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物质结构元素周期律
一、元素周期表的结构 【归纳总结】
1．元素周期表的组成：元素周期表共7个周期，可简记为“三短四长”，各周期依次有2、8、8、18、18、32、32种元素。元素周期表共18纵行16族。注意第Ⅷ族包含第8、9、10纵行。
2．元素在元素周期表中的位置描述：完整的描述格式为第n周期第m族。族序数用罗马数字表示，主族元素的族序数后标A，副族元素的族序数后标B。 【题型过关】
例题1 1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是( ) A．元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族 B．元素周期表有18个族
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素 D．短周期是第一、二、三、四周期 答案 A 解析 第ⅢB族中包含锕系与镧系元素，共有32种元素，A项正确；元素周期表中共有18个纵行，16个族，B项错误；第ⅠA族中H为非金属元素，C项错误；短周期包括第一、二、三周期，D项错误 例题2在元素周期表中的前四周期，两两相邻的5种元素如图所示，若B元素的核电荷数为a。下列说法正确的是( )
A．B、D的原子序数之差可能为2
B．E、B的原子序数之差可能是8、18或32 C．5种元素的核电荷总数之和可能为5a＋10 D．A、E的原子序数之差可能是7 二、元素、核素、同位素的关系 【概念辨析】 【题型过关】
例题3 金属钛对体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，因而有“生物金属”之称。下列有关22Ti和22Ti的说法中正确的是( )
A.22Ti和22Ti原子中均含有22个中子 B.22Ti和22Ti核外均有4个电子层 C．分别由22Ti和22Ti组成的金属钛单质互称为同位素 D.22Ti与22Ti为同一核素
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答案 B 解析 A不正确，22Ti中的中子数为26，22Ti中的中子数为28；C不正确，22Ti和22Ti组成的金属钛单质为一种物质；D不正确，22Ti与22Ti为两种核素 例题4 已知R核外有a个电子，b个中子，表示R原子符号正确的是( ) A.aR B. a－2R C. a＋2R D.a－2R 答案 C 解析 R的核外电子数是a，则质子数为a＋2，质量数为(a＋2)＋b，则R原子的符号是 a＋2R 三、元素金属性与非金属性强弱的判断 【归纳总结】
1．元素金属性强弱的判断:金属单质与水(或非氧化性酸)反应越剧烈，元素的金属性越强；最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，元素的金属性越强。
2．元素非金属性强弱的判断:单质越易与氢气化合，生成的氢化物越稳定，元素的非金属性越强；最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强；活动性较强的非金属单质可以将活动性相对较弱的非金属单质从其盐溶液中置换出来。 温馨提示：判断元素金属性和非金属性的强弱的“五注意”。
①注意不能用最外层电子数的多少判断，而应根据得失电子的难易程度。
②注意短周期中最高价氧化物的水化物呈强碱性的只有氢氧化钠，表现两性的是氢氧化铝。 ③注意短周期中最高价氧化物的水化物呈强酸性的是硝酸、硫酸和高氯酸，氟元素无正价，无含氧酸。
④注意不能根据氢化物的酸性判断元素的非金属性强弱，可根据氢化物的稳定性或还原性判断。
⑤注意不仅金属间可发生置换反应，非金属间也可以，前者体现的是还原性强弱，而后者体现的是氧化性强弱。 【题型过关】
例5 下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是( )
①HCl比H2S稳定 ②HClO的氧化性比H2SO4强 ③HClO4的酸性比H2SO4强 ④Cl2能与H2S反应生成S ⑤Cl原子最外层有7个电子，S原子最外层只有6个电子 ⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS ⑦Cl与S为同周期元素，且Cl的核电荷数比S的大 ⑧HCl的水溶液比H2S的水溶液酸性强
A．①② B．②⑤⑧ C．②⑤⑦ D．①②④
a＋b＋22＋2＋485048504850ba＋b－2a＋b＋2a＋b- 2 -word版本可编辑.欢迎下载支持.
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答案 B 解析 通过含氧酸的酸性强弱来判断元素的非金属性强弱，一定要注意是用最高价的含氧酸，②错误；⑤没有说明电子层数相同，所以⑤错误；⑦可以说明Cl与S为同周期，且Cl在S的右面，根据元素周期律，同一周期从左到右非金属性逐渐增强，所以⑦正确；用HCl、H2S比较非金属性强弱，不是比较其水溶液的酸碱性强弱，而是比较其稳定性，即⑧错误 例题6 下列叙述中，能肯定A金属比B金属活泼性强的是( ) A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少 B．A原子的电子层数比B原子电子层数多
C．1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多 D．常温时，A能从水中置换出H2，而B不能 答案 D 解析 选项A中只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，不能确定A、B的金属性强弱。选项B中指出了A、B原子的电子层数的多少，但电子层数少的不一定比电子层数多的原子的金属性弱。选项C中说明了等物质的量的A、B金属与酸反应生成H2的多少，未说明与酸反应的快慢。与酸反应生成H2多的金属活泼性不一定强。如1 mol Al比1 mol Na与足量稀盐酸反应时生成的H2多，但Al不如Na活泼。选项D正确，只有很活泼的金属在常温下才与水反应，而较活泼的金属在常温下不与水发生反应 四、元素周期律 【归纳总结】
1. 核外电子排布:随着原子序数的递增,原子的最外层电子数由1递增至8(K层为最外层时，则由1递增至2),呈周期性变化。
2．原子半径：同周期元素，随着原子序数的递增，原子半径由大到小(稀有气体元素除外)，呈周期性变化。
3．主要化合价：同周期元素，随着原子序数的递增，元素的最高正化合价由＋1递增至＋7(O、F除外)，从第ⅣA族开始有负化合价，从－4递增至－1(稀有气体元素的化合价为零),呈周期性变化。
4．同周期元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强；单质的氧化性逐渐增强；最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强；气态氢化物的稳定性逐渐增强，呈周期性变化。 5．同主族元素从上到下，元素的金属性逐渐增强；单质的还原性逐渐增强；最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强;气态氢化物的稳定性逐渐减弱，呈周期性变化。
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温馨提示：依据元素“位—构—性”关系，在具体解题过程中，必须具备以下三个方面的基础：
(1)结构与位置互推问题是解题的基础：
①掌握四个关系式：电子层数＝周期序数；质子数＝原子序数；最外层电子数＝主族序数；主族元素的最高正价＝主族序数，最低负价＝主族序数－8。
②熟练掌握周期表中的一些特殊规律，如各周期元素种数；稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；同族上下相邻元素原子序数的关系等。
(2)性质与位置互推问题是解题的关键：熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：元素的金属性、非金属性；气态氢化物的稳定性；最高价氧化物对应水化物的酸碱性；单质的氧化性、还原性。 (3)结构和性质的互推问题是解题的要素： ①最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。
②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。 ③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。 ④判断元素金属性和非金属性的方法。 【题型过关】
例7 下列结论错误的是( )
①微粒半径：K>Al>S>Cl②氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4③离子的还原性：S
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>Cl>Br>I④氧化性：Cl2>S>Se>Te⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO4⑥非金属性：O>N>P>Si
⑦金属性：Be A．只有① B．①③⑤ C．②④⑤⑥⑦ D．②④⑥ 答案 B 解析 ①中微粒半径应为S>Cl>K>Al；③中离子还原性应为S>I>Br>Cl；⑤中非金属性Cl>S>P>C，故其最高价氧化物对应水化物的酸性应为：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3；①③⑤错，故选B 例题8 下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是( ) A. e的氢化物比d的氢化物稳定 B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼 D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强 答案 解析 2－－＋3＋2－－－－- 4 -word版本可编辑.欢迎下载支持. 文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. D 表中a为Na，b为Mg，c为C，d为O，e为S，f为Cl。则A中稳定性：H2S>H2O显然是错误的，因为同主族元素从上到下氢化物稳定性逐渐减弱。B中原子半径应该是Na>Mg>S，因为同周期元素从左到右原子半径逐渐变小。上述6种元素中，a、b为活泼金属，d、e、f为活泼非金属，c的活泼性是最差的，故C错误 五、微粒半径大小比较 【归纳总结】 1．同种元素的不同微粒,核外电子数越多,微粒的半径越大。即r(阳离子) 2．同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大；同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)。 3．同主族带相同电荷的离子,电子层数越多,离子半径越大。 4．核外电子排布相同的离子，原子序数越小半径越大，即“序小径大”。 温馨提示：“三看”法快速判断简单粒子半径大小。一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。三看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。 【题型过关】 例9 下列微粒半径大小比较正确的是( ) A．Na ＋ 2＋ 3＋ 2－ B．S>Cl>Na>Al 2－－＋3＋ C．Na A．常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最低B．Y、Z阴离子电子层结构都与R原子相同 C．W的原子半径比X的小 D．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强 答案 解析 2－－＋3＋2－－＋3＋2－－＋3＋2－－＋3＋3＋2＋＋2－- 5 -word版本可编辑.欢迎下载支持.
高中化学第1章物质结构元素周期律章末复习学案新人教版必修21
