【志鴻優(yōu)化設(shè)計】2014屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第五章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期律第二節(jié)元素周期律和元素周期表教學(xué)案 魯科版

第二節(jié)元素周期律和元素周期表考綱點(diǎn)擊1．掌握元素周期律的實質(zhì)；了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。2．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。3．以第ⅠA和第ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。4．了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變規(guī)律。一、元素周期律及其實質(zhì)1．定義元素的性質(zhì)隨________的遞增而呈______變化的規(guī)律。2．實質(zhì)元素原子__________________的結(jié)果。3．具體表現(xiàn)形式項目同周期(左→右)除0族元素外同主族(上→下)原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)逐漸___逐漸___電子層數(shù)逐漸____原子半徑逐漸____逐漸____離子半徑陽離子逐漸____，陰離子逐漸____，r(陰離子)____r(陽離子)逐漸____性質(zhì)化合價最高正化合價由____→____(O、F除外)負(fù)化合價＝____________相同最高正化合價＝________(O、F除外)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逐漸____，陰離子還原性逐漸____陽離子氧化性逐漸____，陰離子還原性逐漸____氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸____逐漸____最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性堿性逐漸____酸性逐漸____堿性逐漸____酸性逐漸____4．實質(zhì)原子____呈現(xiàn)周期性變化決定了元素性質(zhì)的周期性變化。即時訓(xùn)練1比較下列各組性質(zhì)(填“＞”或“＜”)。(1)原子半徑：S______Cl，Mg______K；(2)金屬性：Mg______Ca，非金屬性：F______S；(3)氫化物的穩(wěn)定性：H2O______PH3，HF______H2O；(4)酸性：H2SO4______HClO4，堿性：NaOH______KOH。即時訓(xùn)練2判斷下列說法是否正確(填“√”或“×”)。(1)第3周期元素的最高化合價等于它所處的主族序數(shù)()(2)酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO4()(3)氫化物的穩(wěn)定性：H2S＞HF＞H2O()(4)元素的性質(zhì)隨相對原子質(zhì)量的遞增呈現(xiàn)周期性的變化()(5)在周期表中的金屬與非金屬的分界線附近可以探索研制農(nóng)藥的材料()二、元素周期表1．原子序數(shù)對于一個原子：原子序數(shù)＝________＝______＝__________＝______－______。2．元素周期表(1)編排原則①按________遞增順序從左到右排列；②將________相同的元素排成一橫行，共有____個橫行；③把____________相同的元素按________遞增的順序從上到下排成一縱列，共____列。(2)周期7個橫行，7個周期短周期長周期序號1234567元素種數(shù)不完全周期，最多容納32種元素，目前排了26種元素0族元素原子序數(shù)86(3)族18列，16個族主族列序號121314151617族序號副族列序號345671112族序號第Ⅷ族第________共3列0族第____列(4)分區(qū)①分界線：沿著元素周期表中____________與______________的交界處畫一條斜線，即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)分界線(氫元素除外)。②各區(qū)位置：分界線左下方為________區(qū)，分界線右上方為__________區(qū)。③分界線附近元素的性質(zhì)：既表現(xiàn)________的性質(zhì)，又表現(xiàn)__________的性質(zhì)。3．元素周期表中的特殊位置(1)過渡元素：元素周期表中部，從____族到____族10個縱列共六十多種元素，這些元素都是金屬元素。(2)鑭系：元素周期表第____周期中，57號元素鑭到71號元素镥共15種元素。(3)錒系：元素周期表第____周期中，89號元素錒到103號元素鐒共15種元素。(4)超鈾元素：在錒系元素中92號元素鈾(U)以后的各種元素。即時訓(xùn)練3下列說法是否正確(用“√”或“×”填寫)。(1)最外層電子數(shù)為2的元素一定在ⅡA族()(2)周期表中第Ⅷ族元素種類最多()(3)三、四周期同主族上下原子序數(shù)的差都是18()(4)鐵元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故鐵位于第四周期ⅡB族()(5)同主族元素的最外層電子數(shù)均相等()(6)除短周期外，其他周期均有18種元素()即時訓(xùn)練4第三周期第ⅣA族的元素是______；Na元素的原子序數(shù)為11，其相鄰的同族元素的原子序數(shù)是______；短周期元素中，族序數(shù)等于周期序數(shù)的元素有______，族序數(shù)等于周期序數(shù)2倍的元素有______，周期序數(shù)等于族序數(shù)2倍的元素有______。三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1．根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素2．預(yù)測元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測)(1)比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)。如金屬性Mg＞Al，Ca＞Mg，則堿性Mg(OH)2____Al(OH)3，Ca(OH)2____Mg(OH)2(填“＞”“＜”或“＝”)；(2)推測未知元素的某些性質(zhì)。如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2____溶；再如：已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知未學(xué)元素砹(At)應(yīng)為____色固體，與氫____化合，HAt____穩(wěn)定，水溶液呈____性，AgAt____溶于水等。3．啟發(fā)人們在一定區(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)(1)半導(dǎo)體元素在金屬與非金屬分界線附近，如：Si、Ge、Ga等。(2)農(nóng)藥中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。(3)催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd。即時訓(xùn)練5比較下列各組物質(zhì)的性質(zhì)(填“＞”或“＜”)。(1)金屬性：K______Na，非金屬性：F______Br。(2)堿性：LiOH______KOH，酸性：HClO4______HBrO4。(3)原子半徑：Na______Rb，Br______I。(4)熱穩(wěn)定性：HF______HCl，HBr______HI。即時訓(xùn)練6下列事實能說明氯元素原子得電子能力比硫元素原子強(qiáng)的是______。①HCl的溶解度比H2S大②HCl的酸性比H2S強(qiáng)③HCl的穩(wěn)定性比H2S大④HCl的還原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4強(qiáng)⑥Cl2與鐵反應(yīng)生成FeCl3，而S與鐵反應(yīng)生成FeS⑦Cl2能與H2S反應(yīng)生成S⑧在周期表中Cl處于S同周期的右側(cè)⑨還原性：Cl－＜S2－四、元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)1．元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系原子核外電子排布，特別是__________決定著元素的化學(xué)性質(zhì)。________________的相似性和遞變性導(dǎo)致元素性質(zhì)的相似性和遞變性。2．同主族元素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相似性和遞變性相似性遞變性堿金屬鹵素堿金屬(Li→Cs)鹵素(F→I)單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)都能與H2O反應(yīng)生成可溶性氫氧化物和____，都能與O2反應(yīng)，都具有強(qiáng)的____都能夠與H2反應(yīng)，都具有強(qiáng)的____與水反應(yīng)越來越____，與氧氣反應(yīng)越來越____，產(chǎn)物越來越復(fù)雜，還原性逐漸____與H2反應(yīng)條件要求越來越____，生成氫化物的穩(wěn)定性越來越________，氧化性逐漸____最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸(堿)性堿金屬(Li→Cs)最高價氧化物的水化物堿性逐漸____鹵素(Cl→I)最高價氧化物的水化物酸性逐漸____3．ⅠA族(堿金屬)元素性質(zhì)相似性和遞變性元素名稱鋰鈉鉀銣銫元素符號LiNaKRbCs相似性①最外層電子數(shù)均為____，容易____電子②最高正化合價均為____價③堿金屬元素的單質(zhì)均能與氧氣等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，生成相應(yīng)的氧化物等堿金屬化合物④均能與水、酸劇烈反應(yīng)，生成____和相應(yīng)的堿、鹽遞變性①電子層數(shù)____②原子半徑____③金屬性____④氫氧化物的堿性____4．ⅦA族(鹵素)元素性質(zhì)的相似性和遞變性元素名稱氟氯溴碘元素符號FClBrI相似性①最外層均有7個電子②最高正價(除F外)均顯____價③最低負(fù)價均為____價④單質(zhì)均可與H2反應(yīng)生成氣態(tài)______⑤單質(zhì)均可與________反應(yīng)，生成相應(yīng)的金屬鹵化物遞變性①電子層數(shù)____②原子半徑____③單質(zhì)顏色自上而下____④單質(zhì)與H2化合按__________的順序依次由易到難⑤氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，按__________的順序遞減⑥單質(zhì)與H2O反應(yīng)的難易程度：由____到____5．同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律的原因在元素周期表中，同主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱，所以金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。即時訓(xùn)練7判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。(1)同周期主族元素(除0族元素外)從左到右，原子半徑逐漸減小()(2)第ⅦA族元素從上到下，其氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)()(3)同主族元素從上到下，單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸降低()(4)根據(jù)主族元素最高正化合價與族序數(shù)的關(guān)系，推出鹵族元素最高正價都是＋7()(5)元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的活潑性一定越強(qiáng)()(6)HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性和還原性均依次減弱()(7)第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強(qiáng)()即時訓(xùn)練8關(guān)于堿金屬和鹵族元素的敘述，錯誤的是()。A．堿金屬都能在空氣中燃燒生成M2O(M指堿金屬)B．HCl、HBr、HI的還原性由弱到強(qiáng)C．X、Y是兩種鹵族元素，X的非金屬性比Y的強(qiáng)，則X的單質(zhì)比Y的單質(zhì)更容易與氫氣反應(yīng)D．堿金屬所形成的陽離子的氧化性從上到下依次減弱一、微粒半徑大小比較及元素(非)金屬性強(qiáng)弱的比較1．原子半徑的比較(1)同一周期電子層數(shù)相同，隨著原子序數(shù)遞增，原子半徑逐漸減小。例：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)(2)同一主族最外層電子數(shù)相同，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)2．離子半徑的比較(1)同種元素電子數(shù)越多，半徑越大。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(Mg2＋)＞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＋)3．元素的非金屬性和金屬性強(qiáng)弱比較比較元素的非金屬性和金屬性的強(qiáng)弱：可以根據(jù)原子結(jié)構(gòu)(原子半徑越大、最外層電子數(shù)越少，金屬性越強(qiáng))，也可以根據(jù)元素在周期表中的位置(越靠右上方，元素的非金屬性越強(qiáng))；但主要是根據(jù)實驗來比較如下：(1)元素金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)①根據(jù)金屬單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)的難易程度：越易反應(yīng)，則對應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng)。②根據(jù)金屬單質(zhì)與鹽溶液的置換反應(yīng)：A置換出B，則A對應(yīng)的金屬元素的金屬性比B對應(yīng)的金屬元素的金屬性強(qiáng)。③根據(jù)金屬單質(zhì)的還原性或?qū)?yīng)陽離子的氧化性強(qiáng)弱：單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，對應(yīng)陽離子的氧化性越弱，元素的金屬性越強(qiáng)(Fe對應(yīng)的是Fe2＋，而不是Fe3＋)。④根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱：堿性越強(qiáng)，則對應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng)。⑤根據(jù)電化學(xué)原理：不同金屬形成原電池時，作負(fù)極的金屬活潑；在電解池中的惰性電極上，先析出的金屬其對應(yīng)的元素不活潑。(2)元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)①根據(jù)非金屬單質(zhì)與H2化合的難易程度：越易化合，則其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。②根據(jù)形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性或還原性：越穩(wěn)定或還原性越弱，則其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。③根據(jù)非金屬之間的相互置換：A能置換出B，則A對應(yīng)的非金屬元素的非金屬性強(qiáng)于B對應(yīng)的非金屬元素的非金屬性。④根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱：酸性越強(qiáng)，則對應(yīng)非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)。⑤根據(jù)非金屬單質(zhì)的氧化性或?qū)?yīng)陰離子的還原性強(qiáng)弱：單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，其對應(yīng)陰離子的還原性越弱，元素的非金屬性越強(qiáng)。⑥最高價含氧酸形成的鹽(同種陽離子)堿性越弱對應(yīng)的非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)。特別提示：(1)通常根據(jù)元素原子在化學(xué)反應(yīng)中得、失電子的難易判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱，而不是根據(jù)得、失電子的多少。(2)通常根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性的強(qiáng)弱判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱，而不是根據(jù)其他化合物酸堿性的強(qiáng)弱來判斷。(3)金屬性和非金屬性強(qiáng)弱比較的依據(jù)不是絕對的，如Mg和Al作兩極，NaOH溶液為電解質(zhì)溶液形成的原電池中，Al為負(fù)極，但Al的金屬性比Mg弱。(4)不能將(非)金屬性與單質(zhì)的活動性混為一談，如N元素的非金屬性很強(qiáng)，但N2的活動性較差?！纠?－1】(2012北京理綜)已知33As、35Br位于同一周期。下列關(guān)系正確的是()。A．原子半徑：As＞Cl＞PB．熱穩(wěn)定性：HCl＞AsH3＞HBrC．還原性：As3－＞S2－＞Cl－D．酸性：H3AsO4＞H2SO4＞H3PO4【例1－2】(2012福建理綜)短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等。下列判斷不正確的是()。A．最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：R＞QB．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Q＜WC．原子半徑：T＞Q＞RD．含T的鹽溶液一定顯酸性二、元素周期表結(jié)構(gòu)和規(guī)律的應(yīng)用1．位、構(gòu)、性三者間關(guān)系2．從元素周期表歸納電子排布規(guī)律(1)最外層電子數(shù)等于或大于3(小于8)的一定是主族元素；(2)最外層電子數(shù)為1或2，則可能是ⅠA、ⅡA族元素，又可能是過渡金屬元素或零族的氦；(3)最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第2周期；(4)某元素陰離子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同，該元素位于第3周期；電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，若電性相同，則位于同一周期；若電性不同，則陽離子位于陰離子的下一周期；(5)第3周期～第7周期的ⅠA、ⅡA族元素原子次外層電子數(shù)均為8，ⅢA～ⅦA族元素原子次外層電子數(shù)為8或18。特別提示：在運(yùn)用“位”、“構(gòu)”、“性”關(guān)系相互推斷時，應(yīng)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主族序數(shù)＝元素最高正化合價。結(jié)合元素周期表中原子序數(shù)、最外層電子數(shù)、原子半徑及元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律，綜合分析，靈活運(yùn)用。【例2－1】四種短周期元素在周期表中的相對位置如下所示，其中Z元素原子核外電子總數(shù)是其最外層電子數(shù)的3倍。XYZW請回答下列問題：(1)元素Z位于周期表中第______周期，______族。(2)這些元素的氫化物中，水溶液堿性最強(qiáng)的是________________________(寫化學(xué)式)。(3)XW2的電子式為______。(4)Y的最高價氧化物的化學(xué)式為______。(5)W和Y形成的一種二元化合物具有色溫效應(yīng)，其相對分子質(zhì)量在170～190之間，且W的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為70%。該化合物的化學(xué)式為______?！纠?－2】(雙選)(2012江蘇化學(xué))短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍，Y原子的最外層只有2個電子，Z單質(zhì)可制成半導(dǎo)體材料，W與X屬于同一主族。下列敘述正確的是()。A．元素X的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)B．元素W的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比Z的弱C．化合物YX、ZX2、WX3中化學(xué)鍵的類型相同D．原子半徑的大小順序：r(Y)＞r(Z)＞r(W)＞r(X)三、堿金屬和鹵族元素1．堿金屬的性質(zhì)(1)氧化性與還原性(2)與O2反應(yīng)從Li→Cs，與O2反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜，如Li與O2反應(yīng)只能生成Li2O，Na與O2反應(yīng)還可以生成Na2O2，而K與O2反應(yīng)能夠生成KO2等。(3)從Li→Cs，與H2O(或酸)反應(yīng)越來越劇烈，如K與H2O反應(yīng)可能會發(fā)生輕微爆炸，Rb與Cs遇水發(fā)生劇烈爆炸。(4)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性堿性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH。(5)堿金屬的特性①鈉、鉀需保存在煤油中，但Li的密度比煤油的小，所以Li必須保存在石蠟中。Li、K的密度比水小，而Rb、Cs的密度比水大，與水反應(yīng)時，沉于水底。②氧在化合物中一般顯－2價，但Na2O2中氧顯－1價；氫能夠與非金屬元素形成氫化物，氫顯＋1價，而堿金屬也能夠與氫形成氫化物，如NaH、KH，其中氫的化合價為－1價。2．鹵族元素的性質(zhì)(1)氧化性與還原性(2)與H2反應(yīng)的難易及氫化物穩(wěn)定性(由F2→I2)①與H2反應(yīng)越來越難，生成的氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強(qiáng)。②氫化物中HCl、HBr、HI的熔、沸點(diǎn)依次升高。(3)鹵素單質(zhì)與變價金屬(如Fe)反應(yīng)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2Fe＋3X2=2FeX3X＝F、Cl、Br,Fe＋X2=FeX2X＝I))(4)鹵素單質(zhì)的特殊性質(zhì)①Br2在常溫下是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)，易揮發(fā)。②碘為紫黑色固體，易升華(常用于分離提純碘)，遇淀粉變藍(lán)色(常用于檢驗I2的存在)，碘氧化性較其他鹵素弱，與變價金屬反應(yīng)生成低價化合物，如與Fe反應(yīng)生成FeI2。③氟元素的幾種特殊性質(zhì)CaF2不溶于水，AgF易溶于水，氟無正價，無含氧酸。氫氟酸為弱酸，劇毒，能腐蝕玻璃；氟氣能夠與水劇烈反應(yīng)生成HF和O2：2F2＋2H2O=4HF＋O2，故實驗室中不能制取氟水；氟氣能與稀有氣體反應(yīng)。(5)鹵素的檢驗①氯氣是黃綠色氣體，有刺激性氣味，可使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán)色。②鹵化銀檢驗法。用硝酸酸化的AgNO3溶液可檢驗Cl－、Br－、I－。③也可用鹵素之間的置換反應(yīng)和有機(jī)溶劑萃取的方法來檢驗鹵素單質(zhì)。特別提示：F與Cl、Br、I的性質(zhì)在某些方面差別較大：①鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng)。②F－的還原性極弱。③氫氟酸為弱酸，而鹽酸、氫溴酸、氫碘酸為強(qiáng)酸。④F無正價、無含氧酸，而Cl、Br、I有最高正價和含氧酸?！纠?－1】下列關(guān)于堿金屬按Li、Na、K、Rb、Cs的順序敘述中不正確的是()。A．堿金屬元素原子最外層都只有一個電子，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子表現(xiàn)出強(qiáng)還原性B．單質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)依次遞減C．單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成堿，都能在空氣中燃燒生成過氧化物D．原子半徑逐漸增大，單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度逐漸增強(qiáng)【例3－2】下列各組性質(zhì)比較的表示中，正確的是()。A．還原性：HF＞HCl＞HBr＞HIB．穩(wěn)定性：HF＜HCl＜HBr＜HIC．與水反應(yīng)由易到難：Cl2＞Br2＞I2＞F2D．密度：F2＜Cl2＜Br2＜I2四、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系1．結(jié)構(gòu)與位置的數(shù)量關(guān)系(1)常見的等量關(guān)系①核外電子層數(shù)＝周期數(shù)；②主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)＝最高正價＝8－|最低負(fù)價|。(2)周期表中常見的原子序數(shù)的差值規(guī)律①同主族、相鄰周期元素的原子序數(shù)差a．位于過渡元素左側(cè)的主族元素，即第ⅠA族、第ⅡA族，同主族、相鄰周期元素原子序數(shù)之差為上一周期元素所在周期所含元素種數(shù)；b．位于過渡元素右側(cè)的主族元素，即第ⅢA族～第ⅦA族，同主族、相鄰周期元素原子序數(shù)之差為下一周期元素所在周期所含元素種數(shù)。例如，氯和溴的原子序數(shù)之差為：35－17＝18(溴所在第4周期所含元素的種數(shù))。②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差第二、三周期元素，原子序數(shù)差為1；第四、五周期元素，原子序數(shù)差為11；第六周期元素，原子序數(shù)差為25。2．推斷元素的位置方法(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律①最外層電子數(shù)等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。②最外層有1個或2個電子，則可能是第ⅠA族、第ⅡA族元素，又可能是副族、第Ⅷ族元素或零族元素氦。③最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第二周期。④某元素陰離子最外層電子數(shù)與次外層相同，該元素位于第三周期；若為陽離子，則位于第四周期。(2)由原子序數(shù)確定位置——零族原子序數(shù)推導(dǎo)法第一至第六周期零族原子序數(shù)依次為2、10、18、36、54、86?！纠?－1】以下有關(guān)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的敘述正確的是()。A．第ⅠA族元素銫的兩種同位素137Cs比133Cs多4個質(zhì)子B．同周期元素(除0族元素外)從左到右，原子半徑逐漸減小C．第ⅦA族元素從上到下，其氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)D．同主族元素從上到下，單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸降低【例4－2】(2012四川理綜)已知W、X、Y、Z為短周期元素，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，W的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大于Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，X、Y為金屬元素，X的陽離子的氧化性小于Y的陽離子的氧化性。下列說法正確的是()。A．X、Y、Z、W的原子半徑依次減小B．W與X形成的化合物中只含離子鍵C．W的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)一定高于Z的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)D．若W與Y的原子序數(shù)相差5，則二者形成化合物的化學(xué)式一定為Y2W3元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實驗探究探究元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，主要是比較元素的金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱。【實驗典例1】某化學(xué)興趣小組為探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計了如下系列實驗。Ⅰ．(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的0.1mol·L－1的鹽酸中，試預(yù)測實驗結(jié)果：______與鹽酸反應(yīng)最劇烈，______與鹽酸反應(yīng)最慢。(2)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，從而驗證NaOH的堿性大于NH3·H2O，繼而可以驗證Na的金屬性大于N，你認(rèn)為此設(shè)計是否合理？并說明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ．利用下圖裝置可以驗證非金屬性的變化規(guī)律。(3)儀器A的名稱為______，干燥管D的作用是___________________________________________________________________________________________________________。(4)實驗室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請選擇合適藥品設(shè)計實驗驗證氯的非金屬性大于硫：裝置A、B、C中所裝藥品分別為______、______、______，裝置C中的實驗現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________。(5)若要證明非金屬性：C＞Si，則A中加______、B中加Na2CO3、C中加______，觀察到C中溶液的現(xiàn)象為_______________________________________________________?！緦嶒灥淅?】某同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實驗時，自己設(shè)計了一套實驗方案，并記錄了有關(guān)實驗現(xiàn)象如下表：實驗方案實驗現(xiàn)象①用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應(yīng)，再向反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞A．浮于水面，熔成一個小球，在水面上無定向移動，隨之消失，溶液變紅色②向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水B．產(chǎn)生氣體，可在空氣中燃燒，溶液變成淺紅色③鈉與滴有酚酞試液的冷水反應(yīng)C．反應(yīng)不十分強(qiáng)烈，產(chǎn)生可燃性氣體④鎂帶與2mol·L－1的鹽酸反應(yīng)D．劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生可燃性氣體⑤鋁條與2mol·L－1的鹽酸反應(yīng)E．生成白色膠狀沉淀，繼而沉淀消失⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過量F．生成淡黃色沉淀請你幫助該同學(xué)整理并完成實驗報告：(1)實驗?zāi)康模篲______________________________________________________________。(2)實驗用品：儀器：______________________________________________________________________，藥品：_____________________________________________________________________。(3)實驗內(nèi)容：(填寫題給信息表中的序號)實驗方案實驗現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式(4)實驗結(jié)論：__________________________________________________________。(5)請用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論簡單說明具有上述結(jié)論的原因。(6)請你補(bǔ)充兩組簡單易行的實驗方案，證明此周期中另外兩種元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。1．(2012山東理綜)下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)的說法正確的是()。A．非金屬元素組成的化合物中只含共價鍵B．ⅠA族金屬元素是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素C．同種元素的原子均有相同的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)D．ⅦA族元素的陰離子還原性越強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)2．(2012課標(biāo)全國理綜)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，其中W的陰離子的核外電子數(shù)與X、Y、Z原子的核外內(nèi)層電子數(shù)相同。X的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，工業(yè)上采用液態(tài)空氣分餾方法來生產(chǎn)Y的單質(zhì)，而Z不能形成雙原子分子。根據(jù)以上敘述，下列說法中正確的是()。A．上述四種元素的原子半徑大小為W＜X＜Y＜ZB．W、X、Y、Z原子的核外最外層電子數(shù)的總和為20C．W與Y可形成既含極性共價鍵又含非極性共價鍵的化合物D．由W與X組成的化合物的沸點(diǎn)總低于由W與Y組成的化合物的沸點(diǎn)3．(雙選)(2012廣東理綜)如圖所示是部分短周期元素化合價與原子序數(shù)的關(guān)系圖，下列說法正確的是()。A．原子半徑：Z＞Y＞XB．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：R＞W(wǎng)C．WX3和水反應(yīng)形成的化合物是離子化合物D．Y和Z兩者最高價氧化物對應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)4．下列敘述正確的是()。A．Li、Na、K的原子半徑和密度隨原子序數(shù)的增加而增大B．質(zhì)子數(shù)為53，中子數(shù)為78的碘原子符號為IC．HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng)D．若M＋和R2－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則原子序數(shù)R＞M5．已知1～18號元素的離子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＞dB．離子的還原性Y2－＞Z－C．氫化物的穩(wěn)定性H2Y＞HZD．原子半徑X＜W6．元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和在周期表中的位置。下列說法正確的是()。A．元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價B．多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的電子能量較高C．P、S、Cl得電子能力和最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性均依次增強(qiáng)D．元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素7．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法正確的是()。A．元素X與元素Z的最高正化合價之和的數(shù)值等于8B．原子半徑的大小順序為r(X)＞r(Y)＞r(Z)＞r(W)＞r(Q)C．離子Y2－和Z3＋的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同D．元素W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性比Q的強(qiáng)8．(2012天津理綜部分)X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個短周期，且原子序數(shù)依次增大。X、Z同主族，可形成離子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3兩種分子。請回答下列問題：(1)Y在元素周期表中的位置為______。(2)上述元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是______(寫化學(xué)式)，非金屬氣態(tài)氫化物還原性最強(qiáng)的是______(寫化學(xué)式)。(3)Y、G的單質(zhì)或兩元素之間形成的化合物可作水消毒劑的有______(寫出其中兩種物質(zhì)的化學(xué)式)。(4)ZX的電子式為______；ZX與水反應(yīng)放出氣體的化學(xué)方程式為__________________。

參考答案基礎(chǔ)梳理整合一、1．原子序數(shù)周期性2．核外電子排布周期性變化3．增大增大相同增多減小增大減小減小＞增大＋1＋7－(8－主族序數(shù))主族序數(shù)減弱增強(qiáng)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4．結(jié)構(gòu)即時訓(xùn)練1答案：(1)＞＜(2)＜＞(3)＞＞(4)＜＜即時訓(xùn)練2答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×二、1．核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)中子數(shù)2．(1)原子序數(shù)電子層數(shù)7最外層電子數(shù)原子序數(shù)18(2)288181832210183654(3)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB8、9、1018(4)鋁、鍺、銻、釙硼、硅、砷、碲、砹金屬元素非金屬元素金屬元素非金屬元素3．(1)ⅢBⅡB(2)六(3)七即時訓(xùn)練3答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×即時訓(xùn)練4答案：Si3、19H、Be、AlC、SLi三、2．(1)＞＞(2)難有難不酸不即時訓(xùn)練5答案：(1)＞＞(2)＜＞(3)＜＜(4)＞＞即時訓(xùn)練6答案：③④⑤⑥⑦⑧⑨四、1．最外層電子數(shù)原子核外電子排布2．H2還原性氧化性劇烈劇烈增強(qiáng)高差(或弱)減弱增強(qiáng)減弱3．1失去＋1H2增多增大增強(qiáng)增強(qiáng)4．＋7－1氫化物金屬單質(zhì)增多增大加深F、Cl、Br、IF、Cl、Br、I易難即時訓(xùn)練7答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×即時訓(xùn)練8A核心歸納突破【例1－1】C解析：本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)，意在考查考生對元素周期律的理解及應(yīng)用。同周期元素原子半徑隨核電荷數(shù)增大而減小，同主族元素原子半徑自上而下隨核電荷數(shù)增大原子半徑增大，故原子半徑：As＞P＞Cl，A項錯誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，其相應(yīng)氫化物的熱穩(wěn)定越強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，故熱穩(wěn)定性：HCl＞HBr＞AsH3，B項錯誤；非金屬元素單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)則相應(yīng)陰離子的還原性越弱，故還原性：As3－＞S2－＞Cl－，C項正確；酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，D項錯誤。【例1－2】D解析：本題考查元素周期表結(jié)構(gòu)及元素周期律知識。由各元素的相對位置可以判斷R在第二周期、T、Q、W三種元素在第三周期，再根據(jù)T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等，可判斷T為Al，則R為N、Q為Si、W為S。A項，非金屬性N＞P，P＞Si，所以穩(wěn)定性NH3＞SiH4，正確；B項，酸性H2SiO3＜H2SO4，正確；C項，原子半徑：Al＞Si＞N，正確；D項，可能顯堿性，如偏鋁酸鈉的水溶液顯堿性，錯誤?！纠?－1】答案：(1)三(或3)ⅤA(2)NH3(3)∶eq\o(S,\s\up6(··))∶∶C∶∶eq\o(S,\s\up6(··))∶(4)N2O5(5)S4N4解析：由題干先推導(dǎo)出Z元素為磷元素，則X、Y、W分別是C、N、S。XW2的電子式可由二氧化碳的結(jié)構(gòu)類比而來。(5)中計算為N(S)∶N(N)＝eq\f(70%,32)∶eq\f(30%,14)≈1∶1，再由相對分子質(zhì)量得化學(xué)式為S4N4。【例2－2】AD解析：本題考查元素推斷以及元素周期律。X的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則X應(yīng)為O元素；Y最外層有2個電子，且為原子序數(shù)大于O的短周期元素，則Y應(yīng)為Mg元素；Z單質(zhì)為半導(dǎo)體，則應(yīng)為Si元素；W與X同族，則W為S元素。A項，O的非金屬性強(qiáng)于S，故H2O的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于H2S，正確；B項，酸性：H2SO4＞H2SiO3，錯；C項，MgO中為離子鍵，SiO2中為共價鍵，SO3中為共價鍵，錯；D項，原子半徑：Mg＞Si＞S＞O，正確?！纠?－1】C解析：根據(jù)堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，可以看出堿金屬原子最外層都只有一個電子，原子半徑逐漸增大，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去一個電子表現(xiàn)出強(qiáng)還原性；它們與水反應(yīng)的劇烈程度逐漸增強(qiáng)；根據(jù)堿金屬的物理性質(zhì)變化規(guī)律，堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸降低；金屬鋰在氧氣中燃燒生成普通氧化物：4Li＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2Li2O?！纠?－2】D解析：A項應(yīng)為：HI＞HBr＞HCl＞HF；B項應(yīng)為：HF＞HCl＞HBr＞HI，C項應(yīng)為：F2＞Cl2＞Br2＞I2?！纠?－1】B解析：A項二者質(zhì)子數(shù)相同，但中子數(shù)相差4；C項第ⅦA族元素自上而下，其氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱；D項同主族金屬元素形成的單質(zhì)自上而下熔點(diǎn)降低，同主族非金屬元素形成的單質(zhì)自上而下熔點(diǎn)升高?！纠?－2】A解析：本題考查元素周期表和元素周期律，意在考查學(xué)生對元素周期表的熟悉程度，能推導(dǎo)元素及對應(yīng)物質(zhì)。結(jié)合題目描述，W、X、Y、Z之間的位置關(guān)系為：，可知W位于第二周期，其余位于第三周期，結(jié)合位置關(guān)系：X、Y、Z、W的半徑依次減小，A項正確；W與X形成的化合物如Na2O2分子中含有離子鍵和非極性共價鍵，B項錯誤；N、O、F元素的氫化物分子間均存在氫鍵，其沸點(diǎn)均比各自同主族相鄰元素的氣態(tài)氫化物的高，但若W為C，其氫化物分子間不存在氫鍵，由于相對分子質(zhì)量較小，沸點(diǎn)較低，C項錯誤；W與Y的原子序數(shù)相差5，二者形成的化合物可能是Mg3N2或者Al2O3，D項錯誤。實驗探究拓展【實驗典例1】答案：(1)鉀鋁(2)不合理，用堿性強(qiáng)弱比較金屬性強(qiáng)弱時，一定要用元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱比較，NH3·H2O不是N元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物(3)分液漏斗防止倒吸(4)濃鹽酸KMnO4Na2SS2－＋Cl2=S↓＋2Cl－(5)硫酸Na2SiO3有白色膠狀沉淀產(chǎn)生解析：(4)由題中所給藥品可知可用Na2S與氯氣發(fā)生置換反應(yīng)判斷非金屬性強(qiáng)弱，因為無加熱裝置，所以只能選擇KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣；(5)由B中藥品Na2CO3可知，用最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱來判斷非金屬性強(qiáng)弱，所以A中加入硫酸，B、C裝置中加入相應(yīng)的鹽。【實驗典例2】答案：(1)驗證第三周期元素從左到右金屬性遞減、非金屬性遞增的規(guī)律(2)試管、酒精燈、砂紙、鑷子、小刀、膠頭滴管等鎂帶、鈉、鋁條、新制氯水、新制飽和硫化氫溶液、2mol·L－1的鹽酸、NaOH溶液、蒸餾水、酚酞試液、AlCl3溶液(3)實驗內(nèi)容：(填寫題給信息表中的序號)實驗方案實驗現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式③A2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑①BMg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑④DMg＋2HCl=MgCl2＋H2↑⑤C2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑⑥EAlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaClAl(OH)3＋NaOH=Na[Al(OH)4]②FH2S＋Cl2=2HCl＋S↓(4)金屬性：Na＞Mg＞Al；非金屬性：Cl＞S(5)Na、Mg、Al、S、Cl原子核外都有三個電子層，但最外層電子數(shù)依次為1、2、3、6、7，原子半徑隨電子數(shù)增多而減小，所以核對最外層電子的吸引力依次增強(qiáng)，失電子能力減弱，得電子能力增強(qiáng)。(6)方案一：測定0.1mol·L－1的Na2SiO3、Na3PO4的pH，由此判斷兩種鹽溶液的水解能力，得出硅酸、磷酸兩種最高價含氧酸的酸性強(qiáng)弱順序，進(jìn)而得出硅、磷兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的順序。方案二：在硅酸鈉溶液中滴加磷酸溶液，可發(fā)生反應(yīng)生成硅酸沉淀，進(jìn)而得出硅、磷兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的順序。解析：該題綜合性很強(qiáng)，以實驗探究的形式考查元素周期律的知識，并且以實驗方案設(shè)計的形式考查學(xué)生的思維想象能力和創(chuàng)新能力。解答該題要認(rèn)真審題，結(jié)合元素化合物的性質(zhì)和元素周期律的知識，系統(tǒng)分析，填出(3)表中內(nèi)容。再結(jié)合實驗要求，得出實驗?zāi)康摹嶒炈鑳x器、藥品，綜合分析，得出實驗結(jié)論。結(jié)合元素周期律的實質(zhì)，分析(5)。該題中的實驗對第三周期的元素進(jìn)行了實驗探究，但沒有涉及Si和P兩種元素，結(jié)合Si、P兩元素在第三周期的位置和其性質(zhì)、設(shè)計實驗方案，證明其非金屬性的遞變規(guī)律?？衫闷渥罡邇r含氧酸的酸性，或利用最高價含氧酸的鈉鹽的水解程度等方法。演練鞏固提升1．B解析：NH4Cl全部由非金屬元素組成，但含有離子鍵和共價鍵，A項錯；同周期元素從左到右金屬性逐漸減弱，各周期中ⅠA族金屬元素的金屬性最強(qiáng)，B項正確；同種元素的原子的質(zhì)子數(shù)相同，但中子數(shù)不同，C項錯；ⅦA族元素的陰離子還原性越強(qiáng)，則元素的非金屬性越弱，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越弱，D項錯。2．C解析：由“X的一種核素可