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1、 第1讲 元素周期表满分晋级 物质结构与元素周期律4级元素周期表变化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1级元素周期表新课标剖析 高考要求内 容要 求 层 次具 体 要 求元素周期表了解元素周期表的编排原则及其组成、结构。认识元素在周期表中的位置与其原子结构的关系。掌握同主族元素性质的递变规律。认识元素、核素、同位素三者之间的关系。1.1 元素周期表知识点睛一、 元素周期表二、 元素周期表的编排原则1. 按原子序数（质子数）递增的顺序排列；2. 将电子层数相同的元素排成一个横行（周期）；3. 将最外层电子数相同的元素排成一个纵行（族）。三、 元素周期表的结构元素周
2、期表【总结】1周期表中的相等关系周期序数=电子层数主族族序数=最外层电子数=价电子数=最高正价数元素的原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数2元素周期表（记忆口诀）：七横十八纵，三短加三长，第七尚未满，有待我们装；七主分两边，七副站中间，八族有三纵，零族在末尾；3周期和族的表示方法(1)周期用大写数字直接表示即可，如：第四周期。(2)主族：用罗马数字加A表示，如：第IIA族；副族：用罗马数字加B表示，如：第IVB族。4由原子序数确定元素位置的规律记住每周期的元素的种数(2、8、8、18、18、32)以及稀有气体元素的原子序数（He 2、Ne 10、Ar 18、Kr 36、Xe 54、Rn
3、 86），便于确定元素在元素周期表中的位置。具体如下：若比相应的稀有气体元素的原子序数多1或2，则应处在下周期的第IA族或第IIA族，如88号元素，则应在第七周期第IIA族。若比相应的稀有气体元素少15时，则应处在同周期的第VIIAIIIA族，如：84号元素，则应在第六周期第VIA族。若预测新元素，可与未发现的第七周期的稀有气体元素(118号元素)相比较，去推知它的位置;如：114号元素，应在第七周期第IVA族。5同族相邻周期元素原子序数之间的关系一、二周期的同族元素间氢和锂原子序数之差为2，氦和氖原子序数之差为8（差值出现错位）。二、三周期的同族元素原子序数之差为8。三、四周期的同族元素原子
4、序数之差为8或18。第IA、IIA族间差8，其它族间差18（差值出现错位）。四、五周期同族元素原子序数之差为18。五、六周期同族元素原子序数差为18或32，镧系之前为18镧系之后为32（差值出现错位）。六、七周期的同族元素原子序数之差为32。6同族不相邻周期元素的原子序数之间相差：2、8、8、18、18、32几个连续数字的加和。例题精讲考点1： 元素周期表的结构专题【例1】 下列各图为元素周期表的一部分，表中数字为原子序数。其中X为37的是（ ） 1920AXBX5556 262817CXDX53【答案】B【例2】 下列说法中不正确的是（ ）多选 A同周期元素的电子层数相同B同族元素的最外层电
5、子数一定相同C主族元素原子的最外层电子数等于主族族序数D若质子数为x的元素在第IIIA族，那么质子数为的元素一定在第IIA族【答案】BD【例3】 同主族两种原子的核外电子数的差值可能为（ ）A6 B12 C26 D30【答案】C【例4】 国际无机化学命名委员会在1989年作出决定，把长式周期表原先的主、副族及族号取消，由左到右改为18列，碱金属为第1列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法不正确的是（ ） 多选 A碳元素位于第6列 B第3列所含元素种类最多 C氧元素位于第16列 D镁和铝两元素所在列数差1【答案】AD【例5】 0.5mol离子共含有20mol电子,则R在周期表中的位置是（
6、） A.第二周期A族 B.第二周期A族 C.第三周期A族 D.第三周期A族【答案】D【例6】 在长式元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图所示，若B的原子序数为Z，则这五种元素的原子序数之和可能为（ ）A5ZB5Z8C5Z10D5Z18【答案】C 【例7】 A、B两元素，A的原子序数为x，A和B所在周期包含元素种类数目分别为m和n。如果A和B同在A族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为_；当B在A的下一周期时，B的原子序数为_。如果A和B同在A族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为_；当B在A的下一周期时，B的原子序数为_。【答案】x-n x+m x-m x+n1.2 元素的性质与原
7、子结构知识点睛一、 碱金属元素第IA族（除H外）为碱金属元素，包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种元素。1碱金属元素原子结构的相似性和递变性最外层电子数都为1；最高化合价均为+1价；原子核外电子数依次增大，核外电子层数依次增加；原子半径逐渐增大。2碱金属物理性质的相似性和递变性相似性：除铯略带金色光泽外，其余的都呈银白色；质软，有延展性，导热性和导电性；密度较小，熔点较低。递变性：碱金属熔、沸点随原子序数增大而减小；密度随原子序数的增大而增大（K例外）。3碱金属元素化学性质的相似性和递变性碱金属元素的原子最外层电子数均为1，在化学反应中很容易失去一个电子，表现为较强的还原性。同时碱金属元素从上到下随
8、着电子层数的增多，化学性质有一定的递变性，具体表现为：碱金属都能与氧气反应，从锂到铯反应越来越剧烈，生成物越来越复杂。4Li+O22Li2O（主要产物）2Na+O2Na2O2（主要产物）K+O2KO2（主要产物）碱金属都能与水反应，从锂到铯与水反应越来越剧烈。反应通式：2M+2H2O=2MOH+H2 (M为Li、Na、K等)均为强还原剂，但由上到下依次增强，即还原性：碱金属的性质递变【总结】判断元素金属性(失电子能力)强弱的方法单质跟水（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）。二、 卤族元素第VI
9、IA族为卤族元素，包括氟、氯、溴、碘、砹五种元素。1卤族元素原子结构的相似性和递变性最外层电子数都为7； 最高化合价均为+7价(F无正价)；原子核外电子数依次增大，核外电子层数依次增加； 原子半径逐渐增大。2卤族元素单质物理性质的相似性和递变性都是有色单质，且颜色逐渐加深； 卤素单质F2Cl2Br2I2单质颜色浅黄色黄绿色红棕色紫黑色水溶液颜色浅黄绿色橙色(浓)黄色(稀)褐色(浓)黄色(稀)CCl4溶液颜色橙色紫色单质的密度逐渐增大；熔、沸点逐渐升高；3卤族元素化学性质的相似性和递变性卤族元素最外层电子数均为7个，在化学反应中容易得到电子，表现为较强的氧化性。同时卤族元素从上到下随着电子层数的
10、增多，化学性质有一定的递变性：名称反应条件化学方程式生成氢化物稳定性F2冷暗处爆炸F2 + H2 = 2HF（爆炸）HF很稳定Cl2光照或点燃Cl2 + H2 2HClHCl稳定Br2加热Br2 + H2 2HBrHBr较稳定I2高温、持续加热I2 + H2 2HIHI不稳定均能与氢气反应，从氟到碘与氢气反应的难易程度逐渐变难，得到的气态氢化物稳定性变弱；单质间能发生置换反应（除F2外）；均为较强的氧化剂，但氧化性：F2Cl2Br2I2；卤素的性质递变【总结】判断元素非金属性(得电子能力)强弱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(含氧酸)
11、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、 同主族元素的递变规律通过对碱金属元素、卤族元素的性质的研究，我们不难得出：在元素周期表中，同主族元素由于最外层电子数相同，它们的化学性质表现出一定的相似性，但是由于它们电子层数的不同，化学性质又表现出一定的递变性，规律如下：同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，失去电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱；金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。最高价氧化物对应水化物的碱性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱，氢化物的稳定性减弱。例题精讲考点2： 元素的性质与原子结构专题【例8】 下列说法正
12、确的是（ ）A主族元素既有正化合价、又有负化合价B主族最低负价数的绝对值等于原子最外层变为稳定结构时所需电子数C同主族元素由上到下熔、沸点逐渐升高D同主族元素由上到下原子半径逐渐增大【答案】D 【例9】 国际无机化学命名委员会作出决定：把长式周期表原有的主、副族及族号取消，由左至右按原顺序改为18列，如碱金属为第一列，稀有气体为18列，按这个规定下列说法正确的是（ ）A第3列元素种类最多，第14列元素形成的化合物种类最多B第8、9、10三列元素中，有非金属元素C从上到下第1列元素的单质熔点逐渐升高，第17列元素的单质熔点逐渐降低D只有第2列元素的原子最外层有2个电子【答案】A 【例10】 短周
13、期元素X、Y可形成化合物X2Y3，若Y的原子序数为m，则X的原子序数不可能是（ ）多选 Am+5Bm-13Cm+6Dm-3【答案】BC【例11】 两种短周期元素X和Y，可以组成化合物XY3，当Y的原子序数为m时，X的原子序数为（ ） m-4；m+4；m+8；m-2；m+6ABCD【答案】D【例12】 下列对铯的性质预测正确的是（ ）A它的熔点很高 B它只存在一种氧化物 C它的碳酸盐不易溶于水D氯化铯易溶于水【答案】D【例13】 碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是（ ）A在碱金属中它具有最大的原子半径B它的氢氧化物化学式为FrOH，是一种极强的碱C钫在空气中
14、燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物D它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸【答案】C【例14】 门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，有关X性质的描述中错误的是（ ）AX单质不易与水反应BXO2可被碳或氢还原为XCXCl4的沸点比SiCl4的高DXH4的稳定性比SiH4的高【答案】D【例15】 下面的推断，错误的是（ ）A镓是一种轻金属，它的氧化物的水化物可能具有两性B砹是一种有色固体，HAt很不稳
15、定，AgAt是有色难溶于水且感光性很强的固体C硫酸锶（SrSO4）是难溶于水和盐酸的白色固体D硒化氢（H2Se）是无色、有毒，比H2S稳定的气体【答案】D【例16】 根据同族元素性质的递变规律，下面的推断中错误的是（ ）砹（At）为有色固体，AgAt不溶于水且见光易分解Mg可以和NaOH反应并放出H2硼的最高价氧化物的水化物可能具有两性锂（Li）在空气中剧烈燃烧，产物有Li2O2硫酸锶（SrSO4）是难溶于水的白色固体硒化氢（H2Se）比H2S稳定ABCD【答案】D【例17】 X、Y是元素周期表A族中的两种元素，下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是（ ）AX原子的电子层比Y原子的电子层数多B
16、X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低 CX的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 DY的单质能将X从NaX的溶液中置换出来【答案】C1.3 核外电子排布 核素知识点睛一、 原子核外电子的排布1电子层的表示方法电子层数(n)1234567符号KLMNOPQ2在含有多个电子的原子里，电子依据能量的不同是分层排布的，其主要规律是：（1）核外电子总是最先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层。（2）原子核外各电子层最多容纳2n2个电子（n为电子层数）。（3）原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时，不能超过2个电子)。（4）次外层电子数不能超过18个，倒数第三层不能超过3
17、2个。以上规律是相互联系的，不能孤立的机械套用。知道了原子的核电荷数和电子层的排布规律以后，我们就可以画出原子结构示意图。【总结】某些特殊原子的核外电子排布（1）最外层电子数是次外层的2倍：C（2）最外层电子数是次外层的3倍：O（3）最外层电子数等于最内层电子数(主族)：Be、Mg等第IIA族元素（4）族序数等于周期数的元素：H、Be、Al（5）族序数等于周期序数2倍的元素：C、S（6）族序数等于周期序数3倍的元素：O二、 核素 同位素1. 元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。2. 核素：具有一定数目的质子和中子的一种原子，叫做核素。如各为一种核素。3. 同位素：质子数相同而中子数不同的
18、同一元素的不同原子互称为同位素。4. 某种具体的原子的表示方法如下，你能说出每个字母符号代表的含义吗？XAZcdb 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)5. 元素、核素、同位素三者之间的关系：元素同位素核素1核素n【思考】下列符号代表几种元素？几种原子？它们间有什么关系？【答案】代表3种元素，6种核素。和、和是同位素；、质量数相同；、属于同种元素；和属于同种元素。【总结】同位素特点：（1）同种元素可以有若干种不同的原子。至今已发现了118种元素，但原子种数远多于118种。（2）同一种元素的不同核素其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎完全相同，只是某些物
19、理性质略有差异。（3）在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的，即是一个定值。（4）同位素区别于同素异形体，前者是同种元素的不同原子；后者是由同种元素形成的不同单质。6. 元素的相对原子质量 同位素的相对原子质量：该同位素原子的质量与一个12C原子质量的1/12的比值。 同位素的近似相对原子质量：约等于该同位素的质量数。 元素的相对原子质量：各种同位素相对原子质量与它们在元素中原子所占百分数（丰度）乘积之和。即元素的相对原子质量Ar = Ar1a% Ar2b% 元素的近似相对原子质量：各种同位素质量数与它们在元素中原子所占百分数（丰度）乘积之和
20、。即元素的近似相对原子质量Ar= A1a% A2b% 7. 同素异形体同素异形体：同种元素形成的不同的单质。例如：氧气和臭氧，金刚石和石墨，红磷和白磷。8. 同位素的应用 同位素在日常生活中、农业生产和科学研究中有着重要的用途，如考古时利用测定一些文物的年代；H和H用于制造氢弹；利用放射性同位素释放的射线育种、治疗恶性肿瘤等。例题精讲考点3： 核外电子排布专题【例18】 A、B两种原子，A原子M层比B原子M层少3个电子，B原子L层电子数恰好是A原子L层的两倍，则A元素是（ ）AO BSi CC DMg【答案】C【例19】 有和两种简单离子(X、Y都是短周期元素)，已知比多2个电子层，下列关系或
21、说法正确的是（ ） AX只能是第三周期的元素 B等于10或者等于16 Cb不大于3 DY不可能是第二周期元素【答案】B【例20】 已知X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则： （1）X是 ，Y是 ，Z是 （2）由Y和Z组成，且Y和Z质量比为720的化合物的化学式是 （3）由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是 和 （4）X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为423，该盐的化学式（分子式）是 【答案】（1）H
22、、N、O；（2）；（3），；（4）考点4： 同位素专题【例21】 我国的“神舟五号”载人飞船已发射成功，“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的，每百吨核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以的形式存在。下列说法正确的是（ ）A原子核内含有4个质子B和互为同位素C原子核内含有3个中子 D的最外层电子数为2，所以具有较强的金属性【答案】B【例22】 下列说法正确的是（ ）A3H2O与1H2O互称为同位素B任何元素的原子都是由核外电子和核内质子、中子组成C同一元素各核素的质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同D的质量数相同，所以它们
23、是同位素【答案】C【例23】 某主族元素R原子的质量为79，已知R离子含有45个中子和36个电子，下列有关R的叙述错误的是（ ）AR位于第四周期A族 BR最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3RO4C元素R气态氢化物的化学式为H2R DR的阴离子具有强还原性【答案】B【例24】 核内中子数为N的R2+，质量数为A，则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是 ( )An(A-N+8)/(A+16) mol Bn(A-N+10)/(A+16) mol C(A-N+2) mol Dn(A-N+6)/A mol【答案】A【例25】 氯只有35Cl、37Cl两种稳定同位素，它们在氯气中的原子数之比35Cl
24、：37Cl为3:1，则相对分子质量为70、72、74的氯气分子数之比可能是（ ）多选 A5:2:1 B5:2:2 C9:3:1 D9:3:2【答案】AD【例26】 对相同状况下的12C18O和14N2两种气体，下列说法正确的是（ ）A若质量相等，则质子数相等B若原子数相等，则中子数相等C若分子数相等，则体积相等D若体积相等，则密度相等【答案】C【例27】 9.6g元素A与4.2g元素B含有相同的原子数，A和B原子核中质子数与中子数相等，已知A元素在其最高价氧化物中的含量是40，在其氢化物中含量为94.1。试计算A、B两元素的相对原子质量，并推算出它们在周期表中的位置。【答案】设该氢化物为：Hx
25、A，该最高价氧化物分子式应该为：A2O8x，解出x=2，A=32由于9.6g元素A与4.2g元素B含有相同的原子数，设B的相对原子质量为y由，解出y=14。A的相对原子质量是32，其中子数与质子数相等，因此质子数为16的是硫元素，在第三周期A族。B的相对原子质量是14，其中子数与质子数相等，因此质子数为7的是氮元素，在第二周期A族。直击高考（2011年天津卷 1）以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是（ ）A第A族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子B同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小C第A族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D同主族元素从上到下，单质的
26、熔点逐渐降低【命题立意】本题主要考查原子结构及元素周期律。【高考难度】题目难度较低。【难点分析】A中137Cs和133Cs互为同位素，二者具有相同的质子数，137和133表示二者的质量数，A错；B中同周期元素（除0族元素外）从左到右，随着核电荷数的逐渐增多，原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱，因此原子半径逐渐减小，B对；C中第A族自上而下，非金属性逐渐减弱，其氢化物的稳定性逐渐减弱，C错；D中第A族金属元素从上到下单质的熔点逐渐降低，而第A族单质的熔点自上而下逐渐升高，D错。【答案】B（2013年全国大纲卷8）下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是（ ） A.体积相等时密度相等 B.原子数相等时具有的中子数相等C.体积相等时具有的电子数相等 D.质量相等时具有的质子数相等【命题立意】本题主要考查原子结构及阿伏加德罗定律。【高考难度】题目难度较低。【难点分析】结合阿伏加德罗定律，比较同温同压下的1mol两种气体：项目质量体积分子原子质子中子电子12C18O30g相同1mol2mol14mol16mol14mol14N228g相同1mol2mol14mol14mol14mol可知体积相同时，密度不同、中子数不同、电子数相同；质量相同时质子数不同。【答案】C