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1、第2讲 元素位-构-性专题满分晋级 物质结构与元素周期律8级元素周期表与元素周期律物质结构与元素周期律5级元素周期律物质结构与元素周期律2级元素周期律新课标剖析 高考要求内 容要 求 层 次具 体 要 求物质结构与元素周期律知道同一主族、同一周期元素的性质的递变规律。了解元素的“位-构-性”三者间联系。了解周期表在现实生活中的重要应用及指导作用。2.1 元素周期律知识点睛一、 （复习回顾）同主族元素的相似性和递变性1. 同主族的金属元素从上到下电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。失电子能力(还原性)逐渐增强、金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，最外层电子数相同，最高正价相同。
2、2. 同主族的非金属元素从上到下电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。得电子能力(氧化性)逐渐减弱、非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，最外层电子数相同，最高正价相同（F、O元素除外），最低负价相同。【总结】同主族元素从上到下原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，得电子能力减弱。所以，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。二、 同周期元素的相似性和递变性元素符号元素名称原子序数核外电子排布电子层数最外层电子数原子半径相对原子质量最高正化合价最低负化合价H氢11110.0371.008+1He氦2212-4.003Li锂32，1210
3、.1526.941+1Be铍42，2220.0899.012+2B硼52，3230.08210.81+3C碳62，4240.07712.01+4-4N氮72，5250.07514.01+5-3O氧82，6260.07416.00-2F氟92，7270.07119.00-1Ne氖102，828-20.18Na钠112，8，1310.16822.99+1Mg镁122，8，2320.16024.31+2Al铝132，8，3330.14326.98+3Si硅142，8，4340.11728.09+4-4P磷152，8，5350.11030.97+5-3S硫162，8，6360.10232.06+6-2
4、Cl氯172，8，7370.09935.45+7-1Ar氩182，8，838-39.95观察1-18号元素的最外层电子数的变化、半径等，我们发现从3号到10号，从11号到18号存在一些规律性的变化。1同周期元素原子结构的相似性和递变性 同一周期电子层数相同，从左到右随着原子序数的递增，原子的最外层电子数依次增大；最高化合价从+1逐渐升高到+7（O、F无正价），最低负化合价从逐渐升高到；原子半径逐渐减小。【总结】微粒半径大小的比较规律（1）比较的基本方法“三看”“一看”电子层数：电子层数不同时，一般情况下，层数越多，半径越大。“二看”核电荷数：电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。“三看”核外
5、电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。（2）原子半径的比较最外层电子数相同时，随着电子层数的递增，原子半径逐渐增大。例：电子层数相同时，随着原子序数递增，原子半径逐渐减小例：（3）离子半径的比较同种元素的阴离子大于原子，原子大于阳离子。即核电荷数（质子数）相同时，核外电子数目越多，原子半径越大。例：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。例：带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。例：【练习】第三周期半径最小的离子是 ；半径最大的离子是 。2同周期元素单质化学性质的相似性和递变性 （1）Na、Mg、Al的比较与H2O反应与酸反应最高价氧化物的水化物的碱性Na2
6、Na+2H2O=2NaOH+H2（剧烈）2Na+2HCl=2NaCl+H2（反应非常剧烈）NaOH强碱MgMg+2H2O=Mg(OH)2+H2（冷水缓慢，热水迅速）Mg+2HCl=MgCl2+H2（反应剧烈）Mg(OH)2中强碱Al（Al与H2O几乎不能反应）2Al+6HCl=2AlCl3+3H2（反应较快）Al(OH)3两性氢氧化物通过第三周期中Na、Mg、Al三种金属分别与水（酸）反应的难易程度、最高价氧化物的水化物的碱性强弱的比较我们发现：同一周期从左到右随着原子序数的递增，元素的金属性（还原性、失电子能力）逐渐减弱。（2）Si、P、Al、Cl的比较与H2反应（难易程度）氢化物的稳定性最
7、高价氧化物的水化物的酸性SiSi+2H2SiH4SiH4不稳定H2SiO3弱酸P2P(g)+3H22PH3PH3不太稳定H3PO4中强酸SS+H2H2SH2S较稳定H2SO4强酸Cl2Cl2 + H22HClHCl稳定HClO4强酸（最强的无机含氧酸）通过第三周期中Si、P、S、Cl四种非金属分别与氢气化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应的水化物的酸性的强弱的比较我们发现：同一周期从左到右随着原子序数的递增，元素的非金属性（氧化性、得电子能力）逐渐增强。【回顾总结】（1）判断元素金属性强弱常用的方法单质跟水（或酸）反应置换出氢气的难易程度；元素最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性
8、强弱；金属单质间的置换反应（金属单质与金属的简单阳离子之间的反应）。（2）判断元素非金属性强弱常用的方法单质跟氢气化合生成气态氢化物的难易程度以及气态氢化物的稳定性；元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱；非金属单质间的置换反应(一般指非金属单质与简单离子之间的置换反应)。三、 元素周期律1. 元素周期律定义：元素的性质随着元素原子序数递增而呈现周期性变化的规律叫元素周期律。2. 元素周期律实质：元素周期律是元素原子核外电子排布呈周期性变化的必然结果。3. 元素周期律内容元素原子核外电子排布呈现周期性变化；元素原子半径呈现周期性变化；元素化合价呈现周期性变化；元素原子得失电子能力呈现周期性变化；即
9、元素的金属性和非金属性呈现周期性变化。4. 元素周期表中元素性质的变化规律元素性质同周期的主族元素（左右）同主族元素（上下）电子层数相同逐渐增多最外层电子数逐渐增多（1e-8e-）相同原子半径逐渐减小逐渐增大主要化合价最高正价逐渐增大（+1+7）最低负价主族序数8最高正价、最低负价相同最高正价主族序数（除F、O外）最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强非金属元素气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱元素单质的得失电子能力失e-能力逐渐减弱得e-能力逐渐增强得e-能力逐渐减弱失e-能力逐渐增强元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强非金属性逐渐
10、减弱金属性逐渐增强5. 元素周期表中的递变规律（“三角”规律）若A、B、C三元素位于元素周期表中如图所示位置，则有关的各种性质均可排出顺序。如图所示：原子半径：CAB 或金属性：CAB 非金属性：BAC例题精讲考点1： 元素周期律专题【例1】 下列叙述错误的是（ ）A原子半径： B还原性：C稳定性：D酸性：【答案】A【例2】 下列元素的最高价氧化物溶于水，形成的含氧酸的酸性最强的是（ ）A原子最外层电子数是次外层的2倍的元素B原子M层电子数等于另两层电子数之差的元素C第三周期A族的元素D其单质有多种同素异形体，其中一种着火点很低、能自燃的元素【答案】C【例3】 同周期的X、Y、Z三种元素，已知
11、如下关系：HXO4、H2YO4、H3ZO4的酸性依次减弱，则下列判断正确的是（ ）多选 A原子半径X最大Z最小 B非金属性X最强Z最弱C气态氢化物的稳定性HX最强 D三种元素的原子得电子形成阴离子，的还原性最强【答案】BC【例4】 R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)（ ）A若R(OH)n为强碱，则W(OH)m也为强碱B若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素C若Y的最低化合价为，则Z的最高正化合价为+7D若X的最高正化合价为+5，则五种元素都是非金属元素【答案】B【例5】 A、B都是短周期元素，原子半径BA，它们可形成化合物AB2，由
12、此可以得出的正确判断是（ ）多选 A原子序数：AB BA和B可能在同一主族CA可能在第2周期A族 DA肯定是金属元素【答案】AC【例6】 W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为717；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是（ ）A金属性：YZB氢化物的沸点：XWC离子的还原性：XWD原子及离子半径：ZYX【答案】B【例7】 X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。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，下列说法正确的是（ ）多选 A元素非金
13、属性由弱到强的顺序为ZYXBY元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4C3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定D原子半径由大到小的顺序为ZYX【答案】AD【例8】 运用元素周期律分析下面的推断错误的是() A铍(Be)是一种轻金属，它的氧化物的水化物可能具有两性B砹单质是一种有色固体，砹化氢很不稳定，砹化银有色、难溶于水C硫酸锶难溶于水，但易溶于盐酸D碳酸锶受热易分解【答案】C【例9】 X、Y、Z、R是118号元素中的四种元素，它们的原子结构有以下特点，其中金属性最强的是（ ）元素X原子的M层比L层少3个电子元素Y的2价阴离子的核外电子排布与氖原子相同元素Z原子的L层比M层多
14、5个电子元素R原子的L层比K层多3个电子AX BY CZ DR【答案】C【例10】 甲、乙两种非金属，下列结论能说明甲比乙的非金属性强的是（ ） 甲比乙容易与H2化合甲能与乙的阴离子发生置换反应 甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强 与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多 甲的单质熔、沸点比乙的低A只有 B只有 C D【答案】C【例11】 下列那个选项不能说明金属A比金属B活泼（ ）AA常温下可以与水反应，B不与水反应 BB不能从任何含A的盐中置换出金属AC用氨水可以制取B对应的碱，却不能制取A对应的碱 DA在空气中比B耐腐蚀【答案】D【例12】 有X、Y、Z
15、、W四种主族元素，已知阳离子X、Y和阴离子Z、W具有相同的电子层结构，并且离子半径XY，阴离子所带电荷数ZW。则四种元素的原子序数大小顺序是（ ）AXYZW BYXZW CYXWZ DZYXW【答案】C 【例13】 a、b、c、d、e是同周期的五种元素，a和b的最高价氧化物的水化物显碱性，且碱性ba，c和d的气态氢化物的还原性dc，五种元素的原子，得失电子后所形成的简单离子中，e的离子半径最小，则它们的原子序数由小到大的顺序是（ ）Ab、a、e、d、cBe、d、a、b、c Ca、b、d、c、eDc、d、e、a、b【答案】A【例14】 下列微粒半径大小比较正确的是（ ）A BC D【答案】B【例
16、15】 X、Y为短周期元素，X的原子半径小于Y。下列叙述正确的是（ ）A原子序数Y大于XBX元素的最高正价一定大于Y元素的最高正价C若X元素形成的单质是X2，Y元素的单质一定是Y2D若X、Y原子电子层数相同，Y的失电子能力一定强于X【答案】D【例16】 下列化合物中阳离子半径和阴离子半径之比最大的是（ ）AKClBK2SCCaSDCaCl2【答案】A【例17】 根据表中信息，判断以下叙述正确的是（ ）部分短周期元素的原子半径及主要化合价元素代号LMQRT原子半径nm0.1600.1430.1120.1040.066主要化合价2326、22A氢化物的沸点为H2TH2R B单质与稀盐酸反应的速率为
17、LQCM与T形成的化合物具有两性DL2+与R2-的核外电子数相等【答案】C 【例18】 下表是短周期中部分元素的原子半径及主要化合价。请回答： 元素代号WRXYZ原子半径/nm0.0370.1570.0660.0800.087主要化合价+1+123,+5+2,+4（1）Z在元素周期表中的位置是 ，Z单质与Y的最高价氧化物对应水化物在加热条件下反应的化学方程式为 。（2）与反应的离子方程式为 ，若反应中转移的电子数，则参加的反应的的质量为 。（3）X与Z组成一种有臭味的气体，与氧气按物质的量之比为混合后恰好完全燃烧，生成稳定的氧化物，在同温同压下测得燃烧前后气体的总数体积不变，该反应的化学方程式
18、为 。【答案】（1）第二周期、第A族；（2）；（3）；2.2 元素周期表（律）的应用知识点睛一、 “位”、“构”、“性”的关系结 构位 置性 质原子序数=质子数=核电荷数周期序数=电子层数主族序数=最外层电子数从左到右，原子半径减小，金属性减弱，非金属性增强从上到下，原子半径增大，金属性增强，非金属性减弱金属原子半径越大、最外层电子越少，越易失电子，金属性越强；非金属原子半径越小、最外层电子数越多（接近8），越易得电子，非金属性越强通过上面三者间的关系，我们就可以根据元素在周期表中的位置推测出其原子结构和性质，也可以根据元素的原子结构推测它在周期表中的位置。二、 元素周期表的分区通过元素周期律
19、可知，周期表左下角是金属性最强的元素，右上角是非金属性最强的元素（除稀有气体外），金属和非金属间必定有一条分界线，且分界线附近的元素既有金属性又有非金属性。以硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋之间为界，硼、硅、砷、碲、砹右侧都是非金属，铝、锗、锑、钋左侧大都是金属（除氢外）。三、 寻找和发现新的元素1. 在周期律和周期表的指导下，对已发现元素性质进行了系统的研究，并为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。2. 元素周期表和元素周期律对于其他与化学相关的科学技术也有指导作用。例如，在周期表中金属与非金属的分界处，可以找到半导体材料，如硅、锗等，半导体器件的研制正是开始于锗，后来发展到
20、与它同族的硅。又如，农药由含砷的有机物逐渐发展成为对人畜毒性较低的含磷有机物，而通常制造的农药，所含有的氟、氯、硫、磷等在周期表中的位置也很靠近。人们在一定的区域内还在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。例题精讲考点2： 元素周期律(表)的应用专题XYZW【例19】 右表是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均为短周期元素，X、W的质子数之和为23。下列说法正确的是（ ）A原子半径：WY B氢化物的稳定性：YZDZ的氧化物不能溶于Y的氢化物的水溶液【答案】C【例20】 短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如右下图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是（
21、 ）A最简单气态氢化物的热稳定性：B最高价氧化物对应水化物的酸性： C原子半径：D含T的盐溶液一定显酸性【答案】 D【例21】 下表是周期表中的一部分，根据AI在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题： 族周期AAAAAAA01A2DEGI3BCFH（1）表中元素，化学性质最不活泼的是 ，只有负价而无正价的是 ，氧化性最强的单质是 ，还原性最强的单质是 ；（2）最高价氧化物的水化物碱性最强的是 ，酸性最强的是 ，呈两性的是 ；（3）A分别与D、E、F、G、H形成的化合物中，最稳定的 ；（4）在B、C、D、E、F、G、H中，原子半径最大的是 。【答案】（1）Ne、F、F2、Na；（2）N
22、aOH、HClO4、Al(OH)3；（3）HF；（4）Na【例22】 现有前四周期中的A、B、C、D、E五种主族元素，A的最高价氧化物含A40%，A原子中质子数等于中子数；B是同周期中除稀有气体外原子半径最大的元素；B和D能形成BD型化合物，且B、D两离子的电子层结构相同；C和D能形成CD3的化合物；C原子比E原子多1个电子；1.8gC与足量的稀H2SO4反应，所产生的氢气在标准状况下的体积为2.24L；C原子中质子数比中子数少1；D原子比A原子多1个质子，则： （1）五种元素的元素符号分别为：A ，B ，C ，D ，E （2）五种元素中，单质还原性最强的是 ，简单离子还原性最强的是 。（3）
23、依次写出AE五种元素最高价氧化物对应水化物的化学式 、 、 、 、 ，其中酸性最强的是 ，碱性最强的是 。（4）D单质与B的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 。（5）B、C元素的最高价氧化物的水化物之间反应的化学方程式 。【答案】（1）S、K、Al、Cl、Mg；（2）K、S2-；（3）H2SO4、KOH、Al(OH)3、HClO4、Mg(OH)2、HClO4、KOH；（4）Cl2+2OH =Cl-+ClO+H2O；（5）H3AlO3+KOH=KAlO2+2H2O【例23】 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。bhjacfilmegdk如果给核外电子足够的能量，这些
24、电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：1原子核对核外电子的吸引力 2形成稳定结构的倾向下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（）：锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子955011600（1）通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。原因 。（2）表中X可能为以上13种元素中的 （填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式 。（3）Y是周期表中 族元素。（4）以上13种元
25、素中， （填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。【答案】（1）锂失去一个电子后形成了稳定结构；（2）a；（3）或；（4）第IIIA；（5）m。【例24】 某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如表（表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应的关系）。实验步骤实验现象 将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液。A.浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色 向新制的Na2S溶液中滴加新制的氯水。B.有气体产生，溶液变成浅红色 将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
26、。C.剧烈反应，迅速产生大量无色气体 将镁条投入稀盐酸中。D.反应不十分剧烈；产生无色气体 将铝条投入稀盐酸中。E.生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量。F.出现乳白色浑浊现象请你帮助该同学整理并完成实验报告。（1）实验目的：研究_元素性质递变规律。（2）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，AlCl3溶液，NaOH溶液，酚酞溶液等。仪器： ， ， ，试管夹，胶头滴管，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，火柴等。（3）实验内容：（填写与实验步骤对应的实验现象的编号和的化学方程式）实验步骤实验现象（填A-F） ， 。（4）实验结论： 。
27、（5）如何证明该周期剩余两种元素的非金属性强弱 。【答案】（1）同一周期（2）烧杯 试管 酒精灯（3）B F A C D EMg+2H2OMg(OH)2+H2 Na2S+Cl2 =2NaCl+S（4）同一周期元素从左到右，金属性减弱，非金属性增强。（5）向硅酸钠溶液中加入磷酸溶液，有白色沉淀生成，说明磷酸的酸性比硅酸强，即非金属性：PSi直击高考（2013年浙江卷 9）短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法正确的是（ ）XYZWQA钠与W可能形成Na2W2化合物B由Z与Y组成的物质在熔融时能导电CW得电子能力比Q强D
28、X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体【命题立意】本题主要考查元素周期表及元素周期律的性质。【高考难度】题目难度较低。【难点分析】由“X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半”可推出X为C，因此Y为O，Z为Si，W为S，Q为Cl。A中Na和S可形成类似于Na2O2的Na2S2，A正确。B中Z与Y组成的物质是SiO2，SiO2是原子晶体，熔融时不能导电，B错。C中S得电子能力比Cl弱，C错。D中C、O元素都能形成多种同素异形体，D错。【答案】A（2013年山东卷8）W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知（ ） WXYZAX、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YBZ元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YCX元素形成的单核阴离子还原性强于YDZ元素单质在化学反应中只表现氧化性【命题立意】本题主要考查元素周期表及元素周期律的递变规律。【高考难度】题目难度较低。【难点分析】因为W的气态氢化物可与其最高价含氧酸生成离子化合物，这指的是铵盐，W是N元素，则X、Y、Z依次是O、S、Cl。则其氢化物中H2S最不稳定，A正确；只有氯元素的最高价含氧酸才一定比Y的含氧酸酸性强，B错；阴离子还原性S2-O2-，C错；Cl2与水的反应中既表现氧化性，也表现了还原性，D错。【答案】A