化学

第 七 讲物质结构 元素周期律

【例】（ 01 年广东高考） 填写下列空白：（ 1 ）写出表示含有 8 个质子、 10 个中子的原子的化学符号： ______（ 2 ）周期表中位于第 8 纵行的铁元素属于第 ________ 族（ 3 ）周期表中最活泼的非金属元素位于第 _______ 纵行（ 4 ）所含元素超过 18 种的周期是第 ______ 、 _____ 周期。

Ⅷ

17

8 O18

六 七

【学习目标】 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） 2 、以第 3 周期为例，掌握同一周期内元素性质，如：（原子半 径、化合价、单质及化合物性质）的递变规律与原子结构的关系 3 、以Ⅰ A 和Ⅶ A 族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。

近几年高考命题主要体现在以下方面：1 、元素周期律与原子结构（性质）；2 、原子核外电子层结构与周期表的位置关系；3 、根据离子的电子层结构特点，确定元素的性质（原子序数、原子半径、最外层电子数、最高化合价等）。今后考查方式也有向多方位、多角度、多层次（综合）方向发展的可能。

【考点解读】

元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化。这个规律叫做元素周期律元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。

一、元素周期律

随着原子序数的递增（以第三周期为例）：1. 元素原子半径呈现：从大 小的周期性变化（稀有气体元素除外）2. 元素化合价呈现：从＋ 1 ＋ 7 ，－ 4 － 1 的周期性变化3. 元素的性质呈现：金属性渐弱，非金属性渐强的周期性变化

知识体系和复习重点

N

P

As

最外层电子数相同时，随电子层数递增原子半径增大。 周 期一

二

三

ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA

离子半径大小判断的方法

2. 电子层结构相同的离子半径： ▲ 核电荷数越大 , 半径越小 例： rO2- ＞ rF- ＞ rNa+ ＞ rMg2+ ＞ rAl3+

1. 同种元素的微粒半径：▲ 阴离子大于原子；原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子 . 例： rCl- ＞ rCl ， rFe ＞ rFe2+ ＞ rFe3+

3. 电子层不同、电荷相同离子半径： ▲ 电子层越多 , 半径越大 . 例： rLi+ ＜ rNa+ ＜ rK+ ＜ rRb+ ＜ rCs+ ； rO2- ＜ rs2- ＜ rse2- ＜ rTe2-

【例】 ( 上海高考 ) 下列化合物中阳离子半径与阴离于半径比值最小的是（ ） 　 A. NaF B. MgI2 C. BaI2 D. KBr

B

解析：从题给阳离子半径大小判断 Mg2 ＋半径最小，而阴离于半径最是 I －最大，故选 B 。

【例】（上海高考）已知短周期元素的离子。 aA2 ＋、 bB ＋、 cC3 －、 dD －都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（ ）A. 原子半径 A ＞ B ＞ D ＞ C B. 原子序数 d ＞ c ＞ b ＞ aC. 离子半径 C ＞ D ＞ B ＞ A D. 单质的还原性 A ＞ B ＞ D ＞ C

C原子半径 B ＞ A ＞ C ＞ D

原子序数 a ＞ b ＞ d ＞ c

单质的还原性 B ＞ A ＞ C ＞ D

1 、元素周期表的结构二、元素周期表

(7 个横行 )

(18 个纵行 ) 共 68 种过渡金属元素1 个第Ⅷ族7 个副族 (B)

填满共含 50 种元素7 个主族 (A)16 个族

第 4~7 周期为长周期，填满共含 100 种元素第 1~3 周期为短周期，共含 18 种元素七个周期

1 个 O 族

【例】据报道， 1995 年我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤— 239 ，并测知其原子核内有 148 个中子，现有 A 元素的一种同位素，比镤— 239 的原子核内少了 54 个质子和 100 个中子，则 A 元素在周期表中的位置是（ ）A．第 3 周期第Ⅰ A 族 B．第 4 周期第Ⅰ A 族C．第 5 周期第Ⅰ A 族 D．第 3 周期第Ⅱ A 族

解析：元素 A 的质子数：（ 239 － 148 ）－ 54=37 。因从第一同期至第六周期，每周期最多能容纳元素的种类数为 2 、 8 、 8 、18 、 18 、 32 ，则 A 元素在周期表中的位置是第 5 周期第Ⅰ A族。

C

元素周期表ⅠA 0

1

23

4

5

6

7

2 种

18 种18 种32 种

（ 32 ） 21 种

8 种

2 10 18 36 54 86 ？11

8

2 、每周期最多容纳元素种类

ⅡA ⅥAⅢAⅣAⅤA ⅦA

ⅠB ⅡBⅦBⅥBⅤBⅣBⅢB

8 种Ⅷ

【例】两种短周期元素组成的化合物中，原子个数比为 1∶3 ，若两种元素的原子序数分别为 a 和 b 则 a 、 b 的关系可能为（ ） ①a=b+5 ②a+b=8 　③ a+b=30 ④a=b ＋８A．①②③　　Ｂ．①②④　　Ｃ．②③④　　Ｄ．①②③④

解析： ①为 C2H6 ；②为 NH3 ；③为 AlCl3 ；④为 SO3

11

D

【例】（全国高考） X 、 Y 、 Z 为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别是 1 、 4 、 6 ，则由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是 （ ） A.XYZ B.X2YZ C.X2YZ2 D. X2YZ3 解析：根据题意X、 Y、 Z分别为Ⅰ A 、Ⅳ A 、Ⅵ A的元素。 B 为 HCHO 、 C 为 HCOOH、 D 为 H2CO3 。

11

A

3 、原子结构，元素性质及元素在周期表的位置关系

减弱物渐难，氢化物稳定性④非金属合成气态氢化弱化物碱性增强，酸性减③最高价氧化物对应水

性减弱②金属性增强，非金属①原子半径增大

从上到下

规律：）同主族元素性质递变（

增强物渐易，氢化物稳定性⑤非金属合成气态氢化强化物碱性减弱，酸性增④最高价氧化物对应水

变化到，负价数由递增到③最高正价数由性增强②金属性减弱，非金属

①原子半径减小

从左到右

递变规律：）同周期主族元素性质（数电子数＝元素最高正价）主族族序数＝最外层（

层数）周期序数＝原子电子（

4

1471

321

注意： ★1～ 6 周期中每周期最多容纳元素种类为： 2 、 8 、 8 、 18 、 18 、32

★每周期最多容纳非金属元素为： 8 －周期数（除第一周期） ★每周期最多容纳金属元素为：周期数＋过渡金属元素 ★92 号元素铀以后的各种元素叫做超铀元素（ 04 年浙江理综） 2003 年， IUPAC （国际纯粹与应用化学联合会）推荐原子序数为 110 的元素的符号为 Ds ，以纪念该元素的发现地（ Darmstadt，德国）。下列关于 Ds 的说法不正确的是（ ） A． Ds 原子的电子层数为 7 　　　　　 B． Ds 是超铀元素 C． Ds 原子的质量数为 110 　　　　　 D． Ds 为金属元素

C

金属性强弱的实验标志

非金属性强弱的实验标志

▲ 与水或酸反应置换氢的难易 ▲ 最高价氧化物的水化物的碱性强弱 ▲ 单质的还原性强弱 ▲对应离子的氧化性强弱 ▲ 相互置换反应 ▲ 原电池反应中的正负极

▲ 与氢气化合的难易及氢化物的稳定性▲ 最高价氧化物的水化物酸性强弱▲ 相互置换反应▲ 单质的氧化性强弱▲简单阴离子的还原性强弱

4 、金属性、非金属性强弱的实验标志

【例】下列有关物质化学性质的比较正确的是（ ） A．同主族元素的单质从上到下，非金属性减弱，熔点增高 B．元素的最高正化合价在数值上等于它所在的族序数 C．同周期元素的原子半径越小，越难失去电子 D．元素的非金属性越强，它的气态氢化物水溶液的酸性越强

解析：碱金属元素的单质从上到下，熔点降低， A错。主族元素的最高正化合价在数值上等于它所在的主族序数，而副族元素就不一定， B 错。卤族元素的非金属性： F ＞ Cl ＞ Br ＞ I ，但氢化物水溶液的酸性 HI ＞ HBr ＞ HCl ＞ HF ， D错。

C

(04 年江苏高考 )X 、 Y 是元素周期表Ⅶ A 族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比 Y强的是（ ） A．X原子的电子层数比 Y原子的电子层数多 B．X的氢化物的沸点比 Y的氢化物的沸点低 C．X的气态氢化物比 Y的气态氢化物稳定 D． Y的单质能将X从 NaX 的溶液中置换出来

C

【链接高考】

(04 年广东高考 ) 下列叙述正确的是（ ）A．发生化学反应时失去电子越多的金属原子，还原能力越强B．金属阳离子被还原后，一定得到该元素的单质C．核外电子总数相同的原子，一定是同种元素的原子D．能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物

C

(04 年全国理综 ) 短周期的三种元素 X 、 Y 、 Z ，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是 5 。 X 元素原子最外电子层上的电子数是 Y和 Z 两元素原子最外电子层上的电子数的总和； Y 元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的 2 倍， X 和 Z 可以形成 XZ3 的化合物。请回答：（ 1 ） X元素的名称是 ； Y元素的名称是 ；Z元素的名称是： 。（ 2 ） XZ3 化合物的分子式是 ，电子式是 。（ 3 ）分别写出 X 、 Y的含氧酸的分子式 、 。

氢 NH

3

氮 碳

解析：解题的突破口是 Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的 2倍，故 Y元素是碳元素。又因X元素原子最外电子层上的电子数是 Y和 Z 两元素原子最外电子层上的电子数的总和，故 Z元素是氢， X元素是氮。

HNO3 H2CO3

(03 年浙江理综 )X 、 Y 、 Z 是短周期元素的三种常见氧化物。 X跟水反应后可生成一种具有还原性的不稳定的二元酸，该酸的化学式是 _________ ； Y 和 X 的组成元素相同， Y 的化学式是 __________ ；1molZ 在加热时跟水反应的产物需要用 6mol 的氢氧化钠才能完全中和，在一定条件下， Y 可以跟非金属单质 A 反应生成 X 和 Z ，单质 A是 。

磷

H2S

O3

SO

3

解析：解题的突破口是 X是氧化物跟水反应后可生成一种具有还原性的不稳定的二元酸， X 是 SO2 ； 1molZ的水化物需要用 6mol 的氢氧化钠才能完全中和，则 Z是 P2O5 。

（ 05 年浙江理综）下列说法中正确的是（ ）A. 非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数B. 非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数C. 最外层有 2 个电子的原子都是金属原子D. 最外层有 5 个电子的原子都是非金属原子

A

(05 年广东高考 ) 短周期元素 X 、 Y的原子序数相差 2 。下列有关叙述正确的是 ( )A．X与 Y不可能位于同一主族B． X与 Y一定位于同一周期C．X与 Y可能形成共价化合物 XYD．X 与 Y可能形成离子化合物 XY

CD

解析：位于同一主族的 H和 Li ，原子序数相差 2 、 A 、 B均错；碳和氧、钠和氟原子序数相差 2 而 CO 是共价化合物， NaF 离子化合物， C 、 D 正确。

（ 05 年北京理综）右表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关 R 、W、 X、 Y、 Z五种元素的叙述中，正确的是（ ）A. 常压下五种元素的单质中 Z单质的沸点最高B. Y、 Z的阴离子电子层结构都与 R 原子的相同C. W的氢化物沸点比 X的氢化物的沸点高D. Y元素的非金属性比W元素的非金属性强

D   X      W Y   R

    Z  

解析： X为 N 元素、W为 P元素、 Y为 S元素、 Z为 Br 元素、 R为 Ar 元素，故 A 、 B 、 C 选项均错。

谢谢大家！ 同学们再见！