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1、第第2 2讲元素周期表元素周期律讲元素周期表元素周期律第五章第五章【课程标准课程标准】1.结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律,建构元素周期律。2.知道元素周期表的结构,以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯,以及碱金属和卤族元素为例,了解同周期和同主族元素性质的递变规律。3.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化,知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。4.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征,了解元素周期律(表)的应用价值。强基础强基础 增分策略增分策略一、元素周期表1.原子序数(1)含义:按照元
2、素在元素周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。(2)存在关系:原子序数=核电荷数=核外电子数=质子数。2.元素周期表的编排原则(1)周期:把电子层数目相同的元素,按原子序数递增的顺序,从左至右排成的横行。(2)族:把最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序,从上至下排成的纵列。3.元素周期表(1)元素周期表的结构(2)元素周期表的结构微点拨有关元素周期表结构的3个易错点(1)基态原子最外层电子排布相同的原子对应元素不一定处于同主族,如he、be的最外层均有2个电子,前者处于0族,后者处于第a族。(2)第a族和0族不是含元素种类最多的族,含元素种类最多的族应是第b族,共有32种元素。(3)
3、第族属于副族;过渡元素包括8个副族,全部是金属元素,原子最外层电子数不超过2个。4.原子结构与元素周期表的关系(1)原子结构与周期的关系周期电子层(能层)序数每周期第一种元素每周期最后一种元素原子序数 价层电子排布式 原子序数价层电子排布式二232s1102s22p6三3113s1183s23p6四4194s1364s24p6五5375s1545s25p6六6556s1866s26p6七7877s11187s27p6(2)原子结构与族的关系主族aaaa价层电子排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族aaa价层电子排布特点ns2np3ns2np4ns2np55.元素周期表的分区(1)按元
4、素的种类分区分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹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:分界线左下方为金属元素区,分界线右上方为非金属元素区。分界线附近元素的性质:既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。(2)按价层电子排布分区按照核外电子排布,可把元素周期表划分为5个区,除ds区外,各区名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号。元素周期表的分区如下:各区元素化学性质及价层电子的排布特点分区 元素分布价层电子排布元素性质特点s区a、a族ns12除氢外都是活泼金属元素;通常是最外层电子参与反应p区 a族a族、0族ns2np16(除he外)通
5、常是最外层电子参与反应(除0族外)d区b族b族、族(除镧系、锕系外)(n-1)d19ns12(除pd外)d轨道可以不同程度地参与化学键的形成ds区 b族、b族(n-1)d10ns12金属元素f区镧系、锕系(n-2)f014(n-1)d02ns2镧系元素的化学性质非常相近,锕系元素的化学性质也非常相近6.元素周期表和元素周期律的应用(1)科学预测:为新元素的发现及预测其原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新物质:(3)用于工农业生产:对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系,研制农药材料等。易错辨析易错辨析 判断正误:正确的画“”,错误的画“”。(1)基态原子最外层电
6、子数为1、2的元素分别处于第a、a族。()(2) 3价阳离子的电子排布式为ar3d5的元素处于第四周期、第族。()(3)价层电子排布式为4s24p1的元素位于第五周期第a族,属于s区元素。()(4)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4,短周期元素中分别为c、si和o、s。()二、元素周期律1.元素周期律2.原子半径3.电离能(1)第一电离能:气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,符号为i1,单位为kjmol-1。(2)元素第一电离能的周期性变化同周期从左到右,第一电离能呈增大的趋势,稀有气体的第一电离能最大,碱金属的第一电离能最小;同主族从上到下,第
7、一电离能逐渐减小。微点拨第二、三、四周期中,第a族、第a族元素的第一电离能比相邻主族元素的第一电离能都大。4.电负性微点拨金属元素的电负性一般小于1.8,非金属元素的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性又有非金属性。5.对角线规则在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,这种相似性被称为“对角线规则”。应用提升应用提升 元素的电离能及应用易错辨析易错辨析 判断正误:正确的画“”,错误的画“”。(1)同一周期中,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大。()(2)n、o、f三种元素第一电离能从大到小
8、的顺序是nof。()(3)元素的电负性越大,非金属性越强,第一电离能也越大。()(4)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能。()增素能增素能 精准突破精准突破考点一考点一元素周期表的元素周期表的结构及构及应用用典例突破已知短周期元素x、y、z、m、q和r在元素周期表中的相对位置如下所示,其中y的最高化合价为 3价。下列说法不正确的是()a.还原性:zq2戊乙b.非金属性:戊丁丙c.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生d.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应答案c解析根据题干信息,戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸,在短周期元素中,符合此条件的可以是s或cl。如果戊为s元
9、素,则甲、乙、丙、丁分别为c、o、si、p元素;如果戊为cl元素,则甲、乙、丙、丁分别为n、f、p、s元素。但无论戊是什么元素,同周期的主族元素,原子序数越大,半径越小,原子半径:丁戊;同主族元素的原子序数越大,半径越大,原子半径:戊乙,则原子半径:丁戊乙,a项正确,不符合题意;无论戊是什么元素,同周期主族元素的原子序数越大,非金属性越强,因此非金属性:戊丁丙,b项正确,不符合题意;若戊为s元素,则甲为c元素,甲的氢化物如甲烷遇氯化氢无白烟产生,c项错误,符合题意;不论丙是si元素还是p元素,其最高价氧化物对应的水化物均为酸,均可以与强碱反应,d项正确,不符合题意。2.(2023福建三明月考)
10、下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是()a.原子的价层电子排布式为ns2np6的元素一定是主族元素b.基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第a族元素c.原子的价层电子排布式为3d374s2的元素一定位于第bb族d.基态原子的n层上只有1个电子的元素一定是主族元素答案b解析原子的价层电子排布式为ns2np6的元素不是主族元素,如ne、ar为0族元素,a错误;基态原子的p能级上有5个电子的元素的价层电子排布式为ns2np5,位于第a族,b正确;原子的价层电子排布式为3d674s2的元素位于第族,c错误;基态原子的n层上只有1个电子的元素可能为k、cr或cu,k为主族元
11、素,cr、cu为副族元素,d错误。3.确定下列指定元素的原子序数。(1)甲、乙是元素周期表中同一周期的第a族和第a族元素,原子序数分别为m、n,则m、n的关系为。(2)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能是。(3)下列各表为元素周期表中的一部分,表中数字为原子序数,其中m的原子序数为37的是(填字母)。答案(1)n=m 5、n=m 15、n=m 29(2)x 2、x 8、x 18、x 32(3)b归纳总结结合“片段型”元素周期表推断短周期主族元素(1)直接相邻的“”型、“”型结构片段表格中上一行元素处于第二周期,下一行元素处
12、于第三周期,原子序数的关系如图所示:(2)直接相邻的“”型结构片段表格中上一行元素处于第二周期,下一行元素处于第三周期,同主族上下两种元素的原子序数相差8。考点二考点二元素周期律及元素周期律及应用用考向考向1.元素的金属性和非金属性的比元素的金属性和非金属性的比较典例突破一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,x的原子核只有1个质子;元素y、z、w原子序数依次增大,且均位于x的下一周期;元素e的原子比w原子多8个电子。下列说法不正确的是()a.xez4是一种强酸b.非金属性:wzyc.原子半径:ywed.zw2中,z的化合价为 2价答案c解析本题考查元素推断与元素周期律。x的原子核只有1个质子,
13、则x是氢元素;y、z、w为第二周期元素,可分别形成4、2、1条共价键,则y、z、w分别是c元素、o元素、f元素;元素e的原子比f原子多8个电子,则e为cl元素。hclo4是强酸,a项正确;非金属性:foc(wzy),b项正确;原子半径:clf(ew),c项错误;氟元素的非金属性比氧元素强,of2中f元素为-1价,o元素为 2价,d项正确。针对训练1.(2023广西贵港模拟)下列事实或实验能作为判断依据的是()a.盐酸是强酸,氢硫酸是弱酸,判断氯与硫的非金属性强弱b.热稳定性:h2seh2snh3ch4,判断碳、氧与氮的非金属性强弱d.向mgcl2、alcl3溶液中分别加入过量的氨水,判断镁与铝
14、的金属性强弱答案b解析盐酸和氢硫酸均不是相应元素的最高价氧化物对应水化物,不能作为判断氯与硫的非金属性强弱的依据,a错误;非金属性越强的元素其单质越容易与氢气化合,得到的氢化物越稳定,b正确;h2o、nh3、ch4物质的沸点与分子间作用力强弱有关,不能判断碳、氧与氮的非金属性强弱,c错误;镁与铝的金属性强弱可用其跟酸反应的剧烈程度判断,向mgcl2、alcl3溶液中分别加入过量的氨水,不能判断镁与铝的金属性强弱,d错误。2.研究性学习小组同学设计实验探究碳、硅元素非金属性的相对强弱,实验装置如图所示。(1)仪器a的名称为。(2)问题探究:已知酸性:亚硫酸(h2so3)碳酸(h2co3)装置e中
15、酸性kmno4溶液的作用是。能说明碳元素的非金属性比硅元素的强的实验现象是。该实验能否证明s的非金属性强于c的非金属性?(填“能”或“不能”),理由是。答案(1)分液漏斗(2)除去so2气体e试管中的溶液褪色不完全,f试管中出现白色沉淀不能h2so3不是s元素的最高价含氧酸,无法比较非金属性的强弱解析(2)从装置d中出来的气体中含有二氧化硫,二氧化硫可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故装置e中酸性kmno4溶液的作用是除去so2气体;二氧化碳与na2sio3溶液反应生成硅酸,说明了碳酸的酸性比硅酸的强,证明碳元素的非金属性比硅元素的非金属性强,所以当酸性kmno4溶液褪色不完全,盛有na2sio3溶
16、液的试管中出现白色沉淀即说明碳元素的非金属性比硅元素的非金属性强;依据最高价含氧酸的酸性强弱判断非金属性的强弱,二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸,不是最高价含氧酸,所以不能用来判断非金属性的强弱。归纳总结元素金属性和非金属性强弱的判断方法考向考向2.比比较粒子半径的大粒子半径的大小小典例突破a、b、c为三种短周期元素,a、b同周期,a、c的最低价离子分别为a2-、c-,b2 与c-具有相同的电子层结构,下列叙述不正确的是()a.原子序数:abcb.原子半径:bacc.离子半径:a2-b2 c-d.原子最外层电子数:cab答案c解析由题意可推出a为s、b为mg、c为f。原子序数:smgf,a项正确;不同周期元素,电子层数越多,原子半径越大,同一周期元素,核电荷数越大,原子半径越小,因此原子半径:mgsf,b项正确;s2-的电子层数为3,离子半径最大,mg2 与f-的电子层数为2,且具有相同的核外电子数,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径:s2-f-mg2 ,c项错误;f原子最外层电子数为7,s原子最外层电子数为6,mg原子最外层电子数为2,因此原子最外层电子数:fsmg,d项正确。针对