1.2 元素周期律和元素周期表 第2课时（同步讲义）化学鲁科版必修第二册

第一章 原子结构 元素周期律 第2节 元素周期律和元素周期表 第2课时 元素周期表 教学目标 1.认识元素周期表（长式）的结构，理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系。 2.了解ⅡA族、ⅤA族和过渡元素的某些性质和用途。 重点和难点 重点：能根据原子结构特征确定元素 难点：能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪 ◆知识点一 元素周期表的结构 1、元素周期表与元素周期律的关系 元素周期表是元素周期律的具体表现形式。 2、元素周期表与元素信息 3、元素周期表的编排原则 4、元素周期表的结构 (1)元素周期表的编排原则 ①横行 ②纵列 (2)周期 周期类别 周期序数 起止元素原子序数 包括元素种数 核外电子层数 短周期 1 1～2 2 1 2 3～10 8 2 3 11～18 8 3 长周期 4 19～36 18 4 5 37～54 18 5 6 55～86 32 6 7 87～118 32 7 (3)族 列数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 族序数 ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 类别 主族 副族 Ⅷ族 副族 主族 0族 最外层电子数 1 2 1～2(钯除外) 3 4 5 6 7 8(He为2 ) 【易错提醒】 （1）元素周期表的结构“七横(行)十八纵(列)”。 （2）横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第7已排满。 （3）纵列称作族，共有十六族，一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三列算一族，占去8、9、10。 （4）主族序数＝最外层电子数＝最高正价(O、F除外)，周期序数＝电子层数。 5、元素周期表中金属与非金属的分区 【易错提醒】 分界线附近元素既表现金属元素的某些性质，又表现非金属元素的某些性质。 即学即练 1、下列有关元素周期表的说法正确的是 A．元素周期表有7个周期、18个族 B．短周期中周期序数等于主族序数元素只有3种 C．过渡元素、ⅠA族的元素全部都是金属元素 D．短周期中金属元素仅含6种、0族元素有3种 【答案】B 【详解】A．目前元素周期表有7个横行，每个横行是一个周期，有7个周期；元素周期表含有7个主族、7个副族、1个零族、1个第Ⅷ族，共有16个族，选项A错误； B．短周期中周期序数等于主族序数元素只有H、Be、Al共3种，选项B正确； C．过渡元素都是金属元素、ⅠA族的元素除H以外全部都是金属元素，选项C错误； D．短周期中金属元素仅含Li、Be、Na、Mg、Al共5种、0族元素有He、Ne、Ar共3种，选项D错误； 答案选B。 2、国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，把长式元素周期表原先的主副族及族号取消，由左至右改为18列。如碱金属元素为第1列，稀有气体元素为第18列。按此规定，下列说法错误的是 A．第9列元素中没有非金属元素 B．第15列元素原子最外层有5个电子 C．在整个18列元素中，第3列的元素种类最多 D．只有第2列元素原子最外层有2个电子 【答案】D 【详解】A．第9列属于Ⅷ族，都是金属元素，没有非金属元素，A正确； B．第15列是ⅤA族，最外层是5个电子，B正确； C．第3列包括镧系和锕系元素，所以元素种类最多，C正确； D．第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子，但He及部分过渡元素原子最外层也含有2个电子，D错误； 故选D。 3、某同学设计如图所示元素周期表，已知X元素的气态氢化物水溶液呈碱性，空格中均有对应的元素填充。以下说法正确的是 A．X、Y、Z元素分别为N、P、O B．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素 C．原子半径：Y>Z>X D．X、Y、Z的简单气态氢化物中最稳定的是X的简单气态氢化物 【答案】A 【分析】X元素的气态氢化物水溶液呈碱性，X为N，Z为第二周期元素，则Z为O，根据第二周期元素的排列规律，可知第三周期中Y为P。 【详解】A．X、Y、Z元素分别为N、P、O，A正确； B．白格中的He、Ne等稀有气体元素不属于主族元素，B错误； C．P原子比N、O多一个电子层，原子半径最大，电子层数相同核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径P>N>O，C错误； D．元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性O>N>P，则三种元素中气态氢化物最稳定的是H2O，D错误； 故答案选A。 4、某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们按原子序数由小到大的顺序排成如图所示的“蜗牛”形状，图中弧线上的每个“•”代表一种元素，其中起点N代表氢元素。下列说法正确的是 A．离N点越远的元素原子半径越大 B．虚线相连的元素位于同一族 C．沸点：H2D＞H2A D．A、B两种元素组成的化合物只有一种 【答案】B 【分析】起点N代表氢元素，前18号元素按原子序数由小到大的顺序排成如图所示的“蜗牛”形状，图中弧线上的每个“•”代表一种元素，则A、B、C、D分别为O、Na、Si、S元素。 【详解】A．在前18号元素中，Na(B点)的原子半径最大，但它离N点并不是最远的，则离N点越远的元素原子半径并不一定越大，A不正确； B．虚线相连的元素位于同一族，B正确； C．H2D、H2A分别为H2S、H2O，常温下H2S呈气态、H2O呈液态，则沸点：H2S＜H2O，C不正确； D．A、B分别为O、Na，两种元素组成的化合物可能为Na2O、Na2O2，D不正确； 故选B。 ◆知识点二 ⅡA族、ⅤA族与过渡元素的性质 1、Ⅱ A族元素(碱土金属元素)的性质 元素 铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra) 原子核外电子排布 最外层电子数均为2，电子层数依次增多 单质的物理性质 均为亮白色固体、具有良好的导电性 化学性质 均易失去最外层的2个电子，化学性质活泼，在自然界中都以化合态存在 2、ⅤA族元素(氮族元素)的性质 元素 氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc) 原子核外电子排布 最外层电子数均为5，电子层数依次增多 化学性质 得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强 3、过渡元素的性质 元素 元素周期表中第3～12列(副族和Ⅷ族)中的元素，包括了大部分金属元素，如铁、铜、镍、银和金等 原子核外电子排布 最外层电子数为1～2(钯除外) 单质的物理性质 大部分单质既坚硬又有光泽，金、铜等单质具有独特的色泽；均具有良好的导电性 单质的化学性质 多数单质比较稳定，与空气和水反应缓慢或根本不能反应 即学即练 1．元素在元素周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构特点，也显示了与元素性质之间的内在联系。下列说法正确的是 A．碱土金属元素的原子随核电荷数的增加失电子能力逐渐减弱 B．第3周期主族元素的最高正化合价等于该元素的主族序数 C．在金属元素和非金属元素的交界处寻找优良的催化剂 D．第IA族元素单质的熔点从上往下逐渐降低 【答案】B 【详解】A．碱土金属元素的原子随核电荷数的增加，电子层数增加，原子半径增大，原子核对最外层电子的引力减弱，失电子能力逐渐增强，A项错误； B．第3周期主族元素Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl的最高正化合价依次为+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7，都等于该元素的主族序数，B项正确； C．在金属元素和非金属元素的交界处可以找到半导体材料，在过渡元素中寻找优良的催化剂，C项错误； D．第IA族元素包括H元素和碱金属元素，H2的熔点最低，碱金属单质的熔点从上到下逐渐降低，D项错误； 答案选B。 2．下列叙述正确的有几个 ①和是元素周期表中同主族金属元素，且在的下方，则肯定比的金属性强 ②能从酸中置换出，能从酸中置换出，可以证明比的金属性强 ③比碱性弱，则可以得到比的金属性弱 ④比的酸性弱，证明比的非金属性强 ⑤，足以证明非金属性 ⑥周期表的过渡元素区均为金属元素，在此区寻找耐高温、耐腐蚀材料 ⑦目前使用的元素周期表中，最长的周期含有32种元素。 ⑧原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数 ⑨88号元素属于碱土金属，位于周期表中第7周期Ⅱ族 ⑩元素性质周期性变化的原因是核外电子排布随原子序数递增呈现周期性变化 A．5 B．6 C．7 D．8 【答案】B 【详解】①根据同周期金属性递减、同主族金属性递增可得，左下方金属的金属性肯定比右上方金属的强，①正确； ②金属性强弱和酸反应置换出氢气的多少无关，②错误； ③对比金属性的强弱应该利用其最高价氧化物的水化物的碱性强弱进行对比，Fe(OH)2不是其最高价氧化物的水化物，③错误； ④对比非金属性强弱时应该利用元素的最高价含氧酸比较，最高价氧化物的水化物的酸性越强其非金属性越强，而不是无氧酸，④错误； ⑤Na2S+Br2=2NaBr+S，则溴单质的氧化性强于硫，可以证明非金属性 Br＞S，⑤正确； ⑥周期表的过渡元素区均为金属元素，在此区寻找耐高温、耐腐蚀材料，⑥正确； ⑦目前使用的元素周期表中，最长的周期为第六周期和第七周期，含有32种元素，⑦正确； ⑧原子的最外层电子数不都等于该元素所在的族序数，如Ti元素位于IVB族，但其最外层有2个电子，⑧错误； ⑨88号元素为Ra，属于碱土金属，位于周期表中第7周期Ⅱ族，⑨正确； ⑩元素性质周期性变化的原因是核外电子排布随原子序数递增呈现周期性变化，⑩正确； 正确的有6个，故选B。 3．结合元素周期律，下列性质比较的结果正确的是 A．卤化银固体中颜色最深的是 B．氮族元素的简单气态氢化物中沸点最低的是 C．氧族非金属元素的简单阴离子中还原性最强的是 D．第三周期元素最高价氧化物的水化物中碱性最强的是 【答案】B 【详解】A．卤化银的颜色随卤素原子半径增大而加深，AgF为白色，AgCl为白色，AgBr淡黄色，AgI黄色，颜色最深的是AgI，A错误； B．氮族氢化物中，NH3因氢键沸点最高，PH3、AsH3、SbH3等随分子量增大沸点逐渐升高，但PH3分子量最小，范德华力最弱，沸点最低，B正确； C．同主族从上往下元素的非金属性减弱，氧族阴离子还原性顺序为：O2- < S2- < Se2-< Te2-，Te2-还原性最强，C错误； D．第三周期元素金属性Na＞Mg＞Al，最高价氧化物对应水化物碱性最强的是NaOH，K属于第四周期，KOH不符合题意，D错误； 故选B。 ◆知识点三 焰色实验 （1）多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色，亦称焰色反应，这是金属元素的物理(填“物理”或“化学”)性质。 （2）常见金属元素的焰色：钠元素为黄色、钾元素为浅紫色、钡元素为黄绿色、钙元素为砖红色、铜元素为蓝绿色。 （3）焰色试验的操作步骤 【易错提醒】 观察K的焰色时要透过蓝色钴玻璃，以滤去黄光，排除Na元素的干扰。 即学即练 1、下列有关焰色试验操作的描述正确的是 A．在观察焰色试验时均要透过蓝色钴玻璃片，以便排除钠元素的黄光的干扰 B．取一根洁净的细铂丝，放在酒精灯上灼烧至无色，再蘸取少量NaCl溶液，进行焰色试验 C．铂丝在做完某溶液的焰色试验后，应使用稀硫酸洗净 D．某溶液放在火焰上灼烧，观察到黄色火焰，则该溶液中一定有，没有K+ 【答案】B 【详解】A．在观察钾焰色试验时要透过蓝色钴玻璃片，以便排除钠元素的黄光的干扰，故A错误； B．取一根洁净的细铂丝，放在酒精灯上灼烧至无色，再蘸取少量NaCl溶液，进行焰色试验，火焰呈黄色，故B正确； C．铂丝在做完某溶液的焰色试验后，应使用稀盐酸洗净，故C错误； D．某溶液放在火焰上灼烧，观察到黄色火焰，则该溶液中一定有Na+，可能K+，故D错误； 选B。 2、通过焰色试验可鉴别不同金属元素，下列说法正确的是 A．“火树银花”焰火的实质是金属元素的焰色反应 B．焰色试验是金属化合物的性质，为化学变化 C．用某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，说明溶液中一定含钠盐 D．焰色反应时，先用稀硫酸洗涤铂丝并在酒精灯火焰上灼烧，然后再进行实验 【答案】A 【详解】A．不同金属灼烧产生不同的焰色，“火树银花”中描述的“焰火”景象实质是金属元素的焰色反应，故A正确； B．焰色反应是通过观察火焰颜色来检验金属元素存在的实验，是元素的性质，是物理变化，不属于化学变化，故B错误； C．焰色反应为元素的性质，火焰呈黄色，可知一定含Na元素，溶液可能为钠盐、NaOH等，故C错误； D．由于氯化物易挥发，则焰色反应时，用稀盐酸洗涤铂丝并在酒精灯火焰上灼烧至无色，然后进行实验，不能用稀硫酸洗涤，故D错误； 故选A。 3、《本草经集注》记载了硝石(主要成分为)与朴硝(主要成分为)的鉴别：“强烧之，紫青烟起，······云是真硝石也。”下列说法错误的是 A．该鉴别方法相当于焰色试验 B．可用溶液鉴别和 C．和均可由酸和碱反应得到 D．该鉴别方法主要利用的是化学变化 【答案】D 【详解】A．“强烧之，紫青烟起，……云是真硝石也。”相当于用焰色试验鉴别硝酸钾和硫酸钠，故A正确； B．硝酸钾与氯化钡溶液不反应，硫酸钠能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀，则用氯化钡溶液能鉴别硝酸钾和硫酸钠，故B正确； C．氢氧化钾溶液能与稀硝酸反应生成硝酸钾和水，氢氧化钠溶液能与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，则硝酸钾和硫酸钠均可由酸和碱反应得到，故C正确； D．“强烧之，紫青烟起，……云是真硝石也。”相当于用焰色试验鉴别硝酸钾和硫酸钠，焰色试验是元素的性质，属于物理变化，故D错误； 故选D。 一、原子序数与元素在周期表中位置的关系 1、同周期序差规律 原子序数 周期 ⅡA ⅢA 2、3 n n＋1 4、5 n n＋11 6、7 n n＋25 2、同主族序差规律 若A、B为同主族元素，A所在周期有m种元素，B所在周期有n种元素，A在B的上一周期，设A的原子序数为a。 (1)若A、B为ⅠA族或ⅡA族(位于过渡元素左边的元素)，则B的原子序数为(a＋m)。 (2)若A、B为ⅢA～ⅦA族(位于过渡元素右边的元素)，则B的原子序数为(a＋n)。 二、推断元素在周期表中位置的方法 1、根据核外电子排布规律推断 （1）最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。 （2）最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。 （3）最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期。 （4）某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同，则该元素位于第3周期；若为阳离子，则位于第4周期。 （5）电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期；若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴前阳后”规律。 2、根据元素化合价规律推断 （1）主族元素的最高正化合价等于最外层电子数等于它所在的族序数(注意：F无正价，O无最高正价)。 （2）只有非金属元素才有负价，|最低负化合价|＝8(氢元素2)－主族序数。 （3）对于变价元素，化合价呈一系列偶数时，从＋2价到＋m价，则该元素位于偶数主族。 （4）化合价呈现奇数价的元素，可能在奇数主族(N元素有＋2、＋4价，除外)。 3、根据离子的电子层结构推断 根据主族元素原子形成的离子的电子层结构确定。 如若A－与氖原子具有相同的电子层结构，A元素必和氖在同一周期，且比氖少一个电子，则A元素位于第2周期ⅦA族，名称为氟。 4、根据0族元素的原子序数直接推断 （1）熟记0族元素的原子序数及周期序数，如下表 元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 （2）熟悉周期表中每个纵列所对应的族序数，如下表 族 ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ 纵列 1 2 3 4 5 6 7 8～10 族 ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 纵列 11 12 13 14 15 16 17 18 特别提醒 (1)比大小定周期 比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。 (2)求差值定族数 ①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。 ②若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅦA～ⅢA族。 ③若差其他数，则由相应差数找出相应的族。 实践应用 1．W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与Z的最高化合价之和为11，它们在元素周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是 W Y X Z A．Y的常见化合价有-1、-2 B．常温常压下，Z单质为气态 C．简单氢化物的沸点：Y＞W D．X的最高价氧化物的水化物是强酸 【答案】D 【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与Z的最高化合价之和为11，由它们在元素周期表中的位置，可确定Z比W的最外层电子数多3个，则W为C元素，Z为Cl元素，X为P元素，Y为O元素。 【解析】由分析可知，Y为O元素，常见化合价有-1、-2，A正确；Z为Cl元素，常温常压下，Z单质Cl2为气态，B正确；Y为O元素，W为C元素，二者为同周期元素，非金属性O＞C，常温下H2O呈液态，CH4呈气态，则简单氢化物的沸点：H2O＞CH4，C正确；X为P元素，X的最高价氧化物的水化物H3PO4是中强酸，D错误；故选D。 2．元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示，其中R的单质能在暗处与剧烈化合并发生爆炸。下列有关判断，正确的是 A．HR中含有非极性共价键 B．Z原子核外有10个电子 C．气态氢化物的稳定性： D．氧化物对应水化物的酸性： 【答案】C 【分析】根据R的单质能在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸，R为F元素，则可推理出X为S，T为Cl，Q为Br，Z为Ar，据此分析题目； 【解析】根据分析，HR为HF，只有极性共价键，A错误；Ar的原子序数为18，原子核外有18个电子，B错误；根据分析，T、X的气态氢化物分别为HCl、HS2，同周期元素的最简单气态氢化物，从左到右，稳定性逐渐增强，C正确；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但选项中并没有说明是最高价氧化物，D错误；故选C。 3．某元素原子的原子核外有2个电子层，最外层有5个电子，则该元素位于 A．第二周期第ⅤA族 B．第三周期第ⅣA族 C．第四周期第ⅥA族 D．第四周期第ⅣA族 【答案】A 【分析】周期数等于电子层数，该元素原子的原子核外有2个电子层，则为第二周期元素，主族序数等于最外层电子数，该元素原子的最外层有5个电子，则为第ⅤA族，即第二周期第ⅤA族。 【解析】根据分析知，A正确；故选A。 考点一 周期表的结构 【例1】我国的纳米技术基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是一种合成纳米材料，化学式为RN。已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的(　　) A．第三周期第ⅤA族 B．第四周期第ⅢA族 C．第五周期第ⅢA族 D．第四周期第ⅤA族 【答案】B 【解析】R元素在化合物RN中的化合价决定于N元素，因Rn＋中R元素显正价，N元素在RN中显－3价，故R元素离子应为R3＋，则R原子含31个电子，其质子数为31，核外电子排布为，所以应为第四周期第ⅢA族，故B正确。 【变式1-1】下列关于元素周期表的叙述正确的是(　　) A．元素周期表揭示了化学元素间的内在联系，是化学发展史上的重要里程碑之一 B．元素所在周期数等于它的电子层数，所在的族序数等于它的最外层电子数 C．元素周期表有7个横行即7个周期，18个纵列即18个族 D．某种元素的相对原子质量取整数值，就是其原子序数 【答案】A 【解析】门捷列夫研制出的元素周期表，不仅揭示了元素间的内在联系和变化规律，也为发现新元素及探究物质的用途提供了依据，其价值非凡，选项A正确；周期数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数，对于副族元素，族序数不一定等于相应原子的最外层电子数，选项B错误；元素周期表中的8、9、10三个纵列合在一起叫做第Ⅷ族，故共有16个族，选项C错误；元素的原子序数等于元素的核电荷数或对应原子的质子数，选项D错误。 【变式2-1】元素周期表揭示了化学元素间的内在联系，下列有关元素周期表的说法不正确的是(　　) A．俄国化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表 B．周期表中最外层电子数相同的元素都排列在同一列中 C．周期表中一共有18列，但只有16个族 D．随着人们的认识发展，周期表也在不断地发展变化着 【答案】B 【解析】俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，并编制出第一张元素周期表，A正确；原子的最外层电子数相同的元素，不一定为同族元素，如K、Cu的最外层电子数均为1，分别为主族和副族元素，B错误；元素周期表有18个纵列，共有7个主族、8个副族、1个0族，只有16个族，C正确。 考点二 同周期、同主族元素的序差规律 【例2】已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是(　　) A．n＝m＋1 B．n＝m＋11 C．n＝m＋25 D．n＝m＋10 【答案】D 【解析】若A、B为第二、三周期元素，n＝m＋1；若A、B为第四、五周期元素，n＝m＋11；若A、B为第六、七周期元素，n＝m＋25，综上分析，答案为D。 【变式2-1】如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为(　　) A．5x＋10 B．5x＋11 C．5x＋14 D．5x＋16 【答案】A 【解析】由五种元素在周期表中的位置可知，D、B、E分别在周期表的第二、三、四周期，若B元素的核电荷数为x，则A的原子序数为x－1，C的原子序数为x＋1，D的原子序数为x－8，E的原子序数为x＋18，则五种元素的核电荷数之和为x＋(x－1)＋(x＋1)＋(x－8)＋(x＋18)＝5x＋10，答案选A。 【变式2-2】四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法不正确的是(　　) A．W的氢化物比R的氢化物稳定 B．T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱 C．Q的原子半径比T的小 D．W和Q的原子序数相差10 【答案】B 【解析】T是地壳中含量最高的金属元素，则T是Al元素，结合四种短周期元素在周期表中的相对位置推知，Q是C元素，R是P元素，W是S元素。A对，由于元素的非金属性：S>P，则氢化物的稳定性：H2S>PH3；B错，T是Al元素，其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，属于两性氢氧化物；C对，Q(C)处于第二周期，T(Al)处于第三周期，则原子半径：C<Al；D对，W(S)的原子序数是16，Q(C)的原子序数是6，二者的差值是10。 考点三 元素周期表和化合价变化规律 【例3】已知某原子最外层有7个电子，推测下列选项不正确的是(　　) A．单质有氧化性 B．最高正价一定为＋7价 C．是非金属元素 D．同周期元素中原子半径最小(稀有气体除外) 【答案】B 【解析】某原子的最外层有7个电子，说明位于第ⅦA族，第ⅦA族元素得到一个电子达到稳定结构，其单质具有强氧化性，故A正确；F没有正价，故B错误；第ⅦA族元素为非金属元素，故C正确；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小(稀有气体除外)，因此卤族元素的原子半径是同周期元素中最小的，故D正确。 【变式3-1】下列有关元素化合价的说法正确的是(　　) A．氯元素只有－1、＋1、＋5、＋7四种价态 B．主族元素的最高正化合价均等于其族序数 C．非金属元素的最低负化合价＝最高正化合价－8 D．金属元素无负化合价、氟元素无正化合价 【答案】D 【解析】氯元素还有＋3、＋4等价态，A错误；氟元素没有正化合价，B错误；氢元素的最低负化合价为－1，C错误；金属元素的原子不能得到电子，故没有负化合价，D正确。 【变式3-2】短周期元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示，下列判断正确的是(　　) A．X是最活泼的非金属元素 B．Y的最高化合价为＋7 C．Z原子的最外层电子数是6 D．3种元素的单质分子都是双原子分子 【答案】C 【解析】由于X、Y、Z都属于短周期元素，则X一定在第 1周期，而第1周期只有两种元素，X一定是He，不难判断出Y、Z分别为F、S。He为稀有气体元素，化学性质非常稳定，是单原子分子，A、D错误；F是最活泼的非金属元素，没有正价，B错误；S原子的最外层电子数是6，C正确。 基础达标 1、对于原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，下列说法中错误的是 A．原子半径逐渐减小 B．原子的失电子能力逐渐增强 C．最高正化合价逐渐增大 D．元素的非金属性逐渐增强 【答案】B 【详解】A．原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，原子半径依次减小，A正确； B．原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，原子得电子能力依次增强，B错误； C．原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，最高正化合价逐渐增大，C正确； D．原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，元素的非金属性逐渐增强，D正确； 故选B。 2、下列关于F、Cl、Br、I的比较，说法正确的是 A．它们的原子核最外层电子数随核电荷数的增加而增多 B．单质的氧化性随核电荷数的增加而增强 C．氢化物的稳定性随核电荷数的增加而减弱 D．非金属性随核电荷数的增加而增强 【答案】C 【详解】A．同一主族元素最外层电子数相等，卤族各元素最外层电子数相等，都是7，故A错误； B．元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，非金属性强弱F＞Cl＞Br＞I，所以卤素单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱，故B错误； C．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性强弱F＞Cl＞Br＞I，所以氢化物的稳定性HF＞HCl＞HBr＞HI，故C正确； D．同一主族元素，随着原子核电荷数的增大，原子核对最外层电子吸引力逐渐减小，所以元素的非金属性随着核电荷数的增大而减弱，故D错误； 故选C。 3、中华文明源远流长，史书记载中蕴含着丰富的化学知识，下列说法错误的是 A．《抱朴子》记载“丹砂烧之称水银，积变又还成丹砂”，该过程为氧化还原反应 B．《天工开物》记载“铁器淬与胆矾水中，即成铜色也”，该过程反应类型为置换反应 C．《本草经集注》记载“强烧之，紫青烟起，云是真硝石也”，“硝石”即，此法是古人利用焰色试验鉴别“硝石” D．《本草纲目》记载“东月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”，其中“碱”指的是 【答案】D 【详解】A．丹砂烧之成水银，Hg的化合价从+2价→0价，存在化合价的变化，该反应为氧化还原反应，故A说法正确； B．铁器淬与胆矾水中，即成铜色也”，该过程为铁与硫酸铜生成硫酸亚铁和铜，反应类型为置换反应，故B说法正确； C．钾元素的焰色试验为紫色，硝石是硝酸钾，灼烧会产生紫色火焰，故C说法正确； D．草木灰的主要成分是K2CO3，碳酸钾的水溶液显碱性，故D说法错误； 答案为D。 4、如图所示，A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法中不正确的是 A．A、E原子序数之差可能为2 B．D、E原子序数之差可能为18或32 C．B、C原子序数之差一定是2 D．B、D原子序数之差大于8 【答案】A 【详解】A．由题给5种元素的位置关系可以看出﹐A不是第一周期元素。因为A若为氢元素，则其位于最左侧的ⅠA族，那么就不应有B，所以A、E原子序数之差不可能为2，故A错误； B．A、E、D可能为ⅣA、ⅤA或ⅥA族元素，以ⅥA族元素为例，由如表原子序数之差可知D、E原子序数之差可能为18或32，故B正确； 元素符号 O S Se Te Po 原子序数 8 16 34 52 84 原子序数之差 8             18              18               32 C．B、C之间仅隔有1种E元素，故其原子序数之差一定为2，故C正确； D．根据B选项，D、E原子序数之差可能为8或18或32，B原子序数比E小1，所以B，D原子序数之差应大于8，故D正确； 选A。 5、51号元素在周期表中的位置是 A．第四周期，第ⅦA族 B．第五周期，第ⅤA族 C．第五周期，第ⅥA族 D．第五周期，第ⅣA族 【答案】B 【详解】51号元素为第五周期VA族元素Sb，则51号元素在元素周期表中的位置第五周期第VA族，故答案为：B。 综合应用 6、X、Y、Z、W为短周期元素，它们在周期表中相对位置如图所示。若Z原子的最外层电子是K层电子数的3倍，下列说法不正确的是 A．某种含X的化合物在工业上用于制取纯碱 B．Y和W形成的某些单质均可用于自来水的杀菌消毒 C．标准状况下11.2 L H2Y所含的分子数目为0.5 NA D．Z的核电荷数为Y的2倍 【答案】C 【分析】由题意知，Z原子的最外层电子是K层电子数的3倍，Z为第三周期元素，则Z为S，结合它们在周期表中相对位置，可得X为N，Y为O，W为Cl，据此回答。 【详解】A．由分析知，X为N，N的化合物中NH3在工业上用于联合制碱法制取纯碱，A正确； B．由分析知，Y为O，W为Cl ，Y的单质O3和W的单质Cl2，均可用于自来水的杀菌消毒，B正确； C．由分析知，Y为O，则H2Y为H2O，H2O在标准状况下不是气体，无法计算其分子数，C错误； D．由分析知，Z为S，核电荷数位16，Y为O ，核电荷是为8，故S的核电荷数为O的2倍，D正确； 故选C。 7、X、Y、Z是相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，下列关于三种元素说法不正确的是 A．Y元素是O B．X的原子半径最小 C．简单氢化物沸点最高的是Y D．Z的单质有多种同素异形体 【答案】B 【分析】X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，设Y、Z元素的最外层电子数为x，则X最外层电子数为x+1或x-1，若X元素的最外层电子数为x+1，则2x+(x+1)=17，解得x=，不符合题意；若X元素的最外层电子数为x-1，则有2x+(x-1)=17，解得x=6，符合题意，Y、Z分别为O、S元素中的一种，故X的质子数为31-8-16=7，故X为N元素，X和Y同周期，则Y为O元素，Z为S元素，以此来解答。 【详解】A．由上述分析可知Y为O元素，故A正确； B．X为N元素，Y为O元素，Z为S元素，O的原子半径最小，故B错误； C．简单氢化物中H2O为液体，沸点最高，故C正确； D．S有多种同素异形体，故D正确； 答案选B。 8、W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是 A．相同条件下，单质的密度：Y<X B．在常温下，四种元素对应的单质不都是气体 C．元素对应含氧酸酸性一定是：Y<Z D．W、X与Z不能存在于同一化合物中 【答案】B 【分析】W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，则W是H元素，X是N元素，Y、Z为第三周期元素；它们的最外层电子数之和为18，W最外层电子数是1，X最外层电子数是5，Y、Z最外层电子数之和是12，且二者都是主族元素，Y原子序数小于Z，则Y是P元素、Z是Cl元素。 【详解】根据以上分析可知W、X、Y、Z分别是H、N、P、Cl。则 A．Y是磷，单质是固体，X是N，单质是气体，相同条件下磷的密度大于氮气，故A错误； B．Y单质是磷，是固体，其余是气体，故B正确； C．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，非金属性：，最高价氧化物对应水化物的酸性：，但没有说明是最高价，故C错误； D．W、X、Z分别是H、N、Cl元素，可以存在于氯化铵（NH4Cl）等化合物中，故D错误。 答案选B。 9、下列说法错误的是 A．和为同周期IIA族和IIIA族的元素，若的原子序数为x，则的原子序数可能为 B．和Y为IIA族上下相邻周期的元素，两者原子序数分别为，若和所在周期所含元素种数分别为和，则 C．114号元素的主要化合价是+2和+4价 D．周期表第15列元素最高价氧化物水化物的化学式均为 【答案】D 【详解】A．X和Y两种元素为同一周期第IIA族和第IIIA族元素，X的原子序数为x，则Y位于二和三、四和五、六和七周期的原子序数分别为x+1，x+11，x+25，A正确； B．X和Y为IIA族上下相邻周期的元素，若X和Y所在周期所含元素种类分别为m和n，则Y的原子序数，B正确； C．114号元素位于第七周期ⅣA族，该元素具有与C元素相似的化学性质，主要化合价为+2和+4价，C正确； D．周期表第15列元素即ⅤA族元素，该族元素最高正化合价为+5价，N元素最高价氧化物对应的水化物的化学式为HNO3，P元素最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3PO4，As元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3AsO4，D错误； 综上所述，选D。 拓展培优 10、元素均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知：Y为地壳中含量最多的元素，M原子的最外层电子数与次外层电数之比为3：4；离子半径逐渐减小；化合物XR常温下为气体，请回答下列问题： (1)M在元素周期表中的位置 ﹔离子的结构示意图为 。 (2)写出按原子个数之比1：1：1形成的化合物的化学式 。 (3)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式 。 (4)实验室制备R的单质，该反应的离子方程式为 。 (5)由四种元素组成的一种弱酸酸式盐A．向A溶液中通入氯气，得到无色溶液，写出该反应的离子方程式 。 【答案】(1)第三周期第ⅥA族 (2)HClO (3) (4) (5) 【分析】Y为地壳中含量最多的元素，则Y为O元素，M原子的最外层电子数与次外层电数之比为3：4，则M为S元素，结合R-、Z+、X+离子所带电荷可知，R元素位于第ⅦA族，Z、X位于第IA族，R原子序数大于硫元素，因此R为Cl元素，化合物XR在常温下为气体，则X是H元素，Z的原子序数大于O元素，则X为H元素、Z为Na元素。 【详解】（1）M为S元素，在元素周期表中的位置是：第三周期第ⅥA族；Na+的离子结构示意图是：。 （2）H、O、Cl按原子个数之比1：1：1形成的化合物为HClO。 （3）X为H元素，Y为O元素，H元素与O元素形成的10电子、18电子的分子分别为H2O、H2O2，该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式：。 （4）R为Cl元素，实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制备Cl2，其离子反应方程式为：。 （5）X为H元素，Y为O元素，M为S元素，Z为Na元素，由这四种元素组成的一种弱酸酸式盐为NaHSO3，与氯气反应的离子方程式为：。 11、元素周期表与元素周期律在学习、研究中有重要的作用。如表是5种元素的相关信息。 元素 信息 X 原子的电子层数等于其核外电子数 Y 地壳中含量最高的元素 Z 位于第三周期，最高化合价为+7价 Q 短周期中原子半径最大的主族元素 W 原子结构示意图为： (1)元素Y在周期表中的位置 。 (2)X、Z两种元素形成的化合物有重要的用途，用电子式表示它的形成过程 。 (3)Y、Z、Q对应的离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。 (4)X、Y、Q三种元素形成的化合物(M)中所含化学键的类型是 ，M与氢氧化铝反应的离子方程式是 。 (5)非金属性：Z W(填“＞”或“＜”)，请从原子结构的角度解释其原因 。 (6)下列关于W及其化合物的推断中，正确的是 (填字母)。 a.W的最低负化合价为-1价 b.单质与H2反应的难易程度：W比Z容易 c.元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z＞W d.W的单质可与Z和Q形成的化合物的水溶液发生置换反应 【答案】 (1)第二周期、第VIA族 (2) (3)Cl-＞O2-＞Na+ (4)离子键、极性共价键 Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- (5)＞ 溴位于同一主族，最外层电子数均为7，核电荷数Cl＜Br，电子层数Cl＜Br，原子半径Cl＜Br，原子得电子能力Cl＞Br，非金属性Cl＞Br (6)ac 【分析】X的电子层数等于其核外电子数，X是H元素；Y是地壳中含量最高的元素，Y是O元素；Z位于第三周期，最高化合价为+7价，Z是Cl元素；Q是短周期中原子半径最大的主族元素，Q是Na元素；根据W的原子结构示意图，可知W是Br元素； （1）O元素在周期表的位置为第二周期、第VIA族； （2）X、Z两种元素形成的化合物是HCl，是共价化合物，其形成过程可以表示为； （3）Y、Z、Q对应的离子分别是O2-、Cl-、Na+，Cl-有三个电子层，O2-、Na+只有2个电子层，故Cl-半径最大，O2-、Na+电子层结构相同，O2-的核电荷数小，半径大，故半径从大到小的顺序是：Cl-＞O2-＞Na+； （4）X、Y、Q三种元素形成的化合物是NaOH(M)，所含化学键的类型是离子键、极性共价键；NaOH与氢氧化铝反应生成四羟基合铝酸钠，离子方程式是Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-； （5）非金属性Cl>Br；因为氯与溴位于同一主族，最外层电子数均为7，核电荷数Cl＜Br，电子层数Cl＜Br，原子半径Cl＜Br，原子得电子能力Cl＞Br，非金属性Cl＞Br； （6）a．W的最外层是7个电子，最低负化合价为-1价，故a正确； b．Cl的非金属性强于Br，单质与H2反应的难易程度：Cl2比Br2容易，故b错误； c．Cl的非金属性强于Br，元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性：Cl＞Br，故c正确； d．Cl的非金属性强于Br，Br2不能与NaCl的水溶液发生置换反应，故d错误； 答案为ac。 12．下表是元素周期表的一部分，表中所列的每个字母分别代表某一元素。 (1)e在周期表中的位置为 ，d、h、j对应的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。 (2)f与h两种元素的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为 ；实验室检验k的常用方法是 。 (3)已知分子中的原子均满足最外层8电子稳定结构，其电子式为 ；用原子结构知识解释i、j两元素非金属性相对强弱的原因： 。 (4)c的简单氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应生成的物质中含有的化学键类型为 。 (5)门捷列夫在1871年预言类硅元素锗()的存在，下列关于锗及其化合物的推测正确的是 (填标号)。 ①单质可作为半导体材料 ②由该元素形成的一种酸的化学式为 ③分子为平面结构 ④其最高价氧化物对应水化物的酸性弱于磷酸 【答案】 (1)第2周期ⅦA族 << (2) 焰色反应或焰色实验 (3)   i为S，j为，和S的电子层数相同，的核电荷数比S更多，原子半径比S小，原子核吸引最外层电子能力比S强，其得电子能力比S强，所以元素非金属性比S强 (4)离子键、共价键 (5)①④ 【分析】根据元素周期表结构，a为H，b为C，c为N，d为O，e为F，f为Na，g为Mg，h为Al，i为S，j为Cl，k为K，据此解答。 （1）e为F，在周期表中的位置为第2周期ⅦA族，电子层数越多半径越大，具有相同电子的粒子，核电荷数越大，半径越小，d、h、j对应的简单离子半径由大到小的顺序为<<。 （2）f与h两种元素的最高价氧化物对应水化物分别为氢氧化铝和氢氧化钠，发生反应的离子方程式为；钾元素的焰色试验为紫色（透过蓝色的钴玻璃），实验室检验k（K元素）的常用方法是焰色反应或焰色实验。 （3）分子为S2Cl2，所有原子均满足最外层8电子稳定结构，其电子式为  ；用原子结构知识解释i、j两元素非金属性相对强弱的原因为：i为S，j为，和S的电子层数相同，的核电荷数比S更多，原子半径比S小，原子核吸引最外层电子能力比S强，其得电子能力比S强，所以元素非金属性比S强。 （4）c的简单氢化物为NH3，其最高价氧化物对应水化物为HNO3，两者反应生成硝酸铵，含有的化学键类型为离子键、共价键。 （5）①Ge与硅性质相似，单质可作为半导体材料，正确； ②Ge与硅性质相似，由该元素形成的一种酸的化学式为，错误； ③分子与SiCl4结构相似，为四面体结构，错误； ④其最高价氧化物对应水化物的非金属性弱于P，故最高价氧化物对应水化物酸性弱于磷酸，正确； 故选①④。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 原子结构 元素周期律 第2节 元素周期律和元素周期表 第2课时 元素周期表 教学目标 1.认识元素周期表（长式）的结构，理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系。 2.了解ⅡA族、ⅤA族和过渡元素的某些性质和用途。 重点和难点 重点：能根据原子结构特征确定元素 难点：能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪 ◆知识点一 元素周期表的结构 1、元素周期表与元素周期律的关系 元素周期表是__________的具体表现形式。 2、元素周期表与元素信息 3、元素周期表的编排原则 4、元素周期表的结构 (1)元素周期表的编排原则 ①横行 ②纵列 (2)周期 周期类别 周期序数 起止元素原子序数 包括元素种数 核外电子层数 短周期 1 1～2 __________ __________ 2 3～10 __________ __________ 3 11～18 __________ __________ 长周期 4 19～36 __________ __________ 5 37～54 __________ __________ 6 55～86 __________ __________ 7 87～118 __________ __________ (3)族 列数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 族序数 ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 类别 主族 副族 Ⅷ族 副族 主族 0族 最外层电子数 1 2 1～2(钯除外) 3 4 5 6 7 8(He为2 ) 【易错提醒】 （1）元素周期表的结构“七横(行)十八纵(列)”。 （2）横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第7已排满。 （3）纵列称作族，共有十六族，一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三列算一族，占去8、9、10。 （4）主族序数＝最外层电子数＝最高正价(O、F除外)，周期序数＝电子层数。 5、元素周期表中金属与非金属的分区 【易错提醒】 分界线附近元素既表现金属元素的某些性质，又表现非金属元素的某些性质。 即学即练 1、下列有关元素周期表的说法正确的是 A．元素周期表有7个周期、18个族 B．短周期中周期序数等于主族序数元素只有3种 C．过渡元素、ⅠA族的元素全部都是金属元素 D．短周期中金属元素仅含6种、0族元素有3种 2、国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，把长式元素周期表原先的主副族及族号取消，由左至右改为18列。如碱金属元素为第1列，稀有气体元素为第18列。按此规定，下列说法错误的是 A．第9列元素中没有非金属元素 B．第15列元素原子最外层有5个电子 C．在整个18列元素中，第3列的元素种类最多 D．只有第2列元素原子最外层有2个电子 3、某同学设计如图所示元素周期表，已知X元素的气态氢化物水溶液呈碱性，空格中均有对应的元素填充。以下说法正确的是 A．X、Y、Z元素分别为N、P、O B．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素 C．原子半径：Y>Z>X D．X、Y、Z的简单气态氢化物中最稳定的是X的简单气态氢化物 4、某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们按原子序数由小到大的顺序排成如图所示的“蜗牛”形状，图中弧线上的每个“•”代表一种元素，其中起点N代表氢元素。下列说法正确的是 A．离N点越远的元素原子半径越大 B．虚线相连的元素位于同一族 C．沸点：H2D＞H2A D．A、B两种元素组成的化合物只有一种 ◆知识点二 ⅡA族、ⅤA族与过渡元素的性质 1、Ⅱ A族元素(碱土金属元素)的性质 元素 __________ 原子核外电子排布 最外层电子数均为__________，电子层数依次__________ 单质的物理性质 均为亮白色固体、具有良好的导电性 化学性质 均易失去最外层的__________电子，化学性质活泼，在自然界中都以__________存在 2、ⅤA族元素(氮族元素)的性质 元素 __________ 原子核外电子排布 最外层电子数均为__________，电子层数依次增多 化学性质 得电子能力逐渐__________，失电子能力逐渐__________ 3、过渡元素的性质 元素 元素周期表中第3～12列(__________)中的元素，包括了大部分金属元素，如铁、铜、镍、银和金等 原子核外电子排布 最外层电子数为1～2(钯除外) 单质的物理性质 大部分单质既坚硬又有光泽，金、铜等单质具有独特的色泽；均具有良好的导电性 单质的化学性质 多数单质比较稳定，与空气和水反应缓慢或根本不能反应 即学即练 1．元素在元素周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构特点，也显示了与元素性质之间的内在联系。下列说法正确的是 A．碱土金属元素的原子随核电荷数的增加失电子能力逐渐减弱 B．第3周期主族元素的最高正化合价等于该元素的主族序数 C．在金属元素和非金属元素的交界处寻找优良的催化剂 D．第IA族元素单质的熔点从上往下逐渐降低 2．下列叙述正确的有几个 ①和是元素周期表中同主族金属元素，且在的下方，则肯定比的金属性强 ②能从酸中置换出，能从酸中置换出，可以证明比的金属性强 ③比碱性弱，则可以得到比的金属性弱 ④比的酸性弱，证明比的非金属性强 ⑤，足以证明非金属性 ⑥周期表的过渡元素区均为金属元素，在此区寻找耐高温、耐腐蚀材料 ⑦目前使用的元素周期表中，最长的周期含有32种元素。 ⑧原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数 ⑨88号元素属于碱土金属，位于周期表中第7周期Ⅱ族 ⑩元素性质周期性变化的原因是核外电子排布随原子序数递增呈现周期性变化 A．5 B．6 C．7 D．8 3．结合元素周期律，下列性质比较的结果正确的是 A．卤化银固体中颜色最深的是 B．氮族元素的简单气态氢化物中沸点最低的是 C．氧族非金属元素的简单阴离子中还原性最强的是 D．第三周期元素最高价氧化物的水化物中碱性最强的是 ◆知识点三 焰色实验 （1）多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色，亦称焰色反应，这是金属元素的__________(填“物理”或“化学”)性质。 （2）常见金属元素的焰色：钠元素为__________、钾元素为__________、钡元素为黄绿色、钙元素为砖红色、铜元素为蓝绿色。 （3）焰色试验的操作步骤 【易错提醒】 观察K的焰色时要透过蓝色钴玻璃，以滤去黄光，排除Na元素的干扰。 即学即练 1、下列有关焰色试验操作的描述正确的是 A．在观察焰色试验时均要透过蓝色钴玻璃片，以便排除钠元素的黄光的干扰 B．取一根洁净的细铂丝，放在酒精灯上灼烧至无色，再蘸取少量NaCl溶液，进行焰色试验 C．铂丝在做完某溶液的焰色试验后，应使用稀硫酸洗净 D．某溶液放在火焰上灼烧，观察到黄色火焰，则该溶液中一定有，没有K+ 2、通过焰色试验可鉴别不同金属元素，下列说法正确的是 A．“火树银花”焰火的实质是金属元素的焰色反应 B．焰色试验是金属化合物的性质，为化学变化 C．用某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，说明溶液中一定含钠盐 D．焰色反应时，先用稀硫酸洗涤铂丝并在酒精灯火焰上灼烧，然后再进行实验 3、《本草经集注》记载了硝石(主要成分为)与朴硝(主要成分为)的鉴别：“强烧之，紫青烟起，······云是真硝石也。”下列说法错误的是 A．该鉴别方法相当于焰色试验 B．可用溶液鉴别和 C．和均可由酸和碱反应得到 D．该鉴别方法主要利用的是化学变化 一、原子序数与元素在周期表中位置的关系 1、同周期序差规律 原子序数 周期 ⅡA ⅢA 2、3 n __________ 4、5 n __________ 6、7 n __________ 2、同主族序差规律 若A、B为同主族元素，A所在周期有m种元素，B所在周期有n种元素，A在B的上一周期，设A的原子序数为a。 (1)若A、B为ⅠA族或ⅡA族(位于过渡元素左边的元素)，则B的原子序数为(a＋m)。 (2)若A、B为ⅢA～ⅦA族(位于过渡元素右边的元素)，则B的原子序数为(a＋n)。 二、推断元素在周期表中位置的方法 1、根据核外电子排布规律推断 （1）最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。 （2）最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。 （3）最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期。 （4）某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同，则该元素位于第3周期；若为阳离子，则位于第4周期。 （5）电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期；若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴前阳后”规律。 2、根据元素化合价规律推断 （1）主族元素的最高正化合价等于最外层电子数等于它所在的族序数(注意：F无正价，O无最高正价)。 （2）只有非金属元素才有负价，|最低负化合价|＝8(氢元素2)－主族序数。 （3）对于变价元素，化合价呈一系列偶数时，从＋2价到＋m价，则该元素位于偶数主族。 （4）化合价呈现奇数价的元素，可能在奇数主族(N元素有＋2、＋4价，除外)。 3、根据离子的电子层结构推断 根据主族元素原子形成的离子的电子层结构确定。 如若A－与氖原子具有相同的电子层结构，A元素必和氖在同一周期，且比氖少一个电子，则A元素位于第2周期ⅦA族，名称为氟。 4、根据0族元素的原子序数直接推断 （1）熟记0族元素的原子序数及周期序数，如下表 元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 （2）熟悉周期表中每个纵列所对应的族序数，如下表 族 ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ 纵列 1 2 3 4 5 6 7 8～10 族 ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 纵列 11 12 13 14 15 16 17 18 特别提醒 (1)比大小定周期 比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。 (2)求差值定族数 ①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。 ②若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅦA～ⅢA族。 ③若差其他数，则由相应差数找出相应的族。 实践应用 1．W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与Z的最高化合价之和为11，它们在元素周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是 W Y X Z A．Y的常见化合价有-1、-2 B．常温常压下，Z单质为气态 C．简单氢化物的沸点：Y＞W D．X的最高价氧化物的水化物是强酸 2．元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示，其中R的单质能在暗处与剧烈化合并发生爆炸。下列有关判断，正确的是 A．HR中含有非极性共价键 B．Z原子核外有10个电子 C．气态氢化物的稳定性： D．氧化物对应水化物的酸性： 3．某元素原子的原子核外有2个电子层，最外层有5个电子，则该元素位于 A．第二周期第ⅤA族 B．第三周期第ⅣA族 C．第四周期第ⅥA族 D．第四周期第ⅣA族 考点一 周期表的结构 【例1】我国的纳米技术基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是一种合成纳米材料，化学式为RN。已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的(　　) A．第三周期第ⅤA族 B．第四周期第ⅢA族 C．第五周期第ⅢA族 D．第四周期第ⅤA族 【变式1-1】下列关于元素周期表的叙述正确的是(　　) A．元素周期表揭示了化学元素间的内在联系，是化学发展史上的重要里程碑之一 B．元素所在周期数等于它的电子层数，所在的族序数等于它的最外层电子数 C．元素周期表有7个横行即7个周期，18个纵列即18个族 D．某种元素的相对原子质量取整数值，就是其原子序数 【变式2-1】元素周期表揭示了化学元素间的内在联系，下列有关元素周期表的说法不正确的是(　　) A．俄国化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表 B．周期表中最外层电子数相同的元素都排列在同一列中 C．周期表中一共有18列，但只有16个族 D．随着人们的认识发展，周期表也在不断地发展变化着 考点二 同周期、同主族元素的序差规律 【例2】已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是(　　) A．n＝m＋1 B．n＝m＋11 C．n＝m＋25 D．n＝m＋10 【变式2-1】如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为(　　) A．5x＋10 B．5x＋11 C．5x＋14 D．5x＋16 【变式2-2】四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法不正确的是(　　) A．W的氢化物比R的氢化物稳定 B．T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱 C．Q的原子半径比T的小 D．W和Q的原子序数相差10 考点三 元素周期表和化合价变化规律 【例3】已知某原子最外层有7个电子，推测下列选项不正确的是(　　) A．单质有氧化性 B．最高正价一定为＋7价 C．是非金属元素 D．同周期元素中原子半径最小(稀有气体除外) 【变式3-1】下列有关元素化合价的说法正确的是(　　) A．氯元素只有－1、＋1、＋5、＋7四种价态 B．主族元素的最高正化合价均等于其族序数 C．非金属元素的最低负化合价＝最高正化合价－8 D．金属元素无负化合价、氟元素无正化合价 【变式3-2】短周期元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示，下列判断正确的是(　　) A．X是最活泼的非金属元素 B．Y的最高化合价为＋7 C．Z原子的最外层电子数是6 D．3种元素的单质分子都是双原子分子 基础达标 1、对于原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，下列说法中错误的是 A．原子半径逐渐减小 B．原子的失电子能力逐渐增强 C．最高正化合价逐渐增大 D．元素的非金属性逐渐增强 2、下列关于F、Cl、Br、I的比较，说法正确的是 A．它们的原子核最外层电子数随核电荷数的增加而增多 B．单质的氧化性随核电荷数的增加而增强 C．氢化物的稳定性随核电荷数的增加而减弱 D．非金属性随核电荷数的增加而增强 3、中华文明源远流长，史书记载中蕴含着丰富的化学知识，下列说法错误的是 A．《抱朴子》记载“丹砂烧之称水银，积变又还成丹砂”，该过程为氧化还原反应 B．《天工开物》记载“铁器淬与胆矾水中，即成铜色也”，该过程反应类型为置换反应 C．《本草经集注》记载“强烧之，紫青烟起，云是真硝石也”，“硝石”即，此法是古人利用焰色试验鉴别“硝石” D．《本草纲目》记载“东月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”，其中“碱”指的是 4、如图所示，A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法中不正确的是 A．A、E原子序数之差可能为2 B．D、E原子序数之差可能为18或32 C．B、C原子序数之差一定是2 D．B、D原子序数之差大于8 5、51号元素在周期表中的位置是 A．第四周期，第ⅦA族 B．第五周期，第ⅤA族 C．第五周期，第ⅥA族 D．第五周期，第ⅣA族 综合应用 6、X、Y、Z、W为短周期元素，它们在周期表中相对位置如图所示。若Z原子的最外层电子是K层电子数的3倍，下列说法不正确的是 A．某种含X的化合物在工业上用于制取纯碱 B．Y和W形成的某些单质均可用于自来水的杀菌消毒 C．标准状况下11.2 L H2Y所含的分子数目为0.5 NA D．Z的核电荷数为Y的2倍 7、X、Y、Z是相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，下列关于三种元素说法不正确的是 A．Y元素是O B．X的原子半径最小 C．简单氢化物沸点最高的是Y D．Z的单质有多种同素异形体 8、W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是 A．相同条件下，单质的密度：Y<X B．在常温下，四种元素对应的单质不都是气体 C．元素对应含氧酸酸性一定是：Y<Z D．W、X与Z不能存在于同一化合物中 9、下列说法错误的是 A．和为同周期IIA族和IIIA族的元素，若的原子序数为x，则的原子序数可能为 B．和Y为IIA族上下相邻周期的元素，两者原子序数分别为，若和所在周期所含元素种数分别为和，则 C．114号元素的主要化合价是+2和+4价 D．周期表第15列元素最高价氧化物水化物的化学式均为 拓展培优 10、元素均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知：Y为地壳中含量最多的元素，M原子的最外层电子数与次外层电数之比为3：4；离子半径逐渐减小；化合物XR常温下为气体，请回答下列问题： (1)M在元素周期表中的位置 ﹔离子的结构示意图为 。 (2)写出按原子个数之比1：1：1形成的化合物的化学式 。 (3)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式 。 (4)实验室制备R的单质，该反应的离子方程式为 。 (5)由四种元素组成的一种弱酸酸式盐A．向A溶液中通入氯气，得到无色溶液，写出该反应的离子方程式 。 11、元素周期表与元素周期律在学习、研究中有重要的作用。如表是5种元素的相关信息。 元素 信息 X 原子的电子层数等于其核外电子数 Y 地壳中含量最高的元素 Z 位于第三周期，最高化合价为+7价 Q 短周期中原子半径最大的主族元素 W 原子结构示意图为： (1)元素Y在周期表中的位置 。 (2)X、Z两种元素形成的化合物有重要的用途，用电子式表示它的形成过程 。 (3)Y、Z、Q对应的离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。 (4)X、Y、Q三种元素形成的化合物(M)中所含化学键的类型是 ，M与氢氧化铝反应的离子方程式是 。 (5)非金属性：Z W(填“＞”或“＜”)，请从原子结构的角度解释其原因 。 (6)下列关于W及其化合物的推断中，正确的是 (填字母)。 a.W的最低负化合价为-1价 b.单质与H2反应的难易程度：W比Z容易 c.元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z＞W d.W的单质可与Z和Q形成的化合物的水溶液发生置换反应 12．下表是元素周期表的一部分，表中所列的每个字母分别代表某一元素。 (1)e在周期表中的位置为 ，d、h、j对应的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。 (2)f与h两种元素的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为 ；实验室检验k的常用方法是 。 (3)已知分子中的原子均满足最外层8电子稳定结构，其电子式为 ；用原子结构知识解释i、j两元素非金属性相对强弱的原因： 。 (4)c的简单氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应生成的物质中含有的化学键类型为 。 (5)门捷列夫在1871年预言类硅元素锗()的存在，下列关于锗及其化合物的推测正确的是 (填标号)。 ①单质可作为半导体材料 ②由该元素形成的一种酸的化学式为 ③分子为平面结构 ④其最高价氧化物对应水化物的酸性弱于磷酸 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $