专题七 元素周期律与 元素周期表

2. 专题七 元素周期律与 元素周期表

3. 题签话: 预测高考命题趋向的依据什么？ 1.考了什么？怎么考的？ 2.还可考什么？还可怎样考？

4. 走进高考: 1.考了什么？怎么考的？ (1)章节内综合 (2)以基本理论为中心的学科内综合

5. 一、通过元素原子电子层结构考查判断能力 【例1】(2009·江苏，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，其半径依 次增大 B.元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2 C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性： XmY＞XmR D.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸 5

6. 一、原子核外电子的排布规律 (1)核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后依次排布在能量逐步升高的电子层里。 (2)各电子层最多容纳的电子数目为2n2。 (3)最外层不超过8个电子（K层不超过2个）。 (4)次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个. 特别提醒：核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，不能孤立地应用其中一条。

7. 思考与交流： １．符合下列原子结构特点的短周期元素有哪些： ① 最外层电子数是次外层电子数两倍的元素：　　　　　　 是次外层电子数３倍的元素： 是次外层电子数４倍的元素： ② 电子层数与最外层电子数相等的元素： ③ 电子总数为最外层电子数两倍的元素： ④ 次外层电子数是最外层电子数２倍的元素： ⑤ 内层电子数是最外层电子数两倍的元素： Ｃ Ｏ Ｎe Ｈ、Ｂe、Ａl Ｂe Li 、Ｓi Li、P

8. 练习1:有A, B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，A和B分别是________.

9. 练习:2已知A,B,C,D四种元素的电子层数均不超过3层,练习:2已知A,B,C,D四种元素的电子层数均不超过3层, A元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素原子最外层电子数是其内层总数的3倍;C元素原子次外层电子数等于其原子核外电子总数的一半;D元素原子最外层只有1个电子,D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同,则4种元素的核电荷数的关系中能够成立的是( ) A. C>D>B>A B.D>B>A>C C. A>D>C>B D.B>A>C>D AB

10. H、Be、Al C、S 变换:确定符合下列特点的短周期元素 a.族序数等于周期数的元素： b.族序数等于周期数2倍的元素： c.族序数等于周期数3倍的元素： d.周期数是族序数2倍的元素： e.周期数是族序数3倍的元素： f.最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素： g.最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素： O Li Na C、Si S

11. 小试牛刀: 根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是 （ ） A、K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等 B、L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等 C、L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等 D、M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等

12. 二、借元素周期表与原子结构关系考查整体思维能力 例2.如图7－2为周期表中短周期的一部分,若X原子最外层电子数比次外层电子数少3,则下列说法正确的是( ) A．X的氢化物比R的氢化物稳定 B．原子半径大小顺序是Z>Y>X C．Y、R形成的化合物YR2能使 KMnO4溶液褪色 D．X、Z可形成化合物XZ5，分子中各原子均满足最外 层8电子结构 变换:条件改为X.Y.Z.R原子序数之和为56 12

13. 二.元素周期表的结构 1．记住元素周期表的18个纵行及对应的族 2．记住元素周期表的一些特点 (1)短周期元素只有前三周期； (2)主族中只有ⅡA族元素全部为金属元素； (3)碱金属元素在ⅠA族,但ⅠA族元素不等同于碱金属元素； (4)元素周期表第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10列是Ⅷ族， 不是ⅧB族； (5)各周期元素种数2,8,8,18,18,32,26(应有32种)。

14. 3．序数差规律 (1)同周期相邻主族元素原子的“序数差”规律 ①除第ⅡA族和第ⅢA族外，其余同周期相邻元素序数差为1。 ②同周期第ⅡA族和第ⅢA族为相邻元素，其原子序数差为：第二、三周期时相差1，第四、五周期时相差11，第六、七周期时相差25。 (2)同主族相邻元素的“序数差”规律 ①第二、三周期的同族元素原子序数相差8。 ②第三、四周期的同族元素原子序数相差有两种情况： 第ⅠA族、ⅡA族相差8，其他族相差18。

16. 族 周期

18. 4、短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是( ) A、 ZO2分子中所有原子最外层都为8电子结构 B、Y的氧化物与Z的氧化物化学键类型相同 C、X、Y、Z 最高价氧化物对应的水化物有两种强酸 D、 原子半径大小顺序为X＜Y＜Z C

19. 5．(2010·全国理综Ⅱ，12)短周期元素W、X、 Y、 Z的原子序数依次增大，且W、X、 Y＋、 Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、 4、 2(不考虑零族元素)。下列关于这些元素的叙述错误的是 () A．X和其他三种元素均可形成至少2种二元化合物 B．W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子 C．W、X和Y三种元素可以形成碱性化合物 D．Z和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性 D

20. 族 周期

21. 随着元素原子序数的递增 1、核外电子排布呈周期性变化 2、原子半径呈周期性变化 3、元素主要化合价呈周期性变化

22. 元素的金属性和非金属性周期性变化 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 金属性逐渐增强

23. 二、元素周期律 元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化 随着原子序数的递增 元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化 元素原子半径呈现周期性变化 元素主要化合价呈现周期性变化 元素的金属性和非金属性呈现周期性变化 元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。 实质：

24. 同周期、同主族元素的递变规律 依次增大 按周期元素数增加 相同 依次增多 相同 依次递增 逐渐增大 逐渐减小 最高正价+1+7 负价-4-1 最高正价相同 失电子能力减弱，得电子能力增强 失电子能力增强，得电子能力减弱 得、失电子能力 元素的金属性和非金属性 金属性减弱，非金属性增强 金属性增强，非金属性减弱 碱性增强，酸性减弱 碱性减弱，酸性增强 形成:逐渐变易 稳定性:逐渐增强 形成:逐渐变难 稳定性:逐渐减弱

25. 归纳与总结:判断元素金属性非金属性强弱的方法：归纳与总结:判断元素金属性非金属性强弱的方法： 1．金属性强弱： (1)元素周期表 (2)最高价氧化物对应水化物的碱性 (3)金属活动顺序表 (4)单质与水或酸反应置换出氢的难易 (5)单质的还原性（或离子的氧化性） (6)置换反应 (7)根据电化学反应原理来判断 ２．非金属性强弱： (1)元素周期表 (2)与氢气反应的难易及气态氢化物的稳定性 (3)最高价氧化物对应水化物的酸性 (4)单质的氧化性（或对应阴离子的还原性） (5)置换反应

26. 例4(1)下列事实能说明氯元素非金属性比硫元素例4(1)下列事实能说明氯元素非金属性比硫元素 强的是________。 ①HCl的溶解度比H2S大 ②HCl的酸性比H2S强　 ③HCl的稳定性比H2S大 ④HCl的还原性比H2S弱　 ⑤HClO4的酸性比H2SO4强　 ⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS ⑦Cl2能与H2S反应生成S ⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧　 ⑨还原性：Cl－＜S2－ (2)有三种金属元素A、B、C，在相同条件下，B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强；若将A、C相连后投入稀硫酸中，发现C表面有明显气泡产生。则这三种元素金属性由强到弱的顺序是______。

27. 三、以周期表结构、周期律知识为载体考查综合思维能力三、以周期表结构、周期律知识为载体考查综合思维能力 (学科内综合) 【例5】(2010·天津)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。 回答下列问题： (1)L的元素符号为__________；M在元素周期表中的位置为________________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________(用元素符号表示)。 27

28. (2)Z、X两元素按原子数目比1∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为________，B的结构式为________。(2)Z、X两元素按原子数目比1∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为________，B的结构式为________。 (3)硒(Se)是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为____，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2～5周期元素单质分别与H2反应生成1 mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1 mol硒化氢的反应热是_____(填字母代号) a．+99.7 kJ·mol-1 b．+29.7 kJ·mol-1 c．-20.6 kJ·mol-1 d．-241.8 kJ·mol-1 (4)用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q。写出阳极生成R的电极反应式：____ ；由R生成Q的化学方程式：_________________。 28

29. 【解析】(1) X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大，故分别为：H、C、N、O元素；M是地壳中含量最高的金属元素，为Al，其在周期表中的位置为第3周期第ⅢA族；再根据五种元素在周期表的位置，可知半径由大到小的顺序是：Al>C>N>O>H。 (2) N和H 1∶3构成的分子为NH3，电子式为 ；2∶4构成的分子为N2H4， 其结构式为 29

30. (3) Se比O多两个电子层，共4个电子层，1→4电子层上的电子数分别为：2、8、18、6，故其原子序数为34；其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4，为H2SeO4。 非金属性越强，与氢气反应放出的热量越多，故2→5周期放出的热量依次是：d、c、b、a，则第四周期的Se对应的是b。 (4) Al作阳极失去电子生成Al3+， Al3++3HCO3- Al(OH)3↓+3CO2↑， 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O。 30

31. 答案： • (1) O　第三周期第ⅢA族　Al>C>N>O>H • (3)34H2SeO4b • (4)Al - 3e- Al3+ • Al3++ 3HCO3- Al(OH)3↓+3CO2↑ • 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O↑ 31

32. 【命题立意】本题以元素的推断为背景，综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较；考查了电子式、结构式的书写，元素周期律和电极反应式、化学方程式的书写，是典型的学科内综合试题。 32

34. 近几年高考必做题的结构 三个必做题分别承担相应专题的主干知识的考查——元素知识、化学原理、实验基础。但是题目位置不固定，内容之间呈相互交叉和渗透的现象越来越鲜明。而且分别考查不同形式信息（图像、数据表、基本仪器或装置、文字表述）的整合、提取和应用。 （1）一个以考察元素知识为重点的试题，其考查的范围基本涵盖化学用语、重要金属元素、非金属元素、基础化学计算（以化学方程式计算为核心）。信息呈现方式以框图、性质变化图像为主。 该题型在全国新课标卷中曾以框图形式呈现元素性质线索，但估计将会有工艺流程图形式代替。

35. 全新11-26.（14分）0.80g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。 请回答下列问题： （1）试确定200℃时固体物质 的化学式____（写推断过程）； （2）取270℃所得样品， 于570℃灼烧得到的主要产物 是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为___。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为__，其存在的最高温度是__； （3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为______； （4）在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=___mol·L-1（Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）。若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是__________mol·L-1。 读图、化学方程式计算 物质性质、读图析图 SO3、浓H2SO4的性质 Ksp的计算、硫化物性质、化学方程式计算

36. （2）一个以考查化学反应原理为主的试题，其考查范围基本涵盖化学反应与能量（氧化还原反应、热化学、电化学）、速率（反应速率的表达计算、影响反应速率的因素）及平衡（平衡状态的特征及K的计算、影响平衡移动的因素）、溶液理论（弱电解质的电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡）。（2）一个以考查化学反应原理为主的试题，其考查范围基本涵盖化学反应与能量（氧化还原反应、热化学、电化学）、速率（反应速率的表达计算、影响反应速率的因素）及平衡（平衡状态的特征及K的计算、影响平衡移动的因素）、溶液理论（弱电解质的电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡）。

37. 27.科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：27.科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题： （1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____kJ； （2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 （3）在溶积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）； 燃烧热概念及盖斯定律应用 盖斯定律应用及热化学方程式书写 读图、析图，从定量角度考查温度对平衡影响，速率表达，K的意义。 下列说法正确的（填序号） ①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为 v(CH3OH)=nA/tAmol·L-1·min-1 ②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 ③该反应为放热反应 ④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大

38. （4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______；（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______； （5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比） 平衡体系特征的基本计算 燃料电池电极反应式书写、燃烧热概念理解

39. 例6．V、W、X、Y、Z是原子序数依次递减的五种常见元素。X元素是地壳中含量最多的元素，Y、Z组成气态化合物M的水溶液呈碱性，W的单质在X2中燃烧的产物可使品红溶液褪色，V是一种历史悠久，应用广泛的金属元素。请回答：例6．V、W、X、Y、Z是原子序数依次递减的五种常见元素。X元素是地壳中含量最多的元素，Y、Z组成气态化合物M的水溶液呈碱性，W的单质在X2中燃烧的产物可使品红溶液褪色，V是一种历史悠久，应用广泛的金属元素。请回答： (1)Y元素在周期表中的位置是_____；写出X、Z两种元素组成的化合物一种用途：________________。 (2)由以上五种元素两两组合所形成的化合物中，有一种物质能与水反应生成气体且属于氧化还原反应，请写出该反应的化学方程式. (3)X、Y、Z三种元素可组成一种强酸U，M在适当条件下被U吸收生成一种盐。该盐的水溶液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (4)若将V金属投入到盐酸中，生成了浅绿色溶液N。N的酸性溶液与X、Z两元素组成的化合物发生氧化还原反应的离子方程式：_____________。 (5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以Y2、Z2为电极反应物，以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，试写出该电池的正极反应式_________；放电时溶液中H＋移向____极。 (6)W(s)＋O2(g)===WO2(g)；ΔH1W(g)＋O2(g)===WO2(g)；ΔH2 则ΔH1______ ΔH2(填“>”或“<”或“＝”) 。

41. 练习6: (1)不能用来说明金属Ｘ比金属Ｙ还原性强的是（ ） Ａ.把Ｘ和Ｙ组成的合金置于潮湿的空气中，Ｘ先腐蚀 Ｂ.Ｘ原子最外层电子数比Ｙ原子最外层电子数少 Ｃ.Ｘ能把Ｙ从Ｙ的盐溶液中置换出来 Ｄ.Ｘ的最高价氧化物的水化物的碱性比Ｙ的强 (2)X和Y两元素的原子，在化学反应中都容易失去两个电子形成稳定结构，已知X的原子半径小于Y的原子半径，下列说法正确的是（　） A.两种原子失去电子的能力相同 B.两种原子的核外具有相同的电子层数 C. 的碱性比 的碱性强 D.X的金属性比Y的金属性活泼 练习： B

42. +6 2 4 原子核外电子排布的周期性变化

43. 原子半径周期性变化

44. 元素主要化合价的周期性变化

45. 再见!