第第 2 讲讲 元素周期律和元素周期表元素周期律和元素周期表 考纲要求 1.掌握元素周期律的实质；了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。 2.以第 3 周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3.以A 和 A 族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属在 元素周期表中的位置及其性质的递变规律。 考点一 元素周期表 1世界上第一张元素周期表是在 1869 年由俄国化学家门捷列夫绘制完成的，随着科学的不 断发展，已逐渐演变为现在的常用形式。 2原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数核电 荷数质子数核外电子数。 3编排原则 (1)周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。 (2)族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。 4元素周期表的结构 5元素周期表中的特殊位置 (1)分区 分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜 线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。 各区位置：分界线左面为金属元素区，分界线右面为非金属元素区。 分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。 (2)过渡元素：元素周期表中部从B 族到B 族 10 个纵列共六十多种元素，这些元素都 是金属元素。 (3)镧系：元素周期表第 6 周期中，57 号元素镧到 71 号元素镥共 15 种元素。 (4)锕系：元素周期表第 7 周期中，89 号元素锕到 103 号元素铹共 15 种元素。 (5)超铀元素：在锕系元素中 92 号元素铀(U)以后的各种元素。 结构巧记口诀 横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七尚不满。 纵行称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。 一纵一个族，族搞特殊，三纵算一族，占去 8、9、10。 镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属B 族。 说明 指A、A、B、B、B、B、B、； 指B、B、A、A、A、A、A、0。 深度思考 1下面的虚线框中每一列、每一行相当于元素周期表的每一族和每一周期，但它的列数和 行数都多于元素周期表。请在下面的虚线框中用实线画出元素周期表第 1 至第 6 周期的 轮廓，并画出金属与非金属的分界线和第族的轮廓。 答案 2(1)甲、乙是元素周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为 x，则乙的原子序数 不可能是_(填序号)。 Ax2 Bx4 Cx8 Dx18 (2)若甲、乙分别是同一周期的A 族和A 族元素，原子序数分别为 m 和 n，则下列关 于 m 和 n 的关系不正确的是_(填序号)。 Anm5 Bnm22 Cnm29 Dnm15 答案 (1)B (2)B 解析 (1)因前六周期中元素的数目分别为 2、8、8、18、18、32；同一主族中乙的原子 序数可以是 x2、x8、x18、x32，也可以是 x2、x8、x18、x32。(2)对于 第 1、2、3 周期，同一周期的A 族和A 族元素的原子序数只相差 5，而对于第 4、5 周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的A 族和A 族元素的原子序数则相差 15； 而对于第 6、7 周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的A 族和A 族元素的 原子序数则相差 29。 3若 A、B 是相邻周期同主族元素(A 在 B 上一周期)，A、B 所在周期分别有 m 种和 n 种 元素，A 的原子序数为 x，B 的原子序数为 y，则 x、y 的关系为_。 答案 yxm 或 yxn 解析 当 A、B 在 A 族和 A 族时，yxm，当 A、B 在AA 族时， yxn。 反思归纳 元素周期表结构中隐含的两条规律 1同周期主族元素原子序数差的关系 (1)短周期元素原子序数差族序数差； (2)两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差族序数差。两元素分布在过渡元素两侧 时，4 或 5 周期元素原子序数差族序数差10,6 周期元素原子序数差族序数差 24； (3)4、5 周期的A 与A 族原子序数之差都为 11,6 周期为 25。 2同主族、邻周期元素的原子序数差的关系 (1)A 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差 2、8、8、18、18、32； (2)A 族和 0 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差 8、8、18、18、32； (3)AA 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差 8、18、18、32。 题组一 元素周期表结构的考查 1下列各图为元素周期表的一部分，表中的数字为原子序数，其中 M 为 37 的是 ( ) 答案 C 解析 本题常因对元素周期表的结构掌握不牢固造成错误。根据元素周期表中每周期所 含有的元素的种类数分别为 2、8、8、18、18、32，分析比较得出 C 符合题意。 2.如图为元素周期表中前四周期的一部分，若 B 元素的核电荷数为 x，则这五种元素的核电 荷数之和为 ( ) A5x10 B5x C5x14 D5x16 答案 A 反思归纳反思归纳 直接相邻的“”型、 “”型、 “”型原子序数关系 (1) (2) (3) 题组二 元素周期表中元素性质的考查 3右图为元素周期表中短周期的一部分，下列说法正确的是( ) A可能全部是金属元素 B对应单质的活泼性： C的最高价氧化物对应的水化物可能为两性物质 D、的最高价氧化物对应的水化物可能均为强酸 答案 C 解析 B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar A 项错误；B 项，如 N2的活泼性小于 O2；C 项，若为 Al，Al(OH)3是两性氢氧化物； 根据同主族元素性质，D 项错误。 4短周期元素 X、Y、Z、R 在周期表中的位置如图。下列说法正确的是 ( ) A气态氢化物的稳定性：XY B原子半径大小：YZ CX 和 Y 形成的化合物是离子化合物 DZ、R 的最高价氧化物对应的水化物都是强酸 答案 D 解析 根据元素在周期表中的位置推出 X 为 N，Y 为 O，Z 为 S，R 为 Cl。A 项，稳定 性 NH3H2O；B 项，原子半径 OS；C 项，氮的氧化物属于共价化合物；D 项， H2SO4、HClO4均为强酸。 考点二 元素周期律 1定义 元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。 2实质 元素原子核外电子排布周期性变化的结果。 3具体表现形式 项目同周期(左右)同主族(上下) 核电荷数逐渐增大逐渐增大 电子层数相同逐渐增多 原子半径逐渐减小逐渐增大 原子 结构 离子半径 阳离子逐渐减小阴离子逐渐减 小 r(阴离子)r(阳离子) 逐渐增大 化合价 最高正化合价由 17(O、F 除外)负化合 价(8主族序数) 相同 最高正化合价主族序数 (O、F 除外) 元素的金属性 和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强非金属性 逐渐减弱 离子的氧化、 还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 气态氢化物稳 定性 逐渐增强逐渐减弱 性质 最高价氧化物碱性逐渐减弱碱性逐渐增强 对应的水化物 的酸碱性 酸性逐渐增强酸性逐渐减弱 4元素金属性强弱的比较 (1)结构比较法：最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强。 (2)位置比较法Error!Error! (3)实验比较法 Error!Error! 5元素非金属性强弱的比较 (1)结构比较法：最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强。 (2)位置比较法Error!Error! (3)实验比较法 Error!Error! 深度思考 1判断正误，正确的划“” ，错误的划“” (1)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小( ) (2)电子层数越多，半径越大( ) (3)在主族元素中，最高正化合价均等于主族序数( ) (4)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强( ) (5)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强( ) (6)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱( ) (7)在 Mg、Al、NaOH 溶液构成的原电池中，因为 Al 作负极，Mg 作正极，所以 Al 的金 属性大于 Mg( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 2(1)下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是_。 HCl 的溶解度比 H2S 大 HCl 的酸性比 H2S 强 HCl 的稳定性比 H2S 大 HCl 的还原性比 H2S 弱 HClO4的酸性比 H2SO4强 Cl2与铁反应生成 FeCl3，而 S 与铁 反应生成 FeS Cl2能与 H2S 反应生成 S 在周期表中 Cl 处于 S 同周期的右侧 还原性：ClS2 (2)有三种金属元素 A、B、C，在相同条件下，B 的最高价氧化物的水化物的碱性比 A 的最高价氧化物的水化物的碱性强；若将 A、C 相连后投入稀硫酸中，发现 C 表面有明 显气泡产生。则这三种金属元素的原子失电子能力由强到弱的顺序是_。 答案 (1) (2)BAC 解析 (1)元素原子得电子能力的强弱与元素氢化物的溶解性无关，所以不符合题意； 氢化物的酸性强弱和元素原子得电子能力大小没有固定的对应关系，所以也不符合题 意，其他均符合题意。(2)由金属 B 的最高价氧化物的水化物的碱性比 A 的最高价氧化 物的水化物的碱性强，可判断失电子能力 BA；又根据 A 与 C 形成原电池，C 作正极， 可判断失电子能力 AC，故三种金属元素的原子失电子能力 BAC。 题组一 元素性质的直接判断 1依据元素周期表及元素周期律，下列推测正确的是 ( ) AH3BO3的酸性比 H2CO3的强 BMg(OH)2的碱性比 Be(OH)2的强 CHCl、HBr、HI 的热稳定性依次增强 D若 M和 R2的核外电子层结构相同，则原子序数：RM 答案 B 解析 本题考查元素周期表与元素周期律知识，意在考查考生运用元素周期律判断元素 及其化合物性质的能力。硼、碳同周期，硼在碳的左边，故硼酸的酸性弱于碳酸的，A 项错误；镁、铍同主族，镁在下方，故 Mg(OH)2的碱性强，B 项正确；同主族元素从上 到下，其氢化物的热稳定性依次减弱，C 项错误；阴、阳离子电子层结构相同时，阴离 子对应的元素在阳离子对应元素的上一周期，原子序数较小，D 项错误。 2下图是元素周期表的一部分，下列说法正确的是 ( ) A可在灰色区域“甲”中寻找催化剂 B原子半径：XYZ C气态氢化物的稳定性：ZW D工业上电解 X 和 W 形成的化合物的水溶液制备 X 答案 A 解析 A 项，甲区域为过渡元素，常在该区域寻找催化剂，正确；B 项，原子半径 XZY，错误；C 项，气态氢化物稳定性 SiH4(Z)NH3(Y)，错误；D 项，X 和 W 形 成的化合物为 NaCl，电解饱和 NaCl 溶液可制得 H2和 Cl2，不能制得金属钠，错误。 题组二 “原子半径、元素化合价”规律应用 3根据表中短周期元素性质的数据判断，下列说法正确的是 ( ) 元素编号 元素性质 原子半径 /1010m 0.661.361.231.100.991.540.701.18 2157153最高或最低化 合价2313 A.元素形成的化合物具有两