专题四 元素周期律和元素周期表（课件）-《无机化学》(化工社）专题复习讲练测

专题四 元素周期律和元素周期表 《无机化学》化学工业出版社 化工社 专题复习讲练测 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 CONTENTS 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 04 四.课内练习及讲评 05 五.内容归纳小结 目录 一、考纲解读 常见考点 1.核外电子排布的周期性变化：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现从 1（第一周期为 1 - 2）到 8（除第一周期外）的周期性变化。 3.原子半径：同周期主族元素从左到右原子半径减小，同主族元素从上到下原子半径增大，这一规律影响了元素的其他性质。 4.主族元素化合价：与元素周期表中的族序数相关，同时受到原子结构和得失电子能力的影响，呈现周期性变化和族的规律性。 2.周期：元素周期表有 7 个周期，其中 1、2、3 周期为短周期，4、5、6、7 周期为长周期。每个周期所含元素种类不同，同一周期元素电子层数相同，从左到右原子序数依次递增。 一、考纲解读 1.能够理解随着原子序数的递增，原子最外层电子数呈现周期性变化的规律，能准确描述从 1（第一周期特殊为 1 - 2）到 8（除第一周期外）的变化情况。 1 2.掌握同周期和同主族元素原子半径的变化规律，包括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的特点。 2 3.能深入理解主族元素原子半径在周期和族中的递变规律对元素性质的影响，能运用原子半径大小比较不同主族元素的性质差异。 3 考试要求： 易考题型： 选择题：理解主族元素化合价的周期性变化规律，知道主族元素最高正化合价一般等于族序数（O、F 除外），最低负化合价等于族序数 - 8 的规律。 简答题：能够准确说出元素周期表有 7 个周期（包括短周期和长周期的分类）和 16 个族（7 个主族、7 个副族、1 个 0 族、1 个 Ⅷ 族）的基本结构信息。 论述题：进一步理解主族元素化合价与原子结构和元素在周期表中位置的关系，能够利用化合价规律分析主族元素形成化合物的类型和性质。 一、考纲解读 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 一、核外电子排布的周期性变化 1.原子序数从1~2 号元素，即从氢到氮，有一个电子层，电子数由 1 增到 2，达到稳定结构: 2.原子序数从 3~10 号元素，即从鲤到，有两个电子层，最外层电子数从 1增加到8，达到稳定结构; 3.原子序数从 11~18 号元素，即从钠到氲，有三个电子层，最外层电子数从 1 增加到8，达到稳定结构； 二、知识点梳理和重点概念复习 一、核外电子排布的周期性变化 4.如果我们对 18 号以后的元素继续研究下去，同样可以发现会重复出现最外层电子数从1增加到 8的情况。 物质的化学变化主要是原子最外层电子的变化。元素原子随原子序数 (即核电荷数) 的递增最外层电子数依次出现 1增加到 8 的周期性变化，必然使元素的性质随原子序数的递增呈现出周期性的变化。这个规律叫做元素周期律。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、原子半径的周期性变化 在图2-1中，若以稀有气体元素2号 (氨 He)、10号( Ne)、18号( Ar)为界可得以下规律: (1)原子序数从 39 号元素，原子半径逐渐减小; (2)原子序数从11~17 号元素，原子半径逐渐减小; (3) 如果对 18 号以后的元素继续研究下去，同样可以发现，随着原子序数的递增，元素原子半径发生周期性的变化。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、原子半径的周期性变化 二、知识点梳理和重点概念复习 三、元素化合价的周期性变化 1.原子序数从11~20 号元素在极大程度上重复着从 3~10 号元素所表现出的化合价的变化，即正价从+1(Na) 逐渐递增到+7 (CI)，以稀有气体零价结束，从中部元素开始有负价，负价从-4(Si)递变到一1 (CI); 2.18 号以后元素的化合价，同样随着原子序数的递增，元素的化合价发生周期性的变化。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、元素化合价的周期性变化 如果按原子序数由小到大的顺序排列，可以发现典型金属元素和典型的非金属元素都会周期性重复出现，同样稀有气体元素也会周期性的重复出现。 由以上事实可以归纳出一条规律，即元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，此规律叫做元素周期律。元素周期律的发现，证明了元素之间由量变到质变的客观规律，揭示了元素之间的内在联系，反映了元素性质与原子结构之间的关系，在哲学、自然科学、生产实践各方面都有重要意义。元素周期表是元素周期律的具体表现形式。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、元素周期表的结构 1.周期 周期是具有相同电子层数，按原子序数递增顺序排列成的一个横行的一系列元素。 元素周期表中有 7个横行，每个横行为1个周期，故共有 7个周期。 周期序数=核外电子层数 二、知识点梳理和重点概念复习 四、元素周期表的结构 2.族 (1)主族 由短周期元素和长周期元素共同组成的族(又叫A族)。 主族共有8个，分别用TA、TA...WA、WA 表示。其中WA 是稀有气体元素，化学性质非常不活泼，在通常情况下不发生化学反应，其化合价为零，故WA 又可称为零族主族的序数与周期表中电子层数的结构关系为: 元素周期表中共有 18 个列，除 8、9、10 三个列归在一起成一个族外，其余 15 个列，每个列的元素为1族。 主族序数=最外层电子数 二、知识点梳理和重点概念复习 四、元素周期表的结构 例如，处于第WIA 族的氯元素，其原子最外层电子数为 7。 (2)副族 完全由长周期元素组成的族 (又叫 B族)。副族共有 8个，分别用IB、I B··.WB、B表示。副族元素又叫过渡元素。 二、知识点梳理和重点概念复习 五、主族元素性质的递变规律 元素的原子半径是元素的一个重要性质，因为原子半径与元素的金属性和非金属性有着十分密切的关系。一般金属元素原子核对核外电子的吸引力较小，原子半径较大，反应中容易失电子:非金属元素原子核对核外电子的吸引力较大，原子半径较小，不容易失去电子。 二、知识点梳理和重点概念复习 五、主族元素性质的递变规律 1.原子半径 (1) 在同一周期中，主族元素 (WA 除外) 的原子半径随着原子序数的递增逐渐减小。 这是因为同一周期中主族元素原子的电子层数相同，从左到右，随着原子序数的增大。原子的核电荷数增多，原子核对核外电子的吸引力增大，因而原子半径逐渐减小。 (2) 在同一主族中，元素的原子半径随着原子序数的递增逐渐增大。 这是因为同一主族中，元素的原子半径主要决定于电子层数，从上到下，随着原子序数的递增，原子的电子层数逐渐增多，因而原子半径逐渐增大。 二、知识点梳理和重点概念复习 五、主族元素性质的递变规律 2.主族元素的金属性和非金属性 金属元素的原子倾向于失去电子，非金属元素的原子倾向于得到电子。因此，元素的金属性是指元素的失电子能力;元素的非金属性是指元素的得电子能力。原子的最外层电子数越少，电子层数越多，原子半径越大，原子越容易失电子，元素的金属性越强;元素的最外层电子数越多，电子层数越少，原子半径越小，原子越容易得电子，元素的非金属性越强。 二、知识点梳理和重点概念复习 五、主族元素性质的递变规律 (1) 同一周期，从左到右，金属性逐渐减弱，而非金属性逐渐增强。(WA 除外) (2) 同一主族，从上到下，金属性逐渐增强，而非金属性逐渐减弱。 二、知识点梳理和重点概念复习 五、主族元素性质的递变规律 元素的金属性和非金属性的强弱，还可以通过以下化学性质来判断。 (1)元素的金属性强，则: 元素的单质与水或酸反应，置换出氢比较容易 元素的最高价氧化物对应的水化物 (氢氧化物)的碱性强 (2)元素的非金属性强，则: 元素的单质与氢气反应，生成气态氢化物比较容易 元素最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性强 二、知识点梳理和重点概念复习 五、主族元素性质的递变规律 3.主族元素化合价 元素的化合价与电子层结构有密切关系，特别是与最外层上的电子数有密切关系。主族元素的最高正化合价是它达到 8 电子稳定结构所转移出的电子数;最低负化合价是它达到稳定结构所转移进的电子数。 (1)主族元素最高正化合价=主族序数-最外层电子数 (2)主族元素最低负化合价=最高正化合价-8 化合价是元素重要的性质，决定了元素形成化合物的组成。 题目 1： 下列元素中，原子半径最小的是（ ） A. F B. Cl C. Br D. I 答案：A。 解析：同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，F、Cl、Br、I 同主族，F 在最上面，所以原子半径最小。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 2： 某元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 3 倍，该元素是（ ） A. O B. C C. Si D. S 答案：A。 解析：若该原子有 2 个电子层，第一层 2 个电子，最外层电子数是次外层电子数的 3 倍，即最外层 6 个电子，是氧（O）元素。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 3： 下列元素中最高正化合价为 +7 的是（ ） A. Cl B. F C. S D. P 答案：A。 解析：主族元素最高正化合价一般等于其族序数（除 O、F 外），Cl 是第 ⅦA 族，最高正化合价为 +7；F 没有正化合价。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 4： 同周期元素从左到右，下列性质递变规律正确的是（ ） A. 原子半径逐渐增大 B. 金属性逐渐增强 C. 非金属性逐渐增强 D. 化合价逐渐降低 答案：C。 解析：同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，最高正化合价逐渐升高（除 O、F 外）。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 5： 原子序数为 12 的元素在周期表中的位置是（ ） A. 第二周期第 ⅡA 族 B. 第三周期第 ⅡA 族 C. 第三周期第 ⅢA 族 D. 第二周期第 ⅢA 族 答案：B。 解析：原子序数为 12 的元素是镁（Mg），电子层数为 3，最外层电子数为 2，在第三周期第 ⅡA 族。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 6： 下列元素中，其离子半径大于原子半径的是（ ） A. Na B. K C. Cl D. Mg 答案：C。 解析：对于金属元素，形成离子时失去电子，半径减小，如 Na⁺半径小于 Na，K⁺半径小于 K，Mg²⁺半径小于 Mg；对于非金属元素，形成离子时得到电子，半径增大，如 Cl⁻半径大于 Cl。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 7： 元素 X 的原子最外层电子数是次外层电子数的 2 倍，元素 Y 是地壳中含量最丰富的元素，X 与 Y 能形成的化合物的化学式为（ ） A. XY B. X₂Y C. XY₂ D. X₂Y₃ 答案：C。 解析：元素 X 的原子最外层电子数是次外层电子数的 2 倍，X 是碳（C）元素；元素 Y 是地壳中含量最丰富的元素，Y 是氧（O）元素，碳和氧形成的化合物有 CO、CO₂等，符合的是 XY₂（CO₂）。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 8： 下列关于原子半径大小比较的说法正确的是（ ） A. 电子层数少的原子半径一定小于电子层数多的原子半径 B. 同周期元素，原子序数大的原子半径一定大 C. 同主族元素，原子序数大的原子半径一定大 D. 电子层数相同的原子，核电荷数多的原子半径大 答案：C。 解析：A 选项，锂原子半径比氯原子半径小，虽然锂电子层数少，但说法太绝对；B 选项，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，原子序数大的原子半径小；C 选项，同主族元素从上到下原子半径增大，原子序数大的原子半径大，正确；D 选项，电子层数相同的原子，核电荷数多的原子半径小。 选择题 三.真题或常考题讲解 1.原子序数为 11 的元素，其原子核外电子排布式为____，最外层电子数为____。 答案：1s²2s²2p⁶3s¹、1。 解析：原子序数为 11 的元素是钠（Na），根据电子排布规律，其电子排布式为 1s²2s²2p⁶3s¹，最外层是 3s 轨道，有 1 个电子。 2.比较原子半径大小：Mg____Ca，P____Cl（填 “＞”“＜” 或 “=”）。 答案：＜、＞。 解析：Mg 和 Ca 同主族，Ca 电子层数比 Mg 多，所以 Mg＜Ca；P 和 Cl 同周期，从左到右原子半径减小，所以 P＞Cl。 填空题 三.真题或常考题讲解 3.某主族元素的原子最外层电子数为 6，它的最高正化合价为____，最低负化合价为____。 答案：+6、 - 2。 解析：最外层电子数为 6，最高正化合价等于最外层电子数，即为 + 6，最低负化合价 = 最外层电子数 - 8 = - 2。 4.第 3 周期第 ⅣA 族的元素是____（填元素符号）。 答案：Si。 解析：第 3 周期元素电子层数为 3，第 ⅣA 族元素最外层电子数为 4，所以是硅（Si）。 填空题 三.真题或常考题讲解 1.原子最外层电子数为 2 的元素一定是第 ⅡA 族元素。（ ） 答案：错误 解析：最外层电子数为 2 的元素可能是第 ⅡA 族，也可能是 He（0 族）或一些过渡元素等。 2.对于电子层数不同的原子，电子层数越多，原子半径一定越大。（ ） 答案：正确 解析：一般情况下，电子层数越多，原子核对最外层电子的束缚作用越弱，原子半径越大，比如锂（两层电子）比氢（一层电子）原子半径大，钠（三层电子）比锂原子半径大。 判断题 三.真题或常考题讲解 3.所有主族元素的最高正化合价都等于其原子的最外层电子数。（ ） 答案：错误 解析：O、F 无最高正价，O 一般为 -2 价，F 为 -1 价，其他主族元素（除 H 等特殊情况）最高正化合价等于最外层电子数。 4.同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，其对应氢化物的稳定性逐渐减弱。（ ） 答案：错误 解析：同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，其对应氢化物的稳定性逐渐增强，因为非金属性越强，与氢结合得越牢固。 判断题 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 1. 一种新型漂白剂(结构如下图)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，Z原子的核外电子排布式为1，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，X基态原子核外有两个单电子，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。 回答下列问题： (1)写出元素X在周期表中的位置：_________________。 (2)写出W简单离子的核外电子排布式：________________________。 (3)Y元素基态原子核外电子的运动状态有______种，占据的原子轨道有_______个。 (4)W、X、Y电负性由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。 (5)试解释W的第一电离能大于Al的第一电离能的原因：_______________。 简答题 四.课内练习及讲评 简答题 四.课内练习及讲评 2. 请阐述同周期元素原子半径从左到右逐渐减小的原因。 答案：同周期元素原子的电子层数相同，从左到右原子序数逐渐增大。随着原子序数增大，核电荷数增加，原子核对外层电子的吸引力逐渐增强。根据库仑定律，电荷间的作用力与电荷量成正比，与距离的平方成反比。核电荷数增加使原子核对电子的吸引力增强，导致电子向原子核靠近，从而使原子半径逐渐减小。 简答题 四.课内练习及讲评 3.举例说明元素化合价的周期性变化规律。 答案：在主族元素中，最高正化合价一般等于其族序数（除 O、F 外），最低负化合价等于族序数 - 8。例如，第三周期元素：钠（Na）是第 ⅠA 族，最高正化合价为 +1；镁（Mg）是第 ⅡA 族，最高正化合价为 +2；铝（Al）是第 ⅢA 族，最高正化合价为 +3；硅（Si）是第 ⅣA 族，最高正化合价为 +4；磷（P）是第 ⅤA 族，最高正化合价为 +5；硫（S）是第 ⅥA 族，最高正化合价为 +6，最低负化合价为 - 2；氯（Cl）是第 ⅦA 族，最高正化合价为 +7，最低负化合价为 - 1。这种化合价的周期性变化与原子最外层电子数的周期性变化有关。 简答题 四.课内练习及讲评 4.简述元素周期表中周期和族的划分依据。 答案： 周期的划分依据：周期是根据原子的电子层数来划分的。具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列成一个横行，称为一个周期。例如，第一周期元素电子层数都为 1，第二周期元素电子层数都为 2，以此类推。目前元素周期表有 7 个周期，反映了原子结构中电子层的周期性变化。 族的划分依据：族是根据原子的最外层电子数来划分的（主族和副族有区别）。主族元素中，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的纵行称为主族，用罗马数字加 A 表示。副族元素情况较复杂，一般与过渡金属的电子亚层结构有关，但也是与电子结构相关的一种分类方式。此外还有 0 族（最外层电子数为 8 或 2 的稳定结构）和第 Ⅷ 族（特殊的过渡金属族）。 简答题 重点复习知识点： 1.核外电子排布的周期性变化：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现从 1（第一周期为 1 - 2）到 8（除第一周期外）的周期性变化。 2.周期：元素周期表有 7 个周期，其中 1、2、3 周期为短周期，4、5、6、7 周期为长周期。每个周期所含元素种类不同，同一周期元素电子层数相同，从左到右原子序数依次递增。 3.原子半径：同周期主族元素从左到右原子半径减小，同主族元素从上到下原子半径增大，这一规律影响了元素的其他性质。 4.主族元素化合价：与元素周期表中的族序数相关，同时受到原子结构和得失电子能力的影响，呈现周期性变化和族的规律性。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五、课堂小结 感谢观看