2024年高考化学一轮复习　第30讲　元素周期表、元素的性质 学案（含答案）

这是一份2024年高考化学一轮复习　第30讲　元素周期表、元素的性质 学案（含答案），共18页。
3.掌握元素的原子半径、金属性、非金属性、第一电离能、电负性等的变化规律。
考点一 元素周期表的结构与价层电子排布
1．元素周期表的编排原则
(1)周期：把__________相同的元素，按____________的顺序从左到右排成的横行。
(2)族：把不同横行中______________相同的元素，按______________的顺序从上而下排成的纵列。
2．原子结构与元素周期表的关系
(1)原子结构与周期的关系
原子的最大电子层数＝周期序数。
(2)原子结构与族的关系
①主族元素的外围电子排布特点
②0族元素的外围电子排布：He为1s2；其他为ns2np6。
③过渡元素(镧系、锕系元素除外)的外围电子排布：(n－1)d1～10ns1～2。
(3)原子结构与元素周期表分区的关系
①元素周期表分区
②各区外围电子排布特点
(4)金属与非金属的分界线
①分界线：沿着元素周期表中______________与________________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。
②各区位置：分界线左下方为__________，分界线右上方为________________。
③分界线附近元素的性质：既能表现出一定的________，又能表现出一定的________。
3．元素周期表应用
(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
(2)寻找新材料
1．所有非金属元素都分布在p区( )
2．外围电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族，是p区元素( )
3．外围电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期ⅠA族，是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( )
一、元素周期表的结构
1．请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题：
(1)标出族序数、周期序数。
(2)将主族元素前六周期的元素符号补充完整。
(3)画出金属与非金属的分界线，并用阴影表示出过渡元素的位置。
(4)标出镧系、锕系的位置。
(5)写出各周期元素的种类。
(6)写出稀有气体元素的原子序数，标出113号～117号元素的位置。
二、元素周期表的应用
2．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．B只能得电子，不能失电子
B．原子半径：Ge＞Si
C．As可作半导体材料
D．P处于第六周期ⅥA族
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 ⅡA族和ⅦA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)若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别有m种和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系为
________________________________________________________________________。
(4)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)。
元素周期表中原子序数差的关系
(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长周期元素，两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差；两元素分布在过渡元素两侧时，第四或五周期元素：原子序数差＝族序数差＋10，第六或七周期元素：原子序数差＝族序数差＋24。
(2)同主族、邻周期元素原子序数差的关系
①ⅠA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 ⅡA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。
③ 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。
④0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。
考点二 元素周期律 电离能、电负性
1．元素周期律
2．主族元素周期性变化规律
3.电离能
(1)含义
第一电离能：某元素的气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需要的________，符号：____，单位：__________。
(2)规律
①同周期元素：从左往右，元素第一电离能呈________的趋势，其中ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能出现反常。
②同族元素：从上到下第一电离能逐渐________。
③同种原子：逐级电离能越来越大。
(3)应用
①判断元素金属性的强弱
电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之金属性越弱。
②判断元素的化合价
如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素的I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1。
③判断核外电子的分层排布情况
多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。
4．电负性
(1)含义
用来衡量元素在化合物中__________的能力。元素的电负性越大，表示其原子对键合电子的吸引力________。
(2)标准
以氟的电负性为____和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。
(3)变化规律
①在元素周期表中，同周期元素从左至右，元素的电负性逐渐____，同主族元素从上至下，元素的电负性逐渐____。
②金属元素的电负性一般______，非金属元素的电负性一般______，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。
(4)应用
5．定性判断金属性、非金属性的一般方法
1．元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大( )
2．元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强，碱性越强，金属性越强( )
3．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，还原性越弱( )
4．元素的原子得电子越多，非金属性越强，失电子越多，金属性越强( )
5．同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小( )
一、微粒半径、元素金属性和非金属性比较
1．比较下列微粒半径的大小(用“＞”或“＜”填空)：
(1)Si________N________F。
(2)Li________Na________K。
(3)Na＋________Mg2＋________Al3＋。
(4)F－________Cl－________Br－。
(5)Cl－________O2－________Na＋。
(6)H－________Li＋________H＋。
2．根据元素周期律比较下列各组性质(用“>”或“B>C
B．原子半径：C>B>A
C．离子半径：A2－>C－>B2＋
D．原子最外层电子数：C>A>B
电子层结构相同的微粒半径大小规律
电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小，如O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。可归纳为电子层排布相同的离子，(表中位置)阴离子在阳离子前一周期，原子序数大的半径小，概括为“阴前阳下，序大径小”。
二、“10e－”“18e－”微粒的应用
4．A＋、B＋、C－、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子，已知：
①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===2D。
回答下列问题：
(1)C－的电子式是________。
(2)分别写出A＋和D反应、B＋和E反应的离子方程式：_________________________________、______________________________________________________________________。
(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式：______________________。
(4)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子：________________________。
等电子微粒的判断方法
(1)“10电子”微粒：
(2)“18电子”微粒：
三、电离能、电负性的变化规律及应用
5．13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是( )
A．元素Al在周期表中位于第四周期ⅢA族
B．元素P的简单气态氢化物的化学式为PH4
C．第一电离能：I1(Al) (4)< < (6)> >
3．B
4．(1) (2)NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋ H3O＋＋NH3===NHeq \\al(＋,4)＋H2O (3)CH4、HF(答案合理即可) (4)Na＋、Mg2＋、Al3＋(答任意两个即可)
解析 本题中五种粒子均有10个电子是解题的突破口。依据已有的元素与化合物的知识可知，10电子的粒子中，原子有Ne，阴离子有N3－、O2－、F－、OH－、NHeq \\al(－,2)，阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、H3O＋，分子有CH4、NH3、H2O、HF。根据题意由①A＋＋C－===D＋E↑推知，A＋为NHeq \\al(＋,4)、C－为OH－、D为H2O、E为NH3，由②B＋＋C－===2D推知，B＋为H3O＋，由此解题。
5．D
6．(1)N (2)镧
7．(1)0.9～1.5
(2)非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小
(3)离子化合物 共价化合物 共价化合物
答题规范(3)
规范精练
1．碳原子半径比氧原子半径大，且核电荷数比氧的小，故碳原子对最外层电子的吸引力小于氧，第一电离能也小于氧
2．(1)N原子的外围电子排布式为2s22p3，处于半充满，比较稳定，难失电子，第一电离能大 (2)K＋失去的是全充满的3p6上的电子，Ti＋失去的是4s1上的电子，相对较易失去
真题演练 明确考向
1．A [核外电子数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，故半径大小为r(Al3＋)