内容正文:
1.原子结构
2.元素周期律
元素周期律
3.元素周期表
[归纳提升]
[专题一] 元素周期表中的重要规律
[针对训练]
1.2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如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( )
A.原子半径:W<X
B.常温常压下,Y单质为固态
C.气态氢化物热稳定性:Z<W
D.X的最高价氧化物的水化物是强碱
解析:D [由题中信息和图示可知W位于第2周期,X、Y、Z位于第3周期,结合W与X的最高化合价之和为8,且族序数相差2,可知X为Al,W和Z分别为N和P,Y为Si。原子半径:N<Al,A项正确;常温常压下,单质硅呈固态,B项正确;由非金属性:P<N可知,气态氢化物热稳定性:PH3<NH3,C项正确;Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,并非强碱,D项错误。]
2.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,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y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( )
A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强
B.Y的简单离子与X的简单离子具有相同的电子层结构
C.ZX2可使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色
D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
解析:C [由题知,W为氮,X为氧,Y为钠,Z为硫。 同周期元素从左至右,简单氢化物的热稳定性逐渐增强,H2O的热稳定性比NH3的强,A项正确;氧离子(O2-)和钠离子(Na+)核外都有10个电子,B项正确;SO2能使湿润的紫色石蕊试纸变红,但不能使其褪色,C项错误;氧、硫位于同主族,钠、硫位于同周期,D项正确。]
[专题归纳]
1.最外层电子数规律
(1)最外层电子数为1的元素:主族(ⅠA族)、副族(ⅠB族)、Ⅷ族部分元素等。
(2)最外层电子数为2的元素;主族(ⅡA族)、副族(ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅦB族)、0族(He)、Ⅷ族(Fe、Co等)。
(3)最外层电子数在3~7之间的元素一定是主族元素。
(4)最外层电子数为8的元素:0族(He除外)。
2.数目规律
(1)元素种数最多的是ⅢB族(32种)。
(2)同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差有以下三种情况:第2、3周期(短周期)相差1;第4、5周期相差11;第6、7周期相差25。
(3)同主族相邻元素的原子序数
ⅠA、ⅡA族,下一周期元素的原子序数=上一周期元素的原子序数+上一周期元素的种数;
ⅢA~ⅦA族,下一周期元素的原子序数=上一周期元素的原子序数+下一周期元素的种数。具体如下表所示:
ⅠA、ⅡA族
ⅢA~ⅦA族
周期序数
原子序数差
周期序数
原子序数差
2、3
8
2、3
8
3、4
3、4
18
4、5
18
4、5
5、6
5、6
32
6、7
32
6、7
3.化合价规律
(1)同周期元素主要化合价:最高化合价由+1价→+7价(O、F除外,稀有气体元素化合价为0)递变、最低化合价由-4价→-1价递变。
(2)关系式:最高化合价+|最低化合价|=8;最高化合价=主族序数=最外层电子数(O、F除外)。
(3)除Ⅷ族元素外,原子序数为奇(偶)数的元素,元素所在族的序数及主要化合价也为奇(偶)数。
4.分界线规律
位于金属与非金属分界线右上方的元素为非金属元素,左下角为金属元素(H除外)。分界线附近的元素一般既有金属性,又有非金属性。
5.半径大小规律
(1)原子半径:同主族——从上到下逐渐增大;同周期——从左到右逐渐减小(0族元素除外)。
(2)离子半径:同主族——同价离子从上到下逐渐增大;同周期——阴离子半径大于阳离子半径;具有相同电子层结构的离子——核电荷数越大,离子半径越小。
(3)同种元素的各种微粒,核外电子数越多,半径越大;核外电子数越少,半径越小。
[专题二] 元素“位”“构”“性”三者的关系及应用
[针对训练]
1.短周期元素X、Y、Z,其中X、Y位于同一主族,Y、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列比较中正确的是( )
A.元素非金属性:Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
C.原子半径:Z<Y<X
D.气态氢化物的稳定性:Z<Y<X
解析D [X、Y、Z是3种短周期元素,X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则X有2个电子层,最外层电子数为6。故X为氧元素;X、Y位于同一主族,故Y为硫元素;Y、Z处于同一周期,Z原子的核外电子数比Y少1,则Z原子的核外电子数为15,故Z为磷元素。 同周期元素自左而右非金属性逐渐增强,同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱,所以非金属性:P<S<O,即Z<Y<X,故A错误;非金属性:P<S,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,即Z<Y,故B错误;同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,所以原子半径:P>S>O,即Z>Y>X,故C错误;非金属性:P<S<O,元素的非金属性越强,其对应氢化物越稳定,所以氢化物稳定性:Z<Y<X,故D正确。]
2.a、b、c、d、e五种短周期元素的原子序数逐渐增大。a为非金属元素,且a、e同主族,c、d为同周期的相邻元素。e原子的质子数等于c、d原子最外层电子数之和。b原子最外层电子数是内层电子数的2倍。c的氢化物分子由四个原子构成。试推断:
(1)写出b元素在周期表中的位置:__________________________________________。
(2)e的氧化物中,符合阴、阳离子个数比为1∶2的氧化物的化学式为 ________ 。
(3)b和d相比,非金属性较强的是 ________ (用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是 ________ 。
A.常温下,b的单质呈固态,d的单质呈气态
B.d的氢化物的稳定性强于b的氢化物
C b与d形成的化合物中,b呈正价
D.d的氢化物的沸点高于b的氢化物
解析:根据“b原子最外层电子数是内层电子数的2倍”可推断b元素为碳,根据“c的氢化物分子由四个原子构成”可推断c元素为氮,则d元素为氧,e元素为钠,a元素为氢。
答案:(1)第2周期ⅣA族 (2)Na2O2、Na2O
(3)O BC
[专题归纳]
1.“位”“构”“性”三者的关系
2.元素“位”“构”“性”三者关系的应用
利用三者的关系,可以比较或推断某些元素的性质,如
(1)比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。
(2)比较同周期元素及其化合物的性质。
(3)比较不同周期、不同主族元素的性质(找出参照元素)。
(4)推断一些相对较陌生的元素的某些性质。
学科网(北京)股份有限公司
$