元素周期表與元素周期律-【章節(jié)復(fù)習(xí)】2022-2023學(xué)年高一化學(xué)上學(xué)期期中期末復(fù)習(xí)系列

知識點(diǎn)九元素周期表與元素周期律元素金屬性和非金屬性的判據(jù)1．元素金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)依據(jù)結(jié)論單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換出氫氣的難易程度越易者，金屬性越強(qiáng)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱堿性越強(qiáng)者，金屬性越強(qiáng)金屬之間的置換反應(yīng)若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，則Y比X金屬性強(qiáng)對應(yīng)同價態(tài)金屬陽離子的氧化性氧化性越弱者，金屬性越強(qiáng)如氧化性Cu2＋＞Fe2＋，則金屬性Cu＜Fe元素周期表同一周期，從左到右，元素的金屬性逐漸減弱同一主族，從上到下，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)金屬活動性順序eq\o(→,\s\up7(KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu),\s\do6(金屬單質(zhì)的活動性減弱，元素的金屬性也減弱))2．元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)依據(jù)結(jié)論單質(zhì)與H2化合的難易程度越易與氫氣化合，非金屬性越強(qiáng)單質(zhì)與H2生成氫化物的穩(wěn)定性氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱酸性越強(qiáng)者，非金屬性越強(qiáng)非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)若An－＋B→A＋Bm－，則B比A非金屬性強(qiáng)對應(yīng)非金屬陰離子的還原性還原性強(qiáng)者，非金屬性越弱如還原性Cl－＜I－，則非金屬性Cl＞I與變價金屬反應(yīng)后金屬的價態(tài)產(chǎn)物中金屬的價態(tài)高者，非金屬性越強(qiáng)分子中元素的化合價共價化合物AmBn中，顯負(fù)價的B元素非金屬性比A強(qiáng)元素周期表同一周期，從左到右，元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)同一主族，從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱1．元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱判斷的根本依據(jù)是元素失去或得到電子的難易程度，與失去或得到電子的多少無關(guān)，如Na在反應(yīng)中失去1個電子，Mg在反應(yīng)中失去2個電子，但金屬性Na＞Mg。2．變價金屬的離子的氧化性強(qiáng)弱與元素的金屬性強(qiáng)弱不一定對應(yīng)，如氧化性Cu2＋＜Fe3＋，而金屬性Cu＜Fe。3．金屬性與非金屬性是化學(xué)性質(zhì)，與物質(zhì)的物理性質(zhì)如熔點(diǎn)高低、溶解性大小無關(guān)。4．非金屬的含氧酸，必須是最高價的含氧酸，如Cl是HClO4而不是HClO。元素周期表1．結(jié)構(gòu)（1）周期類別周期數(shù)行序數(shù)元素種類起止元素與原子結(jié)構(gòu)關(guān)系短周期112H～He周期數(shù)＝電子層數(shù)228Li～Ne338Na～Ar長周期4418K～Kr5518Rb～Xe6632Cs～Rn7732Fr～Og（2）族主族副族族副族主族0族列數(shù)123456789101112131415161718族數(shù)ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0最外層電子數(shù)12一般為1或2345678He為2與原子結(jié)構(gòu)關(guān)系主族序數(shù)＝原子最外層電子數(shù)3．元素在元素周期表中的位置確定（1）根據(jù)原子序數(shù)確定依據(jù)原子序數(shù)確定元素在元素周期表中的位置。如已知某元素原子序數(shù)為7，則確定其在周期表中位置的方法是先畫出該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，由其電子層數(shù)為2，確定其處于第二周期，由其最外層有5個電子確定其處在第ⅤA族。（2）0族元素定位法確定主族元素的位置①比大小定周期比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的原子序數(shù)大小，找出與其相鄰近的0族元素，那么該元素就和序數(shù)大的0族元素處于同一周期。②求差值定族數(shù)原子序數(shù)－最鄰近的稀有氣體元素的原子序數(shù)＝ΔZ若ΔZ＞0則位于稀有氣體元素下一周期，族序數(shù)為ΔZ。即：若某元素原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素多1或2，則該元素應(yīng)處在該0族元素所在周期的下一個周期的ⅠA族或ⅡA族若ΔZ＜0則與稀有氣體元素同周期，族序數(shù)為8－|ΔZ|。即：若某元素原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素少1～5時，則應(yīng)處在同周期的ⅢA～ⅦA族注意：需記住稀有氣體元素的信息0族元素HeNeArKrXeRnOg所在周期序數(shù)一二三四五六七原子序數(shù)210183654861184．元素周期表的金屬區(qū)和非金屬區(qū)①金屬元素在分界線的左側(cè)，但分界線的左側(cè)并不都是金屬元素，如氫元素屬于非金屬元素②元素周期表的左下方元素的金屬性最強(qiáng)，右上方元素的(稀有氣體元素除外)非金屬性最強(qiáng)③由于元素的金屬性和非金屬性沒有嚴(yán)格的界限，因此，位于分界線附近的元素，既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性5．金屬元素與非金屬元素的分界線1．周期表中，11～17縱列數(shù)的個位數(shù)與族序數(shù)相等。11121314151617ⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2．同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)的差值取決于它們所在的周期數(shù)，具體如下：周期第二或第三周期第四或第五周期第六或第七周期原子序數(shù)差值111253．同主族及0族上下相鄰元素原子序數(shù)差若為第ⅠA、ⅡA族元素相差為上一周期全部元素種數(shù)若為第ⅢA～ⅦA族、0族元素相差為下一周期全部元素種數(shù)，如氯和溴的原子序數(shù)之差為35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的種數(shù))。元素周期律1．遞變性同周期（從左到右）同主族（從上到下）原子半徑逐漸減小逐漸增大主要化合價逐漸增大(最高正價從＋1→＋5或＋7，負(fù)價從－4→－1)——金屬性與最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬性與最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱2．元素周期律元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化。元素周期律是元素的原子核外電子排布呈周期性變化的必然結(jié)果。1．O沒有＋6價、F無正價。2．氟元素沒有最高正價，不存在含氧酸，所以最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)的是高氯酸。3．粒子半徑的判斷同周期序大徑小同一周期主族元素的原子或離子半徑從左到到右隨原子序數(shù)增大而變小同主族序大徑大同一主族元素的原子或離子半徑從上而下隨原子序數(shù)增大而增大同元素陰大陽小同種元素的原子，原子半徑比其陽離子半徑大，比其陰離子半徑小同結(jié)構(gòu)序大徑小電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，其原子序數(shù)越大，離子半徑越小“位、構(gòu)、性”關(guān)系及應(yīng)用1．元素的“位—構(gòu)—性”之間的關(guān)系同一元素的“位—構(gòu)—性”關(guān)系可表示如下：結(jié)構(gòu)與位置的關(guān)系結(jié)構(gòu)eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(電子層數(shù)＝周期序數(shù),最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)))位置結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系結(jié)構(gòu)eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(最外層電子數(shù)越少,電子層數(shù)越多))\a\vs4\al(越易失電子,還原性越強(qiáng)),\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(最外層電子數(shù)越多,電子層數(shù)越少))\a\vs4\al(越易得電子,氧化性越強(qiáng))))性質(zhì)位置、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)同周期(左→右)最外層電子數(shù)遞增金屬性減弱、非金屬性增強(qiáng)同主族(上→下)電子層數(shù)遞增金屬性增強(qiáng)、非金屬性減弱2．元素“位—構(gòu)—性”中的特殊關(guān)系①化合價關(guān)系元素的最高正價和最低負(fù)價的絕對值之差與族序數(shù)的關(guān)系。最高正價－|最低負(fù)價|6420主族族序數(shù)ⅦAⅥAⅤAⅣA②主族元素性質(zhì)、存在和用途的特殊性形成化合物最多的元素、氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素C氫化物在通常狀況下呈液態(tài)的元素O最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的元素Cl元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素Li、Na、F空氣中含量最多的元素N地殼中金屬含量最高的元素或最高價氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素Al用作半導(dǎo)體的元素Si焰色試驗火焰呈黃色的元素Na③主族元素結(jié)構(gòu)的特殊性a．各層電子數(shù)關(guān)系：如X的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，則X是氧元素。b．原子序數(shù)關(guān)系：短周期A、B元素，B的原子序數(shù)是A的2倍，則A是氧元素，B是硫元素。（3）陌生元素的性質(zhì)的推斷①與同周期前、后元素相比較：依據(jù)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律推測元素的性質(zhì)。②與同主族上、下元素相比較：依據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律推測元素的性質(zhì)。比較不同周期，不同主族元素性質(zhì)時，可借助“三角”規(guī)律進(jìn)行推斷。若A、B、C三種元素位于元素周期表中如圖所示位置，有關(guān)元素的各種性質(zhì)均可排出順序(但D不能參與排列)。如原子半徑：C＞A＞B；金屬性：C＞A＞B；非金屬性：B＞A＞C。1．短周期元素原子結(jié)構(gòu)的幾個特殊關(guān)系特殊關(guān)系元素最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的一半Li、Si最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)Be、Ar最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的2倍C最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍O最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的4倍Ne最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)H、Be、Al2．符合條件的短周期元素族序數(shù)等于周期數(shù)的元素H、Be、Al族序數(shù)是周期數(shù)的2倍的元素C、S族序數(shù)是周期數(shù)的3倍的元素O周期數(shù)是族序數(shù)的2倍的元素Li周期數(shù)是族序數(shù)的3倍的元素Na最高正價是最低負(fù)價絕對值3倍的短周期元素S最高正價與最低負(fù)價代數(shù)和為零的短周期元素C、Si一、判斷下列說法的正誤，并說明原因。說法正誤及解釋1原子序數(shù)相同的原子是同一種原子2原子序數(shù)之差為2的兩種元素不可能位于同一主族3C、N、O的原子半徑依次增大4C、N、O、F元素的最高正價遞增5最外層電子數(shù)等于2的元素均為ⅡA族元素6元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據(jù)同一格，它們是同位素7最外層電子數(shù)相同的元素一定在同一族8同族元素的最外層電子數(shù)一定相同9原子及其離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期序數(shù)10元素周期表中含元素最多的族是第ⅢB族二、選擇1．（2022年北京市順義區(qū)期末）下列元素的原子半徑最大的是A．F B．Cl C．Br D．I2．（2022年山西省呂梁市期末）下列事實(shí)不能說明元素的金屬性或非金屬性的相對強(qiáng)弱的是選項事實(shí)推論A與氫氣反應(yīng)，F(xiàn)2比Cl2劇烈非金屬性：F＞ClBNaOH的堿性強(qiáng)于Mg(OH)2的堿性金屬性：Na＞MgC酸性：HCl＞H2CO3非金屬性：Cl＞CD熱穩(wěn)定性：NH3＞CH4非金屬性：N＞C3．（2022·北京豐臺期中）下列有關(guān)性質(zhì)的比較，不能用元素周期律解釋的是A．金屬性：Mg＞Al B．熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3C．還原性：S2－＞Cl－ D．堿性：NaOH＞Mg(OH)24．（2022年遼寧省錦州市期末）X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的主族元素．X的原子核外L層電子數(shù)比K層電子數(shù)多5；Y元素的原子失去1個電子，所得到的微粒具有與氖原子相同的電子層結(jié)構(gòu)；Z是地殼中含量最多的金屬元素；W與Y同主族．下列說法正確的是A．原子半徑：W＞Z＞Y＞X B．X的最高價氧化物的化學(xué)式可表示為X2O7C．Z的最高價氧化物的水化物屬于強(qiáng)堿 D．單質(zhì)與O2或H2O反應(yīng)的劇烈程度：Y＜W三、（2022年山西省太原市期末）同學(xué)們在實(shí)驗室中用下列裝置驗證元素周期表中部分元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。(部分夾持儀器已省略)（1）儀器a的名稱是___________。（2）欲驗證氮元素的非金屬性強(qiáng)于碳元素，應(yīng)選擇的裝置是_____(填字母)和C，發(fā)生裝置中的藥品是___________________，飽和NaHCO3溶液的作用是______________________________，另一支試管中的試劑是_________________。（3）元素Cl、Br、I的非金屬性由強(qiáng)到弱的順序是_____________________，驗證該結(jié)論時，裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________。裝有KBr溶液的試管中的現(xiàn)象是_____________________________，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________。該實(shí)驗?zāi)芊竦贸鲆陨显胤墙饘傩缘膹?qiáng)弱順序？如果能，請說明理由；如果不能，請設(shè)計補(bǔ)充實(shí)驗___________________________________________________________。四、（2022年江西上饒期末）歷史上，為了尋求各種元素及其化合物間內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，門捷列夫編制了第一張元素周期表，并在后來的化學(xué)發(fā)現(xiàn)中使元素周期表變得更完整，有多位化學(xué)家也因此獲得諾貝爾獎。下列是元素周期表的部分信息：

（1）寫出④對應(yīng)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖：______________。（2）③④⑤對應(yīng)原子半徑的最大的是______，推測⑤⑥對應(yīng)元素非金屬性較強(qiáng)的是______(填元素符號)。（3）Ca在元素周期表中的位置為____________________。（4）第三周期中最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性最強(qiáng)的是_______，最簡單氫化物穩(wěn)定性最強(qiáng)的：________(填化學(xué)式)。（5）“銣(Rb)原子鐘”被譽(yù)為衛(wèi)星的“心臟”，已知銣的原子序數(shù)為37，最外層電子數(shù)為1，寫出銣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________。參考答案一、說法正誤及解釋1原子序數(shù)相同的原子是同一種原子錯誤是不同的原子，互為同位素2原子序數(shù)之差為2的兩種元素不可能位于同一主族錯誤氫和鋰兩種元素的原子序數(shù)之差為2，卻同位于第ⅠA族3C、N、O的原子半徑依次增大錯誤應(yīng)是依次減小4C、N、O、F元素的最高正價遞增錯誤O無最高正價、F無正價5最外層電子數(shù)等于2的元素均為ⅡA族元素錯誤也可能是0族元素6元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據(jù)同一格，它們是同位素錯誤鑭系元素和錒系元素的質(zhì)子數(shù)不相同7最外層電子數(shù)相同的元素一定在同一族錯誤如He和Mg最外層電子數(shù)都是2，但不在同一族8同族元素的最外層電子數(shù)一定相同錯誤不一定相同，如對于0族元素而言，最外層電子數(shù)可能是2、89原子及其離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期序數(shù)錯誤簡單的陰離子如F－、Cl－及相應(yīng)原子F、Cl的核外電子層數(shù)等于元素所在的周期序數(shù)，但像Na＋、Mg2＋、Al3＋等陽離子的核外電子層數(shù)等于元素所在周期的上一周期的周期序數(shù)10元素周期表中含元素最多的族是第ⅢB族正確第ⅢB族中含有鑭系元素和錒系元素，元素種類最多二、1．【答案】D【解析】F、Cl、Br、I位于同主族，同主族元素從上到下，隨原子序數(shù)的增大，原子半徑逐漸增大，I的原子序數(shù)最大，則原子半徑最大，答案選D項。2．【答案】C【解析】A項，根據(jù)與氫氣化合的難易程度可判斷元素非金屬性強(qiáng)弱，不符合題意；B項，根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱可判斷元素金屬性強(qiáng)弱，不符合題意；C項，應(yīng)該根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性強(qiáng)弱來判斷元素非金屬性強(qiáng)弱，HCl不是Cl的最高價含氧酸，所以不能直接比較非金屬性，符合題意；D項，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素非金屬性越強(qiáng)，不符合題意。3．【答案】B【解析】A項，Mg、Al為同一周期元素，從左往右元素的金屬性依次減弱，則金屬性：Mg＞Al能夠用元素周期律解釋，不合題意；B項，碳酸鈉和碳酸氫鈉是相同金屬元素Na元素形成的正鹽和酸式鹽，則熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3不能用元素周期律解釋，符合題意；C項，S、Cl為同一周期元素，從左往右元素的非金屬性依次增強(qiáng)，則對應(yīng)單質(zhì)的氧化性依次增強(qiáng)，對應(yīng)簡單陰離子的還原性則依次減弱，故還原性：S2－＞Cl－能用元素周期律解釋，不合題意；D項，Na、Mg為同一周期元素，從左往右元素的金屬性依次減弱，則對應(yīng)的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性依次減弱，故堿性：NaOH＞Mg(OH)2能用元素周期律解釋，不合題意。4．【答案】D【解析】X的原子核外L層電子數(shù)比K層電子數(shù)多5，故X為F；Y元素的原子失去1個電子，所得到的微粒具有與氖原子相同的電子層結(jié)構(gòu)，則Y為Na；Z是地殼中含量最多的金屬元素，則Z為Al；W與Y同主族，則W為K。故X、Y、Z、W為F、Na、Al、K。A項，同主族從上到下原子半徑逐漸增大，同周期從左到右原子半徑逐漸減小，故W(K)＞Y(Na)＞Z(Al)＞X(F)，錯誤；B項，F(xiàn)無正價，無氧化物，錯誤；C項，氫氧化鋁是兩性氫氧化物，不是強(qiáng)堿，錯誤；D項，K的金屬性強(qiáng)于Na，故與O2或H2O反應(yīng)更劇烈，正確。三、【答案】（1）圓底燒瓶（2）①A②稀硝酸和石灰石③除去CO2中的HNO3氣體④澄清石灰水（3）①Cl＞Br＞I②MnO2＋4HCl(濃)eq\o(,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O③溶液由無色變?yōu)槌赛S色④Cl2＋2KBr2KCl＋Br2⑤不能，還應(yīng)補(bǔ)充實(shí)驗：將溴水滴入KI溶液中，觀察現(xiàn)象【解析】（1）由儀器a的構(gòu)造可知，a為圓底燒瓶，故答案為：圓底燒瓶；（2）驗證氮元素的非金屬性強(qiáng)于碳元素，可通過驗證硝酸的酸性強(qiáng)于碳酸實(shí)現(xiàn)，將硝酸滴入盛有碳酸鈣的圓底燒瓶中，將產(chǎn)生的氣體通入飽和碳酸氫鈉溶液中除去揮發(fā)出來的硝酸蒸氣后，再將氣體通入澄清石灰水中，若出現(xiàn)渾濁說明生成了二氧化碳?xì)怏w，從而證明硝酸的酸性強(qiáng)于碳酸，可得出非金屬性氮強(qiáng)于碳，故答案為：A；稀硝酸和石灰石；除去CO2中的HNO3氣體；澄清石灰水；（3）元素Cl、Br、I為同主族元素，同主族從上到下，非金屬性依次遞減，因此非金屬性：Cl＞B