高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第5單元 原子結(jié)構(gòu)與元素周期律 第2節(jié) 元素周期律和元素周期表課件 魯科版.ppt

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第2節(jié) 元素周期律和元素周期表,-2-,考綱要求:1.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì),了解元素周期表(長(zhǎng)式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。 2.以第3周期為例,掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 3.以A和A族為例,掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 4.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。,-3-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,元素周期表 1.世界上第一張?jiān)刂芷诒硎窃?869年由俄國(guó)化學(xué)家門(mén)捷列夫繪制完成的,隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,已逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)在的常用形式。 2.原子序數(shù):按照元素在元素周期表中的順序給元素編號(hào),稱(chēng)之為原子序數(shù),原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。 3.編排原則 (1)周期:把電子層數(shù)相同的元素,按原子序數(shù)遞增的順序,從左至右排成的橫行。 (2)族:把最外層電子數(shù)相等的元素,按電子層數(shù)遞增的順序,從上至下排成的縱行。,-4-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,4.元素周期表的結(jié)構(gòu),-5-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,5.元素周期表中元素的分區(qū),-6-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(1)金屬元素:位于分界線(xiàn)的左側(cè)區(qū)域,包括所有的過(guò)渡元素和部分主族元素。 (2)非金屬元素:位于分界線(xiàn)的右側(cè)區(qū)域,包括部分主族元素和0族元素。 (3)分界線(xiàn)附近元素的性質(zhì):位于分界線(xiàn)附近的元素既能表現(xiàn)出一定的金屬性,又能表現(xiàn)出一定的非金屬性。 (4)非金屬性最強(qiáng)的元素是F,金屬性最強(qiáng)的元素(不考慮放射性元素)是Cs。,-7-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,自主鞏固 1.下列有關(guān)元素周期表結(jié)構(gòu)的說(shuō)法中正確的是(C) A.原子最外層電子數(shù)為2的元素一定處于周期表A族 B.在元素周期表中金屬和非金屬分界線(xiàn)附近可以尋找合金材料 C.某元素原子核外的電子數(shù)為63,則它是第6周期副族元素 D.除短周期外,其他周期均為18種元素,副族元素沒(méi)有非金屬元素,-8-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.下列各表分別是元素周期表的一部分(表中為原子序數(shù)),其中符合實(shí)際情況的是(D),-9-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,1.元素周期表的結(jié)構(gòu) (1)周期(7個(gè)橫行,7個(gè)周期),(2)族(18個(gè)縱行,16個(gè)族,分七主七副一零一八) 從左到右依次為A、A、B、B、B、B、B、B、B、A、A、A、A、A、0族。,-10-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.周期表中原子序數(shù)之間的關(guān)系 (1)同主族、鄰周期元素的原子序數(shù)差: 元素周期表中左側(cè)元素(A、A族): 同主族相鄰兩元素中,Z(下)=Z(上)+上一周期元素所在周期的元素種數(shù); 元素周期表中右側(cè)元素(AA族): 同主族相鄰兩元素中,Z(下)=Z(上)+下一周期元素所在周期的元素種數(shù)。,-11-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-12-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.利用稀有氣體元素確定主族元素在周期表中的位置 方法:原子序數(shù)-最鄰近的稀有氣體元素的原子序數(shù)=Z。 若Z0,則在稀有氣體元素下一周期,族序數(shù)為Z。 例如:(1)35號(hào)元素(相鄰近的是36Kr),則35-36=-1,故周期數(shù)為4,族序數(shù)為8-|-1|=7,即第4周期第A族,是溴元素; (2)87號(hào)元素(相鄰近的是86Rn),則87-86=1,故周期數(shù)為7,族序數(shù)為1,即第7周期第A族,是鈁元素。,-13-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,例1有A、B、C、D、E 5種元素,它們的核電荷數(shù)依次增大,且都小于20。其中A、C是非金屬元素;A和E屬同一族,它們?cè)拥淖钔鈱又挥幸粋€(gè)電子。B和D也屬同一族,D元素的最高正價(jià)為最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值的3倍,C原子的最低負(fù)價(jià)為-1價(jià)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)A是氫(填元素名稱(chēng),下同),第1周期第A族。 (2)D是硫,第3周期第A族;E是鉀,第4周期第A族。 (3)處于同一周期的元素有氧和氟。,解析,-14-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,歸納總結(jié): 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2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3周期。若為陽(yáng)離子,則位于第4周期。,-15-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,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 (1)族序數(shù)等于周期數(shù)的短周期元素是H、Be、Al。 (2)短周期中最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素是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)無(wú)正價(jià)的元素是F,O一般不顯正價(jià)。,-16-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,跟蹤訓(xùn)練 1.下列關(guān)于元素周期表的敘述,不正確的是( ) A.共有7個(gè)周期,16個(gè)族 B.形成化合物種類(lèi)最多的元素在第2周期 C.對(duì)于長(zhǎng)周期元素,A族的右邊是B族,A族的左邊是B族 D.某主族元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式為HnROm,其氣態(tài)氫化物的化學(xué)式一定為H2m-nR或RH2m-n,答案,解析,-17-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.如圖為元素周期表中前四周期的一部分,若B元素的核電荷數(shù)為x,則這五種元素的核電荷數(shù)之和為( ) A.5x+10 B.5x C.5x+14 D.5x+16,答案,解析,-18-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.下列說(shuō)法中正確的是DEH。 A.長(zhǎng)式元素周期表中現(xiàn)有7個(gè)橫行,7個(gè)周期;18個(gè)縱行,18個(gè)族 B.同周期的第A族和第A族元素的原子序數(shù)一定相差1 C.除短周期外,其他周期均有18種元素 D.最外層電子數(shù)相同的元素不一定在同一主族 E.元素所在的周期數(shù)一定等于其原子的電子層數(shù) F.每個(gè)周期都是從堿金屬開(kāi)始到稀有氣體結(jié)束 G.原子序數(shù)為7的元素的最高化合價(jià)為+4價(jià) H.114號(hào)元素位于第7周期第A族 I.位于同一主族的甲、乙兩種元素,甲的原子序數(shù)為x,則乙的原子序數(shù)可能為(x+4) J.位于同一周期的甲、乙兩種元素,甲位于A族,原子序數(shù)為x,乙位于A族,則乙原子序數(shù)可能為(x+19),解析,-19-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,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.實(shí)質(zhì) 元素原子核外電子排布的周期性變化。 3.變化規(guī)律,-20-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,續(xù)表,-21-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,自主鞏固 1.判斷正誤,正確的畫(huà)“”,錯(cuò)誤的畫(huà)“”。 (1)同周期元素,從左到右,原子半徑逐漸減小,離子半徑也逐漸減小 ( ) (2)電子層數(shù)越多,半徑越大 ( ) (3)在主族元素中,最高正化合價(jià)均等于主族序數(shù) ( ) (4)元素的原子得電子越多,非金屬性越強(qiáng);失電子越多,金屬性越強(qiáng) ( ) (5)元素的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng),非金屬性越強(qiáng);堿性越強(qiáng),金屬性越強(qiáng) ( ) (6)元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,非金屬性越強(qiáng),其水溶液的酸性越強(qiáng),還原性越弱 ( ),-22-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(7)在Mg、Al、NaOH溶液構(gòu)成的原電池中,因?yàn)锳l作負(fù)極,Mg作正極,所以Al的金屬性強(qiáng)于Mg的 ( ) (8)原子的最外層有2個(gè)電子的元素一定是A族元素 ( ) (9)元素所在的主族序數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素都是金屬元素 ( ) (10)原子序數(shù)為29的元素位于元素周期表的第4周期B族 ( ),-23-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.下列關(guān)于元素周期表和元素周期律的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(C) A.Li、Na、K的原子核外電子層數(shù)隨著核電荷數(shù)的增加而增多 B.第2周期元素從Li到F,非金屬性逐漸增強(qiáng) C.因?yàn)镹a比K容易失去電子,所以Na比K的還原性強(qiáng) D.O與S為同主族元素,且O比S的非金屬性強(qiáng),-24-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.下列推斷中正確的是(C) A.根據(jù)同濃度的兩元素含氧酸鈉鹽(正鹽)溶液的堿性強(qiáng)弱,可判斷該兩元素非金屬性的強(qiáng)弱 B.根據(jù)同主族兩非金屬元素氫化物沸點(diǎn)高低,可判斷該兩元素非金屬性的強(qiáng)弱 C.根據(jù)相同條件下兩主族金屬單質(zhì)與水反應(yīng)的難易,可判斷兩元素金屬性的強(qiáng)弱 D.根據(jù)兩主族金屬元素原子最外層電子數(shù)的多少,可判斷兩元素金屬性的強(qiáng)弱,-25-,1.原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 (1)同一周期元素:原子核外電子層數(shù)相同,隨著核電荷數(shù)的遞增,最外層電子數(shù)逐漸增加,原子半徑逐漸減小,元素的原子得到電子的能力逐漸增強(qiáng),失去電子的能力逐漸減弱,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。 (2)同一主族元素:原子最外層電子數(shù)相同,隨著核電荷數(shù)的增大,電子層數(shù)逐漸增加,原子半徑逐漸增大,原子失去電子的能力逐漸增強(qiáng),獲得電子的能力逐漸減弱,金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱。,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-26-,2.元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱比較 (1)結(jié)構(gòu)比較法。 最外層電子數(shù)越少,電子層數(shù)越多,元素金屬性越強(qiáng);最外層電子數(shù)越多,電子層數(shù)越少,非金屬性越強(qiáng)。 (2)位置比較法。,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-27-,(3)實(shí)驗(yàn)比較法。,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-28-,3.微粒半徑的大小比較,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-29-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-30-,例2(2014全國(guó))X、Y、Z均為短周期元素,X、Y處于同一周期,X、Z的最低價(jià)離子分別為X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法正確的是( ) A.原子最外層電子數(shù):XYZ B.單質(zhì)沸點(diǎn):XYZ C.離子半徑:X2-Y+Z- D.原子序數(shù):XYZ,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,答案,解析,-31-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,技巧點(diǎn)撥: 1.同周期元素的原子或最高價(jià)陽(yáng)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NaMgAlSi;Na+Mg2+Al3+。 2.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 F-Na+Mg2+Al3+(上一周期元素形成的陰離子與下一周期元素形成的陽(yáng)離子有此規(guī)律)。,-32-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,4.同種元素原子形成的粒子半徑大小為:陽(yáng)離子中性原子陰離子;價(jià)態(tài)越高的粒子半徑越小,如Fe3+Fe2+Fe,H+HH-。 5.電子層數(shù)和核電荷數(shù)都不同的,一般可通過(guò)一種參照物進(jìn)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-同主族元素的O2-比較,Al3+O2-,且O2-S2-,故Al3+S2-。,-33-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,答案,解析,-34-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.應(yīng)用元素周期律判斷下列語(yǔ)句,其中正確的組合是 ( ) 同周期A族元素原子的半徑大于A族元素原子的半徑 砹(At)是第A族元素,其氫化物的穩(wěn)定性大于HCl的 硒(Se)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比硫酸的弱 同周期從左到右微粒半徑逐漸減小 鉈(Tl)與鋁同主族,其單質(zhì)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物,其堿性隨原子序數(shù)的增大而減弱 A. B. C. D.,答案,解析,-35-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.(2015湖南聯(lián)考)短周期元素X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(C) A.元素X與氫形成的原子個(gè)數(shù)比為11的化合物有很多種 B.元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成 C.Z的原子半徑比Y的原子半徑大 D.元素Z可與元素X形成共價(jià)化合物XZ2,且各微粒均滿(mǎn)足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),-36-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 元素周期表在科研、生產(chǎn)等方面的指導(dǎo)作用 (1)科學(xué)預(yù)測(cè):為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測(cè)它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了線(xiàn)索。 (2)尋找新材料,(3)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn):對(duì)探礦有指導(dǎo)意義的是地球化學(xué)元素的分布與它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢藐P(guān)系,研制農(nóng)藥材料等。,-37-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,自主鞏固 1.下列事實(shí)不能用元素周期律解釋的是(B) A.堿性:KOHNaOH B.相對(duì)原子質(zhì)量:ArK C.酸性:HClO4H2SO4 D.元素的金屬性:MgAl,-38-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.(2013山東理綜)W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,W的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物,由此可知(A) A.X、Y、Z中最簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性最弱的是Y的 B.Z元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于Y的 C.X元素形成的單核陰離子還原性大于Y的 D.Z元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性,-39-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.下表為第2、3周期某些元素性質(zhì)的數(shù)據(jù),下列說(shuō)法正確的是(C),A.和處于同一周期 B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大于的 C.上述八種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中,的酸性最強(qiáng) D.與只能形成一種化合物,-40-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,同一元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系,-41-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,1.結(jié)構(gòu)與位置互推 (1)掌握三個(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) (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 同族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系,-42-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.性質(zhì)與位置的互推 (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三元素在同一主族中從上往下排列,則A、B、C的單質(zhì)氧化性依次減弱或還原性依次增強(qiáng)。,-43-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的互推 (1)若元素的最外層電子數(shù)小于4,則該元素容易失電子;若元素的最外層電子數(shù)大于4,則該元素容易得電子。 (2)若某元素容易得電子,則可推知該元素的最外層電子數(shù)大于4;若某元素容易失電子,則可推知該元素原子的最外層電子數(shù)小于4。,-44-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,4.周期表中的“序、層”規(guī)律和“序、價(jià)”規(guī)律 (1)“序、層”規(guī)律。 若一種陽(yáng)離子與一種陰離子電子層數(shù)相同,則“陰前陽(yáng)后”,陰離子在前一周期,陽(yáng)離子在后一周期,陽(yáng)離子的原子序數(shù)大。 同周期元素的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子與陰離子相比,陰離子原子序數(shù)大。 (2)“序、價(jià)”規(guī)律:在短周期元素中,元素的原子序數(shù)與其主要化合價(jià)的數(shù)值在奇偶性上一般一致,“價(jià)奇序奇,價(jià)偶序偶”。,-45-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,例3(2014廣東改編)甲辛等元素在周期表中的相對(duì)位置如表。甲與戊的原子序數(shù)相差3,戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì),丁與辛屬同周期元素,下列判斷正確的是( ) A.金屬性:丁乙甲 B.原子半徑:辛己庚 C.丙與庚的原子核外電子數(shù)相差14 D.乙的單質(zhì)在空氣中燃燒生成只含離子鍵的化合物,答案,解析,-46-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,技巧點(diǎn)撥: “位構(gòu)性”綜合題的解題方法 解此類(lèi)題,一般分為三步:第一步,根據(jù)題給信息,主要是元素的原子核外電子排布、化合價(jià)、元素性質(zhì)的相對(duì)關(guān)系、元素周期表結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及元素及其化合物的特殊性質(zhì),推斷出元素的具體名稱(chēng);第二步,確定各元素在周期表中的相對(duì)位置;第三步,根據(jù)元素周期律判斷性質(zhì)關(guān)系。,-47-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,跟蹤訓(xùn)練,1.(2015山東煙臺(tái)一模)右表為元素周期表的一部分,X、Y、Z、W均為短周期元素,其中W原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的3倍。下列判斷正確的是( ) A.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:YZW B.含Y元素的鹽溶液一定顯酸性 C.原子半徑:r(W)r(Z)r(Y)r(X) D.X與W的氣態(tài)氫化物可相互反應(yīng)生成離子化合物,答案,解析,-48-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.(2015安徽宣城模擬)如圖X、Y是17世紀(jì)煉金家們畫(huà)的帶有濃厚神秘色彩的兩種同族元素的元素符號(hào)。已知X位于周期表前4周期,Y比X多1個(gè)電子層,X、Y都是生產(chǎn)半導(dǎo)體的材料,X的氫化物XH3有劇毒。下列推測(cè)不正確的是( ) A.原子半徑:XY C.X的氫化物具有強(qiáng)還原性 D.Y與碘同周期,Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比高碘酸(HIO4)的強(qiáng),答案,解析,-49-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.(2014福建理綜)元素周期表中第A族元素的單質(zhì)及其化合物的用途廣泛。 (1)與氯元素同族的短周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 _。 (2)能作為氯、溴、碘元素非金屬性(原子得電子能力)遞變規(guī)律的判斷依據(jù)是 (填序號(hào))。 a.Cl2、Br2、I2的熔點(diǎn) b.Cl2、Br2、I2的氧化性 c.HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性 d.HCl、HBr、HI的酸性,答案,解析,