專題八元素周期律和元素周期表.ppt

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1、第二部分化學(xué)基本理論,專題八 元素周期律和元素周期表,【知識(shí)梳理】 元素周期律,1定義 元素的性質(zhì)(如原子半徑、元素化合價(jià)、元素的金屬性和非金屬性等)隨著____________的遞增而呈__________變化的規(guī)律。 2實(shí)質(zhì) 元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的________________的周期性變化的必然結(jié)果。 3元素周期表中主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,原子序數(shù),周期性,核外電子排布,,相同,遞增,遞增,相同,遞增,遞增,遞減,遞增,減小,減小,增大,17,41,,增強(qiáng),減弱,減弱,增強(qiáng),減弱,增強(qiáng),減弱,減弱,增強(qiáng),增強(qiáng),減弱,減弱,增強(qiáng),增強(qiáng),減弱,減弱,增強(qiáng),易,難,【要點(diǎn)深化

2、】 1判斷元素金屬性和非金屬性的依據(jù),2.粒子半徑大小的比較 (1)粒子半徑大小的比較規(guī)律,2.粒子半徑大小的比較 (1)粒子半徑大小的比較規(guī)律,(2)“三看”法快速判斷簡單粒子半徑大小 一看電子層數(shù)：最外層電子數(shù)相同時(shí)，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(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小。 三看核外電子數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí)，核外電子數(shù)越多，半徑越大。,【典例精析】,例1下列說法正確的是() A第A族元素的金屬性比第A族元素的金屬性強(qiáng) B第A族元素的氫化物中，穩(wěn)定性最好的其沸點(diǎn)也最高 C同周期非金屬元素的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性從左到右依次增強(qiáng)

3、 D第3周期元素的離子半徑從左到右逐漸減小,B,解析：同周期A族元素的金屬性比A族元素的金屬性強(qiáng)，不同周期則不一定，故A錯(cuò)誤；第A族元素的氫化物中，穩(wěn)定性最好的是H2O，由于存在氫鍵而使其沸點(diǎn)比H2S等高，故B正確；通過非金屬性可以比較最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性，故C錯(cuò)誤；第3周期元素的離子中陰離子比陽離子多了一個(gè)電子層，故陰離子半徑比陽離子大，所以D錯(cuò)誤。,變式題,2010上海卷幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如下表：,下列敘述正確的是() AX、Y元素的金屬性：X

4、單質(zhì)可以將Z單質(zhì)從其氫化物中置換出來,D,解析：本題考查了“位構(gòu)性”三者之間的關(guān)系，中檔題。根據(jù)元素的主要化合價(jià)可知，X位于A族，Y位于A族，Z位于A族，W位于A族。由于X和Y原子半徑相差不大，所以X和Y位于同一周期，則X的金屬性強(qiáng)于Y，A錯(cuò)；因?yàn)閃位于A族，且只有負(fù)價(jià)，所以W是O元素，Z是N元素，則N2和O2反應(yīng)生成的產(chǎn)物是NO，B項(xiàng)錯(cuò)；氫氧化鋁不和弱堿反應(yīng)，故C項(xiàng)錯(cuò)；W的非金屬性強(qiáng)于Z，所以W可以置換出Z，D正確。,核電荷數(shù),質(zhì)子數(shù),核外電子數(shù),質(zhì)量數(shù),中子數(shù),原子序數(shù),電子層數(shù),7,,最外層電子數(shù),原子序數(shù),18,2,8,8,18,18,32,2,10,18,36,54,不完 全周期,,

5、,86,A,A,A,A,A,A,A,B,B,B,B,B,B,B,8、9、10,18,【知識(shí)梳理】,1元素周期表的分區(qū),增強(qiáng),增 強(qiáng),增強(qiáng)(按順時(shí)針順序),增 強(qiáng),按照電子排布，可把周期表的元素劃分為5個(gè)區(qū)：s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)、f區(qū)。,劃分區(qū)的依據(jù)是什么？ s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)分別有幾個(gè)縱列？,【想一想】,依據(jù)外圍電子的排布特征，看最后一個(gè)電子填充的軌道類型。,電 離 能 增 大 電 He 電 離 離 能 能 減 增 小 Cs

6、 大 電 離 能 減 小,,,,,元素電離能在周期表中的變化規(guī)律：,影響電離能大小的因素,原子核電荷數(shù)（同一周期）即電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越多、半徑越小、核對(duì)外層電子引力越大、越不易失去電子，電離能越大。 原子半徑（同族元素）原子半徑越大、原子核對(duì)外層電子的引力越小，越容易失去電子，電離能越小。 電子層結(jié)構(gòu)（全空、半滿、全滿） 電離能較大。,如A、A族和0族,,電負(fù)性的周期性變化,金屬性逐漸減弱,金屬性逐漸減弱,,電負(fù)性：用來描述不同元素的原子對(duì)電子吸引力的大小。電負(fù)性越大的原子，對(duì)電子的吸引力越大。,電負(fù)性是原子吸引電子的能力大小的一種度量。

7、指定氟的電負(fù)性為4.0，并以此為標(biāo)準(zhǔn)確定其他元素的電負(fù)性,【要點(diǎn)深化】 一、元素周期表的結(jié)構(gòu)與原子序數(shù)的關(guān)系 1同主族、鄰周期元素的原子序數(shù)差 (1)位于過渡元素左側(cè)的主族元素，即A、A族，同主族、鄰周期元素原子序數(shù)之差為上一周期元素所在周期所含元素種數(shù)； (2)位于過渡元素右側(cè)的主族元素，即AA族，同主族、鄰周期元素原子序數(shù)之差為下一周期元素所在周期所含元素種數(shù)。例如，氯和溴的原子序數(shù)之差為：351718(溴所在第四周期所含元素的種數(shù))。 2同周期A族和A族元素原子序數(shù)差 第二、三周期元素，原子序數(shù)差為1；,第四、五周期元素，原子序數(shù)差為11； 第六周期元素，原子序數(shù)差為25。 二

8、、主族元素在周期表中位置的推斷方法 1根據(jù)核外電子排布規(guī)律 (1)最外層電子數(shù)等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。 (2)最外層有1個(gè)或2個(gè)電子，則可能是A、A族元素，也可能是副族、族或0族元素氦。 (3)最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第二周期。 (4)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。若為陽離子，則位于第四周期。 (5)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，則陽離子位于陰離子的下一周期“陰上陽下”規(guī)律。,2根據(jù)周期表結(jié)構(gòu)與原子電子層結(jié)構(gòu)的關(guān)系 核外電子層數(shù)周期數(shù)(對(duì)于大部分元素來說)； 主族序數(shù)最外層電子數(shù)最高正價(jià)8|

9、最低負(fù)價(jià)|。 (1)族序數(shù)等于周期數(shù)的元素是H、Be、Al等。 (2)短周期中最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的是H(NaH中氫原子顯1價(jià))、C、Si。 (3)最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值3倍的短周期元素是S。 (4)除H外，原子半徑最小的元素是F。 (5)最高正價(jià)不等于族序數(shù)的元素是O、F等。 (6)不易表現(xiàn)出正價(jià)的元素有O、F。 3根據(jù)元素的存在、性質(zhì)等 (1)存在方面,形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界硬度最大的元素、氫化物中含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素是C。 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是N。 地殼中含量最多的元素，或氫化物的沸點(diǎn)最高的元素，或氫化物在通

10、常狀況下呈液態(tài)的元素是O。 地殼中含量最多的金屬元素是Al。 (2)性質(zhì)方面 最活潑的非金屬元素，或無正價(jià)的元素，或氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素是F。 最活潑的金屬元素，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性最強(qiáng)的元素，或陽離子氧化性最弱的元素是Cs(放射性元素除外)。,單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素是Br。 短周期中最高價(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)的元素是Be、Al。 元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物起化合反應(yīng)的元素是N。 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是Li、Na、F。 常見的能形成同素異形體的元素有C、P、O、S等。 4根據(jù)稀有氣體的原子序數(shù) 第一七

11、周期稀有氣體元素的原子序數(shù)依次為2、10、18、36、54、86、118，可利用元素的原子序數(shù)與最相近稀有氣體元素原子序數(shù)的差值來推斷元素在周期表中的位置，可遵循“比大小，定周期；比差值，定族數(shù)”的原則。,,,難,難,有,不,不,酸,,,【要點(diǎn)深化】 一、“位、構(gòu)、性”關(guān)系的應(yīng)用,在具體解題過程中，必須具備以下三個(gè)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(gè)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(jià)族序數(shù)，負(fù)價(jià)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)； 稀有氣體的原子序數(shù)及在周期

12、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(jià)氧化物對(duì)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)決定元素原子的氧化性和還原性。 (2)同主族元素最外層電子數(shù)相同，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(diǎn)。 (4)判斷元素金屬性和非金屬性的方法。,例3 2010天津卷X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素，M是地殼中含量最

13、高的金屬元素。 回答下列問題： (1)L的元素符號(hào)為________；M在元素周期表中的位置為 ；五種元素的原子半徑從大到小的順序是 (用元素符號(hào)表示)。 (2)Z、X兩元素按原子數(shù)目比13和24構(gòu)成分子A和B，A的 電子式為___________ ，B的結(jié)構(gòu)式為 。,【典例精析】,O,第3周期第A族,AlCNOH,(3)硒(Se)是人體必需的微量元素，與L同一主族，Se原子比L原子多兩個(gè)電子層，則Se的原子序數(shù)為________，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式為____________。該族25周期元素單質(zhì)分別與H2反應(yīng)生成1 mol氣態(tài)

14、氫化物的反應(yīng)熱如下，表示生成1 mol硒化氫反應(yīng)熱的是________(填字母代號(hào))。 a99.7 kJmol1 b29.7 kJmol1 c20.6 kJmol1 d241.8 kJmol1,b,34,H2SeO4,(4)用M單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q。寫出陽極生成R的電極反應(yīng)式：________________________________,2Al(OH)3 === Al2O33H2O,Al3HCO3e===Al(OH)33CO2,或Al3e===Al3Al33HCO===Al(OH)33CO2,________

15、____________________________________________;,由R生成Q的化學(xué)方程式_____________________________________。,解析 本題考查元素的推斷，涉及周期表位置、半徑比較、電子式以及電解等知識(shí)。蛋白質(zhì)的組成元素有C、H、O、N四種，原子序數(shù)依次增大，則X為H，Y為C，Z為N，L為O。M是地殼中含量最高的金屬，則應(yīng)為Al。(1)同一周期，從左至右，半徑依次減小。(2)NH3中的N有一對(duì)孤對(duì)電子，N2H4為非極性分子。(3)Se的原子序數(shù)為881834。Se為第A族，最高價(jià)為6價(jià)，則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式為H2SeO4

16、。該族元素分別為O、S、Se、Te，非金屬性依次減弱，形成的氣態(tài)氫化物越來越不穩(wěn)定。從選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)來看，O、S與H2化合為放熱，反應(yīng)熱值為負(fù)值。Se、Te,化合時(shí)為吸熱，值為正數(shù)，且反應(yīng)熱增大。(4)Al作為陽極，自身先溶解，發(fā)生反應(yīng)：Al3eAl3，生成的Al3與HCO發(fā)生雙水解反應(yīng)：Al33HCOAl(OH)33CO2。Al(OH)3加熱分解得Al2O3。,點(diǎn)評(píng)本題綜合考查了“位、構(gòu)、性”關(guān)系，并據(jù)此考查了反應(yīng)熱、電化學(xué)知識(shí)，是目前理科綜合非選擇題的主流考查形式。變式題是高考中以選擇題形式出現(xiàn)的常見題型。,答案C,同主族兩種元素原子的核外電子數(shù)的差值可能為 （ ） A.6 B.

17、12 C.26 D.30 解析 同主族元素的核外電子數(shù)之差應(yīng)根據(jù)各族包括的元素判斷，第一周期到 第六周期，所包括的元素分別為2、8、8、18、18、32種，凡是它們連續(xù)相鄰 之和均符合題意。 A和B是同周期相鄰的元素，A和C是同主族相鄰的元素，已知三種元素的核電荷數(shù)之和為33，則A可能為 ( ) A.S B.O C.Si D.C 解析 因?yàn)轭}目中只有A和B是同周期相鄰的元素，原子序數(shù)A大于B還是A小于B 都有可能，類似的A和C同主族原子序數(shù)也可能A大于C或小于C，所以畫出三 種元素在周期表中的各種可能相對(duì)位置后分別進(jìn)行計(jì)算： ,C,設(shè)A的原子序數(shù)為x，按A+B+C的順序分別計(jì) 算如下： x+(x-1)+(x+8)=33 x=26/3，不合理 x+(x+1)+(x+8)=33 x=8，A為氧元素 x+(x+1)+(x-8)=33 x=40/3，不合理 x+(x-1)+(x-8)=33 x=14，A為硅元素,BC,