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1、第二节元素周期律 一 原子核外电子的排布1 在同一原子中各电子层之间的关系 升高 远 2 原子核外电子排布规律 1 核外电子一般总是尽先排布在的电子层里 2 每个电子层最多容纳的电子数为个 3 最外层最多容纳电子数不超过个 K层为最外层时不超过个 4 次外层最多容纳的电子数目不超过个 倒数第三层不超过个 能量最低 2n2 8 2 18 32 3 原子核外电子层排布的表示方法 原子或离子结构示意图下面为钠的原子结构示意图 二 元素周期律1 定义 随着原子序数的递增而呈变化的规律 2 实质 元素原子的周期性变化 元素的性质 周期性 核外电子排布 3 主族元素的变化规律 相同依次增加 1 相同 减小
2、 增大 增强减弱减弱增强 减弱增强增强减弱 1 7 增强 减弱 增强 减弱 减弱 增强 减弱 增强 从氟到碘 元素的非金属性越来越弱 而从HF HI的酸性越来越强 这是否矛盾 提示 不矛盾 最高价含氧酸的酸性强弱决定其非金属性强弱 而不是其氢化物的酸性强弱 三 元素周期表和元素周期律的应用1 元素的分区 内填元素符号 2 元素周期表和元素周期律的应用 1 寻找未知元素 2 预测元素的性质 比较同周期 同主族元素的性质 预测未知元素的性质 3 寻找新材料 半导体材料 在附近的元素中寻找 在中寻找优良的催化剂和耐高温 耐腐蚀的合金材料 在周期表中的附近探索研制农药的材料 金属与非金属的分界线 过渡
3、元素 非金属区 1 下列说法肯定不正确的是 某原子K层上只有1个电子 某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍 某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍 某离子的核电荷数与最外层电子数相等A B C D 解析 H原子符合说法 符合说法的离子结构示意图为 可为S2 Cl K Ca2 等 O2 符合说法 答案 B 2 2011 衡阳一次联考 X Y Z是三种短周期元素 在周期表中的位置如右图所示 下列有关说法正确的是 A 原子半径 Z Y XB 氢化物的稳定性X Y Z Y 可能X ZC 最高价氧化物对应的水化物酸性 Z Y XD 三种元素形成的简单离子的半径X Y Z 解析 原子半径 Y Z
4、A错误 根据周期表规律 非金属性Z Y或X Y X和Z无法比较 B正确 C错误 三种元素形成的简单离子的半径Y的大于Z的 D错误 答案 B 3 2010 哈尔滨五中月考 A B C D四种短周期元素的原子半径依次减小 A与C的核电荷数之比为3 4 D分别能与A B C形成电子总数相等的分子X Y Z 下列叙述不正确的是 A X Y Z的稳定性逐渐减弱B A D能形成多种化合物C C D组成的某种化合物在常温下呈液态D X Y Z三种化合物的熔沸点逐渐升高 解析 根据题意 推测D为H A为碳 B为N C为O X Y Z分别为CH4 NH3 H2O 非金属性O N C 故X Y Z的稳定性逐渐增强
5、 A项错误 答案 A 4 2011 皖南8校联考 应用元素周期律分析下列推断 其中正确的组合是 碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低 砹 At 是 A族 其氢化物的稳定性大于HCl 硫与硒 Se 同主族 硒 Se 的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后 水溶液均为酸性 铊 Tl 与铝同主族 其单质一定既能与盐酸反应 又能与氢氧化钠溶液反应 第3周期金属元素的最高价氧化物对应水化物 其碱性随原子序数的增大而减弱A B C D 解析 正确 稳定性HAt HCl 错误 由硫与硒 Se 同主族且硒一定位于S的下方 S的非金属性大于Se 酸性 H2SeO4 H2
6、SO4 正确 NH3溶于水后 水溶液为碱性 错误 Tl的金属性大于Al 所以单质只与盐酸反应 不能与NaOH反应 错误 正确 答案 B 5 A B C D都是短周期元素 原子半径D C A B 其中A B处于同一周期 A C处于同一主族 C原子核内的质子数等于A B原子核内的质子数之和 C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍 试回答下列问题 1 这四种元素分别是 A B C D 2 这四种元素中能形成的气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是 3 A与B形成的三原子分子的化学式是 B与D形成的原子个数之比为1 1的化合物的化学式是 4 A元素的某氧化物与D元素的某含氧化合物反应生成单质的化学方
7、程式是 解析 A B同一周期且r A r B 故A的原子序数比B的小 A C同主族且r C r A 故C在A的下一周期 又r D r C 故D与C同周期且原子序数比C小 根据C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍可知 C为第3周期 A族的硅 D为第3周期 A族的钠 则A为碳 B为氧 答案 1 碳氧硅钠 2 H2O CH4 SiH4 3 CO2Na2O2 4 2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2 1 根据在周期表中的位置 1 同周期元素 从左至右随原子序数的增加 金属性减弱 非金属性增强 2 同主族元素 从上至下 随着原子序数的增加 金属性增强 非金属性减弱 2 根据金属活动性顺序
8、金属的位置越靠前 其金属性越强 3 根据实验 1 元素金属性强弱的比较 根据金属单质与水 或酸 反应的难易程度 越易反应 则对应金属元素的金属性越强 根据金属单质与盐溶液的置换反应 A置换出B 则A对应的金属元素比B对应的金属元素金属性强 根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱 单质的还原性越强 对应阳离子的氧化性越弱 元素的金属性越强 Fe对应的是Fe2 而不是Fe3 根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 碱性越强 则对应金属元素的金属性越强 根据电化学原理 不同金属形成原电池时 作负极的金属活泼 在电解池中的惰性电极上 先析出的金属其对应的元素不活泼 2 元素非金属性强弱的比较 根据
9、非金属单质与H2化合的难易程度 越易化合则其对应元素的非金属性越强 根据形成的氢化物的稳定性 氢化物越稳定 则其对应元素的非金属性越强 根据非金属之间的相互置换 A能置换出B 则A对应的非金属元素的非金属性强于B对应元素的非金属性 根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 酸性越强 则元素的非金属性越强 根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱 单质的氧化性越强 其对应阴离子的还原性越弱 元素的非金属性越强 例1 2010 广东高考 短周期金属元素甲 戊在元素周期表中的相对位置如右表所示 下列判断正确的是 A 原子半径 丙 丁 戊B 金属性 甲 丙C 氢氧化物碱性 丙 丁 戊D 最外层电子数
10、 甲 乙 名师精析 本题考查元素周期表和元素周期律 意在考查考生对元素周期律的理解和应用能力 根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小 则原子半径 丙 丁 戊 A项错误 根据同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强 则金属性 甲丁 戊 由于元素的金属性越强 其氢氧化物碱性越强 故氢氧化物的碱性 丙 丁 戊 C项正确 根据同周期元素从左到右 原子的最外层电子数逐渐增多 则最外层电子数 甲 乙 D项错误 答案 C 1 将甲 乙两种金属的性质相比较 已知 甲与H2O反应比乙与H2O反应剧烈 甲单质能从乙的盐溶液中置换出单质乙 甲的最高价氧化物对应的水化物碱性比乙的最高价氧化物对应的水化物碱性强 与某金属
11、反应时甲原子得电子数目比乙原子得电子数目多 甲单质的熔 沸点比乙的低 能说明甲的金属性比乙强的是 A B C D 答案 B 解析 比较金属性强弱的一般方法是看与酸 或水 反应的剧烈程度 最高价氧化物对应的水化物碱性强弱 置换反应 而不能根据其与金属反应时得电子的数目多少 熔沸点的高低进行比较 2 X Y是元素周期表 A族中的两种元素 下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是 A X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低C X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定D Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来 答案 C 解析 第 A族元素 原子的电子层数越多 非金属性越弱
12、 HF沸点反常地高 A B错误 气态氢化物的稳定性 非金属单质之间的置换关系 是判断非金属性强弱的标准 但是D项要证明的结果恰恰与题目中的要求相反 D错误 同一元素的 位 构 性 关系可表示如下 在具体解题过程中 必须具备以下三个方面的基础 1 结构与位置互推是解题的基础 1 掌握四个关系式 电子层数 周期数 质子数 原子序数 最外层电子数 主族序数 主族元素的最高正价 主族序数 O F除外 负价 主族序数 8 2 熟练掌握周期表中的一些特殊规律 各周期元素种数 稀有气体元素的原子序数及在周期表中的位置 同主族上下相邻元素原子序数的关系 2 性质与位置互推是解题的关键熟悉元素周期表中同周期 同
13、主族元素性质的递变规律 主要包括 1 元素的金属性 非金属性 2 气态氢化物的稳定性 3 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 3 结构和性质的互推是解题的要素 1 电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性强弱 2 同主族元素最外层电子数相同 化学性质相似 3 正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点 4 判断元素金属性和非金属性 例2 短周期元素W X Y Z在元素周期表中的位置如图所示 下列说法中 正确的是 A W的最高价氧化物对应的水化物是强酸B Y的原子半径在同周期主族元素中最大C W的非金属性比Z的弱D Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强 名师精析 根据四种元素在周期表
14、中的相对位置关系 可以推断X为He Y为F Z为S W为Cl Cl的最高价氧化物对应的水化物HClO4是强酸 A正确 同周期元素从左到右原子半径逐渐减小 因此Y的原子半径在同周期主族元素中最小 B错误 同周期元素从左到右非金属性逐渐增强 因此非金属性W Z C错误 S为 A族元素 A族元素中O的气态氢化物最稳定 D错误 答案 A 对 位 构 性 三者关系的考查综合性强 难度大 要求对元素周期律的实质和元素周期表的结构熟练掌握 做到 心中有表 才能熟练解题 3 根据下表中有关短周期元素性质的数据 判断下列说法不正确的是 A 和 和 分别处于同一主族B 元素 处于第3周期 A族C 元素 与元素 形
15、成的化合物中不可能存在共价健D 元素 对应的氢氧化物可能具有两性 解析 根据原子半径和主要化合价可以判断出 分别是Li P Na N元素 进而推断出 分别是O Mg Cl B元素 选项A和B正确 元素 与元素 形成的化合物有Na2O和Na2O2 Na2O2中既存在离子键又存在非极性共价键 C项错误 D项中由于元素B在周期表中处于金属和非金属交界线附近 且与Al处于同一族中 它们之间性质有相似之处 因此D项正确 答案 C 4 2011 浏阳一中月考 X Y Z W均为短周期元素 它们在元素周期表中的位置如下图所示 若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍 下列说法中正确的是 A 氢化物的稳定性
16、 X YB 最高价氧化物对应的水化物的酸性 W YC 4种元素的单质中 W单质的熔 沸点最高D 干燥的W单质具有漂白性 解析 由Y原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍可知Y为碳元素 则X为硼元素 Z为磷元素 W为硫元素 由同一周期从左到右非金属性依次增强可知 气态氢化物的稳定性 Y X A错误 最高价氧化物对应的水化物的酸性 H2SO4 H2CO3 B正确 金刚石 即Y的单质 熔 沸点最高 C错误 干燥的硫单质无漂白性 D错误 答案 B 1 同周期元素的粒子同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小 稀有气体元素除外 如Na Mg Al Si Na Mg2 Al3 S2 Cl 2 同主族元素的粒子同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大 如Li Na K Li Na K 3 电子层结构相同的粒子电子层结构相同 核外电子排布相同 的离子半径随核电荷数的增加而减小 如O2 F Na Mg2 Al3 4 同种元素形成的粒子同种元素原子形成的粒子电子数越多 半径越大 如Fe3 Fe2 Fe H H H 5 电子数和核电荷数都不同的粒子 可通过一种参照物
