1、第二十讲元素周期表与元素周期律学学习习目目标标1.掌掌握握元元素素周周期期律律的的实实质质;了了解解元元素素周周期期表表(长长式式)的的结结构构(周周期期、族族)及及其其应应用。用。2.以第三周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。以第三周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3.以以A和和A族族为为例例,掌掌握握同同一一主主族族内内元元素素性性质质递递变变规规律律与与原原子子结结构构的的关关系。系。4.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。目目录录CONTENTS/真题验收制胜高考真题验收制胜高考/知能训练素养落实知能训练素养落实/考点一元素周期表考点二元素周期律及其应用考点三元素“位构性”关系的相互推断1元素周期表元素周期表(1)周周期期:把把相相同同的的元元素素,按按的的顺顺序序从从左左到到右右排成的横行。排成的横行。(2)族族:把把不不同同横横行行中中相相同同的的元元素素,按按的的顺顺序从上而下排成的纵列。序从上而下排成的纵列。电子层数目电子层数目原子
2、序数递增原子序数递增最外层电子数最外层电子数电子层数递增电子层数递增1.元素周期表的编排原则2.整体结构整体结构元元素素周周期期表表周周期期(7个个)短周期短周期长周期长周期第一、二、三第一、二、三周期周期元素元素种数分别种数分别为为_族族(16个个)主族:由短周期元素和长周期主族:由短周期元素和长周期元素共同元素共同构成,构成,共共个个副副族族:完完全全由由长长周周期期元元素素构构成成,共共个个,包包括括第第族族(_三三个纵列个纵列共同共同组成组成)0族:族:第第纵纵列列第四、五、六、七第四、五、六、七周期周期元素元素种数分别种数分别为为_2、8、818、18、32、32788、9、1018(1)常见族的别称)常见族的别称族族族元素别名族元素别名第第A族族(除氢外除氢外)碱金属元素碱金属元素第第A族族碱土金属元素碱土金属元素第第A族族氧族元素氧族元素第第A族族卤族元素卤族元素0族族稀有气体元素稀有气体元素(2)分区分界线:沿着元素周期表中__与_的交界处画一条虚线,即为金属元素区和非金属元素区的分界线。各区位置:分界线左下方为_,分界线右上方为。铝、锗、
3、锑、钋、鉝硼、硅、砷、碲、砹、金属元素区分界线附近元素的性质:既能表现出一定的,又能表现出一定的。非金属元素区金属性非金属性(2)过渡元素:过渡元素:元元素素周周期期表表中中从从第第族族到到第第族族10个个纵纵列列共共六六十十多多种种元元素素,这这些些元素都是金属元素。元素都是金属元素。(3)镧系:镧系:元素周期表第元素周期表第周期中,周期中,57号元素镧到号元素镧到71号元素镥共号元素镥共15种元素。种元素。(4)锕系:锕系:元素周期表第元素周期表第周期中,周期中,89号元素锕到号元素锕到103号元素铹共号元素铹共15种元素。种元素。BB六六七七3.元素周期表的三大应用元素周期表的三大应用(1)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了线索。(2)寻找新材料(3)用于工农业生产。半导体催化剂合金农药【判一判】【判一判】正误判断(正确打“”,错误打“”)。(1)最外层电子数相同的元素,不一定在同一主族。最外层电子数相同的元素,不一定在同一主族。()(2)除除0族族元元素素外外,短短周周期期元元素素的的最最高高化化合合价价在在数数值值上上都都等等于于该该元元素素所所
4、属属的的族族序序数。数。()(3)碱金属元素是指第碱金属元素是指第A族的所有的元素。族的所有的元素。()(4)元素周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素。元素周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素。()(5)铁元素位于元素周期表的第四周期第铁元素位于元素周期表的第四周期第B族。族。()(6)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。()思想在线思想在线1.如图为元素周期表中前四周期的一部分,若B元素的核电荷数为x,则这五种元素的核电荷数之和为()A.5x10B.5xC.5x14D.5x16A2.科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子,结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是()A.115号元素在第六周期B.113号元素在第七周期A族C.115号和113号元素都是非金属元素D.镅元素和115号元素不在同一周期B【课堂点拨课堂点拨】(1)从从元元素素周周期期表表的的分分区区中中可可以以看看出出,非非金金属属性性最最强
5、强的的是是F,金金属属性性最最强强的的是是Cs(放射性元素除外放射性元素除外);(2)处处在在金金属属元元素素与与非非金金属属元元素素分分界界线线上上下下的的元元素素单单质质不不一一定定是是半半导导体体,如如Al是是导体,导体,B(硼硼)不导电。不导电。元素周期表中原子序数差的关系元素周期表中原子序数差的关系(1)同周期主族元素原子序数差的关系同周期主族元素原子序数差的关系短周期元素原子序数差族序数差。短周期元素原子序数差族序数差。长周期元素:长周期元素:两元素分布在过渡元素同侧时,原子序数差族序数差;两元素分布在过渡元素同侧时,原子序数差族序数差;两元素分布在过渡元素两侧时,两元素分布在过渡元素两侧时,第四或五周期元素:原子序数差族序数差第四或五周期元素:原子序数差族序数差10第六或七周期元素:第六或七周期元素:原子序数差族序数差原子序数差族序数差24。(2)同主族、邻周期元素原子序数差的关系同主族、邻周期元素原子序数差的关系第第A族族元元素素,随随电电子子层层数数的的增增加加,原原子子序序数数依依次次相相差差2、8、8、18、18、32。第第A族元素,随电子层数的增加,原子序数依次
6、相差族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、8、18、18、32。第第AA族族元元素素,随随电电子子层层数数的的增增加加,原原子子序序数数依依次次相相差差8、18、18、32、32。0族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、8、18、18、32、32。2元素周期律及其应用元素周期律及其应用1.元素周期律原子序数原子序数核外电子排布核外电子排布原子的原子的2.主族元素周期性变化规律项目同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子结构电子层数_最外层电子数依次增加_原子半径_元素性质金属性_非金属性_化合价最高正化合价:17(O、F除外),负化合价_(H为1价)相同,最高正化合价_(O、F除外)相同依次增加相同逐渐减小逐渐增大逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐减弱主族序数8主族序数化合物性质最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性_,碱性_酸性_,碱性_简单气态氢化物的稳定性_逐渐增强逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐减弱3.金属性、非金属性强弱的比较(1)金属性强弱的比较本质原子越易失电子,金属性越(与原子失电子数目无关)判断方法在金属活动性顺序中
7、越靠前,金属性越强单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易,金属性越强单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强若XnYXYm,则Y比X的金属性强元素在周期表中的位置,左边或下方元素的金属性强强(2)非金属性强弱的比较本质原子越易得电子,非金属性越(与原子得电子数目无关)判断方法与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强单质氧化性越强或阴离子还原性越弱,非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强元素在周期表中的位置,右边或上方元素的非金属性强强【判一判】【判一判】正误判断(正确打“”,错误打“”)。(1)酸性:酸性:H2SO3H2CO3,所以非金属性:,所以非金属性:SC。()(2)酸性:酸性:HClH2S,所以非金属性:,所以非金属性:ClS。()(3)同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱。同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱。()(4)第二周期元素从左到右,最高正价从第二周期元素从左到右,最高正价从1递增到递增到7。()(5)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小。同周期元素,从
8、左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小。()(6)N和和As属于第属于第A族元素,族元素,N原子得电子能力比原子得电子能力比As原子强。原子强。()思想在线思想在线1.已知已知33As、35Br位于同一周期,下列关系正确的是位于同一周期,下列关系正确的是()A.原子半径:原子半径:AsClPB.热稳定性:热稳定性:HClAsH3HBrC.还原性:还原性:As3S2ClD.酸性:酸性:H3AsO4H2SO4H3PO4C微粒半径大小的比较方法微粒半径大小的比较方法(1)同周期元素的原子或最高价阳离子的半径从左到右逐渐减小(稀有气体元素除外),如NaMgAlSi、NaMg2Al3。(2)同主族元素的原子或离子半径从上到下逐渐增大,如LiNaK、OSSe、LiNaK、FClFNaMg2Al3。可归纳为电子层排布相同的离子,(表中位置)阴离子在阳离子前一周期,(原子)序数大的半径小,概括为“阴前阳下,径小序大”。(4)核电荷数相同(即同种元素)的微粒半径大小为阳离子中性原子阴离子,价态越高的微粒半径越小,如Fe3Fe2、HHH。(5)电子数和核电荷数都不同的,一般可通过一种参照物进行比较。
9、如比较Al3和S2的离子半径大小,可找出与Al3电子数相同、与S2同一族元素的O2进行比较,Al3O2,且O2S2,故Al3S2。2.下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是()A.酸性:H3BO3O2C.沸点:H2SSC选项选项事实事实结论结论A与冷水反应,与冷水反应,Na比比Mg强烈强烈金属性金属性:NaMgBCa(OH)2的碱性强于的碱性强于Mg(OH)2金属性:金属性:CaMgCSO2与与NaHCO3溶液反应生成溶液反应生成CO2非金属性:非金属性:SCDt时,时,Br2H22HBrK5.6107I2H22HIK43非金属性:非金属性:BrI3.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是()C【课堂点拨课堂点拨】元素金属性或非金属性强弱的判断方法元素金属性或非金属性强弱的判断方法三表元素周期表:金属性“右弱左强,上弱下强,右上弱左下强”;非金属性“左弱右强,下弱上强,左下弱右上强”金属活动性顺序表:按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序,金属性逐渐减弱(其中PbSn)非金属活动性顺序表:按F、O、Cl、Br、I、S的
10、顺序,非金属性逐渐减弱三反应置换反应:强的置换弱的,适合金属也适合非金属与水或非氧化性酸反应越剧烈,或最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则金属性越强与氢气反应越容易,生成的气态氢化物的稳定性越强,或最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则非金属性越强氧化性金属离子的氧化性越弱,对应单质的金属性越强还原性非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱,对应单质的非金属性越强7.元素周期律是指导我们学习元素及其化合物知识的重要工具。已知氧族元素(不含Po、Lv)的部分知识如下表所示。元素8O16S34Se52Te单质熔点/218.4113450单质沸点/183444.66851390元素主要化合价22,4,62,4,6原子半径逐渐增大单质与H2反应情况点燃时易化合加热化合加热难化合不能直接化合请总结表中知识规律,并依据元素周期律回答下列问题:(1)单质硒的熔点范围可能是_。大于113,小于450元素8O16S34Se52Te单质熔点/218.4113450单质沸点/183444.66851390元素主要化合价22,4,62,4,6原子半径逐渐增大单质与H2反应情况点燃时易化合加热化合加热难化合不