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1、專題七元素周期律和元素周期表,考點一元素周期律及其應用,知識清單,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)定義: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。 (2)具體表現(xiàn): a.隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn)由18的周期性變化(12號元素除外)。 b.隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的半徑呈現(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)、最低負價由-4-1的周期性變化,且同一元素(主族元素)的化合價
2、有如下關(guān)系:|最高正價|+|最低負價|=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。,考點二元素周期表及其應用,3.周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 (1)同周期(稀有氣體元素除外):從左到右,隨原子序數(shù)遞增,原子半徑逐漸減小,失電子能力逐漸減弱 ,得電子能力逐漸增強 ,元素金屬性逐漸減弱 ,非金屬性逐漸增強 。 (2)同主族:從上到下,隨原子序數(shù)遞增,原子半徑逐漸增大 ,失電 子能力逐漸增強 ,得電子能力逐漸減弱 ,元素金屬性逐漸 增強 ,非金屬性逐漸減弱。,4.元素周期表的應用 (1)為新元素的發(fā)現(xiàn)及預測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。 (2)尋找新
3、材料 a.半導體材料:金屬與非金屬交界處的元素; b.優(yōu)良的催化劑:過渡元素; c.耐高溫、耐腐蝕的特種合金材料:B到 B的過渡元素; d.高效農(nóng)藥:含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。,一、元素周期表中的遞變規(guī)律和相似規(guī)律 1.元素周期表中的遞變規(guī)律(“三角”規(guī)律) 若A、B、C三種元素在元素周期表中的位置如下圖所示,則有關(guān)的各種性質(zhì)均可排出順序。 (1)原子半徑:CAB; (2)金屬性:CAB; (3)非金屬性:BAC。,2.元素周期表中的相似規(guī)律 (1)同主族元素性質(zhì)相似(因為最外層電子數(shù)均相同); (2)元素周期表中位于對角線位置(上圖中A、D位置)的元素性質(zhì)相似,如Li和Mg、B
4、e和Al、B和Si等; (3)相鄰元素性質(zhì)差別不大。 二、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)若原子序數(shù)比相應的稀有氣體元素多1或2,則應處在下一周期的第A族或第A族,如88號元素:88-86=2,則應在第七周期第A族;,(2)若原子序數(shù)比相應的稀有氣體元素少15,則應處在同周期的第A族第A族,如84號元素:86-84=2,應在第六周期第A族。 2.同主族相鄰兩種元素原子序數(shù)的差值 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
5、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。,三、元素周期表中的位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系 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。,例(2017江西南昌八一中學2月測試,13)第三周期元素R,它的最外層達到飽和時所需電子數(shù)小于次外層和最內(nèi)層電子數(shù)之差,并且等于最內(nèi)層電子數(shù)的正整數(shù)倍,則關(guān)于R的正確說法是() 常溫下能穩(wěn)定存在的R的氧化物都是酸酐;
6、 R的氣態(tài)氫化物受熱都能分解; R元素都能以游離態(tài)存在于自然界中; R的最高價氧化物對應的水化物都是強酸; R的氫化物在空氣中都能燃燒生成+4價R的氧化物; R的單質(zhì)固態(tài)時都能導電。 A.B. C.D.,解題導引 解析第三周期元素R,它的最外層達到飽和時所需電子數(shù)小于次外 層和最內(nèi)層電子數(shù)之差,并且等于最內(nèi)層電子數(shù)的正整數(shù)倍,則R元素為硅或硫元素。在自然界中不存在游離態(tài)的硅,硅酸為弱酸,硅固態(tài)時為半導體,硫固態(tài)時不導電,故C正確。 答案C,方法1微粒半徑大小的比較方法 1.同周期元素的微粒 同周期元素(稀有氣體元素除外)的原子半徑或最高價陽離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸減小,如NaMgAl,Na
7、+Mg2+Al3+。 2.同主族元素的微粒 同主族元素的原子或離子的半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸增大,如LiF-Na+Mg2+Al3+(以相同電子層結(jié)構(gòu),方法技巧,的稀有氣體元素為參照:陰上陽下,序大徑小)。 4.同種元素的原子形成的微粒 同種元素的原子形成的微粒半徑大小為:陽離子中性原子陰離子,價態(tài)越高的微粒半徑越小,如Fe3+Fe2+Fe,H+HH-。 5.電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同的微粒 電子數(shù)和核電荷數(shù)都不相同的微粒在進行半徑的大小比較時可通過選定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)相同且與S同主族的氧元素的陰離子O2-進行比較,Al3+O2-,且O2-
8、S2-, 故Al3+S2-。,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,解題導引 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,方法2推斷元素的思路 根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的知識及相關(guān)已知條件,可推算原子序數(shù),判斷元素在元素周期表中的位置
9、等,基本思路如下圖所示:,1.稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)與同周期的非金屬元素形成的陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,與下一周期的主族金屬元素形成的陽離子的電子層結(jié)構(gòu)相同:與He原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有H-、Li+、Be2+,與Ne原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有F-、O2-、Na+、Mg2+、Al3+,與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有Cl-、S2-、K+、Ca2+等。 2.元素周期表中具有特殊位置和特殊性質(zhì)的元素 (1)族序數(shù)等于周期數(shù)的元素:H、Be、Al、Ge等。 (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等。 (5)
10、周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素:Na、Ba。 (6)最高正價與最低負價代數(shù)和為零的短周期元素:H、C、Si。,(7)最高正價是最低負價絕對值3倍的短周期元素:S。 (8)除H外,原子半徑最小的主族元素:F。 (9)短周期中離子半徑最大的元素:P。 3.常見元素及其化合物的特性 (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,氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分數(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、氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素:O。 (4)單質(zhì)最輕的元素為H;單質(zhì)最輕的金屬元素為Li。 (5)單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬
11、元素為Br;金屬元素為Hg。 (6)最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應,又能與強堿反應的元素:Al。,(7)氣態(tài)氫化物和最高價氧化物對應的水化物能發(fā)生化合反應的元素為N,能發(fā)生氧化還原反應的元素為S。 (8)單質(zhì)在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素:Li、Na、F。,例2(2017安徽江南十校聯(lián)考,13)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溶液反應有氣泡生成,證明非金屬性:RY,解題導引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溶液反應有氣泡生成,則高氯酸的酸性強于碳酸,證明非金屬性:RY,D正確。 答案A,
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