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1、1了解元素周期表的结构2了解原子的结构及同位素的概念3了解原子核外电子排布规律4掌握元素周期律的实质5掌握同一周期元素性质的递变规律与原子结构的关系6常握同一主族元素性质递变规律与原子结构的关系7理解离子键、共价键的含义。理解极性键和非极性键，了解分子间作用力，初步了解氢键本章内容是中学化学重要的基本理论之一，主要考查元素、核素、同位素的概念及原子组成微粒间的关系、元素周期律、元素周期表的结构及其应用、元素的金属性和非金属性的判据及递变规律是主流试题，在填空题中会综合考查元素性质、原子结构及元素在元素周期表中位置三者之间的关系。以元素及其化合物知识为载体，注重知识的整合，用物质结构理论进行现象
2、解释、定性推断将是2011年高考命题的热点。第一讲元素周期表一、元素周期表的构成1形成1869年，由俄国化学家初步绘制完成。2原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号，原子序数。门捷列夫门捷列夫核电荷数质子数核电荷数质子数3编排原则周期按递增顺序从左到右排列，把相同的元素排成一横行；族把不同横行中相等的元素，按递增的顺序从上到下排成一纵行。原子序数原子序数电子层数电子层数最外层电子数最外层电子数电子层数电子层数4结构(1)周期(七个横行，七个周期)短周期短周期长周期长周期序号序号1234567元素种数元素种数2881818320族元素原子族元素原子序数序数21018365486不完全周
3、期最多不完全周期最多容纳容纳32种元素种元素(2)族(18个纵行，16个族)主族主族列序列序121314151617族序族序AAAAAAA副族副族列序列序345671112族序族序BBBBBBB第第族族第第 共共3个纵行个纵行0族族第第 纵行纵行8、9、1018二、元素的性质与原子结构1碱金属元素相似性相似性递变性递变性(由由LiCs)原子结构原子结构最外层均为最外层均为电子层数逐渐电子层数逐渐核电荷数逐渐核电荷数逐渐原子半径逐渐原子半径逐渐 元素性质元素性质都具有较强的都具有较强的金属性逐渐金属性逐渐单质单质性质性质物理物理性质性质(除除Cs外外)都呈都呈密度逐渐密度逐渐 (钾反常钾反常)，
4、熔点，熔点逐渐逐渐 化学化学性质性质都具有较强的都具有较强的还原性逐渐还原性逐渐 。与。与O2反应越反应越来越来越1个电子个电子还原性，还原性，最高正价均为最高正价均为1价价增多增多增大增大增大增大银白色，银白色，密度较小，熔点较低密度较小，熔点较低还原性还原性增强增强增大增大降低降低容易，容易，产物越来越复杂。产物越来越复杂。增强增强2.卤族元素相似性相似性递变性递变性(由由FI)原子结构原子结构最外层均为最外层均为电子层数逐渐电子层数逐渐核电荷数逐渐核电荷数逐渐原子半径逐渐原子半径逐渐元素性质元素性质都具有较强的都具有较强的 (F除外除外)非金属性逐渐非金属性逐渐单质单质性质性质物理性物理
5、性质质都具有都具有颜色逐渐颜色逐渐密度逐渐密度逐渐熔沸点逐渐熔沸点逐渐化学性化学性质质都具有较强的都具有较强的氧化性逐渐氧化性逐渐 ，与，与H2化合越来越化合越来越 ，生成的氢化物越来越，生成的氢化物越来越 。7个电子个电子增多增多增大增大增大增大氧化氧化7价价性，最高正价均为性，最高正价均为减弱减弱颜色颜色氧化性氧化性加深加深增大增大升高升高减弱减弱困难困难不稳定不稳定3.元素性质与原子结构的关系(1)元素的性质与原子结构有密切的关系，主要与，特别是有关。因此原子结构相似的一族元素，它们在化学性质上表现出一定的。原子核外电子的排布原子核外电子的排布最外层电子数最外层电子数相似性和递变性相似性
6、和递变性(2)在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数依次 ，原子半径逐渐 ，原子核对最外层电子的引力逐渐，原子失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，所以金属性逐渐，非金属性逐渐。三、核素1质量数原子质量主要集中在上，质子和中子的相对质量都近似为 ，如果忽略的质量，将核内所有的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。增多增多增大增大减弱减弱增强增强增强增强减弱减弱原子核原子核1电子电子质子和中子质子和中子减弱减弱2原子的构成(2)X表示一个质量数为 、质子数为 、中子数为 的X元素的一种原子。(3)有关粒子间的关系质量数(A)中性原子：质子数阳离子：质子数核外电子数阴离子：质子
7、数核外电子数AZAZ质子数质子数(Z)中子数中子数(N)核电荷数核外电子数核电荷数核外电子数电荷数电荷数电荷数电荷数质子质子 中子中子 质子数质子数 中子数中子数 质量数质量数 不相同不相同 4同位素(1)定义相同而 不同的同一元素的不同原子互称为同位素。“同位”即核素的 相同，在元素周期表中占 的位置。(2)特性当某种元素具有多种天然、稳定的核素时，无论是游离态还是化合态，其各核素的 百分比一般是不变的。同一元素的各同位素原子的 不同， 相同，化学性质 。质子数质子数中子数中子数质子数质子数相同相同原子个数原子个数物理性质物理性质核外核外电子数电子数相同相同(3)核素、元素、同位素的关系(4
8、)几种重要元素的同位素及其应用氢元素的三种核素氢元素的原子核氢元素的原子核质量数质量数(A)原子名原子名称称原子符号原子符号应用应用质子数质子数(Z)中子数中子数(N)101H112氘氘 或或D用于制用于制造氢弹造氢弹123氚氚 或或T氕氕氧元素的同位素有 ，常用于示踪原子的是。如酯化反应或酯的水解反应机理的研究。碳元素的核素有 ，作元素原子相对原子质量标准的碳原子是 ；具有放射性，在考古时用于测定一些文物年代的碳原子是 。铀元素的同位素有，其中是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料。同位素分两种。应用放射性同位素发射出的射线，可进行金属制品探伤、食物保鲜、肿瘤治疗和生物育种等。天然同位素和放射性
9、同位素天然同位素和放射性同位素考点一元素周期表例例1(2009山山东东，11)元元素素在在周周期期表表中中的的位位置置，反反映映了了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是 ()A同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B第第三三周周期期元元素素的的最最高高正正化化合合价价等等于于它它所所处处的的主主族族序数序数C短短周周期期元元素素形形成成离离子子后后，最最外外层层都都达达到到8电电子子稳稳定定结构结构D同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同解析处于元素周期表金属与非金属分界线附近的
10、元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错误；主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B正确；H的最外层电子是0，C项错误；同一主族的元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质不完全相同，D错误。注意理解元素周期律的实质。答案B一、元素周期表的结构与原子序数的关系(1)同主族、邻周期元素的原子序数差位于过渡元素左侧的主族元素，即A、A族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数；位于过渡元素右侧的主族元素，即AA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为：351718
11、(溴所在第四周期所含元素的种数)。(2)同周期A族和A族元素原子序数差第二、三周期元素，原子序数差为1；第四、五周期元素，原子序数差为11；第六周期元素，原子序数差为25。二、元素在周期表中位置的推断方法1根据核外电子排布规律(1)最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。(2)最外层有1个或2个电子，则可能是A、A族元素又可能是副族、族或0族元素氦。(3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。(4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期。若为阳离子，则位于第四周期 。(5)电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期。若电性不同，则阳离子位于阴离子
12、的下一周期“阴上阳下”规律。2根据周期表结构与原子电子层结构的关系核外电子层数周期数(对于大部分元素来说)；主族序数最外层电子数最高正价8|最低负价|(1)族序数等于周期数的元素是H、Be、Al等。(2)短周期中最高正价与最低负价代数和为零的是H(NaH中氢原子显1价)、C、Si。(3)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是S。(4)除H外，原子半径最小的元素是F。(5)最高正价不等于族序数的元素是O、F等。(6)不易表现出正价的元素是O、F。3根据元素的存在、性质等(1)存在方面形成化合物种类最多的元素、单质是自然界硬度最大的元素、氢化物中含氢质量分数最大的元素是C。空气中含量最多的元素
13、，或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。地壳中含量最多的元素，或氢化物的沸点最高的元素，或氢化物在通常状况下呈液态的元素是O。地壳中含量最多的金属元素是Al。(2)性质方面最活泼的非金属元素，或气态氢化物最稳定的元素是F。最活泼的金属元素，或最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素，或阳离子氧化性最弱的元素是Cs。单质在常温下呈液态的非金属元素是Br。最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是Be、Al。元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素是N。元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F。常见的能形成同素异形体的元素有C、P、O、S
14、。对角相似的现象，如Be和Al、B和Si、O和Cl等。4根据稀有气体的原子序数第17周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，可利用元素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置，可遵循“比大小，定周期；比差值，定族数”的原则。例如53号元素，由于365354，则53号元素位于第5周期，54531，所以53号元素位于54号元素左侧第一格，即第A族；再如88号元素，由于8688ClF。与氯元素同周期，金属性最强的元素位于该周期的最左侧，为Na元素。(3)随着原子半径增大，卤化氢的键长逐渐增大，b项错误。自上而下，卤化氢的还原性依次增强，
15、c项错误。卤素单质与氢气化合的难易取决于卤素非金属性的强弱，自上而下为由易到难，d错。答案(1) 非极性(2)SClF三 IA(3)a(4)不一定容易除F2外，键长增大，键能减小1卤素及其化合物的主要特性与卤素鉴别(1)氟元素的几种特殊性质氟无正价，无含氧酸。氢氟酸为弱酸，剧毒，能腐蚀玻璃，实验室不能制氟水。氟能与稀有气体反应(常见产物均为白色)。(2)碘元素的几种性质碘为紫黑色固体，有金属光泽，易升华(常用于分离提纯碘)，使淀粉变蓝色(常用来检验I2存在)，碘氧化性较其他卤素弱，与变价金属铁反应生成FeI2。(3)卤素的鉴别氯气为黄绿色，有刺激性气味，可使湿润KI淀粉试纸变蓝。溴单质为深棕红
16、色液体，溶液呈棕黄色。碘单质遇淀粉变蓝。用含AgNO3的稀硝酸溶液可分别检验Cl、Br、I的存在。也可用卤素间的置换反应和有机溶剂萃取的方法来检验卤素单质。(4)关于卤素离子的检验问题F：加入浓硫酸，产生能腐蚀玻璃的气体。Cl：加入AgNO3，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。Br：a.加入AgNO3，产生不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀；b.加入氯水和CCl4，振荡、静置，下层液体呈橙红色。I：a.加入AgNO3产生不溶于稀硝酸的黄色沉淀；b.加入氯水或溴水和CCl4，振荡、静置，下层液体呈紫红色；c.加入氯水或溴水及淀粉溶液，溶液变蓝色。2卤素互化物两种不同卤素相互化合形成的化合物叫卤素互化物。常见的有
17、：BrCl、ICl、BrF3、BrF5等，其化学性质和卤素单质相似，写在左边的元素非金属性较弱，显正价，右边的元素显负价。能跟大多数金属、H2O、碱和一些还原性物质反应。例：2IBr2Zn=ZnI2ZnBr2IBrH2O=HBrHIOBrCl2NaOH=NaClNaBrOH2OBrClSO22H2O=HBrHClH2SO43拟卤素有少数分子与卤素单质性质相似，把它们称之为拟卤素，如氰(CN)2、硫氰(SCN)2等，它们对应的阴离子为CN、SCN，在性质上与X也相似。拟卤素的主要化学性质有：(1)较强氧化性(2)在水中或碱液中易发生歧化反应(3)与金属生成负一价阴离子的盐(4)以化工生产为背景材
18、料，考查学生提取信息、运用知识的能力是高考常见题型。解题时要注意观察此题各种实验方法，操作手段(搅拌)，各种化学原理的综合运用，如何运用平衡移动的观点解释AgI、铁粉在水中的反应：AgI(s)AgI，加入Fe粉2AgFe=2AgFe2，使AgI的溶解平衡正向移动，AgI逐渐溶解生成FeI2和Ag。1(2010日照一模)下列有关碱金属铷(Rb)的叙述中，正确的是 ()A灼烧氯化铷时，火焰有特殊颜色B碳酸铷是离子化合物，难溶于水C在钠、钾、铷三种单质中，铷的熔点最高D氢氧化铷是弱碱解析本题主要考查焰色反应、同主族元素的性质的相似性和递变规律。焰色反应是某些金属元素的性质，碱金属元素的火焰都呈现特殊
19、的焰色，A正确；铷与钠原子结构有相似之处，最外层都有1个电子，都易形成离子化合物，且化合物都易溶于水，对应的氢氧化物都是强碱，铷的熔点随原子半径的增大而降低，故B、C、D都错。答案A2(2010广东佛山模拟)碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的一族元素。下列说法正确的是 ()A碱金属的单质中锂的密度最小，熔点最低B碳酸钾溶液的pH7C乙醇与金属钾反应生成氢气D用电解铯盐溶液的方法冶炼金属铯解析熔点最低的是铯；碳酸钾溶液中的碳酸根离子水解使溶液显碱性；电解铯的盐溶液不能得到铯的单质，在阴极氢离子先放电。答案C3卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物。XX型卤素互化物与卤素单质
20、结构相似、性质相近。试回答下列问题：(1)卤素互化物BrCl能发生下列反应H2OBrCl=HBrOHClKBrBrCl=KClBr2写出KI与IBr反应的化学方程式_。写出苯(C6H6)与ICl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式_。(2)上图是部分卤素单质和XX型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是_。(3)试推测ICl的沸点所处的最小范围_。解析本题是信息迁移题，提供的是类卤素的信息，实质考查的是卤素单质的有关性质，涉及到卤素单质与苯发生的一卤代反应及分子结构相似的晶体的沸点大小的比较。抓住卤素单质的有关性质，同时结合分子结构相似的物质
21、相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的沸点越高来判断。答案(1)KIIBr=KBrI2C6H6ICl=C6H5IHCl或(2)相对分子质量越大，分子间作用力越强(3)介于Br2的沸点和IBr的沸点之间(1)从表中可以看出，除H外，其余非金属元素原子_(填序号)。a最外层电子数都大于4b最外层电子数都大于电子层数(2)以下方法可以比较S、Cl非金属性强弱的是_(填序号，不定项选择)。a分别测定Na2S溶液和NaCl溶液的pHb将Fe分别与S、Cl2反应，分析产物中Fe的化合价c将H2S通入氯水中，观察到有淡黄色固体析出：H2SCl2=2HClS(3)以下关于元素的用途中叙述正确的是_(填序号
22、，不定项选择)。aP、S、Cl等元素的化合物常用来制取农药bSi、Ge可用于制半导体材料c钨是熔点最高的金属，可与钠制成合金(4)美俄科学家宣布他们制得了118号元素，试分析，若制得117号元素(位置见表)，按元素周期表中金属与非金属的分区，它应是一种_(填“金属”或“非金属”)元素。解析根据表中所给非金属元素的位置，除H外，每一周期的最后一种金属元素的周期序数与族序数相等，因此非金属元素的周期序数小于主族序数，即最外层电子数大于电子层数；结合卤族元素非金属性强弱的比较依据可选择比较S、Cl非金属性强弱的方法，即Cl2的氧化性比S强；由117号元素的位置，知其电子层数与最外层电子数相等，是金属
23、元素。答案(1)b(2)b、c(3)a、b(4)金属1(2009全国，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个中子解析本题一改已往考查同位素的方法，但仍以考查质量数、质子数、中子数及元素在周期表中的位置为主。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，6328818189，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
24、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1526389来计算，D项错。答案D解析一般的化学反应中原子核是不变的，只有核反应中原子核中才发生变化，而核反应不是一般的化学反应。答案A3银在元素周期表中的表示如右图所示，下列叙述不正确的是 ()A银的原子序数为47B银的摩尔质量为107.9C银为过渡金属元素D银原子最外层有1个电子解析银的摩尔质量为107.9 gmol1。答案B4下列说法中不正确的是()质子数相同的微粒一定属于同一种元素同位素的性质几乎相同质子数相同，电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子电子数相同的微粒不一定是同一种元素一种元素只能有
25、一种质量数某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数ABC D解析中如H2O、HF质子数相同，但属于不同的分子。同位素物理性质不同，化学性质相同。一种元素可能有多种同位素，即可能有多种质量数。元素的相对原子质量是由其核素的原子量乘以其丰度所得的平均值。答案C5碱金属元素可形成离子型氢化物，下表是同一短周期元素X、Y、Z三种元素氢化物的某些性质。元素元素熔点熔点()沸点沸点()与水作用与水作用纯液体的导纯液体的导电性电性X183162不与水反应也不溶于水不与水反应也不溶于水不导电不导电Y10219放热，形成酸性溶液放热，形成酸性溶液不导电不导电Z680剧烈反应生成剧烈反应生成H2，形成碱，形成碱
26、性溶液性溶液导电导电则这三种元素的原子序数从小到大的排列顺序为()AX、Y、Z BZ、X、YCY、X、Z DZ、Y、X答案B6如下图是元素周期表的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是()X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性：YAlO(2)中对应的酸依次为H2CO3、H2SiO3(或H4SiO4)HNO3三者酸性强弱为HNO3H2CO3H2SiO3(或H4SiO4)(3)中由H、Na、O、Cl组成的化合物中符合要求的有NaOH、NaClO等，可任写一种即可。(4)由题意知11的液态化合物为H2O2，它可以被MnO2或一些重金属离子催化分解，故选a、b。(5)由题目信息知X为AlCl3，Y为NH3，其余根据转化关系依次推得。答案(1)NaAlO(2)HNO3H2CO3H2SiO3(4)ab(5)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH溶液的pH等于7
