2022版高考化学一轮复习课件：第5章 第2节 元素周期表　元素周期律

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☞知识点1　元素周期表
1．世界上第一张元素周期表1869年，第一张元素周期表由俄国化学家____________绘制完成。随着科学的不断发展，已逐渐演变为现在的常用形式。2．原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为____________，____________＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
3．编排原则(1)周期：把____________相同的元素，按_______________的顺序，从左至右排成的横行。(2)族：把______________相同的元素，按_______________的顺序，从上至下排成的纵行。
(1)过渡元素：元素周期表中从第______族到第_______族10个纵行共六十多种元素，这些元素都是金属元素。(2)镧系：元素周期表第________周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。(3)锕系：元素周期表第________周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。(4)超铀元素：在92号元素铀(U)以后的各种元素。(5)稀有气体元素不属于非金属元素。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)同一周期中，从左到右，各元素最外层电子数都是从1个逐渐增加到8个(　　)(2)每一周期的元素都从碱金属开始，最后以稀有气体结束(　　)(3)短周期元素中，若两种元素的原子序数相差8，则它们一定是同主族元素(　　)(4)短周期元素中，若两种元素的原子序数相差2，则它们一定不是同主族元素(　　)
(5)ⅢB族所含元素最多，ⅣA族元素形成化合物种类最多(　　)(6)同一主族元素最外层电子数相等(　　)(7)金属的金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强(　　)(8)非金属的非金属性越强，氢化物的酸性越强(　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　(7)√　(8)×
突破一　元素周期表的结构与应用1．下列有关元素周期表结构的说法正确的是(　　)A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族B．在元素周期表中金属和非金属分界线附近可以寻找合金材料C．某元素原子核外的电子数为63，则它是第六周期副族元素D．除短周期外，其他周期均为18种元素，副族元素没有非金属元素【答案】C
【解析】最外层电子数为2的元素不一定处于周期表第ⅡA族，如He，A错误；在元素周期表中金属与非金属分界线附近可寻找半导体材料，B错误；第六、七周期均有32种元素，D错误。
2．短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法不正确的是(　　)A．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>YB．W的氢化物与Z的氢化物反应，产物的水溶液呈碱性C．在元素周期表中，117号元素与Z元素位于同一主族D．工业上常用YX2漂白纸浆、毛、丝等【答案】B
【解析】设X的最外层电子数为x，则由相对位置可知，W、Y、Z的最外层电子数依次为x－1、x、x＋1，根据W、X、Y、Z的原子最外层电子数之和为24，有：x－1＋x＋x＋x＋1＝24，解得x＝6，由此可确定W、X、Y、Z分别为N、O、S、Cl元素。W的氢化物为NH3，Z的氢化物为HCl，NH3和HCl反应生成NH4Cl，NH4Cl溶液呈酸性，B错误；在元素周期表中，117号元素与0族元素的118号元素相邻，则位于第七周期第ⅦA族，与Cl元素位于同一主族，C正确。
1．同周期主族元素原子序数差的关系(1)短周期元素原子序数差＝族序数差。(2)若两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差。若两元素分布在过渡元素两侧时，四、五周期元素原子序数差＝族序数差＋11，六、七周期元素原子序数差＝族序数差＋25。
2．同主族相邻周期元素的原子序数差的关系(1)第ⅠA、ⅡA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。(2)第ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32、32。(3)第0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。
突破二　周期表的片段在元素推断题中的应用3．(2020·华南师大附中月考)有X、Y、Z、W四种短周期主族元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知Y是地壳中含量最高的金属元素，则下列说法正确的是(　　)A．简单离子半径：Y>WB．Y的最高价氧化物的水化物和X的最高价氧化物的水化物可反应C．X的简单氢化物比Z的简单氢化物更稳定、沸点更高D．非金属性：W>X【答案】D
4．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中位置如图所示，已知W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，下列说法正确的是(　　)A．氧化物对应水化物酸性W比Z强B．Y单质与Z的氢化物水溶液反应，有沉淀生成C．X单质氧化性强于Y单质D．简单离子的半径：Z＜W【答案】B
【解析】X、Y、Z、W均为短周期元素，W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，则W为Cl元素，结合元素在周期表中相对位置可知，Z为S，Y为O，X为N。HClO为Cl的一种氧化物对应的水化物，其为弱酸，酸性比H2SO3、H2SO4都弱，A错误；氧气和硫化氢溶液反应生成硫单质，溶液变浑浊，B正确；非金属性：N＜O，元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，C错误；S2－、Cl－具有相同的核外电子排布，则核电荷数越大，离子半径越小，D错误。
突破三　 原子结构特点与元素推断5．(2020·江西上高二中月考)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，X与Z同族，Y与Z同周期，W是短周期主族元素中原子半径最大的，X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是(　　)A．Y的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸B．原子半径：XZ> WC．Y的氢化物可用于刻蚀玻璃D．X的氧化物对应的水化物均为强酸【答案】C
【解析】由图知X可形成6个共价键，且X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，则X为硫元素、Z为氧元素；W、Z、Y位于同一周期，Y可以形成一个共价键，整个离子带1个单位负电荷，则Y为氟元素，W为氮元素。
主族元素在周期表中的特殊位置
☞知识点2　元素周期律及应用
1.元素周期律【答案】原子序数　原子核外电子排布
2.主族元素的周期性变化规律
－(8－主族序数) 　
4.元素“位—构—性”之间的关系及应用
(1)结构与位置互推。①电子层数＝__________；质子数＝__________；最外层电子数＝__________。②熟练掌握周期表中的一些特殊规律：各周期所能容纳元素种数；稀有气体的原子序数及其在周期表中的位置；同族上下相邻元素原子序数的关系。
(2)性质与位置的互推。①根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强，则可知A、B、C在同周期中按__________的顺序从左向右排列。②根据元素在周期表中的位置关系可以推断元素的性质。如A、B、C三种元素在同一主族中由上而下排列，则A、B、C的单质氧化性依次______或还原性依次______。
(3)结构与性质的互推。①若元素的最外层电子数小于4，则该元素容易________；若该元素的最外层电子数大于4，则该元素容易________。②若某元素容易得电子，则可推知该元素的最外层电子数________；若某元素容易失电子，则可推知该元素的最外层电子数________。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)第ⅠA族与第ⅥA族元素形成的化合物均为离子化合物(　　)(2)最高正价与最低负价绝对值相等元素一定是第ⅥA族元素(　　)(3)第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7(　　)(4)元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性越强(　　)(5)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强(　　)
(6)两种活泼性不同的金属电极组成的原电池中，活泼性更强的金属一定做负极(　　)(7)碳酸的酸性强于次氯酸，说明C的非金属性强于Cl(　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×
突破一　元素金属性和非金属性强弱的比较1．下列各组性质比较中，正确的是(　　)①沸点：HF>HCl>HBr>HI②离子还原性：S2－>Cl－>Br－>I－③酸性：HClO4>HBrO4>HIO4④金属性：K>Na>Mg>Al⑤气态氢化物稳定性：HF>HCl>H2S⑥半径：O2－>F－>Na＋>Mg2＋A．①②③ B．③④⑤⑥ C．②③④ D．①⑥【答案】B
2．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(　　)【答案】C
【解析】根据事实可知，H2SO3比H2CO3酸性强，但H2SO3不是最高价含氧酸，故不能说明非金属性：S＞C，C错误。
比较金属性和非金属性强弱的三种方法(1)结构比较法。最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强；最外层电子数越多，电子层数越少，元素非金属性越强。
突破二　微粒半径大小的比较3．下列各组粒子中粒子半径由大到小顺序正确的是(　　)A．O、Cl、S、P B．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋ D．Li、Na、K、Cs【答案】C
4．(2020·福建宁德期末质量检测)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，W和X同族。Y原子最外层电子数是W与X原子最外层电子数之和的3倍，是Z原子最外层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　)A．离子半径：W－＜X＋B．Z的最高价氧化物的水化物是强碱C．化合物XZW4具有强还原性D．W与Y只能形成10电子化合物【答案】C
【解析】W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，W和X同族。Y原子最外层电子数是W与X原子最外层电子数之和的3倍，Y最外层电子数是6，W和X同族是ⅠA族，是Z原子最外层电子数的2倍，Z最外层电子数是3。则W为H，X为Li，Y为O，Z为Al。电子层结构相同的粒子，核电荷数越大，半径越小，离子半径：H－>Li＋，A错误；Al的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3 ，是两性氢氧化物，B错误；化合物LiAlH4中H是－1价，具有强还原性，C正确；W与Y能形成10电子化合物H2O ，还能形成18电子的化合物H2O2，D错误。
微粒半径大小的判断方法
突破三　元素位、构、性的综合应用5．(2020·河北模拟)四种短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相对位置如图所示，其中D形成的两种氧化物都是常见的大气污染物。下列有关判断不正确的是(　　)A．A的简单氢化物是天然气的主要成分B．元素A、B、C对应的含氧酸的钠盐水溶液不一定显碱性C．单质B既可以与酸反应，又可以与碱反应，所以是两性单质D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：D>C【答案】C
【解析】D形成的两种氧化物都是常见的大气污染物，D为S元素，A为C元素，B为Al元素，C为Si元素。A的简单氢化物是天然气的主要成分为甲烷，A正确；草酸氢钠溶液显酸性，B正确；单质B既可以与酸反应，又可以与碱反应，但不能叫两性单质，C错误；最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2SO4>H2SiO3，D正确。
“位—构—性”推断的核心是“结构”，即根据结构首先判断其在元素周期表中的位置，然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能有的性质；也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置，进而推断出其结构。元素的原子结构、在周期表中的位置及性质(位、构、性)三者之间的关系可用下图表示：
6．随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x，y，z…表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．x元素在周期表中的位置是第二周期第ⅠA族B．离子半径：g2－>h－>d2－>e＋>f3＋C．最高价氧化物对应水化物的酸性：y>zD．气态氢化物的热稳定性：g>h【答案】B
【解析】根据题中的化合价可知，d为O，g为S，则x为H，f为Al，e为Na，h为Cl，y为C，z为N。x元素在周期表中位置是第一周期第ⅠA族，A错误；离子半径大小：S2－>Cl－>O2－>Na＋>Al3＋，B正确；非金属性：N>C，最高价氧化物对应水化物酸性HNO3>H2CO3，C错误；非金属性：Cl>S，气态氢化物的热稳定性HCl>H2S，D错误。
7．(2020·山东德州期末)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种元素组成的化合物，Z2为Z元素的一种单质。已知：A、D均含有10个电子，C的相对分子质量为30。上述物质之间的转化关系如图所示(部分反应物或生成物省略)，则下列说法不正确的是(　　)A．原子半径：W>Y>Z>XB．若C中混有E可用水洗方法除去C．A在工业上常用作制冷剂D．B与D反应生成Z2时，D作还原剂【答案】D
【解析】已知A、D均含有10个电子，则A、D为氢化物，可能为CH4、NH3、H2O、HF等；根据转化关系可知，A与单质Z2反应生成C，B与D反应生成Z2，且C的相对分子质量为30，则C为NO，D为H2O，A为NH3，Z2为O2，B为Na2O2，E为NO2，结合原子序数大小可知，X为H，Y为N，Z为O，W为Na元素。
突破四　元素推断与物质转化8．(2020·湖北示范高中能力测试)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，e、g、h、i、j均是由这些元素组成的二元化合物，i在常温常压下为液体，其余均为无色气体。e的摩尔质量为g的2倍，f是元素Z的单质，g物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，h的组成元素位于同一主族。上述物质的转化关系如图所示。
下列说法正确的是(　　)A．原子半径：Y＞Z＞W＞XB．热稳定性：i＞g，沸点：i＞eC．Y与W分别对应的含氧酸均是强酸D．h与j均为酸性氧化物【答案】B
【解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。e、g、h、i、j是由这些元素组成的二元化合物，常温常压下i为液体，其余均为无色气体，因此i为水H2O；e的摩尔质量为g的2倍，f是元素Z的单质，g物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则g是NH3。根据转化关系图判断e是H2S，f是O2，g是NH3，j是NO，h是SO2。所以X、Y、Z、W分别是H、N、O、S。
解框图题的方法元素化合物的推断，最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特殊”，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等，需要学生熟练掌握元素化合物知识。
1．(2020·江苏卷)下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是(　　)A．NaOH的碱性比Mg(OH)2的强B．Cl2得到电子的能力比Br2的弱C．原子半径r：r(Br)＞r(Cl)＞r(Mg)＞r(Na)D．原子的最外层电子数n: n(Na)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)【答案】A
2．(2020·全国卷Ⅲ)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是(　　)A．非金属性：W>X>Y>ZB．原子半径：Z>Y>X>WC．元素X的含氧酸均为强酸D．Y的氧化物水化物为强碱【答案】D
【解析】化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，则WX3为NH3，WZ为HCl，所以W为H元素，X为N元素，Z为Cl元素，又因为四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z，则Y的核外电子总数为11，Y为Na元素。Na为金属元素，非金属性最弱，非金属性Y＜Z，A错误；同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素自上而下原子半径依次增大，则原子半径：Na＞Cl＞N＞H，B错误；N元素的含氧酸不一定是强酸，如HNO2为弱酸，C错误；Y的氧化物的水化物为NaOH，属于强碱，D正确。
3．(2020·浙江卷)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为＋4价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18个；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是(　　)A．原子半径：ZMC．X2Z－ZX2易溶于水，其水溶液呈碱性D．X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物【答案】D
4．(2019·全国卷Ⅱ，改编)2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(　　)A．原子半径：W＜XB．常温常压下，Y单质为固态C．气态氢化物热稳定性：Z＜WD．X的最高价氧化物的水化物是强碱【答案】D
【解析】 W、X、Y和Z为短周期主族元素，依据位置关系可以看出，W的族序数比X多2，因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高正价(除F与O以外)，则可设X的族序数为a，则W的族序数为a＋2，W与X的最高化合价之和为8，则有a＋(a＋2)＝8，解得a＝3，故X位于第ⅢA族，为Al元素；Y为Si元素，Z为P元素；W为N元素，同一周期从左到右元素原子半径依次减小，同一主族从上到下元素原子半径依次增大，则原子半径比较：N＜Al，A正确；常温常压下，Si为固体，B正确；同一主族元素从上到下，元素非金属性依次减弱，气体氢化物的稳定性依次减弱，则气体氢化物的稳定性比较：PH3＜NH3，C正确；X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，不是强碱，D错误。