考点3 原子结构与元素周期表 -2021-2022学年高二化学核心考点归纳与分层测试（人教版2019选择性必修2）

考点3 原子结构与元素周期表 【核心考点梳理】 一、元素周期律、元素周期系和元素周期表 1.元素周期律:元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。 2.元素周期系:元素按其原子核电荷数递增排列的序列。 3.元素周期表:呈现周期系的表格,元素周期系只有一个,元素周期表多种多样。 4.三张有重要历史意义的周期表 (1)门捷列夫周期表 门捷列夫周期表又称短式周期表,重要特征是从第四周期开始每个周期截成两截,第1~7族分主副族,第八族称为过渡元素。 (2)维尔纳周期表 维尔纳周期表是特长式周期表,每个周期一行,各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系,各有各的位置,同族元素上下对齐,它确定了前五个周期的元素种类。 (3)玻尔元素周期表 玻尔元素周期表特别重要之处是把21~28、39~46等元素用方框框起,这说明他已经认识到,这些框内元素的原子新增加的电子是填入内层轨道的,他已经用原子结构解释元素周期系了,玻尔元素周期表确定了第六周期为32种元素。 二、构造原理与元素周期表 1.元素周期表的基本结构 (1)周期元素种数的确定 第一周期从1s1开始,以1s2结束,只有两种元素。其余各周期总是从ns能级开始,以np结束,从ns能级开始以np结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数目。 周期 ns~np 电子数 元素数目 一 1s1~2 2 2 二 2s1~22p1~6 8 8 三 3s1~23p1~6 8 8 四 4s1~23d1~104p1~6 18 18 五 5s1~24d1~105p1~6 18 18 六 6s1~24f1~145d1~106p1~6 32 32 七 7s1~25f1~146d1~107p1~6 32 32 (2)元素周期表的形成 若以一个方格代表一种元素,每个周期排一个横排,并按s、p、d、f分段,左侧对齐,可得到如下元素周期表: 若将p段与p段对齐,d段与d段对齐、f段单独列出,将2s2与p段末端对齐,则得到书末的元素周期表 2.元素周期表探究 (1)元素周期表的结构 (2)元素周期表的分区 ①根据核外电子的排布分区 按电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表分为s、p、d、f 4个区,而ⅠB、ⅡB族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了(n-1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如下图所示。 ②根据元素的金属性和非金属性分区 3.元素的对角线规则 (1)在元素周期表中,某些主族元素与其右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物,而不是过氧化物),这种相似性被称为“对角线规则”。 (2)处于“对角线”位置的元素,它们的性质具有相似性。 实例分析: ①锂和镁的相似性 a.锂与镁的沸点较为接近: 元素 Li Na Be Mg 沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100 b.锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物,并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。 4Li+O22MgO。 2Li2O、2Mg+O2 c.锂和镁与水的反应都十分缓慢,并且生成的氢氧化物难溶于水,附着于金属表面阻碍反应的进行。 d.锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。 e.锂和镁的氢氧化物在加热时,可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。 f.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中,只有锂盐是难溶于水的,相应的镁盐也难溶于水。 ②铍和铝的相似性 a.铍与铝都可与酸、碱反应放出氢气,并且铍在浓硝酸中也发生钝化。 b.二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液: Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O; Be(OH)2+2HCl===BeCl2+2H2O,Be(OH)2+2NaOH===Na2BeO2+2H2O。 c.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。 d.BeCl2和AlCl3都是共价化合物,易升华。 ③硼和硅的相似性 a.自然界中B与Si均以化合物的形式存在。 b.B与Si的单质都易与强碱反应,且不与稀酸反应:2B+2KOH+2H2O===2KBO2+3H2↑,Si+2KOH+H2O===K2SiO3+2H2↑。 c.硼烷和硅烷的稳定性都比较差,且都易水解。 d.硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低,易挥发,易水解。 【核心归纳】 根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置 电子排布式价电子排布式 【必备知识基础练】 1.(2021·全国·高二课时练习)下列说法错误的是 A.元素周期律揭示元素性质随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律 B.元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系 C.元素周期表是元素周期律的具体表现形式 D.元素周