元素周期表和元素周期律 考纲定位 核心素养 1.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表1.宏观辨识一一认识元素周期表的结 (长式)的结构(周期、族)及其应用。 构和原子结构的关系,了解元素的位 2以第3周期为例,掌握同一周期内元素性置(周期和族)。 质的递变规律与原子结构的关系。 2.证据推理一一根据同类元素的性质 3以IA和ⅦA族为例,掌握同一主族内元素相似性和递变性理解元素周期律。 性质递变规律与原子结构的关系。 3.模型认知一一理解元素周期表与周 4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置期律的关系。 及其性质递变的规律 4.科学探究一一在探究同周期、同主 5熟悉常见元素的化合价,能根据化合价书族元素性质递变性的实验中设计探究 写化学式,或根据化学式判断元素化合价。|方案并进行合作探究实验实施 考点一|元素周期表的结构及其应用 【基础知识全通关】 1.原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数=核电荷数=核 外电子数=质子数 2.元素周期表的编排原则 把电子层数相同的元素按原子序数递增顺序从 周期 左到右排列成一横行 把不同横行中最外层电子数相同的元素,按 电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行 3.元素周期表的结构 (1)周期(7个横行→7个周期) 短周期(三短) 长周期(四长) 序号 元素种数 0族元素原子序数 18 118 (2)族(18个纵行→16个族) 主族列
- 1 - 元素周期表和元素周期律 考纲定位 核心素养 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 3 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 及其性质递变的规律。 5.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价书 写化学式，或根据化学式判断元素化合价。 1.宏观辨识——认识元素周期表的结 构和原子结构的关系，了解元素的位 置(周期和族)。 2.证据推理——根据同类元素的性质 相似性和递变性理解元素周期律。 3.模型认知——理解元素周期表与周 期律的关系。 4.科学探究——在探究同周期、同主 族元素性质递变性的实验中设计探究 方案并进行合作探究实验实施。 考点一| 元素周期表的结构及其应用 1．原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数＝核电荷数＝核 外电子数＝质子数。 2．元素周期表的编排原则 周期 — 把电子层数相同的元素按原子序数递增顺序从 左到右排列成一横行 | 族 — 把不同横行中最外层电子数相同的元素，按 电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行 3．元素周期表的结构 (1)周期(7 个横行⇒7 个周期) 短周期(三短) 长周期(四长) 序号 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 2 8 8 18 18 32 32 0 族元素原子序数 2 10 18 36 54 86 118 (2)族(18 个纵行⇒16 个族) 主族 列 1 2 13 14 15 16 17
族 IA IA|ⅢAⅣA AⅥAⅧA 副族 Ⅲ族 第8、9、10,共3个纵行 0族 第18纵行 (3)元素周期表中的特殊元素位置 ①过渡元素:元素周期表中从ⅢB族到B族10个纵行共六十多种元素,这些元素都是 金属元素。 ②镧系:元素周期表第6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7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。 ⑤碱金属元素[IA(氢除外)],卤族元素(ⅦA),氧族元素(ⅥA),氮族元素(VA),碳族 元素(ⅣVA)。 (4)分区 ①分界线:沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚 线,即为非金属元素区和金属元素区的分界线。 ②各区位置:分界线左下方为金属元素区,分界线右上方为韭金属元素区 4.元素周期表的三大应用 (1)科学预测:为新元素的发现及预测他们的原子结构和性质提供了线索。 (2)寻找新材料 寻找 分界线附近元 半导体材料 过渡元素 寻找优良催化剂和耐高温 腐蚀的合金材料 硫元素 研制农药的材料 (3)用于工农业生产 探矿(地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系对其有指导意义)、研制农 药材料等 [深度归纳] (1)“0族”法确定元素位置 ①熟记0族元素的相应周期数和原子序数 元素符号 Uuo 原子序数 18 118 周期数 2 3 4 5 6 7
- 2 - 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副族 列 3 4 5 6 7 11 12 族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB Ⅷ族 第 8、9、10，共 3 个纵行 0 族 第 18 纵行 (3)元素周期表中的特殊元素位置 ①过渡元素：元素周期表中从ⅢB 族到ⅡB 族 10 个纵行共六十多种元素，这些元素都是 金属元素。 ②镧系：元素周期表第 6 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 7 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。 ⑤碱金属元素[ⅠA(氢除外)]，卤族元素(ⅦA)，氧族元素(ⅥA)，氮族元素(ⅤA)，碳族 元素(ⅣA)。 (4)分区 ①分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚 线，即为非金属元素区和金属元素区的分界线。 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。 4．元素周期表的三大应用 (1)科学预测：为新元素的发现及预测他们的原子结构和性质提供了线索。 (2)寻找新材料 (3)用于工农业生产 探矿(地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系对其有指导意义)、研制农 药材料等。 [深度归纳] (1)“0 族”法确定元素位置 ①熟记 0 族元素的相应周期数和原子序数 元素符号 He Ne Ar Kr Xe Rn Uuo 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 周期数 1 2 3 4 5 6 7
②确定主族元素在周期表中位置的方法:原子序数一最邻近的稀有气体元素的原子序数 若△0,则与该稀有气体元素同周期,族序数为8-|△2 若△D0,则在该稀有气体元素下一周期,族序数为△z (2)同构规律 稀有气体元素与同周期非金属元素的阴离子、下一周期主族金属元素的阳离子具有相同 的电子层结构 (3)奇偶关系 ①原子序数是奇数的主族元素,其所在主族序数必为奇数 ②原子序数是偶数的主族元素,其所在主族序数必为偶数 [应用体验] 正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)IA族全是金属,ⅦA全是非金属。() (2)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格,它们是同位素。() (3)原子的最外层有1个或2个电子的元素一定是IA或ⅡA族元素 234 均表示了元素在元素周期表中的相应位置。() 3132 (5)L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等。() (6)M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等。() 答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√ 【高考考法全突破 考法☆元素周期表的结构与位置推导 1.下列关于周期表的说法正确的是() A.同周期的ⅡA族与ⅢA族的元素,原子序数之差为1 B.周期表中有7个主族,7个副族,一个0族,一个Ⅷ族,共16个族,16个纵行 C.短周期元素中,若两种元素的原子序数相差8,则它们一定是同主族元素 D.位于第3、4周期的同主族元素的原子序数差可能为8或18 D[A项,同周期的ⅡA族与ⅢA族的元素原子序数差可能是 项,周期表中有 18个纵行;C项,它们也可能为零族。] 2.元素周期表中的前四周期,两两相邻的5种元素如图所示,若B元素的核电荷数为a。 下列说法正确的是()
- 3 - ②确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数 ＝ΔZ。 若ΔZ<0，则与该稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ| 若ΔZ>0，则在该稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ (2)同构规律 稀有气体元素与同周期非金属元素的阴离子、下一周期主族金属元素的阳离子具有相同 的电子层结构。 (3)奇偶关系 ①原子序数是奇数的主族元素，其所在主族序数必为奇数。 ②原子序数是偶数的主族元素，其所在主族序数必为偶数。 [应用体验] 正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)ⅠA 族全是金属，ⅦA 全是非金属。( ) (2)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。( ) (3)原子的最外层有 1 个或 2 个电子的元素一定是ⅠA 或ⅡA 族元素。 ( ) (4) 与 均表示了元素在元素周期表中的相应位置。( ) (5)L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等。( ) (6)M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等。( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ 考法☆ 元素周期表的结构与位置推导 1．下列关于周期表的说法正确的是( ) A．同周期的ⅡA 族与ⅢA 族的元素，原子序数之差为 1 B．周期表中有 7 个主族，7 个副族，一个 0 族，一个Ⅷ族，共 16 个族，16 个纵行 C．短周期元素中，若两种元素的原子序数相差 8，则它们一定是同主族元素 D．位于第 3、4 周期的同主族元素的原子序数差可能为 8 或 18 D [A 项，同周期的ⅡA 族与ⅢA 族的元素原子序数差可能是 1,11,25；B 项，周期表中有 18 个纵行；C 项，它们也可能为零族。] 2．元素周期表中的前四周期，两两相邻的 5 种元素如图所示，若 B 元素的核电荷数为 a。 下列说法正确的是( )
ABC E A.B、D的原子序数之差可能为2 B.E、B的原子序数之差可能是8、18或32 C.5种元素的核电荷数之和为5a+10 D.A、E的原子序数之差可能是7 C[由题中所给5种元素的位置关系可以看出D一定不是第1周期元素(因为如果D是第 1周期元素,则D一定属于元素周期表最左边的第IA族元素或最右边的0族元素),所以A 选项错误;由题意可知5种元素在前四周期,所以D、B、E分别为第2、3、4周期的元素 由元素周期表的结构可知5种元素一定在过渡元素右边,所以D、E的原子序数分别为a-8 a+18,A、C的原子序数分别为a-1、a+1,即只有C选项正确。] 3.X、Y为短周期元素,可形成化合物XY3,则X、Y的原子序数之差可能为 解析:XY3化合物可能为BF3(4),BCl3(12),AIF3(4),AlCl3(4),SO3(8),NH3(6),PH3(14) NCl3(10),PCl3(2),NF3(2),PF3(6)等 答案:2、4、6、8、10、12、14 [思维建模]元素周期表中原子序数的定量关系 (1)同主族、邻周期元素的原子序数之差 ①元素周期表中左侧元素(IA、ⅡA族): 同主族相邻两元素中,R(下)=R(上)+上一周期元素所在周期的元素种类数目 ②元素周期表中右侧元素(A~ⅦA族) 同主族相邻两元素中,R(下)=R(上+下一周期元素所在周期的元素种类数目。 (2)同周期的ⅡA和ⅢA的原子序数差可能为1、11、25。 考点二|元素周期律及其应用 【基础知识金通关】 1.元素周期律 内容)一元素的性质随着原子数的递增面 现周期性的变化 期律 元素性质的周期性变化是核外电子 排布呈现周期性变化的结果 2.主族元素的周期性变化规律 内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 原子结 电子层数 相同 依次增加
- 4 - A．B、D 的原子序数之差可能为 2 B．E、B 的原子序数之差可能是 8、18 或 32 C．5 种元素的核电荷数之和为 5a＋10 D．A、E 的原子序数之差可能是 7 C [由题中所给 5 种元素的位置关系可以看出 D 一定不是第 1 周期元素(因为如果 D 是第 1 周期元素，则 D 一定属于元素周期表最左边的第ⅠA 族元素或最右边的 0 族元素)，所以 A 选项错误；由题意可知 5 种元素在前四周期，所以 D、B、E 分别为第 2、3、4 周期的元素， 由元素周期表的结构可知 5 种元素一定在过渡元素右边，所以 D、E 的原子序数分别为 a－8、 a＋18，A、C 的原子序数分别为 a－1、a＋1，即只有 C 选项正确。] 3．X、Y 为短周期元素，可形成化合物 XY3 ，则 X、Y 的原子序数之差可能为 ______________________。 解析：XY3 化合物可能为 BF3(4)，BCl3(12)，AlF3(4)，AlCl3(4)，SO3(8)，NH3(6)，PH3(14)， NCl3(10)，PCl3(2)，NF3(2)，PF3(6)等。 答案：2、4、6、8、10、12、14 [思维建模] 元素周期表中原子序数的定量关系 (1)同主族、邻周期元素的原子序数之差 ①元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA 族)： 同主族相邻两元素中，R(下)＝R(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类数目； ②元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA 族)： 同主族相邻两元素中，R(下)＝R(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类数目。 (2)同周期的ⅡA 和ⅢA 的原子序数差可能为 1、11、25。 考点二| 元素周期律及其应用 1．元素周期律 2．主族元素的周期性变化规律 内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 原子结 电子层数 相同 依次增加
构 最外层电子数 依次增加1个 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增 逐渐减弱 元素的 般,最高正价 最高正价数=主族序数(O、F 性质 主要化合价 1→+7 除外)负化合价=主族序数 负化合价: 最高价氧化物 酸性逐渐增强 酸性逐渐减弱 对应水化物 碱性逐渐减弱 碱性逐渐增强 化合物 稳定性逐渐增强 稳定性逐渐减弱 气态氢化物 性质 还原性逐渐减弱 还原性逐渐增强 离子的氧化性、还阳离子氧化性逐渐増强,阴|阳离子氧化性逐渐减弱,阴 离子还原性逐渐减弱 离子还原性逐渐增强 提醒:金属性是指金属气态原子失电子能力的性质,金属活动性是指单质在水溶液中, 金属原子失去电子能力的性质,二者顺序基本一致,仅极少数例外。如金属性Pb>Sn,而金属 活动性Sn>Pb。 [深度归纳]金属性和非金属性强弱的判断方法 元素周期表:金属性“右弱左强,上弱下强,右上弱左下强”:非 金属性“左弱右强,下弱上强,左下弱右上强” 三表「金属活动性顺序:按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、 Hg、Ag、Pt、Au的顺序,金属性减弱(其中Pb>Sn) 非金属活动性顺序:按F、0、C1、Br、I、S的顺序,非金属性减弱 置换反应:强的置换弱的,适合金属也适合非金属 与水或非氧化性酸反应越剧烈,或最高价氧化物对应水化物的碱性 三反应|越强,则金属性越强 与氢气反应越容易,生成的气态氢化物的稳定性越强,或最高价氧 化物对应水化物的酸性越强,则非金属性越强 氧化性金属离子的氧化性越弱,对应金属性越强 还原性非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱,对应非金属性越强 [应用体验] 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)同一周期主族元素,从左到右的化合价均从+1递增至+7。 (2)金属原子失电子越多,金属性越强。()
- 5 - 构 最外层电子数 依次增加 1 个 相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 元素的 性质 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 主要化合价 一般，最高正价： ＋1→＋7 负化合价：－4→－1 最高正价数＝主族序数(O、F 除外)负化合价＝主族序数 －8 化合物 性质 最高价氧化物 对应水化物 酸性逐渐增强 碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强 气态氢化物 稳定性逐渐增强 还原性逐渐减弱 稳定性逐渐减弱 还原性逐渐增强 离子的氧化性、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 提醒：金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中， 金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性 Pb>Sn，而金属 活动性 Sn>Pb。 [深度归纳] 金属性和非金属性强弱的判断方法 三表 元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非 金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强” 金属活动性顺序：按 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、 Hg、Ag、Pt、Au 的顺序，金属性减弱(其中 Pb>Sn) 非金属活动性顺序：按 F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性减弱 三反应 置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属 与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性 越强，则金属性越强 与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧 化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强 氧化性 金属离子的氧化性越弱，对应金属性越强 还原性 非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应非金属性越强 [应用体验] 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)同一周期主族元素，从左到右的化合价均从＋1 递增至＋7。 ( ) (2)金属原子失电子越多，金属性越强。( )