元素周期律和元素周期表1 1三年三年3030考考 高考指数高考指数:1.1.了解元素周期表的结构了解元素周期表的结构( (周期、族周期、族) )及其应用。及其应用。2.2.掌握元素周期律的实质。掌握元素周期律的实质。3.3.掌握同一周期、同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的掌握同一周期、同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。关系。4.4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律。了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律。一、元素周期表一、元素周期表1 1原子序数原子序数原子序数原子序数=_=_=质子数质子数=_=_2 2元素周期表的两个编排原则元素周期表的两个编排原则 元素的元素的_相同相同(1)(1)周期周期横行横行 左左右：右：_递增递增核电荷数核电荷数核外电子数核外电子数电子层数电子层数原子序数原子序数 元素的元素的_相同相同(2)(2)族族纵行纵行 上上下：下：_递增递增3 3元素周期表的结构元素周期表的结构33短短4 4长长“7”7”不全，不全，7 7主主7 7副副和和0 0(1)7(1)7个周期个周期(7(7个横行个横行) )。最外层电子数最外层电子数电子层数电子层数每周期最多容纳元素数目每周期最多容纳元素数目第四周期第四周期1818种元素。种元素。第一周期第一周期2 2种元素。种元素。 周周 期期短周期短周期 长周期长周期第二周期第二周期8 8种元素。种元素。第三周期第三周期8 8种元素。种元素。第五周期第五周期1818种元素。种元素。第六周期第六周期3232种元素。种元素。第七周期最多容纳第七周期最多容纳3232种元素。种元素。每周期每周期0 0族元素及其原子序数族元素及其原子序数周期周期1 12 23 34 45 56 6元素元素氦氦(He)(He) 氖氖(Ne)(Ne) 氩氩(Ar)(Ar) 氪氪(Kr)(Kr) 氙氙(Xe)(Xe) 氡氡(Rn)(Rn) 元素元素原子原子序数序数 _101018183636545486862 2(2)16(2)16个族个族(18(18个纵行个纵行) )。主族：由短周期元素和长周期元素组成的族。主族：由短周期元素和长周期元素组成的族。列序列序1 12 213131414151516161717族序族序_AAAAAAAAAAAAA A 副族：完全由长周期元素组成的族。副族：完全由长周期元素组成的族。第第族：包含族：包含_。00族：又称稀有气体元素，为第族：又称稀有气体元素，为第_纵行。纵行。列序列序3 34 45 56 67 711111212族序族序_ _ _ _ _ _ _BBBBBBBBBBBBBB第第8 8、9 9、1010三个纵行三个纵行1818二、元素周期律二、元素周期律1.1.元素周期律元素周期律“一增一变一增一变”元素的性质随着元素的性质随着_而呈周期性变化的规律。而呈周期性变化的规律。2.2.元素周期律的实质元素周期律的实质元素原子元素原子_的周期性变化。的周期性变化。原子序数的递增原子序数的递增核外电子排布核外电子排布3.3.主族元素的周期性变化规律主族元素的周期性变化规律内容内容 同周期同周期( (从左到右从左到右) )同主族同主族( (从上到下从上到下) )原原子子结结构构元元素素的的性性质质电子层数电子层数 相同相同依次增加依次增加 最外层电子数最外层电子数依次增加依次增加1 1个个相同相同 原子半径原子半径逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大金属性金属性逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强非金属性非金属性逐渐增强逐渐增强逐渐减弱逐渐减弱主要化合价主要化合价最高正价：最高正价：+1+7+1+7负化合价：主族序数负化合价：主族序数-8-8最高正价数最高正价数= =主族主族序数序数(O(O、F F除外）除外）三、元素周期表和元素周期律的应用三、元素周期表和元素周期律的应用1.1.元素周期表的分区元素周期表的分区(1)(1)分界线：金属元素与非金属元素分界线：金属元素与非金属元素( (氢除外氢除外) )分界线是沿着分界线是沿着_与与_。AlAl、GeGe、SbSb、PoPoB B、SiSi、AsAs、TeTe、AtAt(2)(2)各区位置。各区位置。族族 1 12 23 34 45 56 67 7A A A A A A AA A A A A A A0 0周周期期 稀稀有有气气体体元元素素 B B AlAl SiSi GeGe AsAs SbSb TeTe PoPo AtAt 元素元素 元素元素 非金属非金属 金属金属金属性最强的元素位于元素周期表左下角，是金属性最强的元素位于元素周期表左下角，是_元素。元素。非金属性最强的元素位于元素周期表右上角，是非金属性最强的元素位于元素周期表右上角，是_元素。元素。2 2科学预测科学预测为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。FrFrF F3 3寻找新材料寻找新材料将下面左右两侧对应内容连线。将下面左右两侧对应内容连线。分界线附分界线附 近元素近元素过渡元素过渡元素氟、氯、氟、氯、 硫、硫、 磷等元素磷等元素a.a.优良催化剂和耐高温、优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料耐腐蚀的合金材料b.b.研制农药的材料研制农药的材料c.c.半导体材料半导体材料 元素金属性和非金属性强弱的判断依据元素金属性和非金属性强弱的判断依据1.1.元素金属性强弱的判断依据元素金属性强弱的判断依据(1)(1)根据元素在周期表中的位置。根据元素在周期表中的位置。同周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱；同周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱；同主族元素，从上到下，金属性逐渐增强。同主族元素，从上到下，金属性逐渐增强。(2)(2)根据金属活动性顺序表：一般排在前面的金属金属性较强，如根据金属活动性顺序表：一般排在前面的金属金属性较强，如金属性金属性AlFeAlFe。(3)(3)根据原电池反应：原电池中作负极的金属一般金属性较强。根据原电池反应：原电池中作负极的金属一般金属性较强。(4)(4)根据相关物质的性质。根据相关物质的性质。依据依据结论结论 单质与水单质与水( (或酸或酸) )反应反应置换出氢气的难易置换出氢气的难易 越易者金属性越强越易者金属性越强 单质与盐溶液的置换单质与盐溶液的置换反应反应 一般活泼金属能置换不活泼金属一般活泼金属能置换不活泼金属( (钾、钾、钙、钠等极活泼金属除外钙、钠等极活泼金属除外) )。如根据。如根据Fe+Fe+CuCu2+2+=Fe=Fe2+2+Cu+Cu可知，金属性可知，金属性FeCuFeCu 可总结为：可总结为：“易失碱强，金属性强易失碱强，金属性强”依据依据结论结论 最高价氧化物对应的最高价氧化物对应的水化物碱性强弱水化物碱性强弱 碱性越强者金属性越强。如由碱性碱性越强者金属性越强。如由碱性NaOHAl(OH)NaOHAl(OH)3 3可知，金属性可知，金属性NaAlNaAl 2.2.元素非金属性强弱的判断依据元素非金属性强弱的判断依据(1)(1)根据元素在周期表中的位置。根据元素在周期表中的位置。同周期元素，从左到右，非金属性逐渐增强；同周期元素，从左到右，非金属性逐渐增强；同主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱。同主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱。 (2) (2)根据相关物质的性质。根据相关物质的性质。依据依据结论结论 单质与氢气化合的难易或单质与氢气化合的难易或生成氢化物的稳定性生成氢化物的稳定性 越易与氢气化合、氢化物越稳越易与氢气化合、氢化物越稳定者，非金属性越强定者，非金属性越强 对应单质氧化性的强弱对应单质氧化性的强弱 一般地，单质的氧化性越强，一般地，单质的氧化性越强，其对应非金属元素的非金属性其对应非金属元素的非金属性越强。如根据越强。如根据ClCl2 2+2I+2I- -=2Cl2Cl- -+I+I2 2可知，非金属性可知，非金属性ClIClI 依据依据结论结论 气态氢化物的还原性或对应气态氢化物的还原性或对应阴离子的还原性强弱阴离子的还原性强弱 还原性越强，非金属性越弱还原性越强，非金属性越弱 最高价氧化物对应的水化物最高价氧化物对应的水化物酸性强弱酸性强弱 酸性越强者非金属性越强。酸性越强者非金属性越强。如由酸性如由酸性H H2 2SOSO4 4HH2 2COCO3 3可知，可知，非金属性非金属性SCSC 可总结为：可总结为：“易得酸强，非金性强易得酸强，非金性强”【高考警示钟】【高考警示钟】(1)(1)元素金属性、非金属性的强弱与元素原子失去或得到电子元素金属性、非金属性的强弱与元素原子失去或得到电子的难易程度有关，与失去或得到电子的数目无关。如的难易程度有关，与失去或得到电子的数目无关。如NaNa在反在反应中失去应中失去1 1个电子，个电子，AlAl在反应中失去在反应中失去3 3个电子，但是金属性个电子，但是金属性NaAlNaAl。(2)(2)对于对于MgMg、AlAl、NaOHNaOH溶液形成的原电池中，虽然溶液形成的原电池中，虽然AlAl作负极，作负极，但不能说明但不能说明AlAl的金属性比的金属性比MgMg强。因为金属性强弱的判断是根强。因为金属性强弱的判断是根据金属与酸反应放出据金属与酸反应放出H H2 2的难易，此处的电解质溶液为的难易，此处的电解质溶液为NaOHNaOH溶液。溶液。(3)(3)判断非金属性强弱时可以根据最高价氧化物对应水化物的判断非金属性强弱时可以根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，不是最高价氧化物对应的水化物或无氧酸，酸性强弱来判断，不是最高价氧化物对应的水化物或无氧酸，不能作为判断依据。不能作为判断依据。 主族元素微粒半径大小的比较主族元素微粒半径大小的比较1.1.原子半径的三种比较方法原子半径的三种比较方法(1)(1)同一周期元素原子，原子序数越大，原子半径越小。例如同一周期元素原子，原子序数越大，原子半径越小。例如：r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)(2)(2)同一主族元素原子，电子层数越多，原子半径越大。例如同一主族元素原子，电子层数越多，原子半径越大。例如：r(I)r(Br)r(Cl)r(F)r(I)r(Br)r(Cl)r(F)(3)(3)不同周期，不同主族元素的原子。不同周期，不同主族元素的原子。原子半径可根据同主族与同周期原子半径的比较规律解决。原子半径可根据同主族与同周期原子半径的比较规律解决。如比较如比较r(K)r(K)与与r(Mg)r(Mg)原子半径，可利用同主族原子半径，可利用同主族r(K)r(Na)r(K)r(Na)，然，然后利用同周期后利用同周期r(Na)r(Mg)r(Na)r(Mg)可得出可得出r(K)r(Mg)r(K)r(Mg)。2.2.离子半径的四种比较方法离子半径的四种比较方法(1)(1)同种元素的粒子，电子数越多，半径越大。同种元素的粒子，电子数越多，半径越大。例如例如：r(Clr(Cl- -)r(Cl)r(Cl)；r(Fe)r(Fer(Fe)r(Fe2+2+)r(Fe)r(Fe3+3+) )(2)(2)电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。例如例如：r(Or(O2-2-)r(F)r(F- -)r(Na)r(Na+ +)r(Mg)r(Mg2+2+)r(Al)r(Al3+3+) )(3)(3)带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。例如带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。例如：r r(K(K+ +)r(Na)r(Na+ +)r(Li)r(Li+ +);r(S);r(S2-2-)r(O)r(O2-2-) )(4)(4)所带电荷、电子层数都不相同的离子，可选一种离子参照所带电荷、电子层数都不相同的离子，可选一种离子参照比较。例如：比较比较。例如：比较r(Kr(K+ +) )与与r(Mgr(Mg2+2+) )的大小，可选的大小，可选r(Nar(Na+ +) )作参照：作参照：r r(K(K+ +)r(Na)r(Na+ +) )，r(Nar(Na+ +)r(Mg)r(Mg2+2+) )，故，故r(Kr(K+ +)r(Mg)r(Mg2+2+) )。【高考警示钟】【高考警示钟】(1)(1)该部分考试中容易出错的地方是电子层结构相同的微粒半该部分考试中容易出错的地方是电子层结构相同的微粒半径的比较。电子层结构相同的微粒半径看核电荷数，核电荷径的比较。电子层结构相同的微粒半径看核电荷数，核电荷数越大，半径越小；不是核电荷数越大，半径越大。数越大，半径越小；不是核电荷数越大，半径越大。(2)(2)第三周期中离子半径最小的离子为第三周期中离子半径最小的离子为AlAl3 3，可以用于元素推，可以用于元素推断中元素种类的确定。断中元素种类的确定。(3)(3)不是同周期或同主族元素的微粒，比较半径大小时要借助不是同周期或同主族元素的微粒，比较半径大小时要借助于参照物。于参照物。 元素位置、原子结构、元素性质之间的关系元素位置、原子结构、元素性质之间的关系同一元素的同一元素的“位、构、性位、构、性”关系可表示如下：关系可表示如下：1 1结构与位置互推结构与位置互推(1)(1)掌握四个关系式。掌握四个关系式。电子层数周期数电子层数周期数质子数原子序数质子数原子序数最外层电子数主族序数最外层电子数主族序数主族元素的最高正价主族元素的最高正价= =族序数最低负价族序数最低负价= =族序数族序数-8-8(2)(2)掌握三个特殊规律。掌握三个特殊规律。各周期所能容纳元素种数各周期所能容纳元素种数稀有气体的原子序数及在周期表中的位置稀有气体的原子序数及在周期表中的位置同族上下相邻元素原子序数的关系同族上下相邻元素原子序数的关系同族上下相邻元素原子序数差与元素在周期表中的位置有关。同族上下相邻元素原子序数差与元素在周期表中的位置有关。位置位置关系关系实例实例位于过渡元位于过渡元素左侧的主素左侧的主族元素，即族元素，即A A、A A族族同主族、邻周期元同主族、邻周期元素原子序数之差为素原子序数之差为上一周期元素所在上一周期元素所在周期所能容纳元素周期所能容纳元素种数种数钠与钾的原子序数差钠与钾的原子序数差为：为：19-11=8(19-11=8(即钠原即钠原子所在第三周期所能子所在第三周期所能容纳的元素种数容纳的元素种数) )位于过渡元位于过渡元素右侧的主素右侧的主族元素，即族元素，即A AA A族族同主族、邻周期元同主族、邻周期元素原子序数之差为素原子序数之差为下一周期元素所在下一周期元素所在周期所含元素种数周期所含元素种数氯和溴的原子序数之氯和溴的原子序数之差为：差为：35-17=18(35-17=18(溴溴原子所在第四周期所原子所在第四周期所能容纳元素的种数能容纳元素的种数) ) 2 2性质与位置的互推性质与位置的互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：要包括：(1)(1)元素的金属性、非金属性。元素的金属性、非金属性。(2)(2)气态氢化物的稳定性。气态氢化物的稳定性。(3)(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。最高价氧化物对应水化物的酸碱性。3.3.结构与性质的互推结构与性质的互推(1)(1)最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。(2)(2)原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。成化合物的性质。(3)(3)同主族元素最外层电子数相同，性质相似。同主族元素最外层电子数相同，性质相似。【高考警示钟】【高考警示钟】(1)(1)元素元素“位位构构性性”的相互推断类型题目所给的信息较多，的相互推断类型题目所给的信息较多，在审题过程中一定要注意找全信息和信息之间的联系。在审题过程中一定要注意找全信息和信息之间的联系。(2)(2)在题目的已知信息中可能有的元素没有已知信息，难以确在题目的已知信息中可能有的元素没有已知信息，难以确定其名称和结构，这样的题目要通读全题，在题目的所求填定其名称和结构，这样的题目要通读全题，在题目的所求填空的信息中找出对该元素有用的信息。空的信息中找出对该元素有用的信息。【拓展延伸】【拓展延伸】根据原子序数确定元素在周期表中的位置方法根据原子序数确定元素在周期表中的位置方法(1)0(1)0族序数，要熟记。族序数，要熟记。要熟记每周期稀有气体元素的原子序数。要熟记每周期稀有气体元素的原子序数。周期数周期数1 12 23 34 45 56 67 70 0族元素族元素原子序数原子序数2 210101818363654548686118(118(未未发现发现) )(2)(2)比大小，定周期。比大小，定周期。若该原子序数比最邻近的稀有气体原子序数小，则该元素与该稀若该原子序数比最邻近的稀有气体原子序数小，则该元素与该稀有气体元素同周期；若该原子序数比最邻近的稀有气体原子序数有气体元素同周期；若该原子序数比最邻近的稀有气体原子序数大，则该元素在稀有气体元素所在周期的下一周期。大，则该元素在稀有气体元素所在周期的下一周期。(3)(3)求差值，定族数。求差值，定族数。若某元素原子序数比相应稀有气体元素多若某元素原子序数比相应稀有气体元素多1 1或或2 2，则该元素处于该，则该元素处于该稀有气体元素所在周期的下一周期的稀有气体元素所在周期的下一周期的AA族或族或AA族；若比相应稀族；若比相应稀有气体元素少有气体元素少1 15 5，则该元素处于稀有气体元素所在周期的，则该元素处于稀有气体元素所在周期的AAAA族。对于过渡元素族序数的确定另行考虑。族。对于过渡元素族序数的确定另行考虑。