第二节 元素周期表 元素周期律
[考纲展示]
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及其与原子结构的关系。 3. 以Ⅰ A 和Ⅶ A 族为例,掌握同一主族内元素性质的递变规律 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。
考点一 元素周期表的结构及应用 [考题引领] (2013· 广东高考改编)元素 R、X、T、Z、Q 在元素周期表 中的相对位置如表所示,其中 R 单质在暗处与 H2 剧烈化合并 发生爆炸。则下列判断正确的是 ( )
A.非金属性: Z<T<X B. R 与 Q 的电子数相差 26 C.气态氢化物稳定性: R <T<Q D.最高价氧化物的水化物的酸性: T<Q
【解析】 表中所示的元素 R 为 F,X 为 S,T 为 Cl, Z 为 Ar,Q 为 Br。非金属性: Cl>S,A 错误;F、Br 原子 的核外电子数分别为 9、35,相差 26,B 正确;元素周期表 中,同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,对应气态氢 化物的稳定性逐渐减弱,最高价氧化物的水化物的酸性逐渐 减弱, 故 HF、 HCl、 HBr 的稳定性逐渐减弱, C 错误; HClO4 的酸性强于 HBrO4 的酸性,D 错误。【答案】 B
[要点精析] 1.元素周期表结构中隐含的四重要关系 (1)常见的等量关系。 ①核外电子层数=周期数; ②主族序数=最外层电子数=最高正价 (O、F 除外) ③非金属元素:最高正价+|最低负价|=8
(2)同主族元素的原子序数差的关系。 ①位于过渡元素左侧的主族元素,即ⅠA、Ⅱ A 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~Ⅶ A 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 4 周期所含元素的种数)。
(3)同周期ⅡA 族和ⅢA 族元素原子序数差的关系
周期 6 7 序 1 2 3 4 5 数 原子 序 25 无 1 1 11 11 25 数 差 增加了 增加了过渡元 原因 过渡 素和镧系或
(4)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。
2.利用稀有气体元素确定主族元素在周期表中的位置 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,则与稀有气体元素同周期,族序数为 8- |ΔZ| 若 ΔZ>0,则在稀有气体元素下一周期,族序数为 ΔZ
例如:(1)35 号元素(相邻近的是 36Kr),则 35- 36=- 1, 故周期数为 4,族序数为 8- |-1|=7,即第 4 周期第Ⅶ A 族, 即溴元
素; (2)87 号元素 (相邻近的是 86Rn),则 87-86= 1,故周期 数为 7,族序数为 1,即第 7 周期第ⅠA 族,即钫元素。
[题组突破] 【题组一】 考查元素周期表的结构 1. (2015· 东城模拟 )根据中学化学教材中所附元素周期表 判断,下列叙述不正确的是( )
A.两短周期元素原子序数相差 8,则周期数一定相差 1 B. L 层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原 子的 L 层电子数相等 C.所有主族元素的最高化合价与它的族序数数值相等 D. 某元素原子的核电荷数为 53,则该元素位于第五周 期Ⅶ A 族
【解析】
在短周期里,除第一周期含两种元素外,其
余两个周期所含元素都是 8 种。若两元素原子序数相差 8, 则不可能在同一周期也不可能相差两个周期, A 正确;L 层 电子为奇数,则一定是核外最外层电子,其所在族的序数与 该元素原子的 L 层电子数相等, B 正确;氟元素没有正价, C 错误;稀有气体元素 Xe 是 54 号元素,故核电荷数为 53 的元素位于第五周期ⅦA 族, D 正确。【答案】 C
2.若甲、乙分别是同一周期的ⅡA 族和ⅢA 族元素,原 子序数分别为 m 和 n, 则下列关于 m 和 n 的关系不正确的是 ( A.n= m+1 C.n= m+25 B.n=m+18 D. n=m+11 )
【解析】
对于第一、二、三周期,同一周期的Ⅱ A 族
和Ⅲ A 族元素的原子序数只相差 1,而对于第四、五周期来 说,由于存在过渡元素,同一周期的Ⅱ A 族和ⅢA 族元素的 原子序数则相差 11;而对于第六、七周期来说,由于存在镧 系和锕系元素,同一周期的Ⅱ A 族和Ⅲ A 族元素的原子序数 则相差 25。【答案】 B
【题组二】
考查元素周期表的应用
3. X、 Y、 Z 是周期表中相邻的三种短周期元素, X 和 Y 同周期, Y 和 Z 同主族,三种元素原子的最外层电子数之 和为 17,核内质子数之和为 31,则 X、 Y、 Z 是( A.Mg、 Al、 Si C. N、O、S B. Li、Be、Mg D. P、 S、 O )
【解析】 排查 A~D 四选项,A 项 Mg、Al 同周期, 但 Al、Si 不同主族,故筛选掉。B 选项中,三者最外层电子 数之和为 5,不等于 17,故筛选掉。C 项符合,可选。D 项 三者质子数之和为 15+16+8=39,不等于 31,不可选。【答案】 C