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1、專題七元素周期律和元素周期表,高考化學(xué)（天津?qū)Ｓ茫?考點一元素周期律及其應(yīng)用 基礎(chǔ)知識 1.原子序數(shù):按元素在周期表中的順序給元素編號,得到原子序數(shù)。原子序數(shù)=核電荷 數(shù)=質(zhì)子 數(shù)=原子的核外電子數(shù)。 2.元素周期律 (1)內(nèi)容:元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。,考點清單,(2)具體表現(xiàn) a.隨著原子序數(shù)的遞增,元素的原子最外層電子排布呈現(xiàn)由18的周期性變化(第一周期元素除外)。 b.隨著原子序數(shù)的遞增,元素的原子半徑呈現(xiàn)由大小的周期性變化(稀有氣體元素除外)。 c.隨著原子序數(shù)的遞增,元素的主要化合價呈現(xiàn)最高正價由+1+7(O、F除外)、最低負(fù)價由-4-1的周期性變化,且同
2、一元素(主族元素)化合價有如下關(guān)系:最高正價+最低負(fù)價的絕對值=8(H、O、F除外)。 3.實質(zhì) 原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化決定了元素性質(zhì)的周期性變化。,基礎(chǔ)知識 (一)元素周期表的結(jié)構(gòu)(7個周期,16個族) (二)元素在周期表中的位置與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)之間的重要規(guī)律 1.元素周期表中主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,考點二元素周期表及其應(yīng)用,2.由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且小于8的一定是主族元素。 (2)最外層電子數(shù)小于3的可能是A族、A族元素,也可能是副族元素、第族元素或零族元素氦。 (3)某元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多,則該元素一定位于第二周期。 (4)某
3、元素陰離子的最外層電子數(shù)與次外層相同,則該元素位于第三周期。 (5)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,若電性相同,則對應(yīng)的元素位于同周期;若電性不同,則陽離子對應(yīng)的元素位于陰離子對應(yīng)的元素的下一周期。,3.由元素周期表歸納元素化合價的變化規(guī)律 (1)主族元素的最高正價等于主族序數(shù),等于主族元素原子的最外層電子數(shù)(氧、氟除外)。 (2)最高正價與最低負(fù)價的絕對值之和為8,絕對值之差為0、2、4、6的主族元素依次位于A、A、A、A族。 (3)非金屬元素的相鄰正價一般相差2,如氯元素正化合價有+7、+5、+3、 +1;某些金屬元素也符合此規(guī)律,如錫元素正化合價有+4、+2。,重點難點 元素周期表的應(yīng)用 1.預(yù)測
4、元素的性質(zhì):常見題目是給出一種不常見的主族元素,推測該元素及其單質(zhì)或化合物所具有的性質(zhì)。,2.啟發(fā)人們在一定區(qū)域內(nèi)尋找某些物質(zhì)(農(nóng)藥、半導(dǎo)體、催化劑等)。 知識拓展 一、原子序數(shù)與元素在周期表中位置的關(guān)系 1.由原子序數(shù)確定主族元素位置的規(guī)律 只要記住了稀有氣體元素的原子序數(shù)(He2、Ne10、Ar18、Kr36、Xe54、Rn86),就可確定主族元素的位置。 (1)若比相應(yīng)的稀有氣體元素的原子序數(shù)多1或2,則應(yīng)處在下一周期的第A族或第A族,如88號元素:88-86=2,則應(yīng)在第七周期第A族; (2)若比相應(yīng)的稀有氣體元素的原子序數(shù)少15,則應(yīng)處在同周期的第 A族第A族,如84號元素應(yīng)在第六周
5、期第A族; (3)若預(yù)測新元素,可與118號元素比較,按上述方法推測,如114號元素應(yīng) 在第七周期第A族。,2.相鄰周期的同族元素原子序數(shù)之間的關(guān)系 (1)第二、三周期的同族元素原子序數(shù)之差為8; (2)第三、四周期的同族元素原子序數(shù)之差,第A族、第A族為8,其他族為18; (3)第四、五周期的同族元素原子序數(shù)之差為18; (4)第五、六周期的同族元素原子序數(shù)之差,鑭系之前為18,鑭系之后為32; (5)第六、七周期的同族元素原子序數(shù)之差為32。 3.同周期主族元素原子序數(shù)差的關(guān)系 (1)短周期元素原子序數(shù)差=族序數(shù)差;,(2)兩元素分布在過渡元素的同側(cè)時,原子序數(shù)差=族序數(shù)差。兩元素分布在過
6、渡元素兩側(cè)時,第四或第五周期元素原子序數(shù)差=族序數(shù)差+10,第六或第七周期元素原子序數(shù)差=族序數(shù)差+24。 二、元素周期表的幾個隱含規(guī)律 1.遞變性規(guī)律(“三角”規(guī)律) 若A、B、C三元素在周期表中的位置如圖所示,則有下列規(guī)律:,(1)原子半徑:CAB。 (2)金屬性:CAB。 (3)非金屬性:BAC。 2.相似性規(guī)律 (1)同主族元素性質(zhì)相似,如A、C。 (2)在周期表中處于“對角線”的元素性質(zhì)相似,如圖中A、D位置的元 素性質(zhì)相似,如Li和Mg、Be和Al等。 (3)同周期相鄰元素性質(zhì)差別不大。,3.元素性質(zhì)與周期數(shù)、族序數(shù)的變化規(guī)律 (1)一般地,主族序數(shù)-2=本主族非金屬元素的種類數(shù)(
7、第A族除外)。 (2)若主族元素所處的周期數(shù)為m,族序數(shù)為n,則: a.1時,為非金屬元素,越大,非金屬性越強(qiáng)。 c.=1時,為位于周期表中金屬與非金屬交界處的金屬元素,其最高價氧 化物及其水化物常顯兩性;或為氫元素。 即在元素周期表中,越靠近左下角的元素,其金屬性越強(qiáng);越靠近右上角,的元素(不包括0族元素),其非金屬性越強(qiáng)。其中銫為最活潑的金屬元素(鈁為放射性元素,常不予比較),氟為最活潑的非金屬元素。目前元素周期表中,金屬元素約占,非金屬元素(包括0族元素)約占。,方法1元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的比較 1.比較元素金屬性強(qiáng)弱的方法 (1)金屬與水(或非氧化性酸)的反應(yīng)越容易,其對應(yīng)元素的金
8、屬性越強(qiáng)。 (2)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),則對應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng)。 (3)在金屬活動性順序中,金屬的位置越靠前,其金屬性越強(qiáng)。 (4)同一周期,金屬元素越靠前,其金屬性越強(qiáng);同一主族,金屬元素越靠下,其金屬性越強(qiáng)。 (5)金屬與鹽溶液的置換反應(yīng),若A元素的單質(zhì)能置換出B元素的單質(zhì),則A元素的金屬性強(qiáng)于B元素。 (6)一般金屬陽離子的氧化性越強(qiáng),則對應(yīng)金屬元素的金屬性越弱。(注:氧化性Fe3+Cu2+Fe2+,金屬性FeCu),方法技巧,(7)電化學(xué)原理:不同金屬形成原電池時,通常負(fù)極金屬的金屬性強(qiáng);通常在電解池的陰極上,先析出的金屬的金屬性弱。 2.比較元素非金屬性強(qiáng)弱的方法 (
9、1)非金屬單質(zhì)與H2越易化合,則其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。 (2)形成的氫化物越穩(wěn)定,則其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。 (3)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。 (4)同一周期(稀有氣體元素除外),非金屬元素越靠右,其非金屬性越強(qiáng);同一主族,非金屬元素越靠上,其非金屬性越強(qiáng)。,(5)非金屬之間的置換反應(yīng),若A元素的單質(zhì)能置換出B元素的單質(zhì),則A元素的非金屬性強(qiáng)于B元素。,方法2微粒半徑大小的比較 1.微粒半徑大小的比較規(guī)律,一看電子層數(shù):最外層電子數(shù)相同時,電子層數(shù)越多,半徑越大。 二看核電荷數(shù):當(dāng)電子層結(jié)構(gòu)相同時,核電荷數(shù)越大,半徑越小。 三看核外電子數(shù):當(dāng)核電荷數(shù)相同
10、時,核外電子數(shù)越多,半徑越大。 例1A、B、C為三種短周期元素,A、B在同一周期,A、C的最低價離子分別為A2-和C-,B2+和C-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說法中,正確的是() A.原子序數(shù):ABC B.原子半徑:ABC C.離子半徑:A2-B2+C- D.原子最外層電子數(shù):ACB,2.“三看”法快速判斷簡單粒子半徑大小,題述信息A、B、C在元素周期表中的相對位置 判斷選項是否正確。 解析由離子所帶電荷知A為A族元素,C位于A族,B位于A族;由B2+和C-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)知,C是氟元素,B是鎂元素,故A是硫元素。再結(jié)合周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可確定答案為A。 答案A,解題導(dǎo)引,方法3元
11、素“位構(gòu)性”的關(guān)系及應(yīng)用 元素的原子結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置和元素的主要性質(zhì),元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的主要性質(zhì),故三者之間可相互推斷。,1.結(jié)構(gòu)與位置的互推 (1)掌握三個基本關(guān)系式 質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù) 電子層數(shù)=周期數(shù) 原子的最外層電子數(shù)=主族序數(shù) (2)熟練掌握周期表中的一些特殊規(guī)律 各周期所能容納元素種數(shù) 稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置 (3)根據(jù)原子序數(shù)確定主族元素在周期表中的位置 按照原子核外電子排布規(guī)律畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖,然后由電子層數(shù)和最外層電子數(shù)確定其周期序數(shù)和主族序數(shù),如84號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖,為,該元素位于第六周期A族。 2.性質(zhì)與位置
12、的互推 (1)根據(jù)元素的性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金屬性逐漸增強(qiáng),則可知A、B、C在同周期中按C、B、A的順序從左向右排列。 (2)根據(jù)元素在周期表中的位置關(guān)系,可以推斷元素的性質(zhì),如A、B、C三種元素在同一主族中從上往下排列,則A、B、C的單質(zhì)的氧化性依次減弱或還原性依次增強(qiáng)。,3.結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推 (1)通常若元素原子的最外層電子數(shù)小于4,則容易失電子,表現(xiàn)金屬性;若元素原子的最外層電子數(shù)大于4,則容易得電子,表現(xiàn)非金屬性。 (2)同主族元素最外層電子數(shù)相同,性質(zhì)相似。 例2已知X、Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X是元素周期表中原子半徑最
13、小的元素,Y元素形成的化合物種類最多,Z是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素,W的單質(zhì)是一種黃色晶體或粉末。下列說法不正確的是() A.離子半徑:ZW B.對應(yīng)的氫化物的熱穩(wěn)定性:RW C.X與Z、W與Z均按原子個數(shù)比11形成的化合物中化學(xué)鍵類型不完 全相同,D.R的最高價氧化物的水化物與NaHYO3溶液反應(yīng)有氣泡生成,證明非金屬性:RY 原子半徑最小的元素是氫元素;抓住各元素所形成的單 質(zhì)或化合物的特征是解題的關(guān)鍵。 解析X、Y、Z、W、R分別為氫、碳、鈉、硫、氯五種元素。鈉離子半徑小于硫離子,A錯誤;氯化氫熱穩(wěn)定性大于硫化氫,B正確;氫化鈉中只有離子鍵,Na2S2中既有離子鍵又有非極性共價鍵,C正確;高氯酸與NaHCO3溶液反應(yīng)有氣泡生成,則高氯酸的酸性強(qiáng)于碳酸,證明非金屬性:RY,D正確。 答案A,解題導(dǎo)引,
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