高考化學(xué)基礎(chǔ)提分課件 第二節(jié)元素周期律

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歡迎進入化學(xué)課堂 第二節(jié)元素周期律 一 原子核外電子的排布1 在同一原子中各電子層之間的關(guān)系 升高 遠(yuǎn) 2 原子核外電子排布規(guī)律 1 核外電子一般總是盡先排布在的電子層里 2 每個電子層最多容納的電子數(shù)為個 3 最外層最多容納電子數(shù)不超過個 K層為最外層時不超過個 4 次外層最多容納的電子數(shù)目不超過個 倒數(shù)第三層不超過個 能量最低 2n2 8 2 18 32 3 原子核外電子層排布的表示方法 原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖下面為鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖 二 元素周期律1 定義 隨著原子序數(shù)的遞增而呈變化的規(guī)律 2 實質(zhì) 元素原子的周期性變化 元素的性質(zhì) 周期性 核外電子排布 3 主族元素的變化規(guī)律 相同依次增加 1 相同 減小 增大 增強減弱減弱增強 減弱增強增強減弱 1 7 增強 減弱 增強 減弱 減弱 增強 減弱 增強 從氟到碘 元素的非金屬性越來越弱 而從HF HI的酸性越來越強 這是否矛盾 提示 不矛盾 最高價含氧酸的酸性強弱決定其非金屬性強弱 而不是其氫化物的酸性強弱 三 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1 元素的分區(qū) 內(nèi)填元素符號 2 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 1 尋找未知元素 2 預(yù)測元素的性質(zhì) 比較同周期 同主族元素的性質(zhì) 預(yù)測未知元素的性質(zhì) 3 尋找新材料 半導(dǎo)體材料 在附近的元素中尋找 在中尋找優(yōu)良的催化劑和耐高溫 耐腐蝕的合金材料 在周期表中的附近探索研制農(nóng)藥的材料 金屬與非金屬的分界線 過渡元素 非金屬區(qū) 1 下列說法肯定不正確的是 某原子K層上只有1個電子 某原子M層上的電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍 某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍 某離子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等A B C D 解析 H原子符合說法 符合說法的離子結(jié)構(gòu)示意圖為 可為S2 Cl K Ca2 等 O2 符合說法 答案 B 2 2011 衡陽一次聯(lián)考 X Y Z是三種短周期元素 在周期表中的位置如右圖所示 下列有關(guān)說法正確的是 A 原子半徑 Z Y XB 氫化物的穩(wěn)定性X Y Z Y 可能X ZC 最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性 Z Y XD 三種元素形成的簡單離子的半徑X Y Z 解析 原子半徑 Y Z A錯誤 根據(jù)周期表規(guī)律 非金屬性Z Y或X Y X和Z無法比較 B正確 C錯誤 三種元素形成的簡單離子的半徑Y(jié)的大于Z的 D錯誤 答案 B 3 2010 哈爾濱五中月考 A B C D四種短周期元素的原子半徑依次減小 A與C的核電荷數(shù)之比為3 4 D分別能與A B C形成電子總數(shù)相等的分子X Y Z 下列敘述不正確的是 A X Y Z的穩(wěn)定性逐漸減弱B A D能形成多種化合物C C D組成的某種化合物在常溫下呈液態(tài)D X Y Z三種化合物的熔沸點逐漸升高 解析 根據(jù)題意 推測D為H A為碳 B為N C為O X Y Z分別為CH4 NH3 H2O 非金屬性O(shè) N C 故X Y Z的穩(wěn)定性逐漸增強 A項錯誤 答案 A 4 2011 皖南8校聯(lián)考 應(yīng)用元素周期律分析下列推斷 其中正確的組合是 堿金屬單質(zhì)的熔點隨原子序數(shù)的增大而降低 砹 At 是 A族 其氫化物的穩(wěn)定性大于HCl 硫與硒 Se 同主族 硒 Se 的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比硫酸弱 第2周期非金屬元素的氣態(tài)氫化物溶于水后 水溶液均為酸性 鉈 Tl 與鋁同主族 其單質(zhì)一定既能與鹽酸反應(yīng) 又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 第3周期金屬元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物 其堿性隨原子序數(shù)的增大而減弱A B C D 解析 正確 穩(wěn)定性HAt HCl 錯誤 由硫與硒 Se 同主族且硒一定位于S的下方 S的非金屬性大于Se 酸性 H2SeO4 H2SO4 正確 NH3溶于水后 水溶液為堿性 錯誤 Tl的金屬性大于Al 所以單質(zhì)只與鹽酸反應(yīng) 不能與NaOH反應(yīng) 錯誤 正確 答案 B 5 A B C D都是短周期元素 原子半徑D C A B 其中A B處于同一周期 A C處于同一主族 C原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于A B原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)之和 C原子最外層電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍 試回答下列問題 1 這四種元素分別是 A B C D 2 這四種元素中能形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由大到小的順序是 3 A與B形成的三原子分子的化學(xué)式是 B與D形成的原子個數(shù)之比為1 1的化合物的化學(xué)式是 4 A元素的某氧化物與D元素的某含氧化合物反應(yīng)生成單質(zhì)的化學(xué)方程式是 解析 A B同一周期且r A r B 故A的原子序數(shù)比B的小 A C同主族且r C r A 故C在A的下一周期 又r D r C 故D與C同周期且原子序數(shù)比C小 根據(jù)C原子最外層電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍可知 C為第3周期 A族的硅 D為第3周期 A族的鈉 則A為碳 B為氧 答案 1 碳氧硅鈉 2 H2O CH4 SiH4 3 CO2Na2O2 4 2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2 1 根據(jù)在周期表中的位置 1 同周期元素 從左至右隨原子序數(shù)的增加 金屬性減弱 非金屬性增強 2 同主族元素 從上至下 隨著原子序數(shù)的增加 金屬性增強 非金屬性減弱 2 根據(jù)金屬活動性順序金屬的位置越靠前 其金屬性越強 3 根據(jù)實驗 1 元素金屬性強弱的比較 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 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)的金屬元素比B對應(yīng)的金屬元素金屬性強 根據(jù)金屬單質(zhì)的還原性或?qū)?yīng)陽離子的氧化性強弱 單質(zhì)的還原性越強 對應(yīng)陽離子的氧化性越弱 元素的金屬性越強 Fe對應(yīng)的是Fe2 而不是Fe3 根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱 堿性越強 則對應(yīng)金屬元素的金屬性越強 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 元素非金屬性強弱的比較 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 根據(jù)形成的氫化物的穩(wěn)定性 氫化物越穩(wěn)定 則其對應(yīng)元素的非金屬性越強 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于B對應(yīng)元素的非金屬性 根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱 酸性越強 則元素的非金屬性越強 根據(jù)非金屬單質(zhì)的氧化性或?qū)?yīng)陰離子的還原性強弱 單質(zhì)的氧化性越強 其對應(yīng)陰離子的還原性越弱 元素的非金屬性越強 例1 2010 廣東高考 短周期金屬元素甲 戊在元素周期表中的相對位置如右表所示 下列判斷正確的是 A 原子半徑 丙 丁 戊B 金屬性 甲 丙C 氫氧化物堿性 丙 丁 戊D 最外層電子數(shù) 甲 乙 名師精析 本題考查元素周期表和元素周期律 意在考查考生對元素周期律的理解和應(yīng)用能力 根據(jù)同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小 則原子半徑 丙 丁 戊 A項錯誤 根據(jù)同主族元素從上到下元素的金屬性逐漸增強 則金屬性 甲丁 戊 由于元素的金屬性越強 其氫氧化物堿性越強 故氫氧化物的堿性 丙 丁 戊 C項正確 根據(jù)同周期元素從左到右 原子的最外層電子數(shù)逐漸增多 則最外層電子數(shù) 甲 乙 D項錯誤 答案 C 1 將甲 乙兩種金屬的性質(zhì)相比較 已知 甲與H2O反應(yīng)比乙與H2O反應(yīng)劇烈 甲單質(zhì)能從乙的鹽溶液中置換出單質(zhì)乙 甲的最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性比乙的最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性強 與某金屬反應(yīng)時甲原子得電子數(shù)目比乙原子得電子數(shù)目多 甲單質(zhì)的熔 沸點比乙的低 能說明甲的金屬性比乙強的是 A B C D 答案 B 解析 比較金屬性強弱的一般方法是看與酸 或水 反應(yīng)的劇烈程度 最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性強弱 置換反應(yīng) 而不能根據(jù)其與金屬反應(yīng)時得電子的數(shù)目多少 熔沸點的高低進行比較 2 X Y是元素周期表 A族中的兩種元素 下列敘述中能說明X的非金屬性比Y強的是 A X原子的電子層數(shù)比Y原子的電子層數(shù)多B X的氫化物的沸點比Y的氫化物的沸點低C X的氣態(tài)氫化物比Y的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定D Y的單質(zhì)能將X從NaX的溶液中置換出來 答案 C 解析 第 A族元素 原子的電子層數(shù)越多 非金屬性越弱 HF沸點反常地高 A B錯誤 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 非金屬單質(zhì)之間的置換關(guān)系 是判斷非金屬性強弱的標(biāo)準(zhǔn) 但是D項要證明的結(jié)果恰恰與題目中的要求相反 D錯誤 同一元素的 位 構(gòu) 性 關(guān)系可表示如下 在具體解題過程中 必須具備以下三個方面的基礎(chǔ) 1 結(jié)構(gòu)與位置互推是解題的基礎(chǔ) 1 掌握四個關(guān)系式 電子層數(shù) 周期數(shù) 質(zhì)子數(shù) 原子序數(shù) 最外層電子數(shù) 主族序數(shù) 主族元素的最高正價 主族序數(shù) O F除外 負(fù)價 主族序數(shù) 8 2 熟練掌握周期表中的一些特殊規(guī)律 各周期元素種數(shù) 稀有氣體元素的原子序數(shù)及在周期表中的位置 同主族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系 2 性質(zhì)與位置互推是解題的關(guān)鍵熟悉元素周期表中同周期 同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 主要包括 1 元素的金屬性 非金屬性 2 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 3 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性 3 結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推是解題的要素 1 電子層數(shù)和最外層電子數(shù)決定元素原子的金屬性和非金屬性強弱 2 同主族元素最外層電子數(shù)相同 化學(xué)性質(zhì)相似 3 正確推斷原子半徑和離子半徑的大小及結(jié)構(gòu)特點 4 判斷元素金屬性和非金屬性 例2 短周期元素W X Y Z在元素周期表中的位置如圖所示 下列說法中 正確的是 A W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是強酸B Y的原子半徑在同周期主族元素中最大C W的非金屬性比Z的弱D Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性在同主族元素中最強 名師精析 根據(jù)四種元素在周期表中的相對位置關(guān)系 可以推斷X為He Y為F Z為S W為Cl Cl的最高價氧化物對應(yīng)的水化物HClO4是強酸 A正確 同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小 因此Y的原子半徑在同周期主族元素中最小 B錯誤 同周期元素從左到右非金屬性逐漸增強 因此非金屬性W Z C錯誤 S為 A族元素 A族元素中O的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定 D錯誤 答案 A 對 位 構(gòu) 性 三者關(guān)系的考查綜合性強 難度大 要求對元素周期律的實質(zhì)和元素周期表的結(jié)構(gòu)熟練掌握 做到 心中有表 才能熟練解題 3 根據(jù)下表中有關(guān)短周期元素性質(zhì)的數(shù)據(jù) 判斷下列說法不正確的是 A 和 和 分別處于同一主族B 元素 處于第3周期 A族C 元素 與元素 形成的化合物中不可能存在共價健D 元素 對應(yīng)的氫氧化物可能具有兩性 解析 根據(jù)原子半徑和主要化合價可以判斷出 分別是Li P Na N元素 進而推斷出 分別是O Mg Cl B元素 選項A和B正確 元素 與元素 形成的化合物有Na2O和Na2O2 Na2O2中既存在離子鍵又存在非極性共價鍵 C項錯誤 D項中由于元素B在周期表中處于金屬和非金屬交界線附近 且與Al處于同一族中 它們之間性質(zhì)有相似之處 因此D項正確 答案 C 4 2011 瀏陽一中月考 X Y Z W均為短周期元素 它們在元素周期表中的位置如下圖所示 若Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍 下列說法中正確的是 A 氫化物的穩(wěn)定性 X YB 最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性 W YC 4種元素的單質(zhì)中 W單質(zhì)的熔 沸點最高D 干燥的W單質(zhì)具有漂白性 解析 由Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍可知Y為碳元素 則X為硼元素 Z為磷元素 W為硫元素 由同一周期從左到右非金屬性依次增強可知 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 Y X A錯誤 最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性 H2SO4 H2CO3 B正確 金剛石 即Y的單質(zhì) 熔 沸點最高 C錯誤 干燥的硫單質(zhì)無漂白性 D錯誤 答案 B 1 同周期元素的粒子同周期元素的原子或最高價陽離子或最低價陰離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸減小 稀有氣體元素除外 如Na Mg Al Si Na Mg2 Al3 S2 Cl 2 同主族元素的粒子同主族元素的原子或離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸增大 如Li Na K Li Na K 3 電子層結(jié)構(gòu)相同的粒子電子層結(jié)構(gòu)相同 核外電子排布相同 的離子半徑隨核電荷數(shù)的增加而減小 如O2 F Na Mg2 Al3 4 同種元素形成的粒子同種元素原子形成的粒子電子數(shù)越多 半徑越大 如Fe3 Fe2 Fe H H H 5 電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同的粒子 可通過一種參照物進行比較如比較Al3 與S2 的半徑大小 可找出與Al3 電子數(shù)相同 與S2 同主族的O2 比較 Al3 O2 且O2 S2 故Al3 S2 例3 A B C D是四種短周期元素 已知A C同主族 B D同周期 A的氣態(tài)氫化物比C的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定 B的陽離子比D的陽離子氧化性強 若B的陽離子比C的陰離子少一個電子層 下列比較中正確的是 A 原子序數(shù) A B C DB 原子半徑 D B C AC 離子半徑 r Dx r By D 離子半徑 r Am r Cm r Am r Dx 名師精析 由A的氣態(tài)氫化物比C的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定 可知A在C的上一周期 B的陽離子比D的陽離子氧化性強 可知B排在D的右面 由B的陽離子比C的陰離子少一個電子層 可知B C在同一周期 且B在C的左邊 綜上所述確定A B C D在元素周期表中的位置如圖 B正確 答案 B 陰 陽離子的核外電子排布相同時 若比較陰 陽離子或原子半徑的大小 首先要確定陰 陽離子所對應(yīng)的元素在周期表中的相對位置 陰離子在陽離子的上一周期 陰離子電荷越多位置越靠前 陽離子電荷越多 位置越靠后 5 A B C為三種短周期元素 A B同周期 A C最低價離子分別為A2 C 其離子半徑A2 C B2 與C 具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 下列敘述一定不正確的是 A 它們的原子序數(shù)A B CB 它們的原子半徑C B AC 離子半徑A2 C B2 D 原子核外最外層上的電子數(shù)C A B 解析 根據(jù) A C最低價離子分別為A2 C 可知A位于第 A族 C位于第 A族 C在A的右邊 聯(lián)系 A B同周期 B2 與C 具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 可知A在C的左下方 B位于A的左側(cè) 最后得出它們的相對位置 如圖 由表可知 原子半徑的大小順序是B A C B錯誤 離子半徑的大小順序是A2 C B2 C正確 A D正確 答案 B 6 2011 宜昌模擬 已知短周期元素的離子 aA2 bB cC3 dD 都具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 則下列敘述中正確的是 A 原子半徑A B C DB 原子序數(shù)d c b aC 離子半徑C3 D B A2 D 單質(zhì)的還原性A B C D 答案 C 同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律是元素周期律的核心內(nèi)容 是每年高考的必考內(nèi)容 通過實驗探究 既鞏固了對理論知識的理解 又培養(yǎng)了學(xué)生在設(shè)計實驗過程中提出新問題的良好思維習(xí)慣 例 下面是某科學(xué)興趣小組的同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實驗時 設(shè)計的一套實驗方案 其中實驗步驟如下 請整理并完成實驗報告 1 實驗?zāi)康?2 實驗用品 試劑 金屬鈉 鎂條 鋁條 稀鹽酸 新制氯水 新制Na2S溶液 AlCl3溶液 NaOH溶液等 儀器 試管夾 鑷子 小刀 玻璃片 砂紙等 3 實驗內(nèi)容 完成下列表格中的實驗現(xiàn)象和化學(xué)方程式 4 實驗結(jié)論 5 請用原子結(jié)構(gòu)的知識簡單解釋上述結(jié)論 解析 同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律是從左到右金屬性逐漸減弱 非金屬性逐漸增強 結(jié)合所給試劑 利用金屬與水或酸反應(yīng)置換出氫氣的難易以及最高價氧化物的水化物的堿性強弱判斷金屬性強弱 也可利用單質(zhì)間的置換反應(yīng)比較其活潑性的大小 答案 1 探究同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 2 試管 酒精燈 表面皿 3 實驗現(xiàn)象 有氣體產(chǎn)生 溶液變成淺紅色 生成淺黃色沉淀 浮在水面上 熔成小球 有氣體放出 做不定向移動 隨之消失 溶液變成紅色 劇烈反應(yīng) 迅速產(chǎn)生無色氣體 反應(yīng)不十分劇烈 產(chǎn)生無色氣體 開始時生成白色膠狀沉淀 繼而沉淀消失 4 同周期元素隨原子序數(shù)的遞增 失電子能力逐漸減弱 得電子能力逐漸增強 5 同周期元素的原子電子層數(shù)相等 核電荷數(shù)逐漸增加 原子半徑逐漸減小 原子核對核外電子的吸引力逐漸增強 失電子能力逐漸減弱 得電子能力逐漸增強 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全