第3课时元素周期表和元素周期律的应用
一、元素的金属性和非金属性
1．元素周期表的分区
2．分界线附近元素的性质
既能表现出一定的________，又能表现出一定的________。
3．元素金属性和非金属性的递变
二、元素的化合价与元素在周期表中的位置之间的关系
1．主族元素最高正化合价(O、F除外)＝__________＝________。
2．金属元素____负化合价，________形成简单的阴离子；非金属元素(除氢外)，________形成简单的阳离子。
3．非金属元素的化合价
(1)最高正价(O、F除外)等于原子所能失去或偏移的________________。
(2)最低负价等于使它达到________稳定结构所需得到的电子。
(3)最高正价与最低负价绝对值之和等于____。
三、元素周期表和元素周期律的应用
1．根据元素在周期表中的位置推测其____________和______。
2．根据元素的__________推测它在周期表中的位置。
3．指导新元素的发现及预测它们的________________。
4．指导其他与化学相关的科学技术。如在周期表中____________________________，可以找到半导体材料。在____________中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。
知识点一元素的金属性和非金属性与其在元素周期表中位置的关系
1．下列关于元素周期表和元素周期律的叙述正确的是()
A．元素的性质随着相对原子质量的递增，呈周期性的变化
B．周期表中，元素族序数都等于该族元素原子的最外层电子数
C．第三周期中，随着核电荷数的递增，元素的金属性逐渐增强
D．随着核电荷数的递增，ⅦA族元素的单质熔、沸点升高，碱金属元素单质熔、沸点降低2．镭是元素周期表中第七周期ⅡA族元素，下列关于镭的性质的描述中不正确的是()
A．在化合物中显＋2价
B．单质能与水反应置换出H2
C．氢氧化物呈两性
D．碳酸盐难溶于水
知识点二元素化合价与元素在周期表中位置的关系
3．已知下列反应：Cu＋X2CuX2,2Cu＋YCu2Y,2KX＋Z22KZ＋X2。X2、Y、Z2为三种元素的单质。在Cu2Y中Y为－2价。下列关于X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱顺序正确的是()
A．HXO4＞H2YO4＞HZO4
B．HZO4＞HXO4＞H2YO4
C．HZO4＞H2YO4＞HXO4
D．H2YO4＞HZO4＞HXO4
知识点三元素周期表的应用
4．在原子序数为1～20号的元素中，将形成的相应的物质填入下列空格中：
(1)与水反应最剧烈的金属是________；
(2)与水反应最剧烈的非金属单质是________；
(3)硬度最大的单质是________；
(4)常温下有颜色的气体单质是________；
(5)氧化物对应的水化物碱性最强的是________；
(6)气态氢化物最稳定的是________；
(7)气态氢化物的水溶液酸性最强的是________；
(8)原子半径最小的元素是________；
(9)气态氢化物含氢量最高的是________；
(10)常温下既能溶于强酸又能溶于强碱的氧化物是______。
练基础落实
1．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是()
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构
D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相2．X、Y两元素是同周期的非金属元素，如果X的原子半径比Y的大，下面说法正确的是()
A．最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强
B．X的非金属性比Y的强
C．X的阴离子比Y的阴离子还原性强
D．X的气态氢化物比Y的稳定
3．下列叙述不正确的是()
A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B．硫酸的酸性比磷酸的酸性强，所以硫的非金属性比磷强
C．氟化氢是最稳定的气态氢化物
D．氢氧化铝的碱性强于氢氧化镁的碱性
4．下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是()
A．从氟到碘，其氢化物的稳定性逐渐减弱
B．因为铝原子比钠原子失去电子数目多，所以铝比钠的还原性强
C．第三周期从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强
D．氧与硫为同主族元素，氧比硫的原子半径小，氧比硫的非金属性强
5．某元素R的最高价氧化物的水化物是HnRO2n－2，则在气态氢化物中R元素的化合价是()
A．3n－10B．12－3nC．3n－4D．3n－12
6．已知Xn－、Yn＋、Z三种微粒具有相同的核外电子层结构，下列分析中正确的是()
A．离子半径大小关系是Xn－
B．Z一定是稀有气体元素的原子
C．原子序数关系是Z>Y>X
D．原子半径关系是Y
7．X、Y、Z、W四种短周期元素，若①X的阳离子与Y阴离子具有相同的电子层结构。②W的阳离子的氧化性强于同主族带等电荷数的X的阳离子的氧化性。③Z的阴离子半径大于同主族带等电荷的Y的离子半径。则这四种元素的原子序数由大到小的顺序为()
A．W>Y>X>ZB．Z>Y>W>X
C．X>Y>Z>WD．Z>X>Y>W
题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 练方法技巧——元素周期表和元素周期律的微观规律应用方法
8．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列______(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、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：
a．原子核对核外电子的吸引力
b．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－1)：
锂 X Y 失去第一个电子 519 502 580 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 11600 ①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是周期表中的______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所需要的能量最多。
练综合拓展
9．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构 T M层上有2对成对电子 X 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性 Z 元素最高正价是＋7价 (1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是__________。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，写出该微粒的电子式____________(用元素符号表示)。
(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________。
a．常温下Z的单质和T的单质状态不同
b．Z的氢化物比T的氢化物稳定
c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________，理由是_____
10．依据门捷列夫的元素周期律，人们总结如图所示的元素化学性质变化规律。
(1)该表中元素化学性质的变化表明()
A．同周期元素的性质是相似的
B．元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素
C．第ⅠA族元素的金属性肯定比同周期的第ⅡA族元素的金属性强
D．量变到一定程度时必然引起质变
(2)按照表中元素的位置，认真观察从第ⅢA族的硼到第ⅦA族的砹之间连接的一条分界线，我们能从分界线附近找到()
A．耐高温材料B．新型农药材料
C．半导体材料D．新型催化剂材料
(3)据报道，美国科学家制得一种新原子X，它属于一种新元素，116号元素(元素符号暂用X代替)，关于它的推测正确的是()
A．这种原子的中子数为167
B．它位于元素周期表中第六周期
C．这种元素一定是金属元素D．这种元素的原子易与氢化合第3课时元素周期表和元素周期律的应用
基础落实
一、
1.
2．金属性非金属性
3．减小减弱增强减弱增强增大增强减弱增强减弱
二、
1．主族序数最外层电子数
2．无不能均不能
3．(1)电子的数目(2)8电子(3)8
三、
1．原子结构性质
2．原子结构
3．原子结构和性质
4．金属和非金属的分界线处过渡元素
对点训练
1．D
2．C[镭在周期表中位于第A族，据同族元素性质相似性和递变性推得：在化合物中镭显＋2价；单质与水反应剧烈，放出H2；从上到下碳酸盐的溶解度逐渐减小，碳酸镭难溶于水；氢氧化物的碱性比Ba(OH)2强，呈强碱性。因此A、B、D正确，C不正确。]
3．B[同样条件下，X2把Cu氧化成X2，Y却把Cu氧化成2Y，所以，氧化性：X2＞Y；Z2能从KX中氧化出X2，说明氧化性：Z2＞X2，所以非金属性：Z＞X＞Y，非金属最高价氧化物对应水化物的酸性与非金属性强弱对应，所以选B。]
4．(1)K(2)F2(3)金刚石(4)F2、Cl2(5)KOH
(6)HF(7)HCl(8)H(9)CH4
(10)Al2O3、BeO
课后作业
1．B[处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错误；主族元素(F、O除外)的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B正确；H＋的最外层电子数是0，C项错误；同一主族元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质不完全相同，D错误。]
2．C[X原子半径比Y的大，说明X在Y的左边，原子序数X比Y的小，X的非金属性比Y的弱，因此最高价氧化物对应水化物的酸性X比Y的弱，X的阴离子比Y的阴离子还原性强，X的气态氢化物不如Y的稳定。]
3．D[同周期元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，同主族元素原子序数越大，元素的金属性越强。B项中原子序数PAl，则碱性Mg(OH)2>Al(OH)3，D项错误；周期表中元素分界线附近的元素既有金属性又有非金属性，其单质可做半导体材料。]
4．B[元素的金属性强弱与失去电子的多少无关，与其失去电子的能力有关，钠比铝易失去电子，金属性Na>Al，则单质的还原性钠比铝强；氧、硫同主族，原子半径越小，非金属性越强。]
5．D[化合物中元素的化合价的代数和为零，则化合物HnRO2n－2中R的化合价为：＋(3n－4)，再根据|最高正价|＋|最低负价|＝8，则其|最低负价|＝8－3n＋4＝12－3n，则气态氢化物中R的化合价为3n－12。]
6．B[题给三种微粒电子层结构相同，Xn－、Yn＋为离子，最外层电子数达到稳定结构，则Z为稀有气体元素。根据“阴上阳下”的规律可知Y在X的下一周期，故三种元素的相对位置如图：，则元素的原子序数大小关系为Y>Z>X，原子半径Y>X，对于电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，则离子半径Xn－>Yn＋。]
7．D[X、Y、Z、W四种短周期元素都可以形成简单离子，则Y和Z位于第二、三周期，由于Z的阴离子半径大于同电荷的Y离子的半径，则Z位于Y的下一周期，由于X的阳离子与Y的阴离子电子层结构相同，则X、Y的相对位置如下；W、X同主族，阳离子氧化性W>X，则原子序数WX>Y>W。]
8．(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②aNa2O或Na2O2③ⅢA④m
解析本题考查元素周期表中元素的位置及处理新信息的能力。(2)题中的①是解决后续问题的台阶，由此不难推断X是ⅠA族元素，Y是ⅢA族元素，又由于X的气态原子失去核外第一个电子所需的能量比锂少，故X只能为表中已经列出的a(Na)。正确处理和应用信息也是一种能力，处理数据信息要和化学知识结合起来。
9．(1)(2)(3)Clb
(4)H2CO3弱酸性
解析(1)从X的原子结构：“最外层电子数是次外层电子数的2倍”，且其中一种同位素可测定文物年代推知X为碳元素，其同位素符号是。
(2)因元素Y单质为双原子分子，其氢化物水溶液显碱性推出Y为氮元素，Y与H形成的YH即NH，其电子式为。
(3)Z属短周期元素，其最高正价为＋7价，则可推知Z为氯元素，它的非金属性比硫强，可以通过b来证实。
(4)从T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物看，分子为H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4，显然H2CO3的性质与其他三种不同，因只有它是弱酸。
10．(1)CD(2)C(3)AC
解析(1)根据元素周期律可知：同周期元素性质递变，同主族元素性质相似，A项错误；稀有气体元素的原子最外层电子数已达到稳定结构，既难得到电子又难失去电子，故非金属性最强的不是氦而是氟，B项错误；C项符合元素周期律正确；量变引起质变是自然界中的普遍规律。(2)在金属与非金属元素的分界线附近可找到半导体材料。(3)116号元素比118号少2，可知它位于第七周期第ⅥA族，与氧位于同一主族，根据该族元素的分布可知其为金属元素，难与H2化合。
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