2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)5.2元素周期律教案

PAGEPAGE2第2講元素周期律考綱要求：了解元素周期律的實(shí)質(zhì)。駕馭元素周期律的應(yīng)用?？键c(diǎn)元素周期律[教材學(xué)問(wèn)層面]1．元素周期律2．主族元素的周期性改變規(guī)律內(nèi)容同周期(從左到右)同主族(從上到下)原子結(jié)構(gòu)電子層數(shù)相同依次增加最外層電子數(shù)依次增加1個(gè)相同原子半徑漸漸減小漸漸增大元素的性質(zhì)金屬性漸漸減弱漸漸增加非金屬性漸漸增加漸漸減弱主要化合價(jià)一般，最高正價(jià)：＋1→＋7負(fù)化合價(jià)：主族序數(shù)－8最高正價(jià)數(shù)＝主族序數(shù)(O、F除外)化合物性質(zhì)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性漸漸增加堿性漸漸減弱酸性漸漸減弱堿性漸漸增加氫化物穩(wěn)定性漸漸增加漸漸減弱[高考考查層面]命題點(diǎn)1元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的比較比較金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱，主要有以下三種方法：1．結(jié)構(gòu)比較法最外層電子數(shù)越少，電子層數(shù)越多，元素金屬性越強(qiáng)；最外層電子數(shù)越多，電子層數(shù)越少，非金屬性越強(qiáng)。2．位置比較法3．試驗(yàn)比較法[典題示例]1.下列各項(xiàng)敘述中肯定能說(shuō)明元素X的非金屬性比元素Y的非金屬性強(qiáng)的是()A．X原子在反應(yīng)中得到的電子數(shù)比Y原子在反應(yīng)中得到的電子數(shù)少B．氣態(tài)氫化物溶于水后的酸性X比Y強(qiáng)C．X的最高正價(jià)比Y的最高正價(jià)高D．X單質(zhì)能與Y的氫化物反應(yīng)生成Y單質(zhì)【答案】D【解析】推斷非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)有3個(gè)：①單質(zhì)與氫氣化合的難易程度，②生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱，③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱；還可以把非金屬性推廣到單質(zhì)的氧化性，單質(zhì)氧化性越強(qiáng)，則說(shuō)明元素非金屬性越強(qiáng)，D正確。2．將甲、乙兩種金屬的性質(zhì)相比較，已知：①甲與H2O反應(yīng)比乙與H2O反應(yīng)猛烈；②甲單質(zhì)能從乙的鹽溶液中置換出乙單質(zhì)；③甲的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性比乙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)；④與某金屬反應(yīng)時(shí)甲原子得電子數(shù)目比乙原子得電子數(shù)目多；⑤甲單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)比乙的低。能說(shuō)明甲的金屬性比乙強(qiáng)的是()A．①④ B．①②③C．③⑤ D．①②③④⑤【答案】B【解析】比較金屬性強(qiáng)弱的一般方法是看與酸(或水)反應(yīng)的猛烈程度、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱、置換反應(yīng)，而不能依據(jù)其與金屬反應(yīng)時(shí)得電子的數(shù)目多少、熔沸點(diǎn)的凹凸進(jìn)行比較。命題點(diǎn)2微粒半徑大小的比較[典題示例]1.下列各組粒子中粒子半徑由大到小的是()A．O、Cl、S、P B．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋ D．Li、Na、K、Cs【答案】C【解析】比較粒子半徑有以下原則：①同周期從左到右漸漸減小，A為P>S>Cl>O，②同主族從上到下漸漸增大，③核外電子排布相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小，Mg2＋>Al3＋，④各層排布都飽和，一般電子層越多，半徑越大。故只有C正確。2.X和Y兩元素的陽(yáng)離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，X元素的陽(yáng)離子半徑大于Y元素的陽(yáng)離子半徑；Z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同，Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。X、Y、Z三種元素的原子序數(shù)的關(guān)系是()A．X>Y>Z B．Y>X>ZC．Z>X>Y D．Z>Y>X【答案】D【解析】依據(jù)題意，X和Y兩種元素的陽(yáng)離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且X元素的陽(yáng)離子半徑大于Y元素的陽(yáng)離子半徑，則X的原子序數(shù)小于Y的原子序數(shù)；Z和Y元素的原子核外電子層數(shù)相同，且Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑，則Z元素的原子序數(shù)大于Y元素的原子序數(shù)。由此得出三種元素原子序數(shù)的關(guān)系為Z＞Y＞X。[方法技巧][考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面]1．下列試驗(yàn)不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)序號(hào)試驗(yàn)操作試驗(yàn)?zāi)康腁Cl2、Br2分別與H2反應(yīng)比較氯、溴的非金屬性強(qiáng)弱B向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱C測(cè)定相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3、Na2SO4的溶液的pH比較碳、硫的非金屬性強(qiáng)弱DFe、Cu分別與稀鹽酸反應(yīng)比較鐵、銅的金屬性強(qiáng)弱【答案】B【解析】A項(xiàng)，Cl2、Br2分別與H2反應(yīng)，依據(jù)反應(yīng)條件的難易，即可推斷出氯、溴的非金屬性強(qiáng)弱；B項(xiàng)，向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨，MgCl2與NH3·H2O反應(yīng)生成Mg(OH)2，AlCl3與NH3·H2O反應(yīng)生成Al(OH)3，但無(wú)法比較二者的金屬性強(qiáng)弱；C項(xiàng)，測(cè)定相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，依據(jù)pH可推斷出Na2CO3與Na2SO4水解程度的大小，即推斷出酸性H2CO3＜H2SO4，從而推斷出碳、硫的非金屬性強(qiáng)弱；D項(xiàng)，利用Fe、Cu與稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象的不同即可推斷出Fe、Cu的金屬性強(qiáng)弱。2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子核外最外層電子數(shù)是次外層的2倍，Y的氟化物YF3分子中各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，Z是同周期中原子半徑最大的元素，W的最高正價(jià)為＋7價(jià)。下列說(shuō)法正確的是()A．XH4的穩(wěn)定性比YH3的高B．X與W形成的化合物和Z與W形成的化合物的化學(xué)鍵類型相同C．Y離子的半徑比Z離子的半徑小D．元素W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比Y的強(qiáng)【答案】D【解析】X為C，Y為N，Z為Na，W為Cl。A項(xiàng)，穩(wěn)定性NH3＞CH4，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，CCl4為共價(jià)鍵，NaCl為離子鍵，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，離子半徑N3－＞Na＋，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，酸性HClO4＞HNO3。專題元素推斷題的突破策略一、元素在周期表中的位置推斷1．依據(jù)核外電子的排布規(guī)律(1)最外層電子規(guī)律：最外層電子數(shù)(N)3≤N＜8N＝1或2N＞次外層電子數(shù)元素在周期表中的位置主族第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦其次周期(2)“陰三陽(yáng)四”、“陰上陽(yáng)下”規(guī)律：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(yáng)離子，則位于第四周期；電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，若電性相同，則位于同周期，若電性不同，則陽(yáng)離子位于陰離子的下一周期。2．依據(jù)元素周期表結(jié)構(gòu)與原子電子層結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)幾個(gè)重要關(guān)系式：①核外電子層數(shù)＝周期數(shù)(對(duì)于大部分元素來(lái)說(shuō))②主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)＝最高正價(jià)＝8－|最低負(fù)價(jià)|③|最高正價(jià)|－|最低負(fù)價(jià)|＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0——第ⅠA族中的H和第ⅣA族,2——第ⅤA族,4——第ⅥA族,6——第ⅦA族))(2)熟識(shí)主族元素在周期表中的特別位置：①族序數(shù)等于周期數(shù)的元素：H、Be、Al。②族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：C、S。③族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素：O。④周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素：Li、Ca。⑤周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素：Na、Ba。⑥最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素：H、C、Si。⑦最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)肯定值3倍的短周期元素：S。⑧最高正價(jià)不等于族序數(shù)的短周期元素：O(F無(wú)正價(jià))。eq\a\vs4\al([應(yīng)用體驗(yàn)])1．已知X、Y、Z為三種主族元素，可分別形成Xn＋、Ym＋、Zn－三種離子，已知m>n且X、Y、Z三種原子的M層電子數(shù)均為奇數(shù)。下列說(shuō)法中不正確的是()A．三種離子中，Ym＋的離子半徑最小B．Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的分子式為HnZO4C．X、Y、Z肯定在同一周期，且原子半徑Z>X>YD．三種元素相應(yīng)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物之間兩兩會(huì)發(fā)生反應(yīng)【答案】C【解析】依據(jù)題中X、Y、Z之間的相互關(guān)系，可以推斷出X、Y、Z分別為Na、Al、Cl元素。Na＋、Al3＋、Cl－三種離子中Al3＋的離子半徑最小，A項(xiàng)正確；Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的分子式為HClO4，B項(xiàng)正確；Na、Al、Cl元素同處于第三周期，其原子半徑為Na>Al>Cl，即X>Y>Z，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氧化鋁為兩性氫氧化物，D項(xiàng)正確。2．現(xiàn)有A、B、C、D四種短周期元素，它們之間的關(guān)系如下。原子半徑：A<C<B<D；原子的最外層電子數(shù)：A＋C＝B＋D＝8；原子的核外電子層數(shù)：B＝C＝2A；B元素的主要化合價(jià)：最高正價(jià)＋最低負(fù)價(jià)＝2。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．由A、B兩種元素組成的一種常見(jiàn)氣體顯堿性B．D元素組成的單質(zhì)能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，并有H2生成C．C元素不行能在第一周期，也不行能在第ⅣA族D．A、B、C、D四種元素組成的離子化合物中肯定含有金屬陽(yáng)離子【答案】D【解析】依據(jù)題意知：A為氫，B為氮，C為氟，D為鋁，則D選項(xiàng)錯(cuò)誤。二、利用元素及其化合物的性質(zhì)推斷1．形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的元素：C。2．空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。3．地殼中含量最多的元素、氫化物沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常狀況下呈液態(tài)的元素：O。4．等物質(zhì)的量的單質(zhì)最輕的元素：H；最輕的金屬單質(zhì)：Li。5．單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素：Br；金屬元素：Hg。6．最高價(jià)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。7．元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能起化合反應(yīng)的元素：N；能起氧化還原反應(yīng)的元素：S。8．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。eq\a\vs4\al([應(yīng)用體驗(yàn)])3.X、Y、Z為同一短周期中的元素，其原子半徑依次減小，它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物之間，隨意兩種混合均可反應(yīng)，M為Y、Z形成的化合物，其溶液顯酸性。下列說(shuō)法正確的是()A．其簡(jiǎn)潔離子的半徑依次增大B．將M溶液加熱蒸干并灼燒，最終可得Y的氧化物C．X燃燒的產(chǎn)物中只含離子鍵D．將少量X單質(zhì)投入到M溶液中，會(huì)置換出Y單質(zhì)【答案】B【解析】依據(jù)題意不難推斷X、Y分別為Na、Al元素，依據(jù)“M為Y、Z形成的化合物，其溶液顯酸性”的信息可知Z為Cl元素。因?yàn)锳l2S3在水溶液中是不存在的，則答案可知。4．有M、X、Y、Z、W五種原子序數(shù)依次增大的短周期元素，其中M、Z同主族；X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；離子半徑：Z2－＞W(wǎng)－；Y的單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料。下列說(shuō)法正確的是()A．X、M兩種元素形成的化合物只能存在離子鍵B．元素Y、Z、W形成的單質(zhì)中，每1mol它們的單質(zhì)均含有NA個(gè)分子C．由于W、Z、M元素的氫化物相對(duì)分子質(zhì)量依次減小，所以其沸點(diǎn)依次降低D．元素W和M的某些單質(zhì)可作為水處理中的消毒劑【答案】D【解析】X為Na，M為O，Y為Si，Z為S，W為Cl。A項(xiàng)，Na2O2中含有共價(jià)鍵，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Si、S、Cl2中，晶體Si為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在分子，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，HCl、H2S、H2O中，H2O的沸點(diǎn)最高，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Cl2、O3均可作為水處理中的消毒劑，正確。三、利用元素周期表片段進(jìn)行推斷1．元素周期表中短周期的特別結(jié)構(gòu)的應(yīng)用(1)元素周期表中第一周期只有兩種元素H和He，H元素所在的第ⅠA族為元素周期表的左側(cè)邊界，第ⅠA族左側(cè)無(wú)元素分布；(2)He為0族元素，0族元素為元素周期表的右側(cè)邊界，0族元素右側(cè)沒(méi)有元素分布。利用這個(gè)關(guān)系可以確定元素所在的周期和族。2．元素的位置關(guān)系和原子序數(shù)關(guān)系的應(yīng)用(1)同一周期中元素的原子序數(shù)一般比左邊元素原子序數(shù)大1，比右邊元素的原子序數(shù)小1。(2)同主族上下周期元素的原子序數(shù)關(guān)系①若在ⅠA族或ⅡA族，原子序數(shù)之差為上周期所包含的元素種數(shù)。②若在ⅢA～ⅦA族，原子序數(shù)之差為下周期所包含的元素種數(shù)。如第三和第四周期的同族相鄰元素，若在ⅠA或ⅡA族，原子序數(shù)之差為8，若在ⅢA～ⅦA族，原子序數(shù)之差為18。3．將文字信息轉(zhuǎn)化為周期表片段的應(yīng)用eq\x(題中文字信息)→eq\x(推斷出元素)→eq\x(圖表中固定位置)eq\o(→,\s\up7(轉(zhuǎn)化))eq\x(周期表片段)→eq\x(應(yīng)用)eq\a\vs4\al([應(yīng)用體驗(yàn)])5．短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五種元素在元素周期表中的位置如右圖所示，其中戊是同周期中原子半徑最小的元素。下列有關(guān)推斷正確的是()A．最外層電子數(shù)：甲>乙>丙>丁>戊B．簡(jiǎn)潔離子的離子半徑：戊>丁C．含有丁元素的酸有多種D．乙的氫化物多種多樣，丙、丁、戊的氫化物各有一種【答案】C【解析】第一周期只有兩種元素，而短周期為前三周期，故甲、乙、丙所在周期為其次周期，戊元素原子半徑同周期最小，故為第三周期第ⅦA族，即Cl元素，由此推知甲、乙、丙、丁分別為B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五種元素原子最外層電子數(shù)分別為3、4、5、6、7，故A錯(cuò)誤；核外電子數(shù)相同的簡(jiǎn)潔離子，其離子半徑隨核電荷數(shù)的增加而減小，B錯(cuò)誤；丁元素為S，含有S的酸有硫酸、亞硫酸、氫硫酸、硫氰酸等，C正確；氮的氫化物有NH3、N2H4，D錯(cuò)誤。6.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．元素X與元素Z的最高正化合價(jià)之和的數(shù)值等于8B．原子半徑的大小依次為：rX>rY>rZ>rW>rQC．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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比Q的強(qiáng)【答案】A【解析】依據(jù)表格，可以推出X為N元素，Y為O元素，Z為Al元素，W為S元素，Q為Cl元素。A項(xiàng)，N的最高正價(jià)為＋5，Al的最高正價(jià)為＋3，其和的數(shù)值為8，A正確；B項(xiàng)，原子半徑應(yīng)為rZ>rW>rQ>rX>rY，故不正確；C項(xiàng)，O2－與Al3＋的核外電子數(shù)和電子層數(shù)均相同，不正確；D項(xiàng)，元素S的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性小于Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性，不正確。四、綜合利用“位”、“構(gòu)”、“性”關(guān)系推斷1．“位、構(gòu)、性”三者之間的關(guān)系2．推斷元素的常用思路依據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的學(xué)問(wèn)及已知條件，可推算原子序數(shù)，推斷元素在周期表中的位置等，基本思路如下：eq\a\vs4\al([應(yīng)用體驗(yàn)])7．(2015·宜春模擬)現(xiàn)有四種短周期元素的有關(guān)信息如下表所示：元素結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及在周