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1、专题五、元素周期律 元素周期表（原创）作者：张余良 工作单位：江苏睢宁县 【专题要点】元素原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的性质，反过来元素在周期表中的位置和元素的性质也反映出原子结构，因此元素在周期表中的位置、原子结构、元素性质三者之间存在着内在的必然联系，元素周期表是学习化学的工具，认识元素周期律，掌握元素的“位、构、性”之间的关系对元素化合物的学习有积极的指导意义，元素周期律是中学化学学科内部起支撑作用的主干知识，也是高考每年必考知识。【考纲要求】（1）了解元素、核素和同位素的含义。（2）了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。（3
2、）了解原子核外电子排布。（4）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。（5）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。（6）以IA和VIIA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。（7）了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。（8）了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。【教法指引】基本理论是化学主干知识，是学习元素化合物知识的理论基础，是中学化学的灵魂。在高考中占有很重要的地位，是每年高考的热点、重点和难点。复习本专题时注意元素的位构性三者关系在高考中经常出现，应予以关注。建议复习时要全面、熟练地掌握
3、元素周期表、元素周期表及其性质变化规律。原子结构与元素周期表的关系非常重要，解题时审题要仔细，题意要清楚，化学用语要准确，杜绝非知识性的错误。【知识网络】一、原子结构1. 2、元素、核素、同位素（1）元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。包括质子数相同的各种原子或离子（游离态和化合态）（2）核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。（3）同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。二、元素周期律和周期表 2、元素“位一构一性”之间的关系3、判断非金属性的强弱1.最高价氧化物对应水化物酸性强弱2.与H2化合的难易及生成氢化物稳定性3.活泼非金属能置换出较不
4、活泼非金属单质4.阴离子还原性强弱5.与变价金属反应产物中金属的价态6.电解时，在阳极先产生的为非金属性弱的单质判断金属性的强弱1.最高价氧化物水化物碱性强弱2. 与水或酸反应，置换出H2的难易3.活泼金属能从盐溶液中置换出不活泼金属4.阳离子氧化性强弱5.原电池中负极为活泼金属，正极为较不活泼金属6.电解时，在阴极先析出的为不活泼金属7.依据元素周期表，同周期从左到右金属性依次减弱，同主族从上到下依次增强 三、化学键1、离子键共价键概念使阴、阳离子结合成化合物的静电作用原子之间通过共用电子所形成的相互作用成键粒子阴、阳离子原子成键性质静电作用共用电子对两原子的电性作用成键条件一般活泼金属（I
5、A、IIA族）与活泼非金属（VIA、VIIA族）之间相互化合通常同种非金属原子或不同种非金属原子之间存在离子化合物中一定存在离子键非金属单质的分子中（除稀有气体外）非金属形成的化合物中部分离子化合物中影响因素离子半径越小，所带电荷越多，离子键就越强原子半径越小，共价键越强2、化学键的极性与分子的极性（1）化学键极性取决于成键原子是否相同，分子的极性取决于分子的空间构型CH4NH3H2OCO2C2H2H2O2化学键极性分子极性空间构型（2）、相似相溶原理：极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。四、晶体分类与性质1、离子晶体分子晶体原子晶体金属
6、晶体结构组成粒子阴、阳离子分子原子金属阳离子和自由电子粒子间作用离子键范德瓦耳斯力共价键金属键物理性质熔沸点较高低很高有高有低硬度硬而脆小大有大有小、有延展性溶解性一般易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂极性分子易溶于极性溶剂不溶于任何溶剂难溶（钠等与水反应）导电性晶体不导电；能溶于水的其水溶液导电；熔化导电晶体不导电，溶于水后能电离的，其水溶液可导电；熔化不导电不良（半导体Si）良导体（导电传热）典型实例NaCl、NaOH、Na2O、CaCO3干冰、白磷、冰、硫磺金刚石、SiO2、晶体硅、SiCNa、Mg、Al、Fe、Cu、Zn2、晶体熔沸点比较不同类型晶体原子晶体 离子晶体 分子晶体（金属晶体
7、不一定）同种类型晶体离子晶体：化学式及结构相似时，离子的半径越小，离子所带的电荷越多，熔沸点就高如：KF KCl KBr KI，MgO NaF原子晶体：一般同种类型的原子晶体，原子半径越小，共价键键长越短，共价键作用越强，则晶体的熔沸点越高。如：金刚石 金刚砂 晶体硅。分子晶体：组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，一般分子间作用力越强，熔沸点越高。如：O2 N2，HI HBr HCl。在同分异构体中，一般说，支链越多，对称性越好，熔沸点越低。如正戊烷异戊烷新戊烷；邻二甲苯间二甲苯对二甲苯分子间氢键使物质的熔沸点升高。如：HF HCl，H2O H2S，NH3 PH3，C2H5OH C4H
8、10。金属晶体：金属晶体中金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属的熔沸点越高。如：Na Mg Al。【典例精析】1、（08广东卷）2007年诺贝尔化学奖得主GerhardErtl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt的说法正确的是（ ）A Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素B Pt和Pt的中子数相同，互称为同位素C Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种核素D Pt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素解析：同位素定义：质子数相同，中子数不同的核素称为同位素。答案：A2、（09全国卷9）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为
9、152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是A. 它是副族元素 B. 它是第六周期元素 C. 它的原子核内有63个质子 D. 它的一种同位素的核内有89个中子答案：D解析：核外电子数等于其质子数，C项正确；用质子数分别减去各周期所含有的元素种类，63-2-8-8-18-18=9，显然其属于第六周期，从左到右的第9种，而第六周期中包含镧系，所以它应属于副族，A项、B项均正确；由于存在同位素，所以相对原子质量应是同位素的平均值，而不代表其中一种元素的质量数，故中子数不能用152-63=89来计算，D项错。3、（08全国卷）某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1 H原子组
10、成HmX分子，在agHmX中所含质子的物质的量是( ) A(ANm)mol B(AN)mol C(AN)mol D(ANm)mol解析：X原子的质子数为(AN)个，一个HmX中所含的质子数为(ANm)个，HmX的摩尔质量为(Am)gmol1，所以agHmX中所含质子的物质的量为(ANm)mol。答案：A。4（08广东卷）根据表1信息，判断以下叙述正确的是（ ）表1部分短周期元素的原子半径及主要化合价元素代号LMQRT原子半径nm0.1600.1430.1120.1040.066主要化合价2326、22A氢化物的沸点为H2TH2RB单质与稀盐酸反应的速率为LQCM与T形成的化合物具有两性DL2与
11、R2的核外电子数相等解析：T只有2价，且原子半径小，所以T为O元素；R的最高正价为6价，最低价为2价，所以R为S元素；L的原子半径最大，化合价为2价，所以L为Mg；M的原子半径介于Mg和S之间且化合价为3价，所以M为Al；而Q的原子半径在Mg和O之间且化合价为2价，所以Q为Be。选项A中由于H2O中存在氢键，所以沸点：H2H2R；选项B中由于Mg的金属性比Al强，所以与HCl反应的速率：LQ；选项C中Al和Be的化合物具有两性；选项D中Mg2只有两个电子层而S2具有三个电子层。答案：C 5、（08江苏卷）下列排列顺序正确的是（ ）热稳定性：H2OHFH2S 原子半径：NaMgO酸性：H3PO4
12、H2SO4HClO4 结合质子能力：OH-CH3COO-Cl-ABCD解析：中O和F属于同周期元素，氢化物的稳定性：HFH2O；中Na和Mg为第三周期元素，原子半径：NaMg，而Mg比O多一个电子层，所以MgO；P、S、Cl属于同周期元素，其酸性：HClO4H2SO4H3PO4。答案：B。6、（09江苏卷8）X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是A元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其
13、半径依次增大B元素X不能与元素Y形成化合物C元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：D元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸答案：C解析：m从题目所给的条件可以看出X是元素，Y是元素，Z是元素，W是元素，R是元素。所以，A项，Y、Z、W具有相同电子层结构的离子（、），其半径依次减小（判断依据：核外电子排布相同的微粒，半径随着核电荷数的增加而减小）；B项，X和Y元素能形成2种化合物，和；C项，元素Y、R分别与元素X形成的化合物是氢化物，因为Y(O元素)和R（S元素）的非金属性强弱：YR，所以对应的氢化物的稳定性：；W元素最高价氧化物的水化物是，是中强碱，而R元素最高价氧化物的水化物是,是
14、强酸。7、（09北京卷7）W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7：17；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反映为黄色。下列判断正确的是A金属性：YZ B 氢化物的沸点：C离子的还原性： D 原子及离子半径：答案：B【解析】本题考查物质结构和元素周期律。根据题设条件推知W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na。选项A，Al、Na 同周期，根据同周期元素递变规律，Na的金属性大于Al。选项B，HF分子间存在氢键，其沸点高于HCl。选项C，Cl的还原性大于F。选项D，Cl的半径大于Na、Al3。8、（09北京卷10） 甲、乙、丙、丁4中物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是A某酸溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应B乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键
