2024年4月7日发(作者:郭明珠)
第四讲 元素周期表
【知识总结】
1、递变性规律
1.1 原子半径
(1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;
(2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。
1.2 元素化合价
(1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1
(氟无正价,氧无+6价,除外);
(2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同
1.3 单质的熔点
(1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减;
(2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增
1.4 元素的金属性与非金属性
(1)同一周期的元素从左到右金属性递减,非金属性递增;
(2)同一主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减。
1.5 最高价氧化物和水化物的酸碱性
元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;
元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。
1.6 非金属气态氢化物
元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;
同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。
1.7 单质的氧化性、还原性
一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的氧离子氧化性越弱;元素的非金属性越强,其单质的氧
化性越强,其简单阴离子的还原性越弱。
2.几个量的关系
周期数=电子层数
主族数=最外层电子数=最高正价数
∣最高正价∣+∣负价∣=8
3.周期表中部分规律总结
(1)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素;最外层电子数为1或2的元素可能是主族、
副族或0族(He)元素;最外层电子数为8的元素是稀有气体元素(He例外)。
(2)在周期表中,第ⅡA与ⅢA族元素的原子序数差别有以下三种情况:①第1~3周期(短周期)元素原子序数
相差1;②第4、5周期相差11;③第6、7周期相差15。
(3)每一周期排布元素的种类满足规律:设n为周期序数,则奇数周期中为
(n1)
种,偶数周期中为
(n2)
种。
2
2
2
2
(4)同主族相邻元素的原子序数差别有以下两种情况:①第ⅠA、ⅡA族上,上一周期元素的原子序数+该周期元
素的数目=下一同期元素的原子序数;②第ⅣA~ⅦA族,上一周期元素的原子序数+下一周期元素的数目=下一周期
元素的原子序数。
- 1 -
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(5)设主族元素族序数为a,周期数为b,则有:①a/b<1时,为金属元素,其最高氧化物为碱性氧化物,最高氧
化物对应的水化物为碱;②a/b=1时,为两性元素(H除外),其最高氧化物为两性氧化物,最高氧化物对应的水化
物为两性氢氧化物;③a/b>1时,为非金属元素,其最高氧化物为酸性氧化物,最高氧化物对应的水化物为酸。无
论是同周期还是同主族元素中,a/b的值越小,元素的金属性越强,其最高氧化物对应水化物的碱性就越强;反之,
a/b的值越大,元素的非金属性越强,其最高氧化物对应水化物的酸性就越强。
(6)元素周期表中除第Ⅷ族元素以外,原子序数为奇(或偶)数的元素,元素所在族的序数及主要化合价也为奇
(或偶)数。
(7)元素周期表中金属和非金属之间有一分界线,分界线右上方的元素为非金属元素,分界线左下方的元素为金
属元素(H除外),分界线两边的元素一般既有金属性,也有非金属性。
(8)对角线规则:沿周期表中金属与非金属分界线方向对角(左上角与右下角)的两主族元素性质相似,这一规
律以第二、三周期元素间尤为明显。
【思维技巧】
一、有关微粒质量数、质子数、中子数和核电荷数的推断
【例1】 设某元素某原子核内的质子数为m,中子数为n,则下述论断中正确的是
A.不能由此确定该元素的相对原子质量 B.这种原子的相对原子质量为m+n
C.若碳原子质量为wg,此原子的质量为(m+n)wg D.核内中子的总质量小于质子的质量
二、根据元素周期律知识推断元素及化合物的性质
【例2】 砹(At)是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是
很稳定 B.易溶于某些有机溶剂
不溶于水 D.是有色固体
三、有关同位素的计算
【例3】 铜有两种天然同位素
29
Cu
和
29
Cu
,参考铜的原子量(63.5)估算
29
Cu
的百分含量约是
A.20% B.25% C.50% D.66.7% E.75%
四、推断元素原子序数差
【例4】 若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2∶3的化合物,则这两种元素的原子序数之差不可能是
A.1 B.3 C.5 D.6
五、微粒大小比较
【例5】 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
六、原子结构知识的综合推断
【例6】 周期表中相邻的A、B、C三元素中,A、B同周期,A、C同主族。已知三种元素的原子最外层电子数之
和为19,三种元素的原子核中质子数之和为41。则这三种元素是A________、B________、C_______(填元素符号)。
【例7】 已知某主族金属元素X的原子核内质子数和中子数之比为1∶1,含该金属阳离子0.192g的溶液恰好能
2-
将20mL 0.4mol/L的Na
2
CO
3
溶液中的CO
3
全部沉淀,推断X是什么元素及在周期表中的位置。
636565
【课堂练习】
一、选择题
1.有
a
X
和
b
Y
n-m
两种离子,其电子层结构相同。下列关系式或化学正确的是( )
A.a-n=b+m B.a+m=b-n
C.氧化物为YO
m
D.氢化物为H
n
X或XH
n
2.同周期的X、Y、Z三种元素,已知它们的最高价氧化物对应水化物是HXO
4
、H
2
YO
4
、H
3
ZO
4
,则下列判断正确
的是( )
A.含氧酸的酸性:H
3
ZO
4
>H
2
YO
4
>HXO
4
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2024年4月7日发(作者:郭明珠)
第四讲 元素周期表
【知识总结】
1、递变性规律
1.1 原子半径
(1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;
(2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。
1.2 元素化合价
(1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1
(氟无正价,氧无+6价,除外);
(2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同
1.3 单质的熔点
(1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减;
(2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增
1.4 元素的金属性与非金属性
(1)同一周期的元素从左到右金属性递减,非金属性递增;
(2)同一主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减。
1.5 最高价氧化物和水化物的酸碱性
元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;
元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。
1.6 非金属气态氢化物
元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;
同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。
1.7 单质的氧化性、还原性
一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的氧离子氧化性越弱;元素的非金属性越强,其单质的氧
化性越强,其简单阴离子的还原性越弱。
2.几个量的关系
周期数=电子层数
主族数=最外层电子数=最高正价数
∣最高正价∣+∣负价∣=8
3.周期表中部分规律总结
(1)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素;最外层电子数为1或2的元素可能是主族、
副族或0族(He)元素;最外层电子数为8的元素是稀有气体元素(He例外)。
(2)在周期表中,第ⅡA与ⅢA族元素的原子序数差别有以下三种情况:①第1~3周期(短周期)元素原子序数
相差1;②第4、5周期相差11;③第6、7周期相差15。
(3)每一周期排布元素的种类满足规律:设n为周期序数,则奇数周期中为
(n1)
种,偶数周期中为
(n2)
种。
2
2
2
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(4)同主族相邻元素的原子序数差别有以下两种情况:①第ⅠA、ⅡA族上,上一周期元素的原子序数+该周期元
素的数目=下一同期元素的原子序数;②第ⅣA~ⅦA族,上一周期元素的原子序数+下一周期元素的数目=下一周期
元素的原子序数。
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(5)设主族元素族序数为a,周期数为b,则有:①a/b<1时,为金属元素,其最高氧化物为碱性氧化物,最高氧
化物对应的水化物为碱;②a/b=1时,为两性元素(H除外),其最高氧化物为两性氧化物,最高氧化物对应的水化
物为两性氢氧化物;③a/b>1时,为非金属元素,其最高氧化物为酸性氧化物,最高氧化物对应的水化物为酸。无
论是同周期还是同主族元素中,a/b的值越小,元素的金属性越强,其最高氧化物对应水化物的碱性就越强;反之,
a/b的值越大,元素的非金属性越强,其最高氧化物对应水化物的酸性就越强。
(6)元素周期表中除第Ⅷ族元素以外,原子序数为奇(或偶)数的元素,元素所在族的序数及主要化合价也为奇
(或偶)数。
(7)元素周期表中金属和非金属之间有一分界线,分界线右上方的元素为非金属元素,分界线左下方的元素为金
属元素(H除外),分界线两边的元素一般既有金属性,也有非金属性。
(8)对角线规则:沿周期表中金属与非金属分界线方向对角(左上角与右下角)的两主族元素性质相似,这一规
律以第二、三周期元素间尤为明显。
【思维技巧】
一、有关微粒质量数、质子数、中子数和核电荷数的推断
【例1】 设某元素某原子核内的质子数为m,中子数为n,则下述论断中正确的是
A.不能由此确定该元素的相对原子质量 B.这种原子的相对原子质量为m+n
C.若碳原子质量为wg,此原子的质量为(m+n)wg D.核内中子的总质量小于质子的质量
二、根据元素周期律知识推断元素及化合物的性质
【例2】 砹(At)是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是
很稳定 B.易溶于某些有机溶剂
不溶于水 D.是有色固体
三、有关同位素的计算
【例3】 铜有两种天然同位素
29
Cu
和
29
Cu
,参考铜的原子量(63.5)估算
29
Cu
的百分含量约是
A.20% B.25% C.50% D.66.7% E.75%
四、推断元素原子序数差
【例4】 若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2∶3的化合物,则这两种元素的原子序数之差不可能是
A.1 B.3 C.5 D.6
五、微粒大小比较
【例5】 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
六、原子结构知识的综合推断
【例6】 周期表中相邻的A、B、C三元素中,A、B同周期,A、C同主族。已知三种元素的原子最外层电子数之
和为19,三种元素的原子核中质子数之和为41。则这三种元素是A________、B________、C_______(填元素符号)。
【例7】 已知某主族金属元素X的原子核内质子数和中子数之比为1∶1,含该金属阳离子0.192g的溶液恰好能
2-
将20mL 0.4mol/L的Na
2
CO
3
溶液中的CO
3
全部沉淀,推断X是什么元素及在周期表中的位置。
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【课堂练习】
一、选择题
1.有
a
X
和
b
Y
n-m
两种离子,其电子层结构相同。下列关系式或化学正确的是( )
A.a-n=b+m B.a+m=b-n
C.氧化物为YO
m
D.氢化物为H
n
X或XH
n
2.同周期的X、Y、Z三种元素,已知它们的最高价氧化物对应水化物是HXO
4
、H
2
YO
4
、H
3
ZO
4
,则下列判断正确
的是( )
A.含氧酸的酸性:H
3
ZO
4
>H
2
YO
4
>HXO
4
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