高三化学二轮复习教案9元素周期律和周期表doc高中化学

元素周期律和周期表考点聚焦1.理解原子的组成及同位素的概念。掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。2.以第1、2、3周期的元素为例，掌握核外电子排布规律。3.掌握元素周期律的实质及元素周期表(长式)的构造(周期、族)。4.以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质(如：原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子构造的关系；以ⅠA和ⅡA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子构造的关系。知识梳理1.原子构造及离子构造中各种根本微粒间的关系2.同位素及相对原子质量同位素定义具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子互称同位素特性1.同一元素的各种同位素化学性质几乎完全相同.2.天然存在的某种元素里,不管是高考资源网游离态还是化合态,各种同位素的原子含量一般是不变的.判定方法它反映的是同种元素的不同原子间的关系.故单质、化合物间不可能是同位素。如H2和D2及H2O和D2O之间不存在同位素关系。只有质子数相同而中子数不同的原子才是同位素；如168O和188O是同位素，而且146C和147N不是同位素。注意天然存在的元素中，许多都有同位素（但并非所有元素都有同位素）。因而发现的原子种数多于元素的种数。同位素的相对原子质量和近似相对原子质量按初中所学的相对原子质量的求算方式是：一个原子的质量与一个12C原子质量的的比值。显然，所用原子质量是哪种同位素原子的质量，其结果只能是该同位素的相对原子质量。故该定义严格说应是同位素的相对原子质量。该比值的近似整值即为该同位素的近似相对原子质量，其数值等于该同位素的质量数。9/9相对原子质量和近似相对原子质量元素的相对原子质量和近似相对原子质量因天然元素往往不只一种原子，因而用上述方法定义元素的相对原子质量就不适宜了。元素的相对原子质量是用天然元素的各种同位素的相对原子质量及其原子含量算出来的平均值。数字表达式为=M1×a1%+M2×a2%+……。假设用同位素的质量数替代其相对原子量进展计算，其结果就是元素的近似相对原子质量（计算结果通常取整数）。我们通常采用元素的近似相对原子质量进展计算。1.原子核外电子排布规律核外电子排布规律1各电子层最多能容纳2n2个电子即：电子层序号1234567代表符号KLMNOPQ最多电子数2818325072982最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。3次外层电子数最多不超过18个，倒数第三层不超过32个。4核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的电子层，然后才由里往外，依次排在能量较高，离核较远的电子层。www.Ks5u.com注意事项1．以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。2．上述乃核外电子排布的初步知识，只能解释1～18号元素的构造问题，假设要解释更多问题，有待进一步学习核外电子排布所遵循的其它规律。原子结构的表示方法原子构造示意图和离子构造示意图要理解图中各符号的含义。例：氯原子，圆圈内表示原子的质子数，要注意正号；弧线表示电子层，弧线内数字表示该层中的电子数。离子构造示意图中各符号含意一样，但注意原子构造示意图中质子数等于核外电子数，而离子构造示意图中质子数与核外电子数不相等。如Cl-：电子式电子式是在元素符号周围用小黑点或电子式是在元素符号周围用小黑点或“×”的数目表示该元素原子的最外层电子数的式子。小黑点或“×”的数目即为该原子的最外层电子数。如a、、.l.、、..,:.、::4.元素周期律涵义元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化。实质元素性质的周期性递变是核外电子排布周期性变化的必然结果。核外电子排布最外层电子数由1递增至8(假设K层为最外层那么由1递增至2)而呈现周期性变化。原子半径原子半径由大到小(稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由电子层数和核电荷数多少决定，它是反映构造的一个参考数据。主要化合价最高正价由+1递变到+7，从中部开场有负价，从-4递变至-1。(稀有气体元素化合价为零)，呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决定，一般存在以下关系：最高正价数＝最外层电子数9/9元素及化合物的性质金属性渐弱，非金属性渐强，最高氧化物的水化物的碱性渐弱，酸性渐强，呈周期性变化。这是由于在一个周期内的元素，电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，核对外层电子引力渐强，使元素原子失电子渐难，得电子渐易，故有此变化规律。5.简单微粒半径的比较方法原子半径1.电子层数相同时，随原子序数递增，原子半径减小例：rNa＞rMg＞rAl＞rSi＞rp＞rs＞rCl2.最外层电子数相同时，随电子层数递增原子半径增大。例：rLi＜rNa＜rk＜rRb＜rCs离子半径1.同种元素的离子半径:阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳离子.www.ks5u.com例：rCl-＞rCl，rFe＞rFe2+＞rFe3+1.电子层构造相同的离子,核电荷数越大,半径越小.例：rO2-＞rF-＞rNa+＞rMg2+＞rAl3+2.带相同电荷的离子,电子层越多,半径越大.例：rLi+＜rNa+＜rK+＜rRb+＜rcs+；rO2-＜rs2-＜rse2-＜rTe2-3.带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较rk+与rMg2+可选rNa+为参照可知rk+＞rNa+＞rMg2+6.元素金属性和非金属性强弱的判断方法金属性比较本质原子越易失电子，金属性越强。判断依据1．在金属活动顺序表中越靠前，金属性越强。2．单质与水或非氧化性酸反响越剧烈，金属性越强。3．单质复原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强。4．最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。5．假设xn++yx+ym+那么y比x金属性强。非金属性比较本质原子越易得电子，非金属性越强。判断方法1．与H2化合越易，气态氢化物越稳定，非金属性越强。2．单质氧化性越强，阴离子复原性越弱，非金属性越强。3．最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强。4．An-+BBm-+A那么B比A非金属性强。7.元素周期表的构造元素周期表的构造位置与构造的关系周期周期序数元素的种数1.周期序数＝原子核外电子层数2.对同主族(nA族)元素假设n≤2，那么该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数。假设n≥3，那么该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为该周期的元素种数。短周期第一周期2第二周期8第三周期8长周期第四周期18第五周期18第六周期32第七周期不完全周期族主族ⅠA族ⅡA族ⅢA族ⅣA族ⅤA族ⅥA族ⅦA族由长周期元素和短周期元素共同构成的族。最外层电子数主族序数价电子数零族最外层电子数均为8个（He为2个除外）9/9副族ⅠB族ⅡB族ⅢB族ⅣB族ⅤB族ⅥB族ⅦB族只由长周期元素构成的族最外层电子数一般不等于族序数（第ⅠB族、ⅡB族除外）最外层电子数只有1～7个。第Ⅷ族有三列元素8.同周期、同主族元素性质的递变规律同周期（左右）同主族（上下）原子构造核电荷数逐渐增大增大电子层数相同增多原子半径逐渐减小逐渐增大化合价最高正价由+1+7负价数=8-族序数最高正价和负价数均相同，最高正价数=族序数元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。单质的氧化性和复原性氧化性逐渐增强，复原性逐渐减弱。氧化性逐渐减弱，复原性逐渐增强。最高价氧化物的水化物的酸碱性酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强。气态氢化物的稳定性、复原性，水溶液的酸性。稳定性逐渐增强，复原性逐渐减弱，酸性逐渐增强。稳定性逐渐减弱，复原性逐渐增强，酸性逐渐减弱。9.元素的原子构造，在周期表中的位置及元素性质之间的关系。典例分析例1、（2022广东卷）元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期。以下有关推测正确的选项是（）A．XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XYB．XYZ3是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZC．XYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZD．XYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ39/9解析：由题目可知，XYZ3可能的物质有：HClO3，NaNO3，MgCO3，AlBO3。假设XYZ3为一种可溶于水的酸HClO3，XY（HO）不能形成共价化合物A错；假设XYZ3为MgCO3微溶于水，可XZ形成离子化合物MgO，B正确；假设XYZ3为NaNO3易溶于水的盐，YZ（NO）不是离子化合物，C错；假设XYZ3离子化合物，YZ2为NO2，CO2均不是离子化合物，D错。 答案：B例2．（2022山东卷）以下说法正确的选项是（）A．SiH4比CH4稳定B．O2-半径比F-的小C．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱解析：选项A中C与Si属于同主族元素，其氢化物的稳定性逐渐减弱，即CH4比SiH4稳定；选项B中O2－与F－的电子层构造相同，根据电子层相同，核电荷数小的，离子半径大，所以O2－半径大于F－半径；选项C中Na与Cs同主族，随着核电荷数的增大，原子失去电子的能力逐渐增强，即失去电子的能力：Cs＞Na；选项D中根据同主族元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强，所以酸性：H3PO4＞H3AsO4。答案：C。例3．（2022江苏卷）以下排列顺序正确的选项是（）①热稳定性：H2O＞HF＞H2S②原子半径：Na＞Mg＞O③酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO4④结合质子能力：OH-＞CH3COO-＞Cl-A．①③B．②④C．①④D．②③解析：①中O和F属于同周期元素，氢化物的稳定性：HF＞H2O；②中Na和Mg为第三周期元素，原子半径：Na＞Mg，而Mg比O多一个电子层，所以Mg＞O；③P、S、Cl属于同周期元素，其酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4。答案：B。9/9例4．（2022重庆卷）在2022年初我国南方遭遇的冰雪灾害中，使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X、Y为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层构造相同，且1molXY2含有54mol电子。(1）该融雪剂的化学式是；X与氢元素形成的化合物的电子式是。(2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，那么D的离子构造示意图是；D与E能形成一种非极性分子，该分子的构造式为；D所在族元素的氢化物中，沸点最低的是。(3）元素W与Y同周期，其单质是原子晶体；元素Z的单质分子Z2中有3个共价健；W与Z能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是.(4）元素R与Y同主族，其氢化物能用于刻蚀玻璃，R2与NaOH溶液反响的产物之一是OR2，该反响的离子方程式为。解析：X、Y组成的化学式为XY2，且为离子化合物，所以X为＋2价，Y为－1价，设Y的电子数为a，那么X为a＋3，所以2a＋a＋3=54，a＝17，Y为Cl，X为Ca。D与Cl相邻，D的最外层电子数是电子层数的三倍，所以D为S，E为C。W与Cl同周期，其单质是原子晶体，所以W为Si元素Z的单质Z2有3个共价键，Si与Z能形成一种新型无机非金属材料，所以Z为N。答案：（1）CaCl2。(2)S=C=S；H2S。(3)Si3N4。(4)2F2+2OH—=2F—+OF2+H2O。例5．（2022广东卷）根据表1信息，判断以下表达正确的选项是（）表1　局部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＋2＋3＋2＋6、－2－29/9A．氢化物的沸点为H2T＜H2R　　　　　　　B．单质与稀盐酸反响的速率为L＜QC．M与T形成的化合物具有两性D．L2＋与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：H2＞H2R；选项B中由于Mg的金属性比Al强，所以与HCl反响的速率：L＞Q；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例6．（08天津卷）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。(1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反响生盐和水，该反响的离子方程式为____________________。(2）W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为______________。(3）X的硝酸盐水溶　液显______性，用离子方程式解释原因___________________________________________。(4）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反响的化学方程式为____________________________。(5）比较Y、Z气态氢化物的稳　定性_____＞_______（用分子式表示）(6）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是：_____＞_____＞______＞______。(7）Z的最高价氧化物为无色液体，0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶　液，并放出QkJ的热量。写出该反响的热化学方程式：_______________________。9/9解析：因为这四种元素为同一短周期元素，W和X为金属元素，且各自的最高价氧化物对应的水化物可以反响生盐和水，所以W为Na，X为Al，Na与Y形成Na2Y，说明Y为－2价，即Y为S，那么Z为Cl。答案：（1）Al(OH)3+OH-＝AlO2-+2H2O。(2）(3）酸Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。(4）SO2+Cl2+2H2O＝H2SO4+2HCl。(5）HCl＞H2S。(6）Cl2O7（l）+H2O（l）＝2HClO4(aq)；△H＝-4QkJmol-1。例7．（2022·全国Ⅰ）W、X、Y和Z都是周期表中前20号元素，已知：①W的阳离子和Y的阴离子具有相同的核外电子排布，且能形成组成为WY的化合物；②Y和Z属同族元素，它们能形成两种常见化合物；③X和Z属同一周期元素，它们能形成两种气态化合物；④W和X能形成组成为WX2的化合物；⑤X和Y不在同一周期，能形成组成为XY2的化合物；（1）W元素是__________；Z元素是__________。（2）化合物WY和WX2的化学式分别是__________和__________。（3）Y和Z形成的两种常见化合物的分子式是__________和__________。（4）写出X和Z形成的一种气态化合物跟WZ反响的化学方程式：____________________。解析：前20号元素的阳离子的化合价不超过+3，所以④中WX2中W的化合价应为+2。再根据①可得W和Y在周期表中的位置关系如下：可能的组合有：和可由此展开讨论。第一种情况：W为Ca，Y为S。Y为S，由②知，Z为O。④中WX2中X的化合价应为-1，符合要求的X通常有F和Cl，由⑤：X和Y（S）不在同一周期，X不能为Cl9/9，那X就是F元素了，但是对③我们就无法解释了，F与同一周期的那种元素能形成两种气态化合物啊？没有学过，此路不通！同学们不要忘记第二同期还有化合价为-1的碳元素，与Ca可形成CaC2，所以X可能为C。用⑤来验证，C和S不在同一周期，能形成CS2。用③来验证，C和O属同一周期，能形成CO和CO2两种气态化合物。至此，推断成功：W为Ca，X为C，Y为S，Z为O。第二种情况：W为Mg，Y为O。由②知，Z为S。同上，讨论得④中WX2依然是碳化物MgC2，即X为C。只要验证符合就可以是另一组解。用③来验证，X（C）、Z（S）却不属同一周期元素，所以第二种情况不成立。答案：（1）CaO（2）CaSCaC2（3）SO2SO3（4）CO2+CaOCaCO3点评：这是一道难度较大元素推断题，涉及了一些我们平时学习中并不是经常用到或遇到的CaC2、CS2等化合物，正确解答此题，除了要具有扎实的物质构造、元素同期律方面的根底知识，还要有较强的逻辑推理能力。9/9