2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点24元素周期律学案

2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点24元素周期律学案

考点24　元素周期律 知识条目 必考要求 加试要求 元素周期律(核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、元素的金属性和非金属性的周期性变化)‎ b b 一、定义 元素的性质随元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。‎ 二、实质 元素原子核外电子排布周期性变化的结果。‎ 三、具体表现形式 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 气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应的 水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 四、元素金属性强弱的比较 ‎1．根据周期表判断，在同一周期中，从左向右金属性逐渐减弱；在同一主族中，从上向下，金属性逐渐增强。‎ ‎2．它的单质跟水(或酸)反应置换氢的难易程度。反应越容易，则元素的金属性越强，反之，则越弱。‎ ‎3．它的最高价氧化物的水化物——氢氧化物碱性强弱。氢氧化物碱性越强，则元素的金属性越强；反之，则越弱。如碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，则金属性：Na＞Mg＞Al。‎ 五、元素非金属性强弱的比较 ‎1．根据周期表判断，在同一周期中，从左往右，非金属性逐渐增强；在同一主族中，从上往下，非金属性逐渐减弱。‎ ‎2．它的最高价氧化物的水化物的酸性强弱。若该水化物的酸性越强，则元素的非金属性越强；反之，则越弱。如酸性：HClO4(最强酸)＞H2SO4(强酸)＞H3PO4(中强酸)＞H4SiO4(弱酸)，则非金属性：Cl＞S＞P＞Si。‎ ‎3．它的单质跟氢气生成气态氢化物的难易程度。若容易生成气态氢化物，则元素的非金属性越强；反之，则越弱。‎ ‎4．元素的简单气态氢化物的稳定性。若氢化物越稳定，则元素的非金属性越强；反之，则越弱。‎ ‎【例1】　下列结论正确的是(　　)‎ ‎①微粒半径：S2－＞Cl＞S＞F；②氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S＞H2Te；③离子的还原性：S2－＞Cl－＞Br－＞I－；④氧化性：Cl2＞S＞Se＞Te；⑤酸性：H2SO4＞HClO4＞H2SeO4；⑥非金属性：F＞Cl＞S＞Se。‎ A．②④⑥ B．①③④ C．只有① D．⑥‎ ‎【解析】　因为同周期元素原子半径从左到右递减，即r(Cl)＜r(S)，①错；非金属性：F＞Cl＞S＞Te，所以稳定性HF＞HCl＞H2S＞H2Te，②正确；单质氧化性：Cl2＞Br2＞I2，则离子的还原性：I－＞Br－＞Cl－，③错误；已知氧化性：Cl2＞S，而S＞Se＞Te，④正确；HClO4酸性最强，⑤错误；非金属性F＞Cl，S＞Se，又知Cl＞S，所以⑥正确。‎ ‎【答案】　A ‎【提炼】　本题的解题应当利用规律法。例如，②、③、④、⑤均与非金属性有关，非金属性越强，其气态氢化物越稳定，其单质的氧化性越强、对应离子的氧化性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。‎ 微粒半径的大小比较：‎ ‎【例2】　下列叙述中肯定A金属比B金属的活泼性强的是(　　)‎ A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少 B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多 C．1 mol A从酸中置换出H＋生成的H2比1 mol B从酸中置换出H＋生成的H2多 D．常温时，A能从水中置换出氢，而B不能 ‎【解析】　选项A，指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，而没有指明它们的电子层数多少，A不正确；选项B中指出了A、B原子的电子层数的多少，而没有指明它们的最外层电子数的多少，B不正确；选项C，等物质的量的A、B与酸反应生成氢气多的金属活泼性不一定强，如1 mol Al比1 mol Na与足量稀酸反应时生成的氢气多，但Al没有Na活泼，C不正确。选项D正确，因为只有很活泼的金属(如K、Ca、Na等)在常温下就可与水反应，而较不活泼的金属在常温下与水不反应。‎ ‎【答案】　D ‎【提炼】　此题考查如何判断元素的金属性强弱。金属性的强弱取决于元素原子失电子的能力而不是失电子的多少。越容易失去电子，元素金属性越强。而失电子能力要综合考虑它的电子层数和最外层电子数，若电子层数相同，最外层电子数越少越容易失去电子，而最外层电子数相同时，电子层数越多越容易失去电子。单质跟水(或酸)反应置换出氢的反应越容易，说明它越容易失去电子，则元素的金属性越强，反之，则越弱。‎ ‎【例3】　短周期主族元素X、Y、Z具有如下关系：X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是(　　)‎ A．X＞Y＞Z B．Y＞X＞Z C．Z＞X＞Y D．Z＞Y＞X ‎【解析】　根据题意，X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，且X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z 元素的原子序数大于Y元素。由此得出三种元素原子序数的关系为Z＞Y＞X。‎ ‎【答案】　D ‎【提炼】　本题考查的是元素周期律中原子、离子半径随原子序数的改变而发生变化的规律。根据原子序数和元素周期律推测原子和离子半径大小，这是正向思维。而本题是已知原子和离子半径的大小，要判断原子序数大小的关系，需要逆向思维。已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数大的则半径小，具有相同的电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径递减。‎ ‎【例4】　A、B、C、D四种短周期元素，原子序数D＞A＞B＞C，且A、B同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B的最外层电子数是2，C的气态氢化物的水溶液呈碱性，据此填空：‎ ‎(1)A的元素名称为________，其气态氢化物的稳定性比CH4________(填“强”或“弱”)。‎ ‎(2)C、D的最高价氧化物的水化物的酸性大小为________＞________。(填化学式)‎ ‎(3)B的活泼性比钙的________(填“强”或“弱”)。‎ ‎【解析】　A中最内层电子数是2，确定元素A是硅，则B为第3周期且最外层电子数是2，故B是镁；水溶液呈碱性的气态氢化物是氨气，则C是氮，D是磷。‎ ‎【答案】　(1)硅　弱　(2)HNO3　H3PO4　(3)弱 ‎【提炼】　解答该题要注意以下三点：(1)根据A中最内层电子数是2，确定元素A；(2)根据A、B同周期及B的最外层电子数确定元素B；(3)水溶液呈碱性的气态氢化物是氨气。‎ ‎【例5】　‎ 利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。‎ ‎(1)仪器D的名称为________。‎ ‎(2)已知：KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气。若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸、B中加KMnO4、C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液________________________________________________________________________‎ 的现象即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，应将尾气通入________溶液。‎ ‎(3)若要证明非金属性：C＞Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液进行实验。但有的同学认为由于盐酸具有挥发性对实验造成干扰，需要改进实验方法：‎ 先将产生的气体通入________________溶液除去HCl，再通入Na2SiO3溶液，观察装置C中出现____________现象即可证明，C中发生的化学反应能够证明非金属性强弱(C＞Si)的理论依据是________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　若氧化性Cl2＞I2，则可证明非金属性：Cl＞I。已知KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气，将产生的氯气通入淀粉碘化钾混合溶液中，氯气的氧化性比碘单质的氧化性强，氯气会将碘化钾中的I－氧化为I2，而I2遇淀粉会变蓝色，故观察到C中溶液变蓝即可证明非金属性：Cl＞I。A中盐酸和B中CaCO3反应产生CO2，将CO2通入Na2SiO3溶液，若产生白色沉淀，证明有硅酸生成，根据较强酸制较弱酸的原理，可得到碳酸的酸性比硅酸强，则可证明非金属性：C＞Si。‎ ‎【答案】　(1)干燥管　(2)变蓝　NaOH ‎(3)饱和NaHCO3　白色浑浊　最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其元素的非金属性越强 ‎【提炼】　比较元素非金属性强弱的方法 ‎①非金属单质与H2越易化合，则其对应元素的非金属性越强。‎ ‎②形成的氢化物越稳定，则其对应元素的非金属性越强。‎ ‎③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其对应元素的非金属性越强。‎ ‎④非金属之间的相互置换，若A能置换出B，则A元素的非金属性强于B元素。‎ ‎⑤同一周期非金属元素越靠后，其非金属性越强；同一主族非金属元素越靠上，其非金属性越强。‎