文档介绍:该【第二节元素周期表元素周期律(考点考法剖析) 】是由【1660287****】上传分享,文档一共【21】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【第二节元素周期表元素周期律(考点考法剖析) 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。第二节元素周期表元素周期律
【必备知识要求】
.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
.以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
.以I A和WA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。
【关键能力及高考要求】
关键能力要求:理解辨析能力、微观想象能力、模型认知能力
高考要求:本节内容是本章的核心,在高考中占有很重要的地位。从几种常见的短周期元 素出发,考查元素及其化合物的性质、元素在周期表中的位置与性质的关系等知识。常以 选择题、推断题形式出现。主要考查方式为以元素化合物知识为载体,结合物质的性质、 性质的递变规律、定性推断、规律总结与运用等设置相关问题情境,通过图表、文字或相 关数据分析等推断同主族、同周期元素性质的递变规律,或以陌生元素在元素周期表中的 位置,推断其可能具有的性质等,对考生的化学素养、知识与能力水平进行考查,而联系 元素周期律、元素周期表与元素化合物之间的桥梁就是“位一构一性”的三角关系。
【学科核心素养解析】
.宏观辨识与微观探析:从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化,形 成“结构决定性质”的观念,能从宏观和微观相结合的视角分析元素周期律的递变性。
.证据推理与模型认知:具有证据意识,基于实验现象和事实对物质的组成、结构及其变化 分析得出元素周期律;基于元素周期律理解元素周期表的编排方法,能运用元素周期表 揭示元素周期律。
.科学探究与创新意识:发现和提出有探索价值的原子结构与性质的问题,如核外电子排 布、元素的特殊性等,面对异常现象敢于提出自己的见解。
必备知识点1元素周期表的结构
.原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
.元素周期表的编排原则
击而把电子层数相同的元素按原子序数递增的 顺序从左到右排列成-横行。
把不同横行中最外层电子数相同的元素,按 电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。 判断正误(正确的打“ J ”,错误的打“ X ”)。
.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。()
.第二周期元素从左到右,最高正价从+1价递增到+7价。()
.第I A族元素的金属性不一定比第H A族的强。()
.元素的氧化物对应水化物的酸性越强,则非金属性越强。 ()
.金属元素与水或酸反应越剧烈,其金属的还原性越强。 ()
.第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性。() 【答案】1. X 2. X 3. V 4. X 5. V 6. X
【夯基例析"跟踪演练】
【基础例析】金属性、非金属性的强弱比较
例3. (2022福建福州模拟)甲、乙两种非金属元素:①甲比乙容易与氢气化合;②甲原子能与 乙的阴离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化 物对应的水化物酸性强;④与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多;⑤甲的单质 熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是()
④ ⑤ C.①②③ D.①②③④⑤
【答案】C
【解析】①单质越易与上化合,元素的非金属性越强,甲的单质比乙的单质容易与此化合, 故能说明;②活泼非金属单质能将比它弱的非金属单质从其盐溶液中置换出来,甲的 单质能与乙的阴离子发生置换反应,能说明;③最高价氧化物对应水化物的酸性越强, 元素的非金属性越强,甲的最高价氧化物对应水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应 水化物的酸性强,能说明;④非金属元素原子得电子数目的多少,与其形成8电子稳 定结构有关,与元素非金属性没有直接关系,不能说明;⑤熔、沸点是物质的物理性 质,与元素非金属性强弱无关,不能说明。故选C。
【跟踪演练】
、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
:X>Z
C. Z、W均可与Mg形成离子化合物
:X>W
【答案】C
【解析】若Y的原子序数为a,则Z的原子序数为(a+1), W的原子序数为(a+10), Y、W的 原子序数之和的是Z的3倍,可得a+(a+10)=3(a+l),求得a=7,则Y为N, Z为0, X 为Si, W为CL
A项:同周期元素原子半径从左到右减小,则原子半径Y>Z,故A错误;
B项:元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性0>Si,则氢化物的稳定性X〈Z, 故B错误;
C项:0与Mg形成MgO, Cl与Mg形成MgC12,均为离子化合物,故C正确;
D项:元素的非金属越强其最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性:Cl>Si,则酸性 HC104>H2Si03,故 D 错误;故选:Co
【基础例析】微粒半径大小比较
( )
Na+<Mg2+<Al3+<02-
S2->Cr>Na+>Al3+
Na<Mg<Al<S
Cs<Rb<K<Na
【答案】B
【解析】电子层数相同,原子序数越大,半径越小;电子层数不相同,电子层数越多,半 径越大;当电子层数和核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。
A项:微粒半径大小关系为:Al3+<Mg2+<Na<02-, A错误;
B项:微粒半径大小关系为:S2->Cl->Na+>Al3+, B正确;
C项:微粒半径大小关系为:S<Al<Mg<Na, C错误;
D项:微粒半径大小关系为:Cs>Rb>K>Na, D错误;答案为B。
【跟踪演练】
A. Mg>Na>Li B. P>S>0
C. Na+<Mg2+<Al3+ D. O2'<F"<C1-
【答案】B
【解析】A项:同周期主族元素自左至右原子半径依次减小,所以半径MgVNa, A错误;
B项:同周期主族元素自左至右原子半径依次减小,所以半径P>S,同主族自上而下原子 半径依次增大,所以半径S>0,即原子半径P>S>0, B正确;
C项:电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,所以半径Na+>Mg>>A13+, c错误;
D项:电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,所以半径02->F, D错误;综上 所述答案为B。
【基础例析】元素周期律、周期表的应用
,正确的是( )
,不可能再有新的元素被发现
,由HC104可以类推出氟元素也存在最高价含氧酸HF。’
【答案】B
【解析】A项:在元素周期表的分界线附近可以寻找制取半导体的元素,故A错误;
B项:制取催化剂的元素位于周期表第DIB至HB族之间,属于过渡金属元素,故B正确;
C项:随着科学技术的发展,人们可以不断合成一些元素,元素周期表中元素的种类在不断 的增加,故C错误;
D项:F是最活泼的非金属,只有-1价,不存在含氧酸,故D错误;
【跟踪演练】
( )
,可以找到半导体材料
,为新元素的发现提供线索
,寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料
【答案】C
【解析】A项:优良的催化剂含过渡金属元素,则在过渡元素中寻找优良的催化剂,而半导 体材料应在金属与非金属分界处寻找,故A错误;
B项:在元素周期表的金属和非金属分界线附近寻找半导体材料,催化剂材料在过渡元素中 寻找,故B错误;
C项:同周期、同族元素性质具有一定相似性、递变性,位置靠近的元素性质相似,为新元 素的发现和预测它们的原子结构和性质提供线索,故C正确;
D项:在金属与非金属的交界处,是找到半导体材料,而不是耐高温、耐腐蚀的合金材料, 故D错误;故答案为C。
【基础例析】位、构、性关系的综合推断
例6. (2020 •林芝市第二高级中学高三月考)X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的相 对位置如图所示,这四种元素的最外层电子数之和为22,下列说法不正确的是
Y Z
W
X
Z与W可形成化合物WZ4
Z、Y无最高正价
Z的氢化物沸点比Y高
WY2与WZ4的化学键类型相同
【答案】C
【解析】由X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的相对位置关系可知,它们处于二三周 期,设X元素的最外层电子数为x,则Y、Z、W元素的最外层电子数分别为x+L x+2, x-1,利用这四种元素的最外层电子数之和为22,得至[Jx+(x+l)+(x+2)+(x-1)=22,解 得x=5;推知:X为磷元素,Y为氧元素,Z为氟元素,W为硅元素。
A项:Z为氟元素,W为硅元素,可以形成SiF,,故A正确;
B项:Z为氟元素,Y为氧元素,均无最高正价,故B正确;
C项:Z为氟元素,Y为氧元素,氟元素非金属性比氧元素强,但是它们形成的氢化物中, 水含有氢键,沸点比氟化氢高,故C错误;
D项:W为硅元素,Y为氧元素,Z为氟元素,即二氧化硅和四氟化硅均只含共价键,化学 键类型相同,故D正确;故选C。
【跟踪演练】
6. (2021 •天津高三)短周期元素W、X、Y和Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这 四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是
W
X
Y
Z
:W>X
:Y<X
:Y2X3<YZ3
:Y>W
【答案】B
【解析】短周期元素W、X、Y和Z在元素周期表中的相对位置如表所示,则W、X为第2周 期元素,Y、Z为第3周期元素;设Y的最外层电子数为a,则W的最外层电子数为a+2, X的最外层电子数为a+3,Z的最外层电子数为a+4,从而得出a+a+2+a+3+a+4=2L a=3; 则 W、X、Y 和 Z 分别为 N、0、Al、Clo
A项:W、X的氢化物分别为 阿、丛0,常温下NB呈气态,而40呈液态,所以氢化物沸点: NH3<H20, A 不正确;
B项:Y、X的离子分别为Al"、02-,它们的电子层结构相同,但A1的原子序数比0大,则 简单离子的半径:Al3+<02\ B正确;
C项:Y2X3、YZ3分别为AI2O3、A1C13,前者可形成离子晶体,后者形成分子晶体,所以熔点:
A12O3>A1C13, C 不正确;
D项:Al、N的氧化物对应水化物分别为Al (OH) 3、HNO3或HNO2,前者呈两性,后者呈酸性,
所以酸性:Al(0H)3〈HN03^HN02), D不正确;故选B。
【高考应用】
高频考点1周期表的位置与元素推断
(1)族序数等于周期数的元素:H、Be、Alo
(2)族序数等于周期数2倍的元素:C、So
(3)族序数等于周期数3倍的元素:0。
⑷周期数是族序数2倍的元素:Li、Cao
(5)周期数是族序数3倍的元素:Na、Ba0
(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:H、C、Sio
(7)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素:S。
(8)除H外,原子半径最小的元素:Fo
(9)最高正价不等于族序数的短周期元素:0(F无正价)。
【高考实例】
例1. (2019 •全国高考试题)今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
_w_
|x |y|-
:W<X
,Y单质为固态
:Z<W
D. 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价(除F与0以外),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IHA族,为A1元素;Y为Si元素,Z为P元素;W为N元素,据此分析作 答。
A项: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<A1,正确;
B项:常温常压下,Si为固体,正确;
C项: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:PH3<NH3,正确;
D项:X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,即可以和强酸反应,又可以与强碱反应,属 于两性氢氧化物,错误;答案选D。
【考点演练】
1. (2021年1月高三八省联考福建卷)某种有机发光材料由不同主族的短周期元素R、W、X、 Y、Z组成。五种元素的原子序数依次增大,W和X的原子序数之和等于Z的原子序数,只 有W、X、丫同周期,且W、X、丫相邻。下列说法正确的是( )o
:Z>Y>X
:R<W<X<Z
X的含氧酸均为强酸
R与W能组成多种化合物
【答案】D
【解析】五种元素的原子序数依次增大,只有W、X、丫同周期,贝!|R为H元素,Z为第三周期 元素,W、X、Y均为第二周期元素;W和X的原子序数之和等于Z的原子序数,五种元素 不同主族,贝!JZ不可能为Na,若为Mg,则没有满足条件的W和X,若为AL则W、X、丫分 别为6、7、8号元素,即分别为C、N、0,符合题意;若Z为Si,则没有满足条件的W和X; 若Z为P,则W、X、丫分别为7、8、9号,分别为N、0、F,而N与P同主族,不符合题意; 若Z的原子序数再增大,贝!|丫不可能为第二周期主族元素;综上所述R为H元素、W为C元 素、X为N元素、丫为F元素、Z为A1元素。
A项:电子层数数相同时核电荷数越小离子半径越大,所以离子半径na>F->A1*即X>Y >Z,故A错误;
B项:主族元素若有最高正价,则最高正价等于族序数,所以最高正价HVA1VCVN,即RV Z<W<X,故B错误;
C项:X为N元素,其含氧酸HN02为弱酸,故C错误;
D项:H与C可以组成烷烧、烯烂等多种烧类化合物,故D正确。
高频考点2根据元素或物质的性质推断元素
.元素的性质与元素推断
(1)前三周期原子半径最大的:Na
(2)第三同期离子半径最小的:A1
(3)最高价氧化物水化物是强酸的:S、N、C1
(4)最高价氧化物水化物是强碱的:Na
(5)气态氢化物水溶液是强酸的:C1
(6)气态氢化物水溶液是强碱的:N
.主族元素性质的特殊性
氢
最轻的兀素,其单质可以填充气球
碳
形成化合物种类最多的兀素;可形成自然界硬度最大的物质;简单氢化物中含氢质量分 数最大的元素
氮
空气中含量最多的兀素;气态氢化物的水溶液呈碱性的兀素
氧
地壳中含量最多的兀素;简单氢化物的沸点最高的兀素;氢化物在通常状况下呈液态的
儿童
氟
最活泼的非金属兀素;无正价的兀素;无含氧酸的非金属兀素;无氧酸可腐蚀玻璃的兀 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
短周期兀素中与水反应较剧烈的金属兀素,最身价氧化物的水化物碱性最强的兀素;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 (Na202)的元素;焰色反应为黄色的元素
铝
地壳中含量最多的金属兀素;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,地壳中含量第一的兀素,能跟强碱溶液反应,还能被氢氟酸溶解
硫
淡黄色固体,它的氢化物可与其最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生氧化还原反应
氯
短周期兀素中最身价氧化物对应水化物酸性最强的兀素
.常见物质的性质与元素推断
,显碱性的氢化物是NB、N2H4。
,氢化物水溶液可以腐蚀玻璃F。
,温室效率是C02,污染空气最严重的是S02。
、光电池是Si,光导纤维是SiO2。
、AI、S或Na、AI、CI
,推断是强酸的是HCI,是强碱的是NaOH.
,相互反应,产生无色气体是H、0、So
【高考实例】
例2.(2018 •全国高考试题)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。
W、X、Z最外层电子数之和为10; W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应, 其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是
Z的氢化物为离子化合物
Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
W与丫具有相同的最高化合价
【答案】B
【解析】主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W与Z形成的化合物 可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃,生成物是HF,因此W是F, Z是Ca, W与Y同 族,则丫是Cl。W、X、Z的最外层电子数之和为10,则X的最外层电子数为10—7—2 =1,所以X是Na,据此解答。
A项:金属钠或钾常温常压下是固态,A错误;
B项:CaHz中含有离子键,属于离子化合物,B正确;
C项:丫与Z形成的化合物是氯化钙,其水溶液显中性,c错误;
D项:F是最活泼的非金属,没有正价,C1元素的最高价是+7价,D错误。答案选B。
【考点演练】
2. (2017 •全国高考试题)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢 化物可用作制冷剂,丫的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、丫和Z三种 元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。 下列说法不正确的是( )
X的简单氢化物的热稳定性比W强
Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
【答案】C
【解析】W的简单氢化物可用作制冷剂,则W为氮元素,短周期主族元素中原子半径最大的 是钠,则Y为钠元素,X、Y、Z形成的盐,加入盐酸生成黄色沉淀及刺激性气体,结合
四种元素均是短周期元素,说明是Na2s2O3与盐
反应生成S和S02,化学方程式为Na2s2O3
+2HCl=2NaCl+S I + S02 f +H20,所以X为氧元素,Z为硫元素,据此解答。
A项:。的非金属性强于N,稳定性:H20>NH3, A正确;
B项:一、Na+均具有Ne的电子层结构,B正确;
C项:Na2s溶液因S?一水解呈碱性,蓝色石蕊试纸遇碱不变色,C错误;
D项:S和。同属于第VIA族,S与Na同属于第三周期,D正确。故选C。
高频考点3比较元素及化合物的性质
比较元素的性质主要有:
.比较原子或离子半径大小
.金属性和非金属性
.最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强
.最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强
.气态氢化物的还原性越弱,非金属性越强;气态氢化物越稳定,非金属性越强
.气态氢化物水溶液的酸性强弱,与非金属性越强弱无关。
.气态氢化物、氧化物等的溶沸点
.•比较原子或离子半径
.同周期从左到右,原子半径逐渐减小;
同主族从上到下,原子半径逐渐增大。
.同周期从左到右,阳离子半径逐渐减小,阴离子半径逐渐也减小,阴离子大于阳离子; 同主族从上到下,离子半径逐渐增大。
.上周期的阳离子和下周期的阴离子电子层结构相同,电子层结构相同的离子,原子序数 越大,半径越小。
.比较金属性和非金属性
.比较金属性:
.就是比较金属的失电子能力,即金属的还原性;
在金属活动性顺序表中越靠前,金属性越强,置换反应。
单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强
阳离子氧化性越弱,金属性越强
(2)最高价氧化物水化物的碱性强弱。
最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强
(3)元素在周期表中的位置:同周期的左边或同主族的下方元素的金属性强
:
(1)非金属性单质的氧化性
与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强
阴离子还原性越弱,非金属性越强;
气态氢化物的还原性越弱,非金属性越强;
非金属性单质之间置换反应。
(2)最高价氧化物水化物的酸性强弱。
最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强
(3)元素在周期表中的位置:同周期的右边或同主族的上方元素的非金属性强
.固体》液体》气体
.原子晶体》离子晶体》分子晶体
.分子间有氢键》相对分子质量大的物质》相对分子质量小的物质