第二节 元素周期表和元素周期律
考纲定位 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。 考点1| 元素周期表的结构及其应用 (对应学生用书第96页)
[考纲知识整合]
1.元素周期表的编排原则
??电子层数相同周期?
?从左到右原子序数递增??最外层电子数相同?族?
??从上到下电子层数递增
全国卷5年考情 2017年:Ⅰ卷T12、T27(4);Ⅱ卷T9;Ⅲ卷T12 2016年:Ⅰ卷T13;Ⅱ卷T9;Ⅲ卷T12 2015年:Ⅰ卷T12;Ⅱ卷T9 2014年:Ⅰ卷T10;Ⅱ卷T27(1) 2013年:Ⅰ卷T9
提醒:原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数 2.元素周期表的结构 (1)周期(7个横行?7个周期)
序号 元素种数 0族元素 原子序数 短周期(三短) 1 2 2 2 8 10 3 8 18 4 18 36 长周期(四长) 5 18 54 6 32 86 7 32 118 (2)族(18个纵行,16个族) 主族 列 族 列 族 1 ⅠA 3 ⅢB 2 ⅡA 4 ⅣB 13 ⅢA 5 ⅤB 14 ⅣA 6 ⅥB 15 ⅤA 7 ⅦB 16 ⅥA 11 ⅠB 17 ⅦA 12 ⅡB 副族 1 / 9
Ⅷ族 0族 (3)元素周期表中的特殊元素位置 第8、9、10,共3个纵行 第18纵行 ①过渡元素:元素周期表中部从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。
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。 提醒:巧记周期表结构口诀
横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第七已排满。 纵列称为族,共有十六族,一八依次现,一零再一遍。 一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三纵算一族,占去8、9、10。 镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属ⅢB族。 [注] ①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ; ②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。 3.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。 (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。 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
①
②
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(3)用于工农业生产
探矿(地球化学元素的分布与他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。
[高考命题点突破]
命题点1 元素周期表的结构与位置推断
1. 已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示,设X的原子序数为a。则下列说法不正确的是( )
Z A.Y与Z的原子序数之和可能为2a B.Y的原子序数可能为a-17 C.Z的原子序数可能为a+31 D.X、Y、Z一定为短周期元素
D [X与上、下相邻元素原子序数差可能为8、18、32等,故A、B、C正确;若X、Y、Z为短周期元素,则Y为He,不是主族元素,D不正确。]
2.在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
X Y a。下列说法正确的是( )
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一定不是第一周期元素(因为如果D是第一周期元素,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分别为第二、三、四周期的元素,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、
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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.下列关于元素的位置判断正确的是________(填序号)。
(1)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 (2)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 (3)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 (4)116号元素位于第七周期ⅥA族
(5) 均表示了元素在元素周期表中的相应位置
(6)26号、27号元素均在ⅧB族 【答案】 (1)(3)(4)
[方法技巧] “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 原子序数 周期数 He 2 一 Ne 10 二 Ar 18 三 Kr 36 四 Xe 54 五 Rn 86 六 Uuo 118 七 (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?
命题点2 元素周期表的应用
4.元素周期表中,常用于制造半导体材料的是( ) A.位于周期表中部的过渡元素
B.金属元素和非金属元素分界线附近的元素 C.右上方区域的非金属元素 D.左下方区域的金属元素
B [在金属元素和非金属元素分界线附近的元素常用于制造半导体材料。]
5.(2018·郑州模拟)国际理论与应用化学联合会已正式确定了第114号和第116号元素的名称缩写为Fl、Lv。下列有关这两种元素的说法错误的是( ) A.114号元素与Si在同一主族,可以作半导体材料 B.116号元素与S在同一主族,最外层电子数为6 C.114号元素的非金属性比116号元素的非金属性弱
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