元素周期率与元素周期表

专题六元素周期率与元素周期表【考点分析】1．掌握元素周期率的实质，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；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。

3．以上知识是高考必考内容，常以选择题、简答题和推断填空题的形式出现。

【典型例题】【例1】例1（2003上海理综）在人体所需的16种微量元素中有一种被称为生命元素的R 元素，对延长人类寿命起着重要的作用。

已知R元素的原子有四个电子层，其最高价氧化物分子式为RO3，则R元素的名称A．硫B．砷C．硒D．硅【备选1】：周期表前20号元素中，某两种元素的原子序数相差1，它们形成化合物时，原子数之比为1﹕2，写出这些化合物的化学式______________【备选2】：X、Y、Z为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别为1、4、6，则由这三种元素组成的化学式不可能是A. XYZB.X2YZC.X2YZ2D.X3YZ3【例2】下列有关物质的性质比较正确的是(1)同主族元素的单质从上到下，非金属性减弱，熔点增高(2)元素的最高正化合价在数值上等于它所在的族序数(3)同周期主族元素的原子半径越小，越难失去电子(4)元素的非金属性越强，它的气态氢化物水溶液的酸性越强(5)还原性：S2-＞Se2-＞Br-＞Cl-(6)酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3A.(1)(3)B.(2)(4)C.(3)(6)D.(5)(6)【备选1】下表是X、Y、Z三种元素的氢化物的某些性质：元素熔点/℃沸点/℃与水的反应导电性(纯液体) X -283 -162 不反应不导电Y -102 19 放热反应，形成酸性溶液不导电Z 680 / 剧烈反应，生成H2，并形成碱性溶液导电若X、Y、Z这三种元素属于周期表中的同一周期，则它们的原子序数递增的顺序是A. X、Y、ZB. Z、X、YC. Y、X、ZD. Z、Y、X【例3】(2003上海)下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别表示一种化学元素。

bh ja c f i l me gd k（1）下列（填写编号）组元素可能都是电的良导体。

①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f（2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。

核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：1．原子核对核外电子的吸引力2．形成稳定结构的倾向下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJ/mol）锂X Y失去第一个电子519 502580失去第二个电子7296 4570 1820失去第三个电子11799 6920 2750失去第四个电子9550 11600①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。

②表中X可能为以上13种元素中的（填写字母）元素。

用元素符号表示X 和j形成化合物的化学式。

③Y是周期表中族元素。

④以上13种元素中，(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。

答案：（1）①④（2）①Li原子失去1个电子后形成稳定结构，再失去1个电子很困难②a Na2O或Na2O2③ⅢA族或第三主④m解析：（1）从所给元素在周期表中的位置不难知道a、c、d、f分别为Na、Mg、Sr和Al，e处于过渡元素区也一定为金属，它们都是电的良导体；h为碳元素，其单质中的一种石墨也是电的良导体，故应选①、④两组。

（2）①锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层，1个在L层，当失去最外层的一个电子后，锂离子处于稳定结构，根据题给信息2可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量。

②由表中数据可知：X 失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量（9倍多），而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的2倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层。

结合所给的周期表知，X 应为a 即钠元素和j 即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na 2O 和Na 2O 2。

③由表中所给Y 的数据可知，Y 失去第1、2、3个电子所需能量差别不大，而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量，因此Y 元素的最外层有3个电子即为第ⅢA 族的元素Al 。

④从题目所给信息知道，原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关。

结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的m 元素已达8e －的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多。

【方法归纳】1．方法与技巧构建下列知识体系，是解决问题的关键。

（1）位置、结构、性质之间的关系元素性质 同周期元素（左→右） 同主族元素（上→下）最外层电子数 逐渐增多（1e —→8e —）相同 原子半径 逐渐减小逐渐增大主要化合价 最高正价逐渐增大（＋1→＋7） 最低负价＝－(8－主族序数) 最高正价、最低负价相同 最高正价＝主族序数 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强非金属元素气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强2．解题注意点 原子结构 元素周期表中的位置元素的性质 质子数＝原子序数 电子层数＝周期数 最外层电子数＝主族序数 最外层电子数、原子半径决定元素性质 同周期：递变 同主族：相似、递变（1）类比法与归纳法是本专题常用科学方法，但其结论未必正确。

（2）穷尽法、特殊物质列举法可以帮助我们解决一些推理问题。

3．命题趋向今后的题型将可能向多角度、多层次、多方位的方向发展。

将元素周期率与元素周期表知识与元素化合物知识相结合，进行定性推断、归纳总结、定量计算等。

【专题训练A】1.（2003年全国理综，15）根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确．．．的是A.K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等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.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D.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2. (2004江苏)X、Y是元素周期表ⅦA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3．(2004广东高考)下列有关碱金属铷(Rb)的叙述中，正确的是A、灼烧氯化铷时，火焰有特殊颜色B、硝酸铷是离子化合物，易溶于水C、在钠、钾、铷三种单质中，铷的熔点最高D、氢氧化铷是弱碱4．（05广东）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XY5．（05全国卷Ⅲ）同一主族的两种元豢的原子序数之差不可能．．．是A．16 B．26 C．36 D．466．（05全国卷Ⅱ）下列说法正确的是A．常温常压下，只有一种元素的单质呈液态B．周期表中所有元素都有从自然界中发现的C．过渡元素不全是金属元素D．常温常压下，气态单质的分子都是由非金属元素的原子形成的7．（05全国卷I ）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8．（05江苏）A 、B 、C 、D 四种短周期元素的原子半径依次减小，A 与C 的核电荷数之比为3∶4，D 能分别与A 、B 、C 形成电子总数相等的分子X 、Y 、Z 。

下列叙述正确的是 A ．X 、Y 、Z 的稳定性逐渐减弱 B ．A 、B 、C 、D 只能形成5种单质C ．X 、Y 、Z 三种化合物的熔沸点逐渐升高D ．自然界中存在多种由A 、B 、C 、D 四种元素组成的化合物 9．（05北京）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 的氢化物的沸点比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 10．（05广东）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XY11． (2004上海高考25)右表是元素周期表一部分ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA1 ①2 ② ③ ④ ⑤ ⑥ 3⑦⑧⑨⑩(1)表中元素⑩的氢化物的化学式为 ，此氢化物的还原性比元素⑨的氢化物的还原性 (填强或弱)。

(2)某元素原子的核外次外层电子数比最外层电子数少3，则该元素的元素符号是 ，其单质的电子式为 。

(3)俗称为“矾”的一类化合物通常含有共同的元素是 。

(4)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如元素③与元素⑧的氢氧化物有相似的性质。

写出元素③的氢氧化物与NaOH 溶液反应的化学方程式族周 期又如表中与元素⑦的性质相似的不同族元素是（填元素符号）。

答案：（1）HCl 弱（2）N；（3）H、O、S（4）Be(OH)2＋2NaOH →Na2BeO2＋2H2O；Li【专题训练B】1．在元素周期表中，同族元素的单质在常温下有气态、液态、固态的是（）A．ⅠA族B．ⅤA族C．ⅥA族D．ⅦA族2．有人认为在元素周期表中，位于ⅠA族的氢元素，也可以放在ⅦA族，下列物质能支持这种观点的是（）A．HF B．H3O＋C．NaH D．H2O23．周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是（）A．电子数B．最外层电子数C．电子层数D．次外层电子数4．下列叙述正确的是（）A．同主族金属的原子半径越大，熔点越高B．稀有气体原子序数越大，沸点越高C．分子间作用力越弱，分子晶体的熔点越低D．同周期元素的原子半径越小，越易失去电子5．1999年1月，俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素的一种同位素，该同位素原子的质量数为298。