第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律

第二節(jié)元素周期律

由于第一節(jié)內(nèi)容后連的比較多，所以這一節(jié)內(nèi)容就是個概念形成和具

體應(yīng)用的一節(jié)，所以內(nèi)容較少，結(jié)合上一節(jié)內(nèi)容一起看才能體會元素

周期表和元素周期律的真正含義

一、粒子半徑大小的比較

影響粒子半徑大小的因素有：

①電子層數(shù)的多少；

②原子核對核外電子的吸引力的大小；

③核外電子的多少。

(1)同周期、同主族原子半徑的比較

①同一周期，從左到右，核電荷數(shù)依次增大，

原子半徑依次減小。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>7-(Si)>r(P)>/-(S)>r(CI)o

②同一主族，自上而下，電子層數(shù)依次增多，

原子半徑依次增大。如r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)。

(2)任意簡單粒子半徑的比較

①先看電子層數(shù)，層多徑大，如r(Cl)>r(O)。

②電子層數(shù)相同時看核電荷數(shù)，荷少徑大，

如『)>r(Na+)。

③電子層數(shù)、核電荷數(shù)都相同時看電子數(shù)，

電子數(shù)多的半徑大，如r(C「)>r(Cl)、r(Fe2+)>r(Fe3+)<.

對點(diǎn)練習(xí)1

(2020.天津?qū)氃g區(qū).北大寶抵附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校高三月考)已知X+、丫2+、Z、W?一四種離子均具

有相同的電子層結(jié)構(gòu)下列關(guān)于X、Y、Z、W四種元素的描述，不正確的是

A.原子半徑：X>Y>Z>WB.原子序數(shù)：Y>X>Z>W

C.原子最外層電子數(shù)Y>X>Z>WD.金屬性X>Y,還原性：W2>Z-

二、主族元素主要化合價(jià)的確定

(1)主族元素的最高化合價(jià)=族序數(shù)(0、F除外)。

(2)非金屬元素最低負(fù)價(jià)=8一原子的最外層電子數(shù)(H除外)。

對點(diǎn)練習(xí)2

某同主族(或同周期)元素的主要化合價(jià)的變化規(guī)律如右圖所示，它們可能位于周期表

?

上

叁

化

金

H價(jià)

M

A.IA族B.HA族

C.第二周期D.第三周期

三.元素周期律的具體應(yīng)用

(1)預(yù)測未知元素的性質(zhì)

依據(jù)：同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。

如已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知未知元素磷(At)應(yīng)為有色固體，與氫難化合,

HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。

對點(diǎn)練習(xí)3

(2020.全國高一課時練習(xí))碑(As)為第四周期第VA族元素，根據(jù)元素周期表和元素周期律

的知識，下列有關(guān)推測不正確的是()

A.碑有-3、+3、+5等多種化合價(jià)

B.原子半徑：As>P

C.酸性：H3Ase)4>H2s04

D.熱穩(wěn)定性：HBr>AsH3

(2)比較元素的性質(zhì)

依據(jù)：元素周期律。

如比較H2s。4和HzSeCU的酸性強(qiáng)弱，因?yàn)镾、Se同主族，自上至下，元素的非金屬性

減弱，最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性減弱，故酸性：H2SO4>H2SeO4o

對點(diǎn)練習(xí)4

(2020.寧波市北侖中學(xué)高一期中)下列有關(guān)性質(zhì)的比較，不能用元素周期律解釋的是()

A.酸性：HC1O4>H2SO4>H3PO4B.與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物種類：K>Na>Li

C.堿性：KOH>NaOH>Mg(OH)2D.沸點(diǎn)：H2O>NH3>CH4

五、元素的“位""構(gòu)''"性”間的關(guān)系

決定

(1)原子結(jié)構(gòu)——>元素在周期表中的位置：

［最外層電子數(shù)=主族序數(shù)］

結(jié)構(gòu)位置

［電子層數(shù)=周期序數(shù)J

決定

(2)原子結(jié)構(gòu)——>元素的化學(xué)性質(zhì)

［最外層電子數(shù)越少，電子層數(shù)越多，越易失電子，金屬性越強(qiáng)

一［最外層電子數(shù)越多，電子層數(shù)越少，越易得電子，非金屬性越強(qiáng)

體現(xiàn)

(3)位置或推測原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)

(1)注意原子核外最外層有1個或2個電子，既可能是第1A族、第IIA族元素，也可

能是副族、第皿族或0族元素。

(2)鋁及其氧化物、氫氧化物都具有兩性，但錯等金屬元素與非金屬元素分界線附近的

元素的單質(zhì)及其相應(yīng)化合物不具有兩性。

(3)非金屬性最強(qiáng)的元素是F,但最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)的元素是

C1(HCIO4)?

(4)一般來說，元素的性質(zhì)越活潑，其單質(zhì)的性質(zhì)也就越活潑，但N與P卻相反，N的非金

屬性強(qiáng)于P,但N2比紅磷、白磷更穩(wěn)定/對點(diǎn)練習(xí)5

(2020?浙江高一期中)Q、W、X、Y、Z為短周期元素，Q是原子半徑最小的元素，W是

地殼中含量最高的元素,X原子的質(zhì)子數(shù)等于Z與Y的質(zhì)子數(shù)之和：Z與Y位于同一周期，

Y原子核外最外層電子比次外層多3個電子，非金屬Z的一種固體單質(zhì)可導(dǎo)電。回答下列

問題：

(1)Y、Z的元素名稱分別為、。

(2)X在周期表中的位置是,其離子結(jié)構(gòu)示意圖為；Y

與Z之間形成的化學(xué)鍵屬于。

(3)X、Y、Z三種元素原子半徑由大到小的順序?yàn)?填元素符號)；X單質(zhì)既可與

鹽酸反應(yīng)，又可溶于氫氧化鈉溶液，寫出X單質(zhì)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式

(4)化合物X4Z3遇Q?W發(fā)生反應(yīng)生成ZQ4,ZQ4的空間構(gòu)型為,請完成該反

應(yīng)的化學(xué)方程式。

五、含鋁的化合物

(1).氧化鋁

白色固體，熔點(diǎn)高(2045℃),難溶于水，是兩性氧化物。

(2).氫氧化鋁

氫氧化鋁是兩性氫氧化物，其電離方程式：

堿式電離：A1(OH)3A13++3OH-；

酸式電離：A1(OH)3H,+AlOW+HzO。

(3).AI2O3與A1(OH)3的比較

化合物氧化鋁(A12O3)氫氧化鋁[A1(OH)3]

物理性質(zhì)白色固體，熔點(diǎn)高白色膠狀物質(zhì)，難溶于水

與酸A1?O^+6H=2Al3++

Al(OH)3+3H+==A13++3H2。

化學(xué)反應(yīng)3H2O

性質(zhì)與堿AI2O3+2OH=2A10y±

A1(OH)3+OH"==AlOf+2H2O

反應(yīng)HaQ

△

加熱—

2Al(OHb—AI2O3+3H2O

3+

①A「+與氨水反應(yīng)：AI+3NH3H2O=A1(OH)31+

A1(OH)3加熱分解：

3NH4

△

②A1O2溶液中通入過量CO2氣體：

制備方法

2A1(OH)3-----A1O+

23AIO7+CO2+2H2O=A1(OH)31+HCO；

③AlCb溶液中滴加NaA10溶液:A13++3A1O+

3H2。22

6H2O=4A1(OH)3；

主要用途作耐火材料、冶煉鋁的原料制藥、凈水

對點(diǎn)練習(xí)6

（2020?周口市中英文學(xué)校高三期中）既能跟稀鹽酸反應(yīng)，又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化合

物是（）

①NaHCCh②AI2O3③A1（OH）3@A1

A.③B.①④C.②③④D.①②③

本節(jié)跟蹤練習(xí)

1.（2020.河北高碑店市.高碑店一中高一月考）已知短周期元素的離子：aA2+、bB*、cC\dD-

都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列敘述正確的是（）

A.原子半徑A>B>D>C

B.原子序數(shù)d>c>b>a

C.離子半徑C3->D->B+>A2+

D.單質(zhì)的還原性A>B>D>C

2.（2020?天津河西區(qū)?高三期中）下列敘述正確的是（）

A.沸點(diǎn)：H2Se>H2S>H2O

B.原子半徑：K>Na>Li

C.最高正化合價(jià)：Be>N>C

D.堿性:Mg（OH）2>Ca（OH）2>A1（OH）3

3.（2019?寧縣第二中學(xué)高一期中）元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性的變化的根

本原因是（）

A.元素相對原子質(zhì)量的遞增，量變引起質(zhì)變

B.元素的金屬性和非金屬性呈周期性變化

C.元素原子核外電子排布呈周期性變化

D.元素化合價(jià)呈周期性變化

4.（2020?上海市向明中學(xué)高一期中）鹵素單質(zhì)及化合物在許多性質(zhì)上都存在著遞變規(guī)律。

下列有關(guān)說法正確的是（）

A.鹵化氫的穩(wěn)定性按HF、HCkHBr、HI的順序依次減弱

B.鹵化銀的顏色按AgCl、AgBr、Agl的順序依次變淺

C.鹵素單質(zhì)的熔點(diǎn)按CL、Bn、12的順序依次減小

D.鹵素單質(zhì)與氫氣化合按Cb、Br2、12的順序由難變易

5.碳（At）屬于鹵族元素，下列關(guān)于碳（At）及其化合物具有的性質(zhì)的推測不正確的是

（）

A.單質(zhì)硬易溶于某些有機(jī)溶劑

B.AgAt是難溶于水的有色固體

C.HAtOa的酸性比HC1O&的弱

D.HAt受熱很難分解

6.（2020?貴州銅仁偉才學(xué)校高二月考）短周期主族元A、B、C、D在周期表中的位置如圖

所示，其中B是地殼中含量最多的元素，下列說法正確的是（）

AB

CD

A.元素B位于第二周期第IVA族

B.元素的非金屬性B>C

C.原子半徑D>C

D.簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性A>B

7.（2020.上海高三期末）能用于比較硫、氯兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的是

A.熔點(diǎn)：S>ChB.酸性：HC1O4>H2SO4

C.相對原子質(zhì)量：C1>SD.氧化性：HC1O>H2so3

8.（2020?浙江高二開學(xué)考試）短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如表所示,

這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21,下列關(guān)系正確的是

WX

YZ

A.原子半徑：W<XB.氣體WX可以用排空氣法收集

C.化合物熔點(diǎn)：Y2X3VYZ3D.最高價(jià)含氧酸的酸性：W<Z

9.（2020?全國高一課時練習(xí)）X、Y、Z、M、Q、R皆為前20號元素，其原子半徑與化合

價(jià)的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是（）

化合物

--M

丫Z

+3R

XQ

*>nv,_______Q一.

-1JIU原「4電

A.Q位于第三周期IA族

B.X、Y、Z三種元素組成的化合物可能是鹽或堿

C.簡單離子半徑：M>Q+>R2+

D.Z與M的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物均為強(qiáng)酸

10.（2020?沈丘縣長安高級中學(xué)高二期中）W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，位于四個不

同的主族，W、X同周期，Y、Z同周期，W、X的最外層電子數(shù)之和等于Y、Z的最外層

電子數(shù)之和。常溫下，WX2是一種能引起溫室效應(yīng)的氣體。下列說法錯誤的是

A.簡單離子半徑：Z>X>YB.一定條件下，W的氫化物可以和Z單質(zhì)發(fā)

生不同類型的反應(yīng)

C.含氧酸的酸性：Z>WD.Y分別與X、Z組成的二元化合物均為強(qiáng)

電解質(zhì)

11.（2020?安徽省蚌埠第三中學(xué)高一月考）下列敘述正確的是（）

A.堿金屬單質(zhì)中，鋰的金屬性最強(qiáng)

B.堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)的增加而升高

C.第三周期金屬元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的堿性逐漸增強(qiáng)

D.在元素周期表中金屬與非金屬的分界處可以找到半導(dǎo)體材料

12.（2020?浙江高二期中）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的最高

化合價(jià)與最低化合價(jià)的代數(shù)和為2,X的最簡單氫化物在常溫下為液體，Y的原子半徑在同

周期金屬元素中最小，Z與X同主族。下列說法正確的是（）

A.W、X、Y屬于同一周期元素

B.四種元素中W的簡單離子半徑最大

C.X的最簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強(qiáng)

D.X、Y形成的化合物能與所有的酸溶液反應(yīng)

13.（2020?浙江高一期中）2016年IUPAC將第117號元素命名為Ts（中文名"鈿'’，音tian）,

Ts是第七周期VHA族元素。下列說法中，不正確的是（）

A.Ts的最外層電子數(shù)是7

B.Ts原子原子半徑比At原子大

C.Ts在同族元素中非金屬性最弱

D.Ts易與氫氣反應(yīng)形成H?Ts,且很穩(wěn)定

14.（2019?奈曼旗實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期末）元素周期表是一座開放的“元素大廈”，元素大廈尚未

客滿。請你在元素大廈中為119號元素安排好它的房間（）

A.第八周期第IA族B.第七周期第VHA族

C.第七周期第0族D.第六周期第IIA族

15.（2020?浙江省長興中學(xué)高三月考）現(xiàn)有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外

層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍；Y與Z能形成Z?Y、Z2Y2型離子化合物，Z與T形成的Z2T

化合物能破壞水的電離平衡。五種元素的原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示。下列推斷正

確的是（）

原子序數(shù)

A.原子半徑和離子半徑均滿足：YVZ

B.簡單的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)和穩(wěn)定性排序均為：Y>T

C.最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：T<R

D.由X、R、Y、Z四種元素組成的化合物水溶液一定顯堿性

16.（2020?廣西岑溪市?高二期中）某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證酸性：H2SO4>H2CO3,設(shè)計(jì)了

如圖實(shí)驗(yàn)。

b

（1）儀器a的名稱是,應(yīng)盛放下列藥品中的__________（填字母）。

A.稀硫酸B.亞硫酸C.氫硫酸D.鹽酸

（2）儀器b的名稱是,應(yīng)盛放下列藥品中的（填字母）。

A.碳酸鈣B.硫酸鈉C.氯化鈉D.碳酸鈉

（3）儀器c中盛放的試劑是澄清石灰水，如果看到的現(xiàn)象是,

說明b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,即可證明H2s04比

H2c03酸性強(qiáng)。

17.某校化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)來探究元素周期律。該組同學(xué)為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性

的相對強(qiáng)弱，用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn)）。

占-浸有kaOH/^C

T溶液的棉花熱活塞卜

10mL1mol/L5mL0.2mol/L

1水I溶液

Br溶液

@CCL

D

實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象:

I.打開彈簧夾，打開活塞a,滴加濃鹽酸；

II.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾;

III.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時，關(guān)閉活塞a；

IV.打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b,取下D振蕩，靜置后CC14層溶

液變?yōu)樽霞t色。

請回答下列有關(guān)問題。

(I)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(2)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是o

(3)B和C儀器口放置浸有NaOH溶液的棉花的作用是。

(4)由此實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論：同主族元素從上到下，原子的得電子能力逐漸(填“減弱”

或“增強(qiáng)

18.學(xué)習(xí)了元素周期律的知識后，同學(xué)們設(shè)計(jì)了多個實(shí)驗(yàn)探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。

I.甲組同學(xué)根據(jù)元素非金屬性與對應(yīng)最高價(jià)含氧酸之間的關(guān)系，選取C、Si、S三種非金

屬元素的常見化合物，設(shè)計(jì)了如圖裝置來一次性完成同主族和同周期元素非金屬性強(qiáng)弱比較

的實(shí)驗(yàn)研究。

(1)甲組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時，A中裝H2SO4,則B,C中分別裝

BC；

(2)燒杯C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式