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2009届高考第一轮复习第14讲元素周期律 元素周期表课件



元素周期律和元素周期表
考点和热点:
1.元素周期律及其实质; 2.元素金属性和非金属性的判断; 3.微粒半径的比较;原子序数大小的判断; 4.周期表的结构及周期表中性质递变,由原子序数确定元素位置 的规律; 5.位、构、性三者关系; 6.电子层结构相同的微粒的一些关系的判断; 7. 两性氧化物与两性氢氧化物.

知识点1:元素周期律及

其实质
1、元素周期律 (1)同周期元素随原子序数递增,核外电子排列呈周 期性变化;其本质是原子核外电子的排布呈现周期 性的变化. (2)同周期元素随原子序数递增,原子半径减小; 因:同周期元素电子层数相同,原子半径决定于核 电荷数,核电荷数(原子序数)越大,核对电子吸引 力越强,则原子半径越小。 (3)同周期元素随原子序数递增,主要化合价呈周期 性变化;但第一周期和第二周期除外.(特殊性)

最高正价:+1~+7

最低负价:由-4~-1

2、元素性质的递变规律 由左至右:金属性减弱,非金属性增强;最高 价氧化物对应水化物酸性增强,碱性减弱;气 态氢化物稳定性增强。 由上至下: 最高价氧化物的水化物 酸性减弱、碱性增强; 气态氢化物稳定性减弱 还原性增强;金属性增 强非金属性减弱。
碱 金 属 碱 土 金 属 过 渡 元 素

金 属 非 金 属

卤 素

稀 有 气 体

课堂演练:
1.下列各组元素性质递变情况错误的是( )

A.Li、B、Be原子最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素最高正化合价依次升高

C.B、C、N、O、F原子半径依次增大
D.Li、Na、K、Rb的金属性依次增强

2.某元素的气态氢化物化学式为H2R,此元素最高价氧 化物对应水化物的化学式可能为( )
A.H2RO3 B.H2RO4 C.HRO3 D.H3RO4

知识点2:元素金属性和非金属性的判断
元素金属性以及非金属性的判断依据
元素的金属性判断依据 1.根据元素周期表 2.与水(或酸)反应的难易金属 3.与盐溶液之间的置换反应 元素的非金属判断依据 1.根据元素周期表 2.非金属单质与氢气化合的难 易以及氢化物的稳定性 3.非金属的置换反应

4.金属阳离子的氧化性强弱

5.最高价氧化物对应水化物的碱性 4.非金属阴离子还原性的强弱 强弱 5.最高价氧化物对应水化物的 酸性强弱 6.原电池的正负极反应 7.电解池的放电顺序

课堂演练:
例1、能说明A元素非金属性比B元素非金属性强的是(
A.A原子得到电子的数目比B原子少 B.A元素的最高正价比B元素的最高正价要高

)

C.气态氢化物溶于水后的酸性:A比B更强
D.A单质能与B的氢化物水溶液反应,生成B单质 例2.下列叙述中肯定A金属比B金属的活泼性强的是( A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少 B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多 )

C.1molA从酸中置换出H+生成的H2比1molB从酸中置换出H+生成的 H2 多
D.常温时,A能从水中置换出氢,而B不能

课堂演练:
3.有A、B、C、D四种非金属元素,A、B在 反应中各能结合一个电子,形成稳定结构, 放出能量B>A;氢化物稳定性HD<HA, 原子序数C<D,其阴离子Ca-、Db-的核 外电子数相等,则这四种元素非金属性强 弱顺序正确的是( ) B A. B>A>C>D B. B>A>D>C C. A>B>C>D D. A>B>D>C

感悟高考:
1.(01春季)关于氮族元素(用R代表)的下列叙述正确 的是( ) A.最高化合价是5 B.氢化物的通式为RH5 C.非金属性由上到下递增 D.其含氧酸均为一元强酸1 2.(2006北京卷)R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增 的同一短周期元素,下列说法一定正确的是(m、n均为 正整数)( B ) A.若R(OH)m为强碱,则W(OH)n也为强碱 B.若HXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素 C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+6 D.若X的最高正化合价为+5,则五种元素都是非金属元 素

知识点3:微粒半径的比较;原子序数大小的判断; 影 响 原 子 半 径 大 小 的 因 素
原子半径受哪些因素制约?为什么随原子序数
的递增,原子半径出现从大到小的周期性变化?
①电子层数:电子层数越多,原子半径越大

最主要因素
影响原 子半径 大小的 因素 ②核电荷数: 核电荷数增多,使原子半径有减小的趋向 当电子层数相同时,核电荷数的影响较大。 ③核外电子数: 电子数增多,增加了相互排斥,使原子 半径有增大的倾向。

【方法论坛】简单微粒半径的三步曲
微粒半径大小比较规律繁多,很容易记混., 微粒半径比较 的三步 法,思路清晰,容易识记,现把微粒半径比较的三步曲介绍 如下: 第一步:比较核外电子层数,一般情况下,微粒的电子层 数越多,半径越大。如r(Li) < r(Na)< r(K)<r(Rb) , r(Li+) < r(Na+)< r(K+)<r(Rb+) r(F-) < r(Cl-)< r(Br-)<r(I-) , r(F) < r(Cl)< r(Br)<r(I) , r(Na)>r(Na+) r(Na) >r(F) (但这条规律不适用Li原子与下一周期Mg元素以后的原 子的比较。如:r(Li)>r(Al)不过上述情况在考试大纲中 不作要求。)

第二步:比较核电荷数 当微粒的核外电子层数相同时,就比较核电荷数(稀有气体除 外)。由于核电荷数越大,核对各层电子的吸引力越大,故各电 子层离核越近,所以微粒半径越小。 如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl) 具有相同电子层结构的微粒,核电荷数越大,则半径越小 (径小序大)(同阴同阳同周期,阴上阳下隔0族即阳离子和 阳离子具有相同电子层结构则两元素在同一周期阴离子也如此; 阴离子和阳离子具有相同电子层结构则两元素在邻周期且形成 阳离子的元素在下一周期).如: (1)与He电子层结构相同的微粒: H->Li+>Be2+ (2)与Ne电子层结构相同的微粒: O2->F->Na+>Mg2+>Al3+ (3)与Ar电子层结构相同的微粒: S2->Cl->K+>Ca2+

第三步:比较核外电子数目 当微粒的核外电子层数和核电荷数都相 同时,就比较核外电子数目。由于此时 微粒的半径主要取决于各电子层中电子 间的斥力。因此,核外电子数目越多,各 电子层间电子的斥力越大,故电子层间 的距离将增大,所以微粒的半径增大。 如:H<H- Fe2+ >Fe3+ ;Cl<Cl-

课堂演练:
1. (99s)下列化合物中阳离子与阴离子半径比最小的是
A. NaF B. MgI2 C.BaI2 D.KBr (
B



2.A、B、C为短周期的三种元素。已知:A、B处于同周期;A、 C的最低价离子分别为A2—和C—, A2—的离子半径大于C— ; B2+ 与C—具有相同的电子层结构。以下叙述中不正确的是( AB ) (A)原子半径:A>B>C (B)原子序数:B > A >C (C)离子半径: A2— >C—>B2+ (D)最外层电子数: C> A> B

3. A、B都是短周期元素,原子半径:B>A, 它们可以形成化合物AB2。由此可得出的正 确判断是 (B ) A. A、B可能在同一周期 B. A在B的前一周期 C. A肯定是金属元素 D. A一定是第二周期的IVA族元素

感悟高考:
1.(01上海)已知短周期元素的离子。aA2+、bB+、 C3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正 c 确的是( ) A. 原子半径 A>B>D>C B. 原子序数 d>c>b>a C. 离子半径 C>D>B>A D. 单质的还原性 A>B>D>C 2. (2006江苏卷)关于Na元素和F元素的叙述正确的是 (A ) A.原子序数Na>F B.原子半径Na<F C.原子的电子层数Na<F D.原子最外层电子数Na>F

感悟高考:
3. (01全国)下列化合物中阴离子半径和阳离子半径 之比最大的是 A. LiI B. NaBr C. KCl D. CsF 4. (01广东)第四周期某主族元素的原子,它的最外 电子层上有两个电子,下列关于此元素的叙述正确 的是 A.原于半径比钾的原子半径大 B.氯化物难溶于水 C.原子半径比镁的原子半径大 D.碳酸盐难溶于水

知识点4:周期表的结构及周期表中性质递变
第 1 周期:2 种元素

短周期
周 期 (横向)

第 2 周期:8 种元素 第 3 周期:8 种元素 第 4 周期:18 种元素

元 素 周 期 表
族 (纵向)

长周期

第 5 周期:18 种元素
第 6 周期:32 种元素

不完全周期:第 7 周期( 26 种元素) 主族: ~ ⅦA族(第1~2、13~17纵行) ⅠA
ⅢB 副族: 族~Ⅶ B族、ⅠB族~ⅡB族(第3~7、11~12纵行) 第8、9、10 三个纵行,位于 Ⅶ B ~ ⅠB 之间 第 Ⅷ 族: 稀有气体元素(第 18 纵行) 零族:

?原子结构与元素周期表关系的规律 (1)电子层数=周期数(电子层数决定周期数) (2)最外层电子数=主族数=最高正价数=价电 子数 (3)核内质子数=原子序数 (4)负价绝对值=8-主族数(限ⅣA~ⅦA) (5)原子半径越大,失电子越易,还原性越强, 金属性越强,形成的最高价氧化物的相应水化物 碱性越强,其离子的氧化性越弱。 (6)原子半径越小,得电子越易,氧化性越强, 非金属性越强,形成的气态氢化物越稳定,形成 最高价氧化物的相应水化物酸性越强,其离子的 还原性越弱。

比较重要的关系:
1.同族上下相邻元素的原子序数差的情况;并理解原因.
2.同周期相邻主族元素的原子序数差的情况(特别是第 ⅡA与ⅢA);理解原因. 3.能够通过原子序数确定元素在周期表中的位置. 4.过渡元素内层电子排布情况与主族的差异. 5.能借助元素周期表理解元素周期律,借助周期表判断 一些性质的递变规律.

6.超铀元素的位置及性质特点.

1.周期表中的递变规律:规律“三角”
若ABCD三种元素位于周期表如右图所示位置,则有 关的各种性质均可排出顺序(但A、D不能)。 如:①原子半径:C>A>B C>D>B ②金属性: C>A>B C>D>B ③非金属性:B>A>C B>D>C

2.周期表中的相似规律
?同主族元素性质相似(因为最外层电子数相同).
?上图中A.D位置的元素性质相似(对角线规则).

?相邻元素性质差别不大.

元 素 周 期 表 的 应 用

找 元 素 之 最

最活泼金属Cs、最活泼非金属F2 最轻的金属Li、最轻的非金属H2 最高熔沸点是C、最低熔沸点是He 最稳定的气态氢化物HF,含H%最大的是CH4

最强酸HClO4、最强碱CsOH
地壳中含量最多的金属和非金属 Al O 找半导体:在“折线”附近 Si Ge Ga 找农药: 在磷附近 P As S Cl F 找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料: 过渡元素 Fe Ni Pt Pd Rh

寻 找 元 素

周期表中特殊位置的元素(元素推断题中经常用到,注意归纳) ①族序数等于周期数的元素: H、Be、Al; ②族序数等于周期数2倍的元素: C、S; ③族序数等于周期数3倍的元素: O;

④周期数是族序数2倍的元素: Li;
⑤周期数是族序数3倍的元素: Na; ⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素: C、Si; ⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素: S; ⑧除H外,原子半径最小的元素: F;短周期元素中原子半径最大 的元素: Na;前20元素中原子半径最大的元素: K; ⑨短周期中其离子半径最大的元素: S; ⑩最高正化合价不等于族序数的元素: O、F。

元素性质、存在、用途的特殊性 ?形成化合物种类最多的元素、或单质是自然界中硬度最大的 物质的元素、或气态氢化物中H的质量分数最大的元素。

?空气中含量最多的的元素、或气态氢化物的水溶液呈碱性的 元素:
?地壳中含量最多的的元素、或气态氢化物的沸点最高、或氢 化物通常情况下呈液态的元素; ?地壳中含量最多的的金属元素、或其氧化物及其氢氧化物具 有两性的元素; ?最活泼的非金属元素、或无正价的元素、或无含氧酸的非金 属元素、或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素、或气态 氢化物最稳定的元素、或阴离子的还原性最弱的元素; ?最活泼的金属元素、或最高价氧化物对应的水化物碱性最强 的元素、或阳离子氧化性最弱的元素;

?常温下单质呈液态的非金属元素;
?常温下单质呈液态的金属元素; ?最高价氧化物及其水化物既能与强碱反应,又能与强酸 反应的元素; ?元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起 化合反应生成盐的元素; ⑴元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该 元素单质的元素; ⑵常见的能形成同素异形体的元素; ⑶原子中没有中子的原子;

课堂演练:
1.X和Y两元素的原子,在化学反应中都容易失去两 个电子形成稳定结构,已知X的原子半径小于Y的原 子半径,下列说法正确的是[ ] A.两种原子失去电子的能力相同

B.两种原子的核外具有相同的电子层数
C.Y(OH)2的碱性比X(OH)2的碱性强

D.Y的金属性比X的金属性活泼

2.已知某元素R的气态氢化物的化学式为H2R,下 列的叙述中不正确的是[ ] A.该元素的原子最外电子层上有6个电子 B.该元素最高正价氧化物的化学式为RO2 C.该元素一定是非金属元素 D.该元素最高价氧化物的对应水化物的化学式为 H2RO4
3.(2000年理综浙).镭是元素周期表中第ⅡA族元素,下 列关于镭的叙述不正确的是 ( ) A、镭比钙的金属性更强 B、在化合物中是+2价 C、镭是一种放射性元素 D、氢氧化镭呈两性

5.(94全国)若短周期中的两种元素可以形成原子个数比 为2∶3的化合物,则这两种元素的原子序数之差不可能是 ( ) A. 1 B. 3 C. 5 D. 6

6.根据元素周期律对角线规则,金属Be与Al单质及其化合物的性质 相似。又知AlCl3熔沸点较低,易升华。试回答下列问题: (1)写出Be与NaOH溶液反应的离子方程式(生成Na2BeO2) ;

(2)Be(OH)2 (填“可”或“不可”)溶于NaOH,如果填 “可”,则请写出相应离子方程式 ;如果填“不可”,则 请写出推断理由 ; (3)BeCl2是 其电子为 (填“离子化合物”或“共价化合物”),
; 。

(4)BeCl2水溶液显酸性,试用离子方程式表示显酸性的理由

课堂演练:
7. X、Y两元素处于同一主族相邻周期,则X、Y两元素 的原子序数相差不可能为下列哪一数值 A.2 B.8 C.10 D.18 ( C ) 8.(05全国卷Ⅲ)同一主族的两种元素的原子序数之 差不可能是( ) D A.16 B.26 C.36 D.46 9. 第114号元素是化学家和物理学家很感兴趣的尚未发现 的元素,试推测此元素在周期表中的位置( D ) A.第8周期ⅢA族 B.第6周期ⅤA族 C.第7周期ⅣB族 D.第7周期ⅣA族

感悟高考:
1.(00全国)甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的 原子序数为x,则乙的原子序数不可能是 A.x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18 2.(00广东)在周期表中,第三、四、五、六周期元素的数目 分别是 A? 8、18、32、32 B? 8、18、18、32 C? 8、18、18、18 D? 8、8、18、18 3.2003年,IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序 数为110的元素的符号为Ds,以纪念该元素的发现地 (Darmstadt,德国)。下列关于Ds的说法不正确的是 A.Ds原子的电子层数为7 B.Ds是超铀元素 C.Ds原子的质量数为110 D.Ds为金属元素
4.(05广东)短周期元素X、Y的原子序数相差2。下列有关叙述正确 的是 A、X与Y不可能位于同一主族 B、X与Y一定位于同一周期 C、X与Y可能形成共价化合物XY D、X与Y可能形成离子化合物XY

知识点5:位、构、性三者关系
位构性理论
(族)纵 原 子 序 数

最外层电子数

位 置
(周期)横

结 构
电子层数

性质
相似性 递变性
1.金属性与非金属性 2.“水化物”的酸碱性 3.氢化物的稳定性

1.主要化合价 2.最高价氧化物及其水化物的组成 3.氢化物组成

“位、构、性”的关系 (1)核电荷数、原子序数 电子层 (2)核外电子 最外层电子

结构

判断元素推出位置

位置

通过位置运用递变规律

性质

周期 族

物理性质 元素性质 单质性质 化合物的性质 转下页 离子性质

金属性 非金属性 酸性 接上页 碱性 氧化性 还原性 稳定性 可燃性 ……

位、构、性三者关系知识点:对未知元素或未知物质进行性质推断; 或是以一组元素加以比较或一种元素进行多方面的分析,具有一定 的综合性,同时体现元素周期表发现的方法——分类方法的运用的 题目是高考试题中的精彩之笔。
1.(2002上海)致冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发 时吸收热量,使环境温度降低,达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl 等作致冷剂,但它们不是有毒,就是易燃、于是科学家根据元素性质的递变规律 来开发新的致冷剂。 据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下: (1)氢化物的易燃性:第二周期 > >H2O、HF; 第三周期 SiH4>PH3> > 。 (2)化合物的毒性:PH3>NH3 H2S H2O;CS2 CO2 CCl4>CF4 (选填>或<=)。 于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。 (3)已知CCl4的沸点为76.8℃,CF4的沸点为-128℃,新致冷剂的沸点范围应 介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了, 其它类似的还可是 。 (4)然而,这种致冷剂造成了当今的某一环境问题是 。 但求助于周期表中元素及其化合物的 变化趋势来开发致冷剂的科学思维 方法是值得借鉴的。(填写字母,多选扣分)①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水 溶性 ⑤颜色 (a)①②③ (b)②④⑤ (c)②③④

感悟高考:
1.(04广东)下列有碱金性铷(Rb)的叙述中,正确的 是 A、灼烧氯化铷时,火焰有特殊颜色 B、硝酸铷是离子化合物,易溶于水 C、在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高 D、氢氧化铷是弱碱

课堂演练:
1、运用元素周期律分析下面的推断,其中错误 的是:①铍(Be)的氧化物的水化物可能具有 两性,②铊(Tl)既能与盐酸作用产生氢气,又能 跟NaOH溶液反应放出氢气,Tl(NO3)3 溶液的 酸性很强,③砹(At)为有色固体,HAt不稳定, AgAt感光性很强,但不溶于水也不溶于稀酸, ④锂(Li)在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,其 溶液是一种强碱,⑤硫酸锶(SrSO4)是难溶于水 的白色固体,⑥硒化氢(H2Se)是无色、有毒、 比H2S稳定的气体( ) B A. ①②③④ B. ②④⑥ C. ①③⑤ D. ②④⑤

知识点6:电子层结构相同的微粒的一些关 系的判断
? 在周期表中的位置关系: ?相邻两周期,上一周期的非金属形成的阴离子与下一 周期金属形成的阳离子电子层结构相同. ?非金属形成的简单阴离子的电子层结构与同周期的 惰性气体电子层结构相同. ?主族金属形成的阳离子的电子层结构与上一周期的 惰性气体电子层结构相同.

感悟高考:

1.(2006四川卷)已知1—18号元素的离子aW3+、bX+、 Y2-、dZ- 都具有相同的电子层结构,下列关系正 c 确的是(B ) A.质子数c>b B.离子的还原性Y2-> ZC.氢化物的稳定性H2Y>HZ D.原子半径X<W 2.(自编题)若Xn+和Ym—有相同的电子层结构,请 回答: (1)离子的半径: 大。 (2)X和Y的原子半径: 大。 (3)X和Y的周期数: 大。 (4)X和Y的族的序数的关系: 。 (5)X和Y的原子序数的关系: 。 (6)X和Y单质的还原性: 强。



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