元素周期表及元素周期律

【要点深化】一、元素周期表的结构与原子序数的关系 1．同主族、邻周期元素的原子序数差(1)位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA 、ⅡA 族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数；(2)位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA ～ⅦA 族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。

例如，氯和溴的原子序数之差为：35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。

2．同周期ⅡA 族和ⅢA 族元素原子序数差第二、三周期元素，原子序数差为1； 第四、五周期元素，原子序数差为11； 第六周期元素，原子序数差为25。

二、主族元素在周期表中位置的推断方法 1．根据核外电子排布规律(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二周期。

(4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期。

若为阳离子，则位于第四周期。

(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——“阴上阳下”规律。

2．根据周期表结构与原子电子层结构的关系 核外电子层数＝周期数(对于大部分元素来说)； 主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|。

(1)族序数等于周期数的元素是H 、Be 、Al 等。

(2)短周期中最高正价与最低负价代数和为零的是H(NaH 中氢原子显－1价)、C 、Si 。

(3)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是S 。

(4)除H 外，原子半径最小的元素是F 。

(5)最高正价不等于族序数的元素是O 、F 等。

(6)不易表现出正价的元素有O 、F 。

3．根据元素的存在、性质等(1)存在方面①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界硬度最大的元素、氢化物中含氢质量分数最大的元素是C。

②空气中含量最多的元素，或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。

③地壳中含量最多的元素，或氢化物的沸点最高的元素，或氢化物在通常状况下呈液态的元素是O。

④地壳中含量最多的金属元素是Al。

(2)性质方面①最活泼的非金属元素，或无正价的元素，或气态氢化物最稳定的元素是F。

②最活泼的金属元素，或最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素，或阳离子氧化性最弱的元素是Cs(放射性元素除外)。

③单质在常温下呈液态的非金属元素是Br。

④短周期中最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素是Be、Al。

⑤元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素是N。

⑥元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F。

⑦常见的能形成同素异形体的元素有C、P、O、S等。

4．根据稀有气体的原子序数第一～七周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，可利用元素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置，可遵循“比大小，定周期；比差值，定族数”的原则。

例如53号元素再如88号元素【典例精析】例1元素周期表中前7个周期完全排满时元素的种数如下表所示：(1)第六、七周期完全排满时元素的种数比第四、五周期多了14种，其原因是______________________________(2)周期表中________族所含元素最多，__________族元素形成化合物最多。

(3)请分析周期数与元素种数的关系，然后预测第八周期最多可能含有的元素种数为______。

(4)居里夫人发现的镭是元素周期表中第七周期的ⅡA族元素，下列关于镭的性质的描述中不正确的是________。

A．在化合物中呈＋2价B．氢氧化物呈两性C．单质使水分解，放出氢气D．碳酸盐难溶于水变式训练1。

2010年2月19日，为纪念哥白尼，第112号化学元素被命名为“Copernicium”，相应的元素符号为“Cn”，名称为铌。

科学家们在制造这个第112号新元素时确实也用了其他元素，他们尝试过用U(质子数92)和Ca(质子数20)、Pu(质子数94)和Ar(质子数18)、Th(质子数90)和Ti(质子数22)、Cm(质子数96)和S(质子数16)，但是这里面成功的只有U(质子数92)和Ca(质子数20)，产生的是Cn的同位素。

关于112号元素的说法不正确的是()A．生成铌的过程为化学变化B．该元素是金属元素C．该元素在周期表中的第七周期第ⅡB族D．铌的主要化合价是＋2价元素性质与原子结构2.(1)甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是。

A.x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18(2)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别是为m和n，则下列关于m和n的关系不正确的是。

A.n=m+1B.n=m+18C.n=m+25D.n=m+11【知识梳理】1．元素性质与原子结构的关系原子核外电子排布，特别是__________________决定着元素的化学性质。

__________________的相似性和递变性导致元素性质的相似性和递变性。

【要点深化】1．同主族元素性质递变规律的原因在元素周期表中，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，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

2．碱金属的特性(1)钠、钾需保存在煤油中，但Li的密度比煤油的小，所以Li必须保存在石蜡中。

Li、K的密度比水小，而Rb、Cs的密度比水大，与水反应时，沉于水底。

(2)氧在化合物中一般显－2价，但Na2O2中氧显－1价；氢能够与非金属元素形成氢化物，氢显＋1价，而碱金属也能够与氢形成氢化物，如NaH、KH，其中氢的化合价为－1价。

3．卤素及其化合物的特性与鉴别(1)氟元素的几种特殊性质CaF2不溶于水，AgF易溶于水，氟无正价，无含氧酸。

氢氟酸为弱酸，剧毒，能腐蚀玻璃；氟气能够与水剧烈反应生成HF和O2：2F2＋2H2O===4HF＋O2，故实验室中不能制取氟水；氟气能与稀有气体反应。

(2)碘元素的几种特性碘为紫黑色固体，易升华(常用于分离提纯碘)，遇淀粉变蓝色(常用于检验I2的存在)，碘氧化性较其他卤素弱，与变价金属反应生成低价化合物，如与Fe反应生成FeI2。

(3)卤素的检验①氯气是黄绿色气体，有刺激性气味，可使湿润的KI－淀粉试纸变蓝色。

②卤化银检验法。

用硝酸酸化的AgNO3溶液可检验Cl－、Br－、I－。

③也可用卤素之间的置换反应和有机溶剂萃取的方法来检验卤素单质。

【典例精析】例2有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。

下列说法正确的是()A．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱B．若H n XO m为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2D．若Y的最高正价为＋m，则X的最高正价一定为＋m变式训练1。

关于碱金属和卤族元素的叙述，错误的是()A．碱金属都能在空气中燃烧生成M2O(M指碱金属)B．HCl、HBr、HI的还原性由弱到强C．X、Y是两种卤族元素，X的非金属性比Y的强，则X的单质比Y的单质更容易与氢气反应D．碱金属所形成的阳离子的氧化性从上到下依次减弱2．砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述不正确的是（）A.KAt核间距大于KBrB.NaAt的熔点较高C.砹在常温下为白色固体D.砹难溶于水，易溶于四氯化碳核素【知识梳理】1．核素：具有一定数目的________和一定数目_______的一种原子。

核素中相关量的关系为：质量数(A)＝__________＋__________，质子数为Z，质量数为A的核素X可表示为_____。

2．同位素：__________相同而__________不同的同一元素的不同原子互称同位素。

如氢元素有三种核素，符号为________、________、________，三者互为同位素。

【要点深化】同位素、同素异形体、同分异构体概念辨析【典例精析】例3据报道，在火星和金星大气层中发现了一种非常特殊的会导致温室效应的气态化合物，它的结构式为16O＝C＝18O。

下列说法正确的是()A．16O与18O为同种核素B．16O＝C＝18O与16O＝C＝16O互为同位素C．16O＝C＝18O的化学性质与16O＝C＝16O完全不同D．目前提出的“低碳经济”，目标是减少向环境排放CO2，控制温室效应变式训练1。

[2010·山东卷] 16O和18O是氧元素的两种核素，N A表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A．16O2与18O2互为同分异构体B．16O与18O核外电子排布方式不同C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化D．标准状况下，1.12 L 16O2和1.12 L 18O2均含有0.1N A个氧原子2．下列说法正确的是。

①质子数相同的微粒一定属于同一种元素②同位素的性质几乎相同③质子数相同，电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子④电子数相同的微粒不一定是同一种元素⑤一种元素只能有一种质量数【知识梳理】判断元素金属性、非金属性强弱的方法1.根据元素在周期表中的位置2.根据金属活动性顺序表金属的位置越靠前，其金属性越强。

3.根据实验(1)元素金属性强弱的比较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对应的金属元素比B对应的金属元素金属性强。

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比较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。