

(2)將主族元素前六周期的元素符號(hào)補(bǔ)充完整。

(3)畫出金屬與非金屬的分界線，并用陰影表示出過渡元素的位置。

(4)標(biāo)出錮系、鋼系的位置。

(5)寫出各周期元素的種類。

(6)寫出稀有氣體元素的原子序數(shù)，標(biāo)出113號(hào)?117號(hào)元素的位置。

二、元素周期表的應(yīng)用

2.部分元素在周期表中的分布如圖所示(虛線為金屬元素與非金屬元素的分界線)，下列說法不

正確的是()

B.原子半徑：Ge>Si

C.AS可作半導(dǎo)體材料

D.P。處于第6周期第VlA族

3.確定下列指定元素的原子序數(shù)

(1)甲、乙是元素周期表中同一周期的第HA族和第VnA族元素，原子序數(shù)分別為,〃、〃，則,小

n的關(guān)系為o

(2)甲、乙是元素周期表中同一主族相鄰周期的兩種元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序

數(shù)為X,則乙的原子序數(shù)可能是。

(3)若A、B是相鄰周期同主族元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分別有,〃種和〃種

元素，A的原子序數(shù)為X,B的原子序數(shù)為y,則x、y的關(guān)系為。

(4)下列各表為元素周期表中的一部分，表中數(shù)字為原子序數(shù)，其中M的原子序數(shù)為37的是

(填字母)。

??lI_J∣2()∣I26.28I1；I

Z≡一EZL_—FM

55∏局I∏I53)Γ

ABCD

-歸納總結(jié)

元素周期表中原子序數(shù)差的關(guān)系

(1)同周期主族元素原子序數(shù)差的關(guān)系

①短周期元素原子序數(shù)差=族序數(shù)差。

②長周期元素，兩元素分布在過渡元素同側(cè)時(shí)，原子序數(shù)差=族序數(shù)差；兩元素分布在過渡

元素兩側(cè)時(shí)，第4或5周期元素：原子序數(shù)差=族序數(shù)差+10,第6或7周期元素：原子序

數(shù)差=族序數(shù)差+24。

(2)同主族、鄰周期元素原子序數(shù)差的關(guān)系

①第IA族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差2、8、8、18、18、32。

②第HA族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、8、18、18、32。

③第InA?VnA族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、18、18、32、32?

④0族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、8、18、18、32、32。

考點(diǎn)二元素周期律電離能電負(fù)性

■歸納整合必備知識(shí)

1.元素周期律

一

元元素的性質(zhì)隨著——的遞增而呈

索-fι?]=o周期性的變化

周

期

律元素性質(zhì)的周期性變化是元素

一-[?]c>

周期性變化的必然結(jié)果

2.主族元素周期性變化規(guī)律

項(xiàng)目同周期（從左到右）同主族（從上到下）

電子層數(shù)

原子結(jié)構(gòu)最外層也子數(shù)依次增加

原子半徑

金屬性

非金屬性

元素性質(zhì)最高正化合價(jià)：+If+7（0、

相同，最高正化合價(jià)=

化合價(jià)F除外），負(fù)化合價(jià)=

____________（0、F除外）

__________（H為一1價(jià)）

最高價(jià)氧化物

酸性_________________,酸性_______________,

對(duì)應(yīng)水化物的

化合物堿性_________________堿性_______________

酸堿性

性質(zhì)

簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化

物的穩(wěn)定性

3.電離能

（1）概念：氣態(tài)基態(tài)原子或氣態(tài)基態(tài)離子失去一個(gè)電子所需要的,通常用/表示,

單位：。其中，元素原子失去一個(gè)電子的電離能稱為第一電離能，用符號(hào)∕∣表示。

⑵規(guī)律

①同周期元素：從左往右，元素第一電離能呈________的趨勢(shì)，其中第HA族、第VA族元

素的第一電離能出現(xiàn)反常。

②同族元素：從上到下第一電離能逐漸o

③同種原子：逐級(jí)電離能越來越大。

⑶應(yīng)用

①判斷元素金屬性的強(qiáng)弱

電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之金屬性越弱。

②判斷元素的化合價(jià)

如果某元素的7,,+l>∕n,則該元素的常見化合價(jià)為+〃，如鈉元素的/2》/1，所以鈉元素的化

合價(jià)為+1。

③判斷核外電子的分層排布情況

多電子原子中，元素的各級(jí)電離能逐漸增大，有一定的規(guī)律性。當(dāng)電離能的變化出現(xiàn)突變時(shí),

電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。

4.電負(fù)性

(1)概念：元素的原子在化合物中電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子

在形成化學(xué)鍵時(shí)吸引電子的能力越強(qiáng)。

(2)標(biāo)準(zhǔn)

以氟的電負(fù)性為—和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣

體元素未計(jì))。

(3)變化規(guī)律

①在元素周期表中，同周期元素從左至右，元素的電負(fù)性逐漸,同主族元素從上至下,

元素的電負(fù)性逐漸。

②金屬元素的電負(fù)性一般,非金屬元素的電負(fù)性一般,而位于非金屬三角

區(qū)邊界的“類金屬”(如褚、睇等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性又有非金屬性。

⑷應(yīng)用

金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8,

金屬元素的電負(fù)性越小.金鳳

元素越活潑

L

電

負(fù)

性

的

三

大

應(yīng)

用

一

5.定性判斷金屬性、非金屬性的一般方法

①單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)制取氫氣越容易，金屬性越強(qiáng)

金屬性②單質(zhì)還原性越強(qiáng)或陽離子氧化性越弱，金屬性越強(qiáng)

③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)

①與H2化合越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)

非金屬性②單質(zhì)氧化性越強(qiáng)或陰離子還原性越弱，非金屬性越強(qiáng)

③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)

IE易錯(cuò)辨析

1.元素的電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能也越大（）

2.元素的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)（）

3.元素的氣態(tài)氨化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)，其水溶液的酸性越強(qiáng)，還原性越弱（）

4.元素的原子得電子越多，非金屬性越強(qiáng)，失電子越多，金屬性越強(qiáng)（）

5.同周期元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減?。ǎ?/p>

■專項(xiàng)突破F是翳明■

一、微粒半徑、元素金屬性和非金屬性比較

1.比較下列微粒半徑的大?。ㄓ谩?gt;”或填空）：

⑴Si_______N_________Fo

(2)Li_______Na_Ko

(3)Na+—_____Mg2+_________AP+O

(4)F_____CΓ_____Bro

(5)CI—o2^_______Na*o

(6)H—-____Li+_____—H?

2.根據(jù)元素周期律比較下列各組性質(zhì)（用或填空）：

（1）金屬性：KNaMg：

非金屬性：F0So

（2）堿性：Mg（OH）2Ca（OH）2KOHo

（3）酸性：HClO4H2SO4HClOo

（4）熱穩(wěn)定性：CH4NH3H2Oo

⑸還原性：HBrHChIS2，

（6）氧化性：Fe3+Cu2+Fe2?

3.A、B、C為三種短周期元素，A、B同周期，A、C的最低價(jià)離子分別為A2?C,B2+

與C-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列敘述不正確的是（）

A.原子序數(shù)：A>B>C

B.原子半徑：C>B>A

C.離子半徑：A2->C->B2+

D.原子最外層電子數(shù)：C>A>B

■方法技巧*

電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒半徑大小規(guī)律

電子層結(jié)構(gòu)相同（核外電子排布相同）的離子半徑（包括陰、陽離子）隨核電荷數(shù)的增加而減小，

如CT>F->Na+>Mg2+>A13+.可歸納為電子層排布相同的離子，（表中位置）陰離子在陽離子

前一周期，原子序數(shù)大的半徑小，概括為“陰前陽下，序大徑小”。

二、“10屋”“18e-”微粒的應(yīng)用

4.A?B?C?D、E五種粒子（分子或離子）中，每個(gè)粒子均有10個(gè)電子，已知：

φA++C=D+Et:②B"+C=2Do

回答下列問題：

（I）C-的電子式是。

（2）分別寫出A+和D反應(yīng)、B，和E反應(yīng)的離子方程式：、

⑶除D、E外，請(qǐng)?jiān)賹懗鰞煞N含10個(gè)電子的分子的分子式：。

（4）除A+、B'外，請(qǐng)?jiān)賹懗鰞煞N含10個(gè)電子的陽離子：。

-歸納總結(jié)

等電子微粒的判斷方法

（1）“10電子”微粒：

N3-O2-

II

NH；OH-F'

ttt出發(fā)點(diǎn)

+2tit

CH4-NH,-H2O-HF-(Ne)->Na-Mg-Al

+

NH：H3O

（2）“18電子”微粒:

S2--HS-CΓ,一

*I,出發(fā)點(diǎn)、

2t

SiH,-PH-HiS-HClTArK+→Ca

F、—OH,-NH21-CH,(9電子X2)

CH3-CH3,H2N-NH2,HO-OH.F-F,F-CHlv

CH3-OH……

三、電離能、電負(fù)性的變化規(guī)律及應(yīng)用

5?下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)（用小I2……表示，單位為kJ?mo□）°

/?/2h/4........

R7401500770010500

下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是（）

A.R的最高正價(jià)為+3價(jià)

B.R元素位于元素周期表中第IIB族

C.R元素第一電離能大于同周期相鄰元素

D.R元素基態(tài)原子的電子排布式為1S22S2

6.(I)C,N、0、S四種元素中，第一電離能最大的是。

(2)觀察下面四種偶系元素的電離能數(shù)據(jù)，判斷最有可能顯示+3價(jià)的元素是(填元素

名稱)。

幾種銖!系元素的電離能(單位：kJ-moΓ')

元素/?/2/3/4

YY鏡)604121744945014

Lu(錯(cuò))53213904Ill4987

La（鐲）538106718505419

Ce(鈾)527104719493547

7.已知元素的電負(fù)性和元素的化合價(jià)一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)。下面給出14種元素的

電負(fù)性：

元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi

電負(fù)性1.52.01.52.53.04.0LO3.00.93.52.12.51.8

已知：兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于L7時(shí)，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負(fù)性差值小于1.7

時(shí)，形成共價(jià)鍵。

(1)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，可推知元素的電負(fù)性具有的變化規(guī)律是

(2)通過分析電負(fù)性值變化規(guī)律，確定鎂元素電負(fù)性值的最小范圍是。

(3)判斷下列物質(zhì)是離子化合物還是共價(jià)化合物：

A.Li3NB.BeCl2C.AlCl3D.SiC

屬于離子化合物的是；

屬于共價(jià)化合物的是;

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明上述所得到的結(jié)論：

(4)在P與Cl組成的化合物中，Cl元素顯________(填“正”或“負(fù)”)價(jià)，理由是

答題規(guī)范(2)電離能規(guī)范答題的兩個(gè)類型

1.電離能與原子結(jié)構(gòu)

答題策略：從原子核對(duì)最外層電子的吸引力來判斷。

答題模板：A原子比B原子的半徑大，且A原子的核電荷數(shù)比B原子的小，所以A原子對(duì)

最外層電子的吸引力小于B,故第一電離能A小于B?

2.電離能與半充滿、全充滿

答題策略：能量相同的原子軌道在全充滿(P6、d'°,P4)、半充滿(P3、d?。)時(shí)，比較穩(wěn)定，

難失電子。

答題模板：A原子的價(jià)電子排布式為XXX,處于半充滿(全充滿)，比較穩(wěn)定，難失電子，

XXX電離能大。

|_規(guī)范精練

I.請(qǐng)結(jié)合核外電子排布相關(guān)知識(shí)解釋，第一電離能：C小于0,原因是：

_________________________________________________________________________________O

2.(1)第一電離能N大于0,原因是：____________________________________________

_________________________________________________________________________________O

(2)已知電離能：Z2(Ti)=I310kJmol',∕2(K)=3051kJ?molL72(Ti)<Z2(K),其原因?yàn)?

真題演練明確考向

1.(2021.北京，4)下列性質(zhì)的比較，不能用元素周期律解釋的是()

A.酸性：HC1O4>H2SO3>H2SiO3

B.堿性：KOH>NaOH>LiOH

C.熱穩(wěn)定性：H2O>H2S>PH3

D.非金屬性：F>O>N

2.(2020?江蘇，9)下列關(guān)于Na、Mg、ChBr元素及其化合物的說法正確的是()

A.NaOH的堿性比Mg(OH)2的強(qiáng)

B.Cb得到電子的能力比Bn的弱

C.原子半徑r：r(Br)>r(Cl)>∕-(Mg)>r(Na)

D.原子的最外層電子數(shù)〃：〃(Na)<〃(Mg)<〃(Cl)<〃(Br)

3?(2022?廣東，7)甲?戊均為短周期元素，在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示。戊的最高

價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸。下列說法不正確的是(