元素周期律及其应用-高考化学专题

考点27 元素周期律及其应用

一、元素周期律

1．定义

元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。

2．实质

元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。

3．元素周期表中主族元素性质的递变规律

内容同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 原子半径逐渐减小逐渐增大

电子层结构

电子层数相同，最外层电子数

逐渐增多电子层数逐渐增多，最外层电

子数相同

得电子能力逐渐增强逐渐减弱

失电子能力逐渐减弱逐渐增强

金属性逐渐减弱逐渐增强

非金属性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对

应水化物的酸碱性

酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强

非金属元素气态氢化物的形成及稳定性气态氢化物的形成越来越容

易，其稳定性逐渐增强

气态氢化物的形成越来越困

难，其稳定性逐渐减弱

4．元素金属性和非金属性的比较

比较金属性和非金属性的强弱，主要有以下3种方法：

（1）结构比较法

最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强；最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强。

（2）位置比较法

元素周期表金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”

非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”

按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、金属活动性顺序

Pt、Au的顺序，金属性减弱

非金属活动性顺

按F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性减弱

序

（3）实验比较法

5．微粒半径的比较

二、元素周期律的应用

1．比较不同主族、不同周期元素及化合物的性质

如金属性Mg>Al，Ca>Mg，则碱性Mg(OH)2>Al(OH)3，Ca(OH)2>Mg(OH)2，即Ca(OH)2>Al(OH)3。

2．推测未知元素及化合物的某些性质

如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。

考向一元素金属性和非金属性的比较

典例1下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是

选项事实推论

A 与冷水反应，Na比Mg剧烈金属性：Na>Mg

B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性：Ca>Mg

C SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2非金属性：S>C

t℃时，Br2＋H22HBr K＝5.6×107

非金属性：Br>I

D

I 2＋H22HI K＝43

【解析】金属元素金属性越强，其单质化学性质越活泼，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，A、B正确；非金属性越强，其单质越易与H2发生化合反应，D正确；C中SO2并不是S元素的最高价氧化物，无法以此为依据判断S、C元素的非金属性强弱，错误。

【答案】C

1．下列实验操作不能达到实验目的的是

选项实验操作实验目的

A Cl2、Br2分别与H2反应比较氯、溴的非金属性强弱

B 向MgCl2、AlCl3溶液中分别滴加氨水比较镁、铝的金属性强弱

测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4

C

比较碳、硫的非金属性强弱

的溶液的pH

D Fe、Cu分别放入稀盐酸中比较铁、铜的金属性强弱

过关秘籍

（1）通常根据元素原子在化学反应中得、失电子的难易程度判断元素非金属性或金属性的强弱，而不是根据得、失电子数的多少。

（2）通常根据最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱，而不是根据其他化合物酸性或碱性的强弱来判断。

（3）金属性是指金属原子失电子能力的性质，金属活动性是指在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。

（4）利用原电池原理比较元素金属性时，不要忽视介质对电极反应的影响。如Al−Mg−NaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极；Fe−Cu−HNO3(浓)构成原电池时，Cu为负极，Fe为正极。

考向二微粒半径大小的比较

典例1已知短周期元素的四种离子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是A．原子序数：D>C>B>A

B．原子半径：B>A>C>D

C．离子半径：C3－>D－>A2＋>B＋

D．氧化性：A2＋>B＋，还原性：C3－

【解析】A2＋、B＋、C3－、D－都具有相同电子层结构，则A、B在下一周期，为金属元素，且原子序数A>B，C、D在上一周期，为非金属元素，且原子序数D>C。A．由电子层数越多原子序数越大，同周期从左向右原子序数增大，可知原子序数为A>B>D>C，故A错误；B．电子层越多，半径越大，同周期原子序数越大，半径越小，则原子半径为B>A>C>D，故B正确；C．具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，原子序数为A>B>D>C，则离子半径为C3－>D－>B＋>A2＋，故C错误；D．金属性越强，其阳离子的氧化性越弱，金属性为B>A，则氧化性：A2＋>B＋，非金属性：CD－，故D错误。

【答案】B

2．X、Y、Z均为短周期元素，其中两种为金属元素，一种为非金属元素，其原子半径分别为

X Y Z

原子半径/nm 0.154 0.130 0.071

X、Y处于同一周期，三种元素形成的简单离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是

A．原子最外层电子数：Z>X>Y

B．三种元素可能为同周期元素

C．原子序数：Y>X>Z

D．离子半径：X>Y>Z

“三看”法快速判断简单微粒半径的大小

1．元素的性质主要表现在原子半径、主要化合价、元素的金属性、元素的非金属性等方面。下列有关元素性质的说法中正确的是

A．同一周期元素形成的简单离子的半径从左到右依次减小

B．主族元素的最高正价均等于其族序数

C．元素的非金属性、金属性与元素原子在氧化还原反应中得失电子数目的多少无关