第五章 第2讲 元素周期律和元素周期表

第2讲 元素周期律和元素周期表[考纲要求] 1.掌握元素周期律的实质；了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。

2.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。

3.以ⅠA 和ⅦA 族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。

4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。

考点一 元素周期表 1． 原子序数对于一个原子：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数＝质量数－中子数。

2． 元素周期表(1)编排原则：①按原子序数递增顺序从左到右排列；②将电子层数相同的元素排成一横行，共有7个横行。

③把最外层电子数相同的元素按原子序数递增的顺序从上到下排成一纵列，共有18列。

(2)周期7个横行，7个周期短周期 长周期 序号 1 2 3 4 5 6 7元素种数 288181832不完全周期，最多容纳32种元素，目前排了26种元素0族元素原子序数 21018365486(3)族18列，16个族 主族列序121314151617族序号ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副族 列序 3 4 5 6 7 11 12 族序号ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB第Ⅷ族 第8、9、10共3列0族 第18列(4)分区①分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。

②各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。

③分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。

3．元素周期表中的特殊位置(1)过渡元素：元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。

(2)镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。

(3)锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。

(4)超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。

1．下面的虚线框中每一列、每一行相当于元素周期表的每一族和每一周期，但它的列数和行数都多于元素周期表。

请在下面的虚线框中用实线画出元素周期表第一至第六周期的轮廓，并画出金属与非金属的分界线和第Ⅷ族的轮廓。

答案2．下列说法正确的是()A．相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差都相同B．同周期的ⅡA族元素与ⅢA族元素的原子序数之差都相同C．某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数D．若发现了115号元素，则该元素肯定位于第七周期第ⅤA族答案 D解析由于相邻周期所容纳的元素数目不一定相同，因此相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差不一定相同，A错误；同周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数可相差1、11或25，B错误；质量数是原子核内质子数和中子数之和，元素无质量数，C错误；115号元素在118号元素左侧第3列，即第七周期第ⅤA族，D正确。

3．第三周期第ⅣA族的元素是________；Na元素的原子序数为11，其相邻的同族元素的原子序数是__________；短周期元素中，族序数等于周期序数的元素有________，族序数等于周期序数2倍的元素有________，周期序数等于族序数2倍的元素有________。

答案Si3、19H、Be、Al C、S Li解析第三周期第ⅣA族元素的原子有3个电子层，最外层电子数为4，其核外电子排布为2、8、4，即14号元素Si；在短周期元素中，同主族相邻周期原子序数相差8，与Na(原子序数为11)元素相邻的同族元素的原子序数是11－8＝3或11＋8＝19；在短周期元素中，族序数等于周期序数的元素有第一周期第ⅠA族的H元素，第二周期第ⅡA族的Be元素，第三周期第ⅢA族的Al元素；族序数等于周期序数2倍的元素有第一周期第ⅡA族元素(不存在此元素)，第二周期第ⅣA族的C元素，第三周期第ⅥA族的S元素；周期序数等于族序数2倍的有第二周期第ⅠA族的Li元素。

4．下列说法正确的是()A．原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族B．114号元素位于第七周期第ⅣA族C．位于同一主族的甲乙两种元素，甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能为x＋4D．位于同一周期的甲乙两种元素，甲位于ⅠA族，原子序数为x，乙位于ⅢA族，则乙原子序数可能为x＋19答案 B解析H、Li两元素同位于ⅠA族，原子序数之差为2，故A错；118号元素位于第七周期0族，所以114号元素位于第七周期第ⅣA族，B正确；同一主族的元素相差2、8、18、32或上述数字间的和，C错误；同一周期第ⅠA族与第ⅢA族元素原子序数之间的差可能为2、12、26，D错误。

方法归纳同学们在做这种类型的题目时，一定要牢牢记住各周期所容纳的元素种类，还应注意元素周期表的特点——ⅡA和ⅢA族并不一定相邻。

(1)元素周期表结构中隐含的两条规律：①同周期主族元素原子序数差的关系a．短周期元素原子序数差＝族序数差；b．两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差。

两元素分布在过渡元素两侧时，四或五周期元素原子序数差＝族序数差＋10，六周期元素原子序数差＝族序数差＋24；c．四、五周期的ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11，六周期为25。

②同主族、邻周期元素的原子序数差的关系a．ⅠA族元素随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32；b．ⅡA族和0族元素随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32；c．ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。

(2)根据原子序数确定元素在周期表中的位置的思维程序①首先要熟记每周期中稀有气体元素的原子序数周期数 1 2 3 4 5 6 70族元素原子序数 2 10 18 36 54 86 118(未发现)②比大小，定周期。

若该原子序数比最邻近的稀有气体原子序数小，则该元素与该稀有气体元素同周期；若该原子序数比最邻近的稀有气体原子序数大，则该元素在稀有气体元素所在周期的下一周期。

③求差值，定族数。

若某元素原子序数比相应稀有气体元素多1或2，则该元素处于该稀有气体元素所在周期的下一周期的ⅠA族或ⅡA族；若比相应稀有气体元素少1～5，则该元素处于稀有气体元素所在周期的ⅢA～ⅦA族。

对于过渡元素族序数的确定另行考虑。

考点二元素周期律1．定义元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。

2．实质元素原子核外电子排布周期性变化的结果。

3．具体表现形式项目同周期(左→右) 同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)＞r(阳离子)逐渐增大性质化合价最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数)相同最高正化合价＝主族序数(O、F除外)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金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱离子的氧化、还原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应碱性逐渐减弱碱性逐渐增强水化物的酸碱性酸性逐渐增强酸性逐渐减弱4．元素金属性与非金属性的比较(1)元素金属性强弱的判断依据①根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度：越易反应，则对应金属元素的金属性越强。

②根据金属单质与盐溶液的置换反应：A置换出B，则A对应的金属元素的金属性比B对应的金属元素的金属性强。

③根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱：单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱，元素的金属性越强(Fe对应的是Fe2＋，而不是Fe3＋)。

④根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。

⑤根据电化学原理：不同金属形成原电池时，作负极的金属活泼；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属其对应的元素不活泼。

(2)元素非金属性强弱的判断依据①根据非金属单质与H2化合的难易程度：越易化合，则其对应元素的非金属性越强。

②根据形成的气态氢化物的稳定性或还原性：越稳定或还原性越弱，则其对应元素的非金属性越强。

③根据非金属之间的相互置换：A能置换出B，则A对应的非金属元素的非金属性强于B对应的非金属元素的非金属性。

④根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，则对应非金属元素的非金属性越强。

⑤根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱：单质的氧化性越强，其对应阴离子的还原性越弱，元素的非金属性越强。

⑥最高价含氧酸形成的盐(同种阳离子)碱性越弱对应的非金属元素的非金属性越强。

5．(1)下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是________。

①HCl的溶解度比H2S大②HCl的酸性比H2S强③HCl的稳定性比H2S大④HCl的还原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4强⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS⑦Cl2能与H2S反应生成S⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧⑨还原性：Cl－＜S2－(2)有三种金属元素A、B、C，在相同条件下，B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强；若将A、C相连后投入稀硫酸中，发现C表面有明显气泡产生。

则这三种金属元素的原子失电子能力由强到弱的顺序是________。

答案(1)③④⑤⑥⑦⑧⑨(2)B＞A＞C解析(1)元素原子得电子能力的强弱与元素氢化物的溶解性无关，所以①不符合题意；氢化物的酸性强弱和元素原子得电子能力大小没有固定的对应关系，所以②也不符合题意，其他均符合题意。

(2)由金属B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强，可判断失电子能力B＞A；又根据A与C形成原电池，C作正极，可判断失电子能力A＞C，故三种金属元素的原子失电子能力B＞A＞C。

6．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)n＋1也为强碱B．若H n XO m为强酸，则Y是活泼非金属元素C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋6D．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解析同一短周期元素，随着原子序数的递增，元素的金属性依次减弱，形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，A错；当Y为氧元素时，Z为氟，氟没有正化合价，当Y为硫元素时，Z为氯，氯的最高正价为＋7，C错；当Y为第三周期元素时，X为磷元素，R为铝元素，D错；X元素的氧化物的水化物H n XO m是强酸，说明X是活泼非金属元素，而Y和X在同一周期且Y位于X的右边，Y的非金属性比X的非金属性更强，所以B正确。

7．下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是()族ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 周期2 c d3 a b e fA.e的氢化物比d的氢化物稳定B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>aC．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强答案 D解析结合元素周期表考查元素周期律。