专题14 元素周期表和元素周期律（知识串讲+专题过关）-2022-2023学年高一化学上学期期中期末考点大串讲（人教版2019必修第一册）

专题14 元素周期表和元素周期律 【知识串讲】 【归纳总结】 一、元素周期表 1.元素周期表的编排 （1）原子序数与元素的原子结构间的关系 ①原子：原子序数=核电荷数=核外电子数。 ②阴离子：原子序数=核外电子数−所带电荷数。 ③阳离子：原子序数=核外电子数+所带电荷数。 （2）元素周期表的编排原则 ①按原子序数递增的顺序，从左到右将电子层数相同的元素排成横行。 ②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纵行。 （3）元素周期表的结构 ①周期(每一横行)：周期序数=电子层数 元素周期表中具有相同电子层数的元素，按原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个周期。 周期表中有7个横行，即有7个周期，从上到下依次为第一周期到第七周期。除第一周期外，每周期的元素都是从活泼金属——碱金属开始，逐渐过渡到活泼非金属——卤素，最后以稀有气体结束。 周期的分类及各周期元素数目：在第六周期和第七周期中有特殊的镧系和锕系元素，镧系元素包括从57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu)共十五种元素，锕系元素包括从89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr)共十五种元素。它们的电子层结构相似、性质相似，为了表的结构紧凑，将它们放在第六、七周期的同一格内，并按原子序数递增的顺序排列，分两行独列在表的下方。此外，排布在92号元素铀(U)之后的元素多数是人工进行核反应制得的元素，叫超铀元素。 ②族(每一纵列)：元素周期表中共有18个纵列，第8、9、10三个纵列叫做Ⅷ族。 主族元素包括除He、Ne、Ar之外的所有短周期元素及部分长周期元素；副族元素全在长周期内。 稀有气体元素因为性质稳定，有稳定的电子结构，化合价为0，因此称为0族。 过渡元素：元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。 同一主族元素原子最外层电子数相同，且自上而下电子层数递增，原子半径逐渐增大。 由于镧系和锕系位于第3列，所以各族中元素种类最多的是ⅢB族，共32种。 2.元素周期表的应用 （1）预测新元素 为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。 （2）寻找新物质 由于在周期表中位置靠近的元素性质相近，在周期表一定区域内寻找元素，发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法，如在周期表中金属和非金属的分界处，可以找到半导体材料。通常制造的农药，所含有的氟、氯、硫、磷等在周期表中的位置靠近，在一定的区域内。还可以在过渡元素中寻找催化剂和耐高温耐腐蚀的合金材料。 二、解元素推断题必备知识归纳  1．与元素的原子结构相关知识归纳 (1)最外层电子数等于次外层电子数的元素有Be、Ar；最外层电子数是次外层电子数2倍的元素有C；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素有O；最外层电子数是次外层电子数4倍的元素有Ne。 (2)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素有Li、Si；次外层电子数是最外层电子数4倍的元素有Mg。 (3)内层电子数是最外层电子数2倍的元素有Li、P；电子总数是最外层电子数2倍的元素有Be。原子核内无中子的原子是。 (4)常见等电子微粒： 电子数 分子 阳离子 阴离子 2 H2、He Li+、Be2+ H− 10 Ne、HF、H2O、NH3、CH4 Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH4+ O2−、F−、OH− 18 Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH K+、Ca2+ S2−、HS−、Cl− 2．元素在周期表中的位置相关知识归纳  (1)主族序数与周期序数相同的元素有H、Be、Al；主族序数是周期序数2倍的元素有C、S；主族序数是周期序数3倍的元素有O。  (2)周期序数是主族序数2倍的元素有Li、Ca；周期序数是主族序数3倍的元素有Na。 (3)最高正价与最低负价的绝对值相等的元素有C、Si；最高正价是最低负价的绝对值3倍的元素有S。  (4)上一周期元素所形成的阴离子和下一周期元素最高价态阳离子的电子层结构与上一周期零族元素原子的电子层结构相同。  3．与元素性质相关知识归纳 (1)元素所形成的单质及化合物的物理特性 ①颜色：常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl；单质为淡黄色固体的元素是S；焰色反应火焰呈黄色的元素是Na，呈紫色的元素是K(透过蓝色钴玻璃)。 ②状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。 ③气味：有臭鸡蛋气味的气体是硫化氢，含有S元素。 ④熔点：单质熔点最低的金属元素是Hg；单质熔点最高的金属元素是W；单质熔点最高的非金属元素是C；氧化物熔点最高的非金属元素是Si。 ⑤硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。 ⑥密度：单质最轻的金属元素是Li；单质最轻的非金属元素是H。