第七講 元素周期表的九大規(guī)律

1、第七講 元素周期表和元素周期律 一、分析熱點(diǎn) 把握命題趨向熱點(diǎn)內(nèi)容主要集中在以下幾個(gè)方面：一是元素周期律的遷移應(yīng)用，該類題目的特點(diǎn)是：給出一種不常見的主族元素，分析推測(cè)該元素及其化合物可能或不可能具有的性質(zhì)。解該類題目的方法思路是：先確定該元素所在主族位置，然后根據(jù)該族元素性質(zhì)遞變規(guī)律進(jìn)行推測(cè)判斷。二是確定“指定的幾種元素形成的化合物”的形式，該類題目的特點(diǎn)是：給出幾種元素的原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)特征，判斷它們形成的化合物的形式。解此類題的方法思路是：定元素，推價(jià)態(tài)，想可能，得化學(xué)式。三是由“位構(gòu)性”關(guān)系推斷元素，該類題目綜合性強(qiáng)，難度較大，一般出現(xiàn)在第卷筆答題中，所占分值較高。二學(xué)法指導(dǎo)： 1、抓牢

2、兩條知識(shí)鏈（1）金屬元素鏈：元素在周期表中的位置最外層電子數(shù)及原子半徑原子失去電子的能力元素的金屬性最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性單質(zhì)置換水（或酸）中氫的能力單質(zhì)的還原性離子的氧化性。（2）非金屬元素鏈：元素在周期表中的位置最外層電子數(shù)及原子半徑原子獲得電子的能力元素的非金屬性最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性氣態(tài)氫化物形成難易及穩(wěn)定性單質(zhì)的氧化性離子的還原性。2、理解判斷元素金屬性或非金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)依據(jù)（1）金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)標(biāo)志單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)置換氫越容易，元素的金屬性越強(qiáng)。最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng)，元素的金屬性越強(qiáng)。相互間的置換反應(yīng)，金屬性強(qiáng)的置換弱的。原電池中用作負(fù)極材料的金屬性

3、比用作正極材料的金屬性強(qiáng)。電離能（2）非金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)標(biāo)志與氫氣化合越容易（條件簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯），元素的非金屬性越強(qiáng)。氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素的非金屬性越強(qiáng)。最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，元素的非金屬性越強(qiáng)。相互間置換反應(yīng)，非金屬性強(qiáng)的置換弱的。電負(fù)性三規(guī)律總結(jié)：1、同周期元素“四增四減”規(guī)律同周期元素從左至右：原子最外層電子數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸減小；非金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸減弱；最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性逐漸增強(qiáng)，堿性逐漸減弱；非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，還原性逐漸減弱。2、同主族元素“四增四減四相同”規(guī)律同主族元素從上到下：電子層數(shù)逐漸增多，核對(duì)外層電子的引力逐漸減

4、弱；金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱；非金屬氣態(tài)氫化物的還原性逐漸增強(qiáng)，穩(wěn)定性減弱；最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性逐漸增強(qiáng)，酸性逐漸減弱。四相同：原子最外層電子數(shù)相同；最高正化合價(jià)、最低負(fù)化合價(jià)相同；最高價(jià)氧化物及其水化物通式相同；非金屬氣態(tài)氫化物通式相同。3、判斷每周期最多容納元素?cái)?shù)目的“2n2”規(guī)律每周期最多容納元素?cái)?shù)目為2n2種，其中當(dāng)周期序數(shù)n為奇數(shù)時(shí)，；當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，如第6周期容納元素為：。4、“陰前陽(yáng)后，徑小序大”規(guī)律具有相同電子層結(jié)構(gòu)的陰、陽(yáng)離子，陰離子必位于與之有相同電子層結(jié)構(gòu)的稀有氣體元素（同周期）的前面，而陽(yáng)離子位于該稀有氣體元素的后一周期，再通過陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)即可確

5、定其所處主族數(shù)。如：r（Ca2）r（K）r（Cl）r（S2）5、“奇偶數(shù)”規(guī)律元素的原子序數(shù)為奇（或偶）數(shù)，則其在周期表中所處主族序數(shù)及最高正化合價(jià)數(shù)必為奇（或偶）數(shù)。 6、主族中非金屬元素個(gè)數(shù)規(guī)律：除A族外，任何一主族中，非金屬元素個(gè)數(shù)族序數(shù)27“對(duì)角”規(guī)律對(duì)角規(guī)律，包括以下兩點(diǎn)內(nèi)容：沿表中金屬與非金屬分界線方向（），對(duì)角相鄰的兩主族元素（都是金屬或非金屬）性質(zhì)（金屬性或非金屬性）相近元素周期表中左上右下（）相鄰的兩金屬元素的離子半徑相近8“定性”規(guī)律：若主族元素族數(shù)為m，周期數(shù)為n，則：1時(shí)為金屬，值越小，金屬性越強(qiáng)；1時(shí)是非屬，越大非金屬性越強(qiáng)；1時(shí)多為兩性元素例如：Na是第一主族第三周

6、期元素，1為金屬，Cl是第七主族第三周期元素1為非金屬9“分界”規(guī)律：表中金屬與非金屬間有一分界線，分界線左邊元素（金屬元素） 的單質(zhì)為金屬晶體，化合物多為離子晶體分界線右邊元素（非金屬元素）的單質(zhì)及其相互間的化合物，固態(tài)時(shí)多為分子晶體分界線附近的金屬大都有兩性，非金屬及其某些化合物大都為原子晶體（如晶體硼、晶體硅、二氧化硅晶體、碳化硅晶體等）另在分界線附近可找到半導(dǎo)體材料四. 鉑系元素第VIII 族元素包括鐵、鈷、鎳、釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑九種元素。第 VIII 族元素鐵、鈷、鎳、的性質(zhì)相似，稱為鐵系元素。第 VIII族元素釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑統(tǒng)稱為鉑系元素。釕、銠、鈀稱為輕鉑系金屬，鋨、

7、銥、鉑稱為重鉑系金屬。Fe、Co、Ni 元素的價(jià)電子組態(tài)分別是3d64s2、3d74s2、3d84s2，它們的原子半徑十分接近，在最外層的 4s 軌道上都有兩個(gè)電子，只是次外層的 3d 電子不同，所以它們的性質(zhì)很相似。Fe 元素的最高氧化值為 +6，常見氧化值是 +2 和 +3，與很強(qiáng)的氧化劑作用，F(xiàn)e 可以生成不穩(wěn)定的 +6 氧化值的化合物。還原性變化規(guī)律：Fe(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2氧化性變化規(guī)律：Ni()Co()Fe()鉑系元素的最外層電子組態(tài)除 Os 和 Ir 為 ns2 外，其余都是 ns01，這說明鉑系元素原子的最外層電子有從 ns 軌道填入 (n-1)d 軌道的強(qiáng)烈

8、趨勢(shì)，而且這種趨勢(shì)在三元素組里隨原子序數(shù)的增大而增強(qiáng)。 鉑系元素屬于稀有元素，和金、銀一起稱為貴金屬。鉑系元素最顯著的特性是化學(xué)穩(wěn)定性都很高，其中Ru（釕）、Rh（銠）、Os（鋨）、Ir（銥）在王水中也不溶解。Pt（鉑）僅可溶于王水：3Pt 4HNO3 18HCl = 3H2PtCl6 4NO2 8H2OPd可溶于HNO3或熱H2SO4：Pd 4HNO3 = Pd(NO3)2 2NO2 2H2O此外，熔融的堿（NaOH）、Na2O2和熱的S、P、As等對(duì)鉑系金屬也有腐蝕作用。因此使用鉑器皿時(shí)，應(yīng)防止這些試劑的腐蝕。鉑和鈀的重要化合物 鉑的最重要的化合物是氯鉑酸（H2PtCl6）和氯鉑酸鉀（K2

9、PtCl6）。在紅棕色H2PtCl6溶液中加入KCl或NH4Cl，即有黃色的K2PtCl6或(NH4)2PtCl6晶體析出。Na2PtCl6在水中溶解度較大。H2PtCl6 SO2 2 H2O = H2PtCl4 H2SO4 2 HCl 例根據(jù)鉑的化學(xué)性質(zhì)，指出在鉑制器皿中能否進(jìn)行有下列試劑參與的化學(xué)反應(yīng)。(A)HNO3 (B) HF (C)王水 (D) H2O2+ HCl (E)Na2O2+ NaOH (F)Na2CO3 (G) NaHSO4 (H) Na2CO3 + S答：鉑制器皿中能進(jìn)行有A、B、F、G中試劑參與的化學(xué)反應(yīng)。因?yàn)镠NO3、HF、Na2CO3、NaHSO4均不單獨(dú)與Pt反應(yīng)

10、。鉑制器皿中不能進(jìn)行有C、D、E、H中試劑參與的化學(xué)反應(yīng)。因?yàn)橥跛?、H2O2+ HCl、Na2O2+ NaOH、Na2CO3 + S均能與Pt發(fā)生反應(yīng)。3Pt 4HNO3 18HCl = 3H2PtCl6 4NO2 8H2OPt 2H2O2 6HCl = H2PtCl6 4H2OPt Na2O2 = PtO2 2Na2OPt 2S = PtS2五、全國(guó)高考題透析：1.(2003年春，8)下列說法正確的是 (A)A.非金屬元素R所形成的含氧酸鹽(MaROb)中的R元素必定呈現(xiàn)正價(jià)B.只有非金屬能形成含氧酸或含氧酸鹽C.除稀有氣體外的非金屬元素都能生成不同價(jià)態(tài)的含氧酸D.非金屬的最高價(jià)含氧酸都具有

11、強(qiáng)氧化性2、（2006年高考全國(guó)卷I）下列敘述正確的是：(D)A、同一主族的元素，原子半徑越大，其單質(zhì)的熔點(diǎn)一定越高B、同一周期元素原子，半徑越小越容易失去電子C、同一主族的元素的氫化物，相對(duì)分子質(zhì)量越大，它的沸點(diǎn)一定越高D、稀有氣體元素的原子序數(shù)越大，其單質(zhì)的沸點(diǎn)一定越高3.(2002年春，7)某元素X最高價(jià)含氧酸的相對(duì)分子質(zhì)量為98，且X的氫化物的分子式不是H2X，則下列說法正確的是 (A)A. X的最高價(jià)含氧酸的分子式可表示為H3XO4B. X是第二周期A族元素C. X是第二周期A族元素 D. X的最高化合價(jià)為44.(2001年春，17)下列敘述正確的是 (BC)A.同周期元素的原子半徑

12、以A族的為最大B.在周期表中零族元素的單質(zhì)全部是氣體C.A、A族元素的原子，其半徑越大越容易失去電子D.所在主族元素的原子形成單原子離子時(shí)的最高價(jià)數(shù)都和它的族數(shù)相等5、（2006年高考題四川卷）已知118號(hào)元素的離子aW3+、bX+、cY2、dZ都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列關(guān)系正確的是A、質(zhì)子數(shù)c>b                    B、離子的還原性Y2>ZC、氫化物的穩(wěn)定性H2Y>

13、HZ       D、原子半徑X>W分析：本題考查元素“位、構(gòu)、性”的關(guān)系，根據(jù)離子結(jié)構(gòu)推斷出a>b>d>c,W與X同一周期，Y與Z同一周期且在上一周期，可得到正確答案：B、D。6.(2000年春，10)已知元素砷(As)的原子序數(shù)為33，下列敘述正確的是 (BC)A.砷元素的最高化合價(jià)為3B.砷元素是第四周期的主族元素C.砷原子的第3電子層含有18個(gè)電子D.砷的氧化物的水溶液呈強(qiáng)堿性7.若短周期中的兩種元素可以形成原子個(gè)數(shù)比為23的化合物，則這兩種元素的原子序數(shù)之差不可能是 (D)A.1 B.3 C.5 D.

14、6.答案：D 解析：短周期中符合原子個(gè)數(shù)比為23的化合物有B2O3、Al2O3、B2S3、Al2S3原子序數(shù)差值分別為3、5、11、3；Be3N2、Mg3N2、Be2P3、Mg2P3原子序數(shù)之差分別是3、5、11、3；N2O3中原子序數(shù)之差為1。8.(2002年全國(guó)理綜，25)已知：A、B、C、D四種物質(zhì)均含元素X，有的還可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序數(shù)依次遞增。X在A、B、C、D中都不呈現(xiàn)它的最高化合價(jià)。室溫下單質(zhì)A與某種常見一元強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，可得到B和C。化合物D受熱催化分解，可制得元素Y的單質(zhì)。(1)元素X是_，Z是_。(2)寫出中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)寫出中反應(yīng)的化學(xué)

15、方程式：_。試根據(jù)元素在周期表中的位置，分析圖中曲線的變化特點(diǎn)，并回答下列問題。(1)同主族內(nèi)不同元素的值變化的特點(diǎn)是：_。各主族中值的這種變化特點(diǎn)體9.(1999年上海，26)設(shè)想你去某外星球做了一次科學(xué)考察，采集了該星球上十種元素單質(zhì)的樣品，為了確定這些元素的相對(duì)位置以便系統(tǒng)地進(jìn)行研究，你設(shè)計(jì)了一些實(shí)驗(yàn)并得到下列結(jié)果：按照元素性質(zhì)的周期遞變規(guī)律，試確定以上十種元素的相對(duì)位置，并填入下表：解析：本題考查了元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)(題中給元素相對(duì)原子質(zhì)量)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化這一規(guī)律。解題時(shí)要充分利用表中數(shù)據(jù)，結(jié)合學(xué)習(xí)過的元素周期性變化：同族金屬元素(性質(zhì)相似的金屬元素)從上到下，熔點(diǎn)逐漸降低；同周期的金屬元素，從左到右，熔點(diǎn)逐漸升高。解題的方法技巧是：確定元素種類：B、F、G、H屬活潑金屬；D、J屬不活潑金屬；C、I屬非金屬；A、E屬稀有元素。按元素的相對(duì)原子質(zhì)量由小到大排列一橫行；再把同類元素按相對(duì)原子質(zhì)量自上而下排成一縱行；結(jié)合表中已定位的A、B、H元素，確定其他元素的位置。10、（2006年高考重慶卷）X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，且互不同族；其中只有兩種元素為金屬；X原子的