第18讲 元素周期表　元素周期律（讲义）（原卷版）-2023年高考化学一轮复习必做提升讲义（夯基础·再突破）

第18讲 元素周期表　元素周期律一 元素周期表的结构原子序数定义：按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。数量关系：原子序数＝核电荷数＝核外电子数＝质子数强调：①所含元素种类最多的族为ⅢB族(含有锕系、镧系)，共有32种元素。②最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。二 元素周期表的特殊位置(1)金属元素区与非金属元素区①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斜线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。②各区位置：分界线左下面为金属元素区，分界线右上面为非金属元素区。③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)过渡元素：元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。(3)镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。(4)锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。(5)超铀元素：锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。（6）元素周期表中的特殊位置（7）寻找新材料(8)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。课堂检测011.某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断(　　)A．R一定是第4周期元素B．R一定是第ⅣA族元素C．R一定是第ⅦA族元素D．R的氢化物化学式为H2R2.我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤­239，并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤­239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是(　　) A．第三周期第ⅠA族　　　 B．第三周期第ⅡA族 C．第四周期第ⅠA族 D．第五周期第ⅠA族3.根据中学化学教材中所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是(　　) ①两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1 ②L层电子数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 ③某元素原子的核电荷数为53，则该元素位于第五周期ⅦA族 ④除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 ⑤副族元素没有非金属元素 ⑥碱金属元素是指第ⅠA族的所有的元素 ⑦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 A．①③④ B．④⑤⑦ C．④⑥⑦ D．②④⑦4．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。已知：B、C两元素原子最外层电子数之和等于A元素原子最外层电子数的2倍；B、C两元素的核电荷数之和是A元素原子序数的4倍。则A、B、C分别是(　　) A．O、P、Cl B．N、Si、S C．C、Al、P D．F、S、Ar5.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：ZY>MC.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6.部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说法不正确的是(　　)A．虚线左侧是金属元素B．As处于第五周期第ⅤA族C．Si、Ge可作半导体材料D．Sb既有金属性又有非金属性 三 元素周期律及其应用1.主族元素性质的变化规律(1)原子结构的变化规律(2)元素及对应化合物性质变化规律 特别强调：1.对于主族元素而言，元素的最高正化合价一般情况下和主族序数相同，但氧无最高正价，氟无正价。2.金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。3.比较不同周期、不同主族元素的性质金属性Mg>Al、Ca>Mg，则碱性Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2，则Ca(OH)2>Al(OH)3。4.比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法： 非金属性：C>Si，O>C，则氢化物稳定性：H2O>CH4>SiH4。5.推测未知元素的某些性质已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。6.启发人们在一定区域内寻找新物质①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。课堂检测021.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 (　　) 2.下列有关元素周期表的说法中，正确的是 (　 　)A．能形成碱的金属元素都在第Ⅰ A族B．原子序数为14的元素位于元素周期表的第三周期第ⅥA族C．稀有气体元素原子的最外层电子数为2或8D．元素周期表有18个纵行，分列16个族，即7个主族、8个副族和1个0族 3.可以验证硫元素比氯元素的非金属性弱的事实是(　　) ①硫和氢气在加热条件下能生成硫化氢，硫化氢在300 ℃左右分解；氯气和氢气在点燃或光照下生成氯化氢，氯化氢很难分解 ②向氢硫酸中滴入氯水有单质硫生成 ③硫、氯气分别与铁和铜的反应产物是FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2 ④高氯酸(HClO4)的酸性强于硫酸 ⑤氯化氢的酸性强于硫化氢 A．只有①②③④　　　　　　 B．只有①② C．只有②③④ D．①②③④⑤4.下列关于元素的说法正确的是 (　 　)A．随着人工合成的同位素种类不断增加，许多元素的相对原子质量会随之变化B．核素的质量数与其相对原子质量完全相同C．短周期主族元素的族序数一定等于原子的最外层电子数D．周期表中非金属元素均位于过渡元素右侧5.一种新型漂白剂结构如图所示，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列说法正确的是(　　)A.非金属性：X>W>YB.Y的最高价氧化物对应的水化物为三元酸C.可利用W与X、Y形成的化合物热还原制备单质YD.该漂白剂中仅有X均满足8电子稳定结构6.下列事实中，不能用元素周期律解释的是(　　)A．原子半径：K>Ca>MgB．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3C．热稳定性：HF>HCl>H2SD．酸性：H2SO3>H2CO3>H2SiO37.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(　　)8.某同学在研究前18号元素时发现，可按原子序数由小到大的顺序排成如图所示的“蜗牛”形状，图中每个弧线上的“·”代表一种元素，其中起点O代表氢元素。下列说法中正确的是(　　)A．A、B、C、D都是非金属元素B．虚线相连的元素处于同一族C．稳定性：H2D>H2AD．A、B两种元素组成化合物的化学式一定为B2A 四 元素金属性和非金属性强弱的判断方法五 “位、构、性”——元素推断1．根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系推断(1)几个重要关系式①核外电子层数＝周期数(对于大部分元素来说)。②主族序数＝最外层电子数＝最高正价(O、F除外)＝8－|最低负价|。③|最高正价|－|最低负价|＝eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(0——第ⅠA族中的H和第ⅣA族,2——第ⅤA族,4——第ⅥA族,6——第ⅦA族))(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。③族序数等于周期数3倍的元素：O。④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca、Tl。⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。⑧最高正价不等于族序数的短周期元素：O(F无正价)。2．根据常见元素及其化合物的特性推断特别强调：1.元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族为元素周期表的左侧边界，第ⅠA族左侧无元素分布。2.He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。3.同一周期中元素的原子序数比左边相邻元素原子序数大1，比右边相邻元素的原子序数小1。4.同主族上下周期元素的原子序数关系5.等式关系：电子层数＝周期数；质子数＝原子序数；最外层电子数＝主族序数；主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，负价＝主族序数－8。 课堂检测031.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是(　　) A．原子半径大小为W＜X＜Y＜Z B．X的氢化物水溶液酸性强于Z的 C．Y2W2与ZW2均含有非极性共价键 D．标准状况下W的单质状态与X的相同2.A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，其中D、E同主族，C、E同周期，A的核电荷数等于其电子层数，B、D形成的化合物可用于制不粘锅的保护膜，B、E形成的某种化合物是一种常见的有机溶剂，C的次外层电子数是最外层电子数的4倍，D的单质可与水反应置换出F的单质。下列说法不正确的是(　　)A．离子半径：E＞F＞D＞C＞A B．含氧酸的酸性可能为：B＞E C．A、B、F形成的某种化合物可使澄清石灰水变浑浊 D．A与C形成的化合物溶于水显酸性3.短周期主族元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大，W的气态氢化物的水溶液可使酚酞变红，W与X可形成一种红棕色有刺激性气味的气体，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z原子最外层电子数与W原子的电子总数相同。下列说法中正确的是(　　) A．W的氧化物对应水化物均为强酸 B．简单离子半径：W＜X＜Y C．简单氢化物沸点：Z＜W D．Y与Z形成的化合物的水溶液呈碱性4.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数总和等于Z的原子序数，由这四种元素组成一种化合物M具有如下性质。下列推断正确的是(　　)A.原子半径：Z＞Y＞X＞WB.最高价氧化物对应的水化物酸性：Y＞XC.简单阴离子的还原性：Z＞WD.W、Y、Z组成的化合物只含共价键 提升训练1.如图A、B、C、D、E是长式元素周期表中的5种元素(不包括镧系和锕系)。 下列说法不 正确的是(　　)A．A、E原子序数之差可能为2 B．D、E原子序数之差可能是18或32C．B、C原子序数之差一定是2D．B、D原子序数之差不可能是72.已知X＋、Y2＋、Z－、W2－四种简单离子具有相同的电子层结构。下列关于X、Y、Z、W四种主族元素的描述不正确的是(　　) A．金属性X>Y；还原性Z－>W2－ B．原子半径：X>Y>W>Z C．离子半径：Y2＋X>Z>W3.下列粒子半径大小的比较正确的是(　　) A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－ B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋ C．Na＜Mg＜Al＜S D．Cs＜Rb＜K＜Na4.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3∶4。W-的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是 (　　)A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应B.原子半径大小:XWC.化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂5.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于ⅠA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是 (　　)A.元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构B.由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强D.原子半径:r(X)b>aB.a和其他3种元素均能形成共价化合物C.d和其他3种元素均能形成离子化合物D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、67.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是 (　　)A.原子半径:XZC.Z、W均可与Mg形成离子化合物D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W8.如图为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为Y元素的2倍。下列说法正确的是 (　　)A.元素X、W、Z在自然界中均能以游离态存在B.元素X、Y、W的原子半径依次增大C.实验室储存T的单质时,应在其表面覆盖少量的水D.元素Z的氧化物是制作计算机芯片的材料9.X、Y、Z、W、M五种短周期元素的原子序数依次增大,X原子的电子层数等于其电子总数,Z原子最外层电子数与X、Y原子最外层电子数之和相等,W原子和Y原子最外层电子数之和为Z原子最外层电子数的2倍,W原子的最外层电子数为电子层数的3倍,X、M同主族。下列说法正确的是 (　　)A.原子半径的大小顺序为M>W>Z>Y>XB.X、Y、Z、W四种元素都属于非金属元素,它们之间只能形成共价化合物C.Y、Z、W、M四种元素与X元素分别形成的最简单化合物的沸点依次升高D.X、M均可与W形成可用于自来水杀菌消毒的强氧化性化合物10.短周期元素R、Q、M、N、W的原子序数依次增大,它们在周期表中的相对位置如图所示。已知M的原子序数比Q的大3。下列有关说法不正确的是 (　　)A.W、Q都能与M组成离子化合物B.简单离子的半径:r(W)>r(Q)>r(M)>r(N)C.最高价氧化物对应的水化物的碱性:M>ND.R2W的稳定性比R2Q的弱,R2W的沸点比R2Q的高11.a、b、c、d、e均为短周期主族元素,原子序数依次增大,且原子核外L电子层的电子数分别为0、1、5、8、8,d的最高正价与最低负价的绝对值相等,e的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HneO2n+2。下列说法正确的是 (　　)A.单质的沸点:e>dB.简单阴离子的还原性:e>cC.最高价氧化物对应的水化物的酸性:cr(Z)>r(Y)>r(X)B.最常见氢化物的稳定性：X＞YC.Z2Y2中含有共价键且在熔融状态下能导电D.HWY分子中各原子均达到8电子稳定结构13.A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，其中只有C为金属元素。A、C原子序数之和等于E的原子序数，D与B同主族且D原子序数是B原子序数的2倍。AB2和DB2溶于水得到酸性溶液，C2D溶于水得到碱性溶液。(1)E元素在周期表中的位置为______________；工业上制取C 单质的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)A的最低负价氢化物的空间构型为________；C、D、E 的简单离子的离子半径由大到小的顺序是________(用离子符号表示)。(3)化合物C2D3中，该化合物的水溶液在空气中久置后变质，生成一种单质，所得溶液呈强碱性，用化学方程式表示这一变化过程_____________________________________。 过渡元素元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素，且原子最外层电子数不超过2个(1～2个)镧系元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素锕系元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素超铀元素在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素项目同周期(左→右)同主族(上→下)核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大项目同周期(左→右)同主族(上→下)元素化合价最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)最低负化合价＝－(8－主族序数)相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)金属性金属性逐渐减弱金属性逐渐增强非金属性非金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱化合物离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱选项事实推论A与冷水反应，Na比Mg剧烈金属性：Na＞MgBCa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性：Ca＞MgC氧化性：HClO>H2CO3非金属性：Cl>CD热稳定性强弱：HBr>HI非金属性：Br>I选项事实推论A与冷水反应，Na比Mg剧烈金属性：Na>MgBCa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性：Ca>MgC氧化性：HClO>H2CO3金属性：Cl>CD热稳定性强弱：HBr>HI非金属性：Br>I金属性比较本质原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)判断方法①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，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若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的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(与原子得电子数目无关)判断方法①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强氢质量最轻的元素，其单质可以填充气球碳形成化合物最多的元素；可形成自然界硬度最大的物质；气态氢化物中含氢质量分数最大的元素氮空气中含量最多的元素；气态氢化物的水溶液呈碱性的元素氧地壳中含量最多的元素；气态氢化物的沸点最高的元素；氢化物在通常状况下呈液态的元素氟最活泼的非金属元素；无正价的元素；无含氧酸的非金属元素；无氧酸可腐蚀玻璃的元素；气态氢化物最稳定的元素；阴离子的还原性最弱的元素钠短周期元素中与水反应较剧烈的金属元素，最高价氧化物的水化物碱性最强的元素；短周期主族元素中原子半径最大的元素；与氧气在加热条件下反应生成过氧化物(Na2O2)的元素；焰色反应为黄色的元素 铝地壳中含量最多的金属元素；最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应硅良好的半导体材料，地壳中含量第二的元素，能跟强碱溶液反应，还能被氢氟酸溶解硫淡黄色晶体，它的氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物的浓溶液发生氧化还原反应氯短周期元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素若在第ⅠA族或第ⅡA族原子序数之差为上周期所包含的元素种数若在第ⅢA族～第ⅦA族原子序数之差为下周期所包含的元素种数XYZWT