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1、【专题三】 元素周期律 元素周期表【考点突破】考点 1 原子结构1.原子组成( )XAZ质序 数 决 定 元 素 的 化 学 性决 定 主 族最 外 层 电 子 数决 定 周 期 序 数电 子 层 数个带 负 电 荷核 外 电 子 数 决 定 元 素 的 同 位 素个中 子 元 素 的 种 类决 定 核 电 荷 数个质 子带 正 电 荷原 子 核 :)(:(;)(ZA2.等量关系(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 。(2)质子数(Z)=核外电子数= 核电荷数=原子序数。(3)阳离子所带电荷数= 阳离子核内质子数 -阳离子核外电子数。(4)阴离子所带电荷数= 阴离子核外电子数 -阴离
2、子核内质子数。方法点击 原子结构是高考的热点之一，解决此类问题关键在于抛开题目所给新信息的干扰，弄清( )的含义，掌握质子数、中子数、质量数、核外电子数之间的关系，只有这样才能XAZ顺利解答问题，在解题时一定要看清题干要求。规律与特例：规律学习是主线，特性特点往往是考点，所以我们在学习中还要掌握元素原子结构的特征规律。核电荷数为 118 的元素的原子结构是大纲和高考重点要求与考查的内容，熟练掌握其结构特征，尤其是核外电子排布是快速判断元素的前提和基础。1.规律：(1)最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有 Be、Ar。(2)最外层电子数是次外层电子数 2 倍的原子是 C；3 倍的是 O；4 倍
3、的是 Ne；1/2 倍的是Li、 Si。(3)电子层数跟最外层电子数相等的原子有 H、Be、Al。(4)最外层电子数是电子层数 2 倍的原子是 He、C、S；3 倍的是 O。2.特性：核电荷数为 118 的元素的特征性质：(1)气态密度最小，原子核中只有质子没有中子，原子序数、电子层数、最外层电子数三者均相等的是 H。(2)单质硬度最大，熔沸点最高，形成化合物种类最多，正负化合价代数和为零且气态氢化物中含氢百分率最高的元素是 C。(3)原子半径最大的是 K，最小的是 H。(4)单质与水反应生成氧气，气态氢化物最稳定，只有负价而无正价的是 F。考点 2 元素与同位素、同素异形体、同分异构体、同系
4、物的联系与区别元素 同位素 同系物 同分异构体 同素异形体概念具有相同核电荷数(即质子数) 的同一类原子的总称质子数相同，中子数不同的原子互称为同位素结构相似，分子之间相差 n个CH 2 化合物互称为同系分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体同种元素形成的不同单质物存在范围 宏观 原子 有机物 有机物 单质方法点击 区分以上概念，首先需要明确各概念所使用的范畴，如同位素是指原子，同素异形体是指单质，同分异构体、同系物一般适用于有机物，然后抓住概念的实质进行区分，否则容易混淆。考点 3 元素周期律、元素周期表1.元素周期表 稀 有 气 体 元 素零 族 仅 由 长 周 期 元 素 构 成个
5、副 族 共 同 构 成由 短 周 期 和 长 周 期 元 素个 主 族十 六 个 族十 八 个 纵 行 种 元 素最 多 容 纳周 期第不 完 全 周 期 种 元 素周 期第 种 元 素周 期第种 元 素周 期第长 周 期 种 元 素周 期第种 元 素 周 期第种 元 素周 期第短 周 期七 个 周 期七 个 横 行元 素 周 期 表 : )(7 )(:)( 327:)32(6 ),18(5,18(4:),82,:)( VIBIA2.元素周期律元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，这个规律叫做元素周期律。这里所讲的元素性质是指元素的原子半径、元素的化合价、元素的化学性质，即元素的金属性和
6、非金属性。如表：内容 同周期元素(从左到右) 同主族元素(从上到下)核电荷数 递增 增大电子层数 相同 增多最外层电子数 增多 相同原子结构 原子半径 逐渐减小(1e -8 e-) 逐渐增大主要化合价 最高正价由+1+7最低负价由-4-1 最高正价、最低负价相同最高正价=族序数最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性减弱酸性增强 碱性增强酸性减弱稳定性 增强 减弱非金属的气态氢化物 形成难易 难 易 易 难单质的氧化性或还原性 还原性减弱氧化性增强 还原性增强氧化性减弱元素性质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方法点击 1.注意：(1)F 没有正
7、价；O 除氟化物外，一般不显正价；金属元素一般无负价。主族元素最高正价 =最外层电子数=族序数；主族元素最低负价=最外层电子数-8=族序数-8。(2)非金属性的正价有多种，一般是由共用电子对的偏移形成的。简单的阴离子的价态均是最低负价，如 S2-、Cl -、P 3-等。所以我们在用化合价判断元素在周期表中位置时，一定要分清是否为最高正价和最低负价，如某主族元素 R 的化合物为 Na2R、RO 2，则 R 在元素周期表中的位置为_。此题就不能用 RO2 中 R 的+4 价来确定 R 在元素周期表中的位置，因为不能确定 RO2 中 R 的+4 价是最高正价。2.规律：(1)“阴上阳下”规律具有相同
8、电子层结构的离子，阴离子元素在阳离子元素的上一个周期。如：“X m+”“Yn-”的电子层结构相同，则 X 元素在 Y 元素的下一个周期，故原子序数 XY。(2)“序差”规律同一周期A 与A 族元素的原子序数可能相差 1(2、3 周期)或 11(4、5 周期) 或 25(6、7 周期)。相邻周期，同一主族元素的原子序数可能相差 2、8、18、32。若 A、B 是同族相邻周期元素，A、B 所在周期分别有 m 和 n 种元素，A 的原子序数为 x，B的原子序数为 y，若 A 在 B 的上一周期。当：A、B 在与A 或A 族时，y=x+mA、B 在与A0 族时，y=x+n3.由原子序数确定元素位置例如
9、：84 号元素、88 号元素在周期表中的位置首先确定零族元素的原子序数，方法：每一周期所容纳的元素种类为2、8、8、18、18、32、32，计算出与 84 比较接近的零族元素的原子序数，第 6 周期零族元素是 86 号元素，然后 84 与 86 比较得出结论，84 号元素是第 6 周期A 族；同理 88 号元素是第 7 周期A 族。考点 4 元素的“位构 性”之间的关系 (如下图所示)方法点击 本考点是无机化学的核心知识，因此是高考中每年必考的重点知识。在复习中一定要抓住元素的“位 构性”之间的关系,掌握一点来推测另两点。例：A、B、C 、 D 是四种短周期元素，已知 A、C 同主族，B、D
10、同周期，A 的气态氢化物比 C 的气态氢化物稳定，B 的阳离子比 D 的阳离子氧化性强，若 B 的阳离子比 C 的阴离子少一个电子层，下列比较中不正确的是( )A. 原子序数：ABCDB. 原子半径：DBCAC. 单质熔点：BD，CAD. 最高价氧化物对应水化物的酸碱性： AC，DB首先由题意确定 A、B、C、 D 在元素周期表中的位置：如图，根据元素周期律及元素周期表就可以推出正确选项为 A。考点 5 电子数相同的粒子1.核外电子总数为 2 的粒子：He、H -、Li +、Be 2+。2.核外电子总数为 10 的粒子分子： CH4、NH 3、H 2O、HF 、Ne。阳离子： Na+、Mg 2
11、+、Al 3+、 、H 3O+。4N阴离子： N3-、O 2-、F -、OH -、 。23.核外电子总数为 18 的粒子分子： SiH4、PH 3、H 2S、 HCl、Ar、F 2、H 2O2、C 2H6、CH 3OH、CH 3F、N 2H4 等。阳离子： K+、Ca 2+。阴离子： S2-、HS -、Cl -、 。24.核外电子总数及质子数均相等的粒子：Na+、 、H 3O+。4NF-、OH -、 。2HS-、Cl -。N2、 CO、C 2H2。C6H6、B 3N3H3。方法点击 在学习电子数相同的粒子时，一定要利用元素周期表这一化学工具。如：10 电子粒子在元素周期表中以 10 电子的 N
12、e 原子向后推有： Na+、Mg 2+、Al 3+；向前推有 N3-、O 2-、F -、OH -、 、 、H 3O+、CH 4、NH 3、H 2O、HF 。24N18 电子的应以 Ar 向前后扩散，但不要忘记 (9+9=18)如：F2、H 2O2、C 2H6、CH 3OH、CH 3F、N 2H4 等。形成一定的思维定式可以提高做题的速度,但有时要打破自己的这种思维定式。例如：(2005 全国高考理综 ) 甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的粒子，它们的电子总数相等。已知甲、乙、丙为双原子分子或负二价双原子阴离子，丁为原子。(1)丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，反应的化学方程
13、式是_。(2)乙在高温时是一种还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途：_。(3)在一定条件下，甲与 O2 反应的化学方程式是 _。(4)丁的元素符号是_，它的原子结构示意图为_ 。(5)丁的氧化物的晶体结构与_的晶体结构相似。我们看到此题中有等电子的粒子就想到 10 电子体、18 电子体，但按 10 电子体、18 电子体推不出正确结论，所以我们要打破这种思维定式，重新找突破口：丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，经排查知中学化学中常见的这种反应是：电石与水反应生成可燃性气体 C2H2，这样此题就迎刃而解。丙为 有 14 个电子，甲、乙、丁也含2C14 个电子，依题
14、意得：甲为 N2、乙为 CO、丁为 SiO2。考点 6 粒子半径大小比较1.一般电子层数越多，其半径越大极少数例外，如 r(Li)NaKRbB.沸点：NH 3PH3H2O HFD.酸性：HClOH 2SO4H3PO4H 2CO3答案：A解析：本题考查元素周期律知识。由于 NH3 分子间含有氢键，沸点出现反常情况：PH3AsH 3SbH 3NH 3。热稳定性: HFH 2OPH 3SiH 4，和元素的非金属性一致。酸性：一般规律非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强，即 HClO4H 2SO4H 3PO4H 2CO3。3.(北京西城抽样测试) 下表为元素周期表短周期的一部分。下列有关 A、B 、C、
15、D、E 五种元素的叙述中，不正确的是( )A.A 与 B 形成的阴离子可能有： 、23AB24B.E 的氢化物的沸点比 C 的氢化物的沸点高C.D 在过量的 B 中燃烧的主要产物为 DB2D.A 与 E 形成的化合物是非极性分子答案：B解析：本题以元素周期表为推断工具，考查了元素化合物的性质，由题给表为元素周期表短周期的一部分，可知 A 是 C 元素，B 是 O 元素，C 为 F 元素，D 是 S 元素，E 是 Cl 元素。所以 A 与 B 形成的阴离子较多(有机物) ，A 项中是碳酸根和草酸根；HF 分子间有氢键，所以沸点：HFHCl;C 在过量的 O2 中燃烧的主要产物为 CO2；CCl 4 是非极性分子。4. 运用元素周期律分析下面的推断。其中错误的是( )A.已知 Ra 是第 7 周期、A 族的元素，故 Ra(OH)2 的碱性比 Mg(OH)2 的碱性强B.已知 As 是第 4 周期、A 族的元素，故 AsH3 的稳定性比 NH3 的稳定性强C.已知 Cs 的原子半径比 Na 的大，故 Cs 与水反应比 Na 与水反应更剧烈D.已知 Cl 的核电荷数比 Al 的核电荷数大，故 Cl 的原子半径比 Al 的原子半径小答案：B解析：本题运用元素周期律分析解决问题。每一主族，随着原子序数的递增，金属性逐渐增
