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元素周期表
一、元素周期表概述
1、门捷列夫周期表:按相对原子质量由小到大依次排列,将化学性质相像的元素放在一个纵行,通过分类、归纳制出的第一张元素周期表。
2、现行常用元素周期表
⑴周期表的编排原则:①按原子序数递增的挨次从左到右排列②将电子层数一样的元素排成一个横行③把最外层电子数一样的元素(个别例外)按电子层数递增的挨次从上到下排成纵行
⑵周期表的构造:七个横行;7个周期 [三短〔2、8、8〕、三长〔18、18、32〕、一不完全]18个纵行〔列〕,16个族:
7个主族(ⅠA~ⅦA); 〔1、2、13~17列〕;7个副族(ⅠB~ⅦB);〔3~12列〕Ⅷ族:3个纵行;〔8、9、10列〕;零族:稀有气体 〔18列〕
周期表中有些族有特别的名称:第ⅠA族:碱金属元素〔不包括氢元素〕;第ⅦA族:卤族元素
0族:稀有气体元素
3、元素周期表的构造与原子构造的关系
原子序数==核电荷数==质子数==核外电子数; 周期序数==原子的电子层数主族序数==最外层电子数==最高正价数〔O、F除外〕==价电子数
非金属的负价确实定值==8-主族序数〔限ⅣA~ⅦA〕
4、由原子序数确定元素位置的规律
⑴主族元素:周期数==核外电子层数;主族的族序数==最外层电子数
⑵确定族序数应先确定是主族还是副族,其方法是承受原子序数逐步减去各周期的元素种数,最终的差值即可确定。
根本公式:原子序数-零族元素的序数〔或各周期元素总数〕==差值
①对于短周期元素:
假设差值为0,则为相应周期的零族元素;假设0<差值≤7,则元素在下一周期,差值即为主族序数。
②对于长周期元素:
差值
族别
0
零族
1、2、
主族
3~12
副族〔包括Ⅷ族〕
13~17
主族
差值为1~7时,差值即为族序数,位于Ⅷ族左侧;差值为8、9、10时,为Ⅷ族元素。
差值为11~17时,再减去10所得最终差值,即为Ⅷ族右侧的族序数。假设差值>17,再减14,按同上方法处理。
5、同主族元素上、下相邻元素原子序数推导规律:
⑴ⅠA、ⅡA族元素:元素的原子序数==上一周期的元素的原子序数+上一周期的元素总数
⑵ⅢA~ⅦA、0族元素:元素的原子序数==上一周期的元素的原子序数+本周期的元素总数二、核素
1、质量数:将原子核内全部质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得到的数值叫质量数
质量数〔A〕=质子数〔Z〕+中子数〔N〕
2、核素:具有肯定数目质子和肯定数目中子的一种原子叫做核素
3、同位素:
质子数一样而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素
当某种元素具有两种或两种以上自然、稳定的同位素时,无论是在单质还是在化合物里,任意一种同位素在该元素内所占的原子数目百分比都不变
4、同素异形体
指同种元素形成的不同单质,它们之间互称为同素异性体。二、原子构造
1、构成原子的三种根本微粒是质子、中子、核外电子。
原子核(Z) 质子(Z)带正电
中子(N)不带电
核外电子(e-) 带负电
X
AZ
电量:Z==e-
⑴、构成原子的微粒数目的定量关系:符号AX表示质子数为Z,质量数为A的一类原子。
Z
⑵、构成原子的各种微粒存在以下定量关系:
①核电荷数==质子数==核外电子数②质量数〔A〕==质子数〔Z〕+中子数〔N〕③质量数〔A〕
≈原子的相对原子质量
⑶、构成离子的各种微粒的定量关系:①核电荷数==质子数②阳离子:质子数>电子数③阴离子:质子数<电子数
三、原子构造、元素性质及在周期表中位置三者的关系
1、碱金属元素的性质与原子构造的关系
碱金属元素包括:锂、钠、钾、铷、铯、钫六种元素。
2
相像性:最外层电子数均为1;单质都是强复原剂,易与氧气、卤素、硫、水、酸等反响。R2O;R2O;
ROH;RX;R2S
轻、软、亮、低、导
熔点和沸点渐渐降低;密度渐渐增大〔钾、钠反常〕递变性:核外电子层数渐渐增多,原子半径渐渐增大
1
(Li→Cs)
金属性渐渐增加,对应碱的碱性渐渐增加
1
2、比较元素金属性强弱的方法
⑴依据金属活动性挨次表,排在前面金属的金属性强
⑵依据元素的单质与水或酸反响置换出氢的难易程度,置换反响越易发生的元素金属性越强。
⑶依据其最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱推断,碱性越强,元素的金属性越强。
⑷依据元素周期表。
同周期:从左到右金属性减弱;同主族:自上而下金属性增加。
⑸依据金属单质的复原性和阳离子的氧化性推断:
1
金属单质复原性越强,金属性越强;金属阳离子氧化性越弱,金属性越强。
⑹依据金属与盐置换反响推断:
3、卤素的性质与原子构造的关系卤素包括:氟、氯、溴、碘、砹。
⑴相像性:
7
①卤素原子最外层电子数都为7,易得到1个电子,显-1价,最高正化合价为+7价(F除外)。X2O;
4
HXO;HX
②单质均为双原子分子
③都能形成气态氢化物,单质均有氧化性。
⑵递变性:
①从F—→I,电子层数增多,原子半径渐渐增大,得电子力量渐渐减弱,非金属性渐渐减弱。
②从F—→I,单质的颜色渐渐加深,水中溶解度渐渐减小,熔、沸点渐渐上升,密度渐渐增大
③单质的氧化性渐渐减弱
④卤素单质、原子或阴离子的复原性渐渐增加
⑤气态氢化物的稳定性渐渐减弱;气态氢化物的复原性渐渐增加;气态氢化物的水溶液酸性渐渐增加
⑥最高价氧化物对应的水化物的酸性渐渐增加
⑶卤素单质在不同的溶剂中的颜色比照
物质
单质
水
CCl4
苯或汽油
氯
黄绿色气体
淡黄绿色
黄
黄
溴
深红棕色液体
黄—→橙
橙—→红棕
橙—→红棕
碘
紫黑色固体
黄—→棕
紫红—→紫
紫红—→紫
※卤素单质与氢气反响的比较和卤素间置换反响试验现象、卤素离子的鉴别、卤化银的溶解性和见光分解性;溴的易挥发性〔保存〕;碘升华试验〔除杂问题〕;氢氟酸腐蚀玻璃〔保存〕;氯水的不稳定性
〔保存〕;单质碘遇淀粉变蓝〔鉴别〕;卤素单水溶液的萃取;
4、元素的非金属性强弱推断方法
⑴非金属单质与氢气生成氢化物难易以及氢化物的稳定性;H2O>H2S
⑵非金属单质与盐溶液或氢化物的置换反响。Cl2+H2S——
4 3 4
⑶最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱;H2SO>HPO
2
⑷单质的氧化性或阴离子的复原性的强弱。Cl>S(氧化性);S2->Cl-(复原性)
⑸非金属单质与同种金属反响的难易及生成化合物中金属价态的凹凸。
K+O—→ Na+O—→; Fe+S—→FeS Fe+Cl—→FeCl
2 2 2 3
3 4
⑹两种非金属元素形成的化合物中各元素的化合价。如NH、CCl元素周期律
1
涵义
实质核外电子
元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化。元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化
最外层电子数由1递增至8(假设K层为最外层则由1递增至2)而呈现周期性变化。
1
排布原子半径
主要化合价
元素及化合物的性质
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打算,它是反映构造的一个参考数据。
最高正价由+1递变到+7,从中部开头〔IVA族〕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打算,一般存在以下关系:最高正价数=最外层电子数,非金属元素的负价=8-最外层电子数。
金属性渐渐减弱,非金属性渐渐增加,最高氧化物对应的水化物的碱性渐渐减弱,酸性渐渐增加,呈周期性变化。这是由于在一个周期内的元素,电子层数一样,最外层电子数渐渐增多,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。
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①同一周期,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性渐渐减弱,非金属性渐渐增加。元素周期表中最活泼的金属是Fr,自然存在的最活泼的金属是Cs;最活泼的非金属元素是F。
②同一主族,从上到下,随着原子序数的递增,元素的金属性渐渐增加,非金属性渐渐减弱。元素周期表左边为活泼的金属元素,右边为活泼的非金属元素;中间的第VIA、VA族则是从非金属元素过渡到金属元素的完整的族,它们的同族相像性甚少,但具有格外明显的递变性。
。
金属性强弱推断原则
①依据单质与水〔或酸〕反响,置换出水〔或酸〕中的氢的难易程度来推断:
一般地,能与水反响产生氢气的金属元素的金属性比不能与水反响的金属元素的强,与冷水反响产生氢气的金属元素的金属性比只能与热水反响产生氢气的金属元素的强。
②依据元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱来推断:
一般地,元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则对应的金属元素的金属性就越强。反之,则越弱。
③依据置换反响进展的方始终推断:一般是“强”置换“弱”。
④依据金属元素的单质的复原性〔或离子的氧化性〕来推断:
一般状况下,金属阳离子的氧化性越强,则对应的金属单质的复原性越弱,金属元素的金属性也就越弱。
⑤依据原电池的正、负极及金属腐蚀的难易程度来推断:一般地,负极为金属性强的元素的单质,简洁腐蚀。
非金属性强弱推断原则
①依据单质与H2反响生成气态氢化物的猛烈程度或生成的气态氢化物的稳定性强弱来推断:
一般地,单质与H2反响生成气态氢化物越简洁,或反响生成的气态氢化物越稳定,则对应的非金属元素的非金属性越强;反之,则越弱。
②依据元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来推断:
一般地,元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则对应的非金属元素的非金属性就越强。反之,则越弱。
③依据置换反响进展的方始终推断:一般是“强”置换“弱”。
④依据非金属单质的氧化性〔或离子的复原性〕强弱来推断:
一般状况下,非金属阴离子的复原性越强,则对应的非金属单质的氧化性越弱,非金属性元素的非
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金属性也就越弱。
⑤依据与同一种金属反响,生成化合物中金属元素的化合价的凹凸进展推断。例如:Cu Cl
2
点燃
,
CuCl
2
1
2Cu+S=CuS,即得非金属性:Cl>S。
2 2
特别提示
一般来说在氧化复原反响中,单质的氧化性越强〔或离子的复原性越弱〕,则元素的非金属性越强;单质的复原性越强〔或离子的氧化性越弱〕,则元素的金属性越强。故元素的金属性和非金属性的强弱推断方法与单质的氧化性和复原性的强弱推断方法是相全都的。
考点4元素“位—构—性”之间的关系
特别提示:元素性质和物质构造的常用的突破口
形成化合物种类最多的元素是碳。
某元素的最高价氧化物的水化物能与其气态氢化物化合生成盐,该元素是氮。
在地壳中含量最多的元素是氧,在地壳中含量最多的金属元素是铝。
常温下呈液态的非金属单质是溴,金属单质是汞。
气态氢化物最稳定的元素是氟。
三种元素最高氧化物对应的水化物两两皆能反响,则必定含有Al元素。
焰色反响呈黄色的元素是钠,焰色反响呈紫色的元素是钾。
最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是氯。
单质的硬度最大的元素是碳。
化学式为AB形的化合物,则只可能为NaO、HO、CH。
22 22 22 22
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