高中化学必修二 元素周期表及其应用讲解

(3)元素周期表与原子结构的两个重要关系：
元素周期表周期序数＝ 主族序数＝
电子层数 最外层电子数
原子结构
例如：氧原子结构示意图
第 ⅥA 族。
，氧元素的位置：第 2 周期，
1．由1～20号元素的原子序数确定元素的位置 (1)流程：原子序数―→画出原子结构示意图―→确 定位置。 (2)应用关系：电子层数＝元素周期数，最外层电子 数＝主族序数。 (3)注意事项：周期数可用阿拉伯数字书写，主族用 “A”表示。模式：第××周期，第××A族。
(2)所有过渡元素(包括副族和第Ⅷ族)全为金属元素。 (3)第ⅢB族所含元素种类最多，第ⅣA族元素形成化 合物种类最多。
1．下列叙述中正确的是
()
A．除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等
于该元素所属的族序数
B．除短周期外，其他周期均有18种元素
C．副族元素没有非金属元素
D．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
Za＋上一周期元素种类数 第ⅠA族、ⅡA族 Z(b)＝Za＋下一周期元素种类数 第ⅢA～ⅦA族
1．在元素周期表中，第3、4、5、6周期元素的数目分别
是
()
A．8、8、18、32
B．8、18、18、32
C．8、18、18、18
D．8、8、18、18
解析：第3周期的原子序数从11～18，共8种元素；第4
解析：选项A中Li、Na、Cs均为同一主族元素(ⅠA)，这三 种元素的金属性渐强，所以它们的氢氧化物的碱性递增； 选项B中Ba、Ca、Mg均为同一主族元素(ⅡA)，这三种元素 的金属性渐弱，所以它们的氢氧化物的碱性也依次减弱； 选项C中Ca与K处于同一周期，Ca与Ba又处于同一主族， 元素的金属性：K>Ca、Ba>Ca，不成规律不能比较；选项 D中Al、Mg、Na均处于同一周期，这三种元素的金属性渐 强，则它们的氢氧化物的碱性也逐渐增强。 答案：B
C．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强
D．同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低
[解析] 同位素原子的质子和电子数都一样多，中子数不 同，A错误；同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐 渐减小；同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，B正确；同 主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其氢化物的稳定性逐 渐减弱，C错误；第ⅦA族中的卤素单质在常温常压下，F2为 气体、Cl2是易液化的气体、Br2为液体，I2为固体，从上到下 单质的熔点逐渐升高，D错误。
解析：A项中F的最高化合价为0价，与族序数不相等；B项
中6、7周期所含元素种数均不是18种；D项中H不属于碱金
属元素。
答案：C
[例2] (2011·天津高考)以下有关原子结构及元素周期律的
叙述正确的是
()
A．第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B．同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小
[例3] [双选题](2012·广东理综，有改动)如图是部分短周 期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是 ( )
A．原子半径：Z>Y>X B．气态氢化物的稳定性：R>W C．WX3和水反应形成的化合物具有弱酸性 D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
[解析] 由图表中各元素的化合价及原子序数由左到右依 次增大等信息，可以判断X为O，Y为Na，Z为Al，W为S，R 为Cl。原子半径为Na>Al>O，A项错误。Cl元素的非金属性大 于S元素，则HCl的稳定性强于H2S，B项正确。SO3与水发生 反应生成H2SO4，H2SO4是强酸，C项错误。Na、Al元素的最 高价氧化物对应的水化物分别为Na(OH)、Al(OH)3，Al(OH)3 为两性氧化物，能与NaOH反应，D项正确。
化物与W最高价氧化物 水 化物反应的离子方程式。
(2)Al(OH)3＋3H＋=== Al3＋＋3H2O。
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2．由元素的位置确定原子序数的两种情况 (1)同一周期第ⅡA族、ⅢA族元素的原子序数关系： 设同周期第ⅡA族、ⅢA族元素的原子序数分别为x、y，则有： y＝x＋1 …………第2,3周期 y＝x＋11 …………第4,5周期 y＝x＋25 …………第6周期 (2)同主族上、下相邻两元素的原子序数关系： 设同主族上、下相邻两元素的原子序数分别为Z(a)、Z(b)，则有：
1.元素“位、构、性”的关系
(1)最外层有1个电子―→可能是第ⅠA族元素或副族元 素―→可能为非金属(H)或金属；
(2)最外层有2个电子―→可能是第ⅡA族或零族或副族 元素―→可能为稀有气体(He)或金属；
(3)最外层电子数(x)3≤x<8―→一定为主族元素―→可 能为金属元素或非金属元素；
(4)最外层电子数比次外层电子数多的元素―→一定为 第2周期元素―→可能为金属或非金属元素。
[答案] BD
灵活应用元素的“位、构、性”关系解答题目 元素的“位、构、性”即元素的位置、原子结构、元 素的性质三个“量”中知一可推其二。
提示：(1)五种元素 的离子分别为O2－、 Na＋、Al3＋、S2－、 Cl－，其中，Al3＋ 半径最小。
(1)例3种五种元素形成的简 单离子中，半径最小的是哪种 (写离子符号)? (2)写出Z元素最高价氧化物的水
2．下列关于卤素及其化合物的叙述错误的是
()
A．非金属性：F>Cl>Br>I
B．单质氧化性：F2>Cl2>Br2>I2 C．氢化物稳定性：HF>HCl>HBr>HI
D．沸点：F2>Cl2>Br2>I2 解析：卤素单质的常温状态分别为：F2和Cl2为气态，Br2为 液态，I2为固态，沸点由高到低顺序应为：I2>Br2>Cl2>F2。 答案：D
专 题
第 一 单
第 三 课
1 元时
晨背关键语句 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练
知识点一 知识点二 知识点三
考向一 考向二 考向三 随堂基础巩固
课时跟踪训练
1．元素周期表结构的几个数据： (1)7个周期，各周期的元素种数分别为2,8,8,18,18,32； (2)18个纵行，16个族(7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族， 1个零族)。 2．元素周期表中的几个关系： (1)周期序数＝电子层数； (2)主族序数＝最外层电子数＝最高正化合价＝8－|最 低负价|
4．同周期、同主族元素性质的递变规律
同周期(从左向右) 同主族(从上而下)
电子层数
相同
增多
原子结构 最外层 电子数
增多
相同
原子半径
元素主要化合价
得失电子 得电子 的能力 失电子
金属性与 金属性 非金属性 非金属性
同周期(从左向右)
同主族(从 上而下)
减小
增大
最高正价：＋1→＋7 最高正价＝
最低负价：－4→－1 主族序数
[解析] 选项A正确。ⅡA族元素的原子最外层电子数 均为2，但He及一些过渡金属元素如Fe、Zn等元素的最外 层电子数也为2，故B不正确。第ⅠA族包括氢(非金属)和碱 金属元素，选项C正确。第三纵行是ⅢB族，包括镧系元素 和锕系元素共32种元素，故含有的元素种类最多，D正确。
[答案] B
(1)7个主族中只有第ⅡA族全为金属元素，第ⅦA族全 为非金属元素，其余5个主族既有金属元素，又有非金属 元素。
3.结构 (1)周期(即横行)：
类别 周期序数 起止元素
短周
1
期
2
3
4
长周 5
期
6
7
1H～2He 3Li～10Ne 11Na～18Ar 19K～36Kr 37Rb～54Xe 55Cs～86Rn
87Fr～
包括元素种数 核外电子层数
2
1
8
2
8
3
184Leabharlann 18532
6
26(未满)
4
(2)族( 18 个纵行， 16 个族)：
3．在周期表中金属和非金属分界线附近能找到 ( ) A．制农药的元素 B．制半导体的元素 C．制催化剂的元素 D．制耐高温的合金材料的元素 解析：在周期表中金属与非金属分界线附近的元素既 有金属性，又有非金属性，可用作半导体材料。 答案：B
[例 1] 下列关于元素周期表的叙述中不．正确的是 ( ) A．元素周期表中共有 7 个横行和 18 个纵行 B．原子最外层电子数为 2 的元素属于ⅡA 族元素 C．第ⅠA 族并不是所有元素都是金属 D．第三纵行含有的元素种类最多
3．元素周期表中元素性质递变规律： (1)同周期，自左→右，元素金属性减弱，非金属性 增强，原子半径减小； (2)同主族，自上→下，元素金属性增强，非金属性 减弱，原子或离子半径增大。
1．编排依据 元素周期表是 元素周期律 的具体表现形式。 2．编排原则
横行 纵行
定量 电子层数 最外层电子数
递变量 从左到右 原子序数 递增 从上到下 电子层数 递增
周期的原子序数从19～36，共18种元素；第5周期的原
子序数从37～54，共18种元素；第6周期的原子序数从
55～86，共32种元素，其中包含镧系元素。
答案：B
1．同周期 (左→右)
ⅠA ………………→ ⅦA
电子层数 相同 ，核电荷数增多，最外层电子数增多 ； 原子半径 减小 ，失电子能力 减弱 ，得电子能力 增强 。
元素金属性 减弱 非金属性 增强
2．同主族(上→下) 结构：最外层电子数 相同 ，核电荷数增多，电子层 数 增多
性质：原子半径 增大，失电子能力 增强，得电子能 力减弱
元素金属性 增强 非金属性 减弱
3．金属元素和非金属元素的分区 (1)分界线：
(2)规律： ①金属性最强的元素为 Cs (除放射性元素)； ②非金属性最强的元素为 F ； ③分界线附近的元素既表现出一定的 金属性 ，又表现 出一定的 非金属性 。