高考化學一輪復習 專題七 元素周期律和元素周期表 考點二 元素周期表及應用教學案
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1 元素周期表編排原則 (1)周期:將電子層數(shù)相同的元素,按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行,這樣每個橫行為一個周期。 (2)族:將不同橫行(即周期)中最外層電子數(shù)相同的元素,按電子層數(shù)遞增的順序由上到下排成縱列,這樣每個縱列為一族。 2 元素周期表的結(jié)構(gòu) (1)周期(7個橫行,7個周期) (2)族(18個縱行,16個族) (3)元素周期表中元素的分區(qū) 學霸巧學卡 對元素周期表結(jié)構(gòu)的深度理解 (1)由于元素的金屬性和非金屬性沒有嚴格的界線,因此,位于分界線附近的元素,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,如Al既能與堿反應也能與酸反應。 (2)元素周期表分界線左側(cè)區(qū)域?qū)俳饘僭兀獺元素除外。 (3)周期表18個縱行是16個族,第8、9、10縱行為一族,稱為Ⅷ族,既不是主族,也不是副族,所以,在描述元素在Ⅷ族時,不要寫成ⅧA或ⅧB。 (4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族原子序數(shù)的差值不一定是1,在2、3周期中差值為1,在4、5周期中由于存在過渡元素,差值為11,在6、7周期中存在鑭系或錒系,差值為25。 (5)最外層電子數(shù)相同的元素不一定在同一主族,如K、Cr、Cu。 (6)含元素種數(shù)最多的周期是第六周期,有32種元素;含元素種類最多的族是ⅢB族,共有32種元素,形成化合物種類最多為ⅣA族。 1.思維辨析 (1)最外層電子數(shù)是2的元素,都是ⅡA族元素。( ) (2)根據(jù)最高正化合價與族序數(shù)的關系可知,氧元素的最高正價為+6價。( ) (3)元素周期表中鑭系、錒系都占據(jù)同一格,它們都是同位素。( ) (4)原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),該規(guī)律對任何微粒都成立。( ) (5)鐵位于元素周期表的第4周期ⅧB族。( ) (6)原子序數(shù)為29的元素位于元素周期表的第四周期ⅠB族。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6)√ 2.下列關于元素周期表的說法,正確的是( ) A.元素周期表的第8、9、10三縱列合稱Ⅷ族,Ⅷ族是元素周期表所有族中元素種類最多的族 B.元素周期表中的所有副族元素都是金屬元素,副族包含過渡元素和Ⅷ族 C.金、銀、銅、鐵、鈉五種金屬元素中,只有鈉屬于主族元素 D.O、S、Na、K原子半徑依次增大;KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3的堿性逐漸增強 答案 C 解析 A項,ⅢB是元素周期表中元素種類最多的族,故A錯;B項,過渡元素包括所有的副族元素和Ⅷ族元素,故B錯;D項,堿性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3,故D錯。 [考法綜述] 本考點要求考生熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu),據(jù)結(jié)構(gòu)推測元素在周期表中的位置、原子序數(shù)或考查元素及其化合物性質(zhì)及微粒之間的相互關系等,題目綜合性較強,屬中等難度。 命題法1 元素位置與原子序數(shù)的關系 典例1 已知X、Y、Z三種主族元素在周期表中的位置如圖所示,設X的原子序數(shù)為a。則下列說法不正確的是( ) A.Y與Z的原子序數(shù)之和可能為2a B.Y的原子序數(shù)可能為a-17 C.Z的原子序數(shù)可能為a+31 D.X、Y、Z一定為短周期元素 [解析] X、Y、Z為主族元素,Y一定不在第一周期,所以D項錯誤;若Y、X、Z分別位于第三、四、五周期的右邊,則Y的原子序數(shù)為a-17,Y與Z的原子序數(shù)之和為2a;若Y、X、Z分別位于第四、五、六周期的右邊,Z的原子序數(shù)為a+31。 [答案] D 【解題法】 元素位置與原子序數(shù)的關系總結(jié) (1)周期尾序推算法 首先熟記各周期0族元素原子序數(shù),然后拿已知元素原子序數(shù)去比較。 He:2 Ne:10 Ar:18 Kr:36 Xe:54 Rn:86 ①若比相應的稀有氣體元素的原子序數(shù)多1或2,則應處在下一周期的第ⅠA或ⅡA族,如88號元素,88-86=2,則應在第七周期第ⅡA族。 ②若比相應的稀有氣體元素的原子序數(shù)少1~5時,則應在第ⅦA~ⅢA族,如82號元素在第六周期第ⅣA族。 (2)同主族上下周期元素的原子序數(shù)關系 ①若在ⅠA族或ⅡA族,原子序數(shù)之差為上周期所包含的元素種數(shù)。即第ⅠA、ⅡA族的元素下一周期元素的原子序數(shù)等于上一周期元素的原子序數(shù)+上一周期元素種類數(shù)。 ②若在ⅢA~ⅦA族,原子序數(shù)之差為下一周期所包含的元素種數(shù)。即第ⅢA~0族的元素的原子序數(shù)等于上一周期元素的原子序數(shù)+下一周期元素種類數(shù)。 ③圖示關系 特別提醒:熟記第2周期至第6周期所包含的元素種數(shù)分別是2、8、8、18、18、32。 (3)同周期的左右主族元素原子序數(shù)之間的關系 ①前三周期的所有元素中相鄰主族元素的原子序數(shù)差值為1。 ②第4周期以后只有ⅡA族和ⅢA族元素之間的差值不為1,第4、5周期第ⅡA族和第ⅢA族元素之間的差值為11,第6、7周期第ⅡA族和第ⅢA族元素之間的差值為25。 (4)“奇偶”法 周期表中原子序數(shù)為奇數(shù)的元素所在的族也為奇數(shù),最高化合價和最低化合價也是奇數(shù);原子序數(shù)為偶數(shù)時所在的族為偶數(shù)或0族,最高化合價和最低化合價為偶數(shù)或0。 命題法2 等電子微粒的判斷與應用 典例2 用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分別表示含有18個電子的八種微粒(離子或分子),請回答下列問題: (1)A元素是________、B元素是________、C元素是________(用元素符號表示)。 (2)D是由兩種元素組成的雙原子分子,其分子式是________,含有的化學鍵是________。 (3)E是所有含18個電子的微粒中氧化能力最強的分子,其分子式是________,其與水反應的化學方程式為________________________________。 (4)F是由兩種元素組成的三原子分子,其分子式是________,其電子式和電離方程式分別為____________________________________。 (5)G分子中含有4個原子,其分子式是________。 (6)H分子中含有8個原子,其分子式是________。 [解析] 18電子微粒來源大體分為三部分:一是第三周期的氣態(tài)氫化物及失去H+的對應離子;二是第四周期的金屬陽離子;三是由第二周期氣態(tài)氫化物去掉一個氫原子后,兩兩結(jié)合得到的分子。陰離子有P3-、S2-、HS-、Cl-;陽離子有K+、Ca2+;分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等,結(jié)合題目所給條件,不難確定所需答案。 [答案] (1)K Cl S (2)HCl 極性共價鍵 (3)F2 2F2+2H2O===4HF+O2 (4)H2S HH,H2SH++HS-,HS-H++S2- (5)H2O2(或PH3) (6)C2H6 【解題法】 常見的等電子微粒 (1)等電子微粒的書寫方法 ①首先要找出所要書寫的相應電子數(shù)目的稀有氣體元素的原子。 ②然后再根據(jù)“陰上陽下稀居中”的思維順序,找出與稀有氣體元素同周期的元素形成的陰離子和下一周期的主族元素形成的陽離子。 ③寫出陰離子所對應的元素的氫化物分子。 ④若氫化物能自偶電離,則寫出其電離生成的離子。如水可電離生成H3O+和OH-,氨能電離生成NH和NH。 ⑤再寫出特殊情況的等電子微粒。 (2)常見等電子微??偨Y(jié) ①“10電子”的微粒 ②“18電子”的微粒 ③其他等電子數(shù)的微粒 “9電子”的微粒:—OH、—NH2、—CH3(取代基)、—F; “14電子”的微粒:Si、N2、CO、C2H2、HCN、CN-; “2電子”的微粒:He、H-、Li+、Be2+、H2。 ④質(zhì)子數(shù)及核外電子總數(shù)均相等的微粒 a.Na+、NH、H3O+;b.HS-、Cl-;c.F-、OH-、NH;d.N2、CO。 命題法3 原子結(jié)構(gòu)與位置的關系 典例3 X和Y是短周期元素,二者能形成化合物X2Y3,若Y的原子序數(shù)為n,則X的原子序數(shù)不可能是( ) A.n-8 B.n-3 C.n-1 D.n+5 [解析] 由化學式X2Y3可知,X為+3價,Y為-2價,即X可能為第ⅢA族或第ⅤA族元素。有如下幾種可能 (1)ⅢA ?、鯝 (2)ⅤA ⅥA X Y X Y 5B 8O 7N 8O 13Al 16S 15P 16S 據(jù)以上分析,可知答案為A。 另解:由化學式X2Y3知,X、Y的原子序數(shù),一個為奇數(shù)一個為偶數(shù),根據(jù)“序、價”規(guī)律可判斷A項正確。 [答案] A 【解題法】 “序、層”“序、價”規(guī)律 (1)“序、層”規(guī)律 ①若一種陽離子與一種陰離子電子層數(shù)相同,則“陰前陽后”,陰離子在前一周期,陽離子在后一周期,陽離子的原子序數(shù)大。 ②同周期元素的簡單陽離子與陰離子相比,陰離子原子序數(shù)大。 (2)“序、價”規(guī)律 在短周期元素中,元素的原子序數(shù)與其主要化合價的數(shù)值在奇偶性上一般一致,“價奇序奇,價偶序偶”。 1.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示。已知Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍,下列說法正確的是( ) A.原子半徑:X- 配套講稿:
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