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1、2009届高三化学第一轮复习教案基本概念和基本理论：元素周期律和周期表- 2009届高三化学第一轮复习教案基本概念和基本理论:元素周期律和周期表 元素周期律和周期表 一、备考目标: 1、掌握元素周期表的结构、元素周期律 2、 学会用等量代换原理寻找等电子微粒 3、比较各种简单微粒半径的大小. 4、理解原子结构与元素周期律和周期表之间的内在联系。 二、要点精讲 (一)元素周期表的结构: (1)周期:具有相同电子层的一系列元素列为一个周期: 周期序数,原子核外电子层数 (2)族:具有相同最外层电子数(主族)或价电子数(副族)的一系列元素称为一族. 元素种数 第一周期 (2种) 三个短周期?第二周期
2、(8种) 第三周期(8种) 七个周期第四周期(18种) 元 ?第五周期(18种) 素三个长周期? 第六周期(32种) 周 - 一个不完全周期 第七周期(21种) 期 七个主族(? - ?A) A表 ?七个副族(? - ?B) B 一个八族(?)(含3个纵行) 一个零族(稀有气体) 主族元素:由长、短周期元素组成的族. 主族序数,最外层电子数,元素最高正化合价 (非金属元素:8,|负化合价|). 或 (非金属元素: 最高正化价+|负化合价| = 8 零族元素: 原子最外层电子已达稳定结构,故稀有气体在通常情况下难以发生化学反应:但与F2可在一定条件下反应，生成如XeF4等化合物，所以其惰性是相对
3、的。 副族元素:全部由长周期元素组成的族. 副族序数,价电子数,最高正化合价 价电子:用来参与化学反应的最外层电子以及次外层或倒数第三层的部分电子. (二)性质递变规律: (1)同周期元素递变性: Na Mg Al 与冷水反应: 剧烈 缓慢 与热水反应: 更剧烈 明显且溶液呈碱性 ， 与H(酸溶液)反应: 很剧烈 剧烈 - 较为缓和 Mg(OH)2 Al(OH)3 ，2，3， 与酸(H)反应: 可溶(Mg(OH)2，2H,Mg，2H2O) 可溶(Al(OH)3，3H,Al，3H2O) , 与碱(OH)反应: 不溶 可溶(Al(OH)3，OH,AlO2，2H2O) Si P S Cl 与H2化合
4、条件 高温下，很少部分化合 高温 加热 光照或点燃 氢化物稳定性 极不稳定 不稳定 较不稳定 稳定 最高氧化物 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 及其水化物 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强的酸(水溶液中) 结论: Na Mg Al Si P S Cl 金属性逐渐减弱, 非金属性逐渐增强 (2)同主族元素递变性: 族 ?A ?A ?A ?A ?A ?A ?A O 非金属性逐渐增强 非 稀 金 有 属 气 性 体 - 逐 元 渐 素 增 强 (三)构、位、性的相互关系 性 质 位同化学性质同 位近化学性质近 主族最外层电子数,最高正价(除O、
5、F) 主族序数,最外层电子数周期序数,电子层数 (四) (五)比较微粒半径的大小 无论是原子还是离子(简单)半径，一般由原子核对核外电子的吸引力及电子间的排斥力的相对大小来决定.故比较微粒半径大小时只需考虑核电荷数、核外电子排斥情况.具体规律小结如下: 1. 核电荷数相同的微粒，电子数越多，则半径越大.即同种元素: 阳离子半径,原子半径,阴离子半径 +-2+3+ 如:H,H,H; Fe,Fe ,Fe +- Na,Na; Cl,Cl 2. 电子数相同的微粒，核电荷数越多则半径越小(即具有相同电子层结构的微粒， 核电荷数越大，则半径越小(如: (1)与He电子层结构相同的微粒: - -+2+ H,
6、Li,Be (2)与Ne电子层结构相同的微粒: 2-+2+3+ O,F,Na,Mg,Al (3)与Ar电子层结构相同的微粒: 2-+2+ S,Cl,K,Ca 3. 电子数和核电荷数都不同的微粒: (1)同主族的元素,无论是金属还是非金属,无论是原子半径还是离子半径从上到下递增. (2)同周期:原子半径从左到右递减.如Na,Cl (3)同周期元素的离子半径比较时要把阴阳离子分开.同周期非金属元素形成的阴离子 +-半径大于金属元素形成的阳离子半径.如Na,Cl 如第三周期,原子半径最小的是Cl,离子半径最小的是Al (4)如既不是同周期,又不是同主族,比较原子半径时,要寻找到合适的中间者. 如Ge
7、、P、O的半径大小比较，可找出它们在周期表中的位置，( )中元素为中间者. (N) O (Si) P Ge 因为Ge,Si,P,N,O,故Ge,P,O (六)周期表的应用: (1)根据周期表中的位置寻找元素及新物质(农药、半导体、 - 催化剂等) (2)预测元素的性质: ? 比较不同周期，不同族邻位元素的性质; ? 推知未知元素的某些性质; (3)判断气态氢化物的分子构型和分子极性: ? 第?A族:RH4正四面体，非极性分子 ? 第?A族:RH3三角锥形，极性分子，NH3溶于水呈弱碱性 ? 第?A族:H2R折线形(V型)，极性分子，水溶液呈弱酸性(除H2O) ? 第?A族:HR直线形，极性分子
8、，水溶液呈强酸性(HF为弱酸) 三、知识点小结 1、等电子微粒 2、比较各种微粒半径的大小 3、推断元素在元素周期表的位置 3+ 典题分析: 例1、(2008四川)下列叙述中正确的是( ) A(除零族元素外，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(除点周期外，其他周期均有18个元素 C(副族元素中没有非金属元素 D(碱金属元素是指?A族的所有元素 - 解析:本题考查了元素周期表的有关知识。因为O、F无正价，所以A错误;在元素周期表中，只有第4、5周期为18种元素，第6、7周期有32种元素，所以B错误;所有的副族元素和第?族为金属元素，所以C正确;碱金属不包括第?A的氢元素，
9、所以D错误。 答案:C 例2、(2008四川) X、Y、Z三者均为短周期元素，已知X元素有一种同位素不含中子，Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Z元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列化学式?XYZ3、?X2YZ2、?X2YZ3、?X2Y2Z2、?X2Y2Z4、?X4Y2Z2中，并非都存(在的一组分子是 ( A(? B(? C(? D(? 解析:X元素有一种同位素不含中子，则X元素为H元素;Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，根据核外电排布规律，可知Y元素原子核外共有2个电子层，电子数分别为2、4，即Y元素为C元素;Z元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，
10、即Z元素为O元素。所以这三种元素组成的物质就是碳元素的含氧酸和含氧衍生物，碳元素的 含氧酸有:无机酸碳酸H2CO3，含氧衍生物有很多，其中题目中的?X2YZ2为甲酸、?X2Y2Z2为乙二醛、?X4Y2Z2为醋酸(或乙酸)。因此根据题意答案为A选项。 答案:A 例3、(2008山东卷)下列说法正确的是( ) - A(SiH4比CH4稳定 2-B(O半径比F的小 C(Na和Cs属于第?A族元素，Cs失电子能力比Na的强 D(P和As属于第?A族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱 解析:选项A中C与Si属于同主族元素，其氢化物的稳定性逐渐减弱，即CH4比SiH4 2,稳定;选项B中O与F的电子层
11、结构相同，根据电子层相同，核电荷数小的，离子半径大， 2,所以O半径大于F半径;选项C中Na与Cs同主族，随着核电荷数的增大，原子失去电子的能力逐渐增强，即失去电子的能力:Cs,Na;选项D中根据同主族元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强，所以酸性:H3PO4,H3AsO4。 答案:C。 例4(2008广东卷)下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是( ) ?原子序数为15的元素的最高化合价为，3 ?A族元素是同周期中非金属性最强的元素 ?第二周期?A族元素的原子核电荷数和中子数一定为6 ?原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期?A族 A(? B(? C(? D(
12、? 解析:?中最外层电子数为5，所以它的最高价为，5;?C原子的核电荷数为6，由于C元素存在同位素原子，所以中子数就不一定 - 为6。 答案:C 3+2,例5、已知1,18号元素的离子aW、bX、cY、dZ都具有相同的电子层结构，下列关系正 确的是( ) 2,A、质子数c>b B、离子的还原性Y>Z C、氢化物的稳定性H2Y>HZ D、原子半径X<W 3+2,解析:因aW、bX、cY、dZ具有相同的电子层结构，则有a-3=b-1=c+2=d+1，故质子 数c<B< SPAN>，离子 2,的还原性Y>Z，氢化物的稳定性H2Y<HZ< S
13、PAN>，原子半径X>W 。答案:B 例6、同主族两种元素原子的核外电子数的差值可能为( ) A(6 B(12 C(26 D(30 解析:根据周期表的结构可知:第1、2、3、4、5、6、7、?周期所包含的元素种类数依次为2、8、8、18、18、32、32?，同一主族的两种元素的原子序数相差等于2、8、8、18、18、32、32之某一个数或相邻几个数之和。A、B项明显不对，对C项:26=8+18;而D项中的30不能用2、8、8、18、18、32、32相邻几个数组成。答案:C 例7、R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素， - 下列说法一定正确的是(m、n均为正整数) (
14、 ) A(若R(OH),为强碱，则W(OH),，,也为强碱 B(若H,XO,为强酸，则Y是活泼非金属元素 C(若Y的最低化合价为,2，则,的最高正化合价为，6 D(若X的最高正化合价为，5，则五种元素都是非金属元素 解析:根据同一周期元素性质递变规律可知:同周期从左至右(除第一周期)，原子半径随原子序数的递增而减小(稀有气体除外)，金属单质熔点递增，非金属单质熔点递减; 元素的金属性递减，非金属性递增;金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性递减，非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性递增;因R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，若R(OH),为强碱，则W(OH),，,不一定为强碱
15、，若H,XO,为强酸，则Y必定是活泼非金属元素;若Y的最低化合价为,2，则,的最高正化合价应为，7;若X的最高正化合价为+5，则R可以是Al;故A、C、D错，答案B 例8、下列叙述正确的是 ( ) A(同一主族的元素，原子半径越大，其单质的熔点一定越高 B(同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子 C(同一主族的元素的氢化物，相对分子质量越大，它的沸点一定越高 D(稀的气体元素的原子序数越大，其单质的沸点一定越高 解析:本题涉及元素周期律的同主族、同周期、氢化物、稀有气 - 体等方面。同周期元素的半径递变从周期表左往右依次减小，但单质分别属于金属晶体(Li)，原子晶体(C)，分子晶体(O2)
16、变化规律完全不同。同主族元素从上往下，半径不断变大，碱金属，卤素，碳族元素的单质熔点变化都不相同，碱金属全体减小，卤素增大，而碳族前半族和后半族递变规律不同。同周期，半径越往右越小，越往非金属变化，越难失去电子。同主族的氢化物，由于有氢键的作用，H2O的沸点比H2S高。但相对分子质量后者大。D虽有“一定”这样的绝对的说法，但由于惰性气体单质晶体结构相同，却是正确的。 2-2-例9、SO4和 S2O8结构中，硫原子均位于由氧原子组成的四面体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。下列说法正确的是( ) A( A(SO4的电子式为 2-2-2- B(S2O8中没有非极性键 2-2-C(S2
17、O8比SO4 稳定 D(S2O8有强氧化性 解析:以原子结构为切入点，考查有关微粒的结构，由每个原子最外层电子数?画电子 2-2-式?推出结论。SO4的电子式应用中括号并表明电荷数，因S2O8中有过氧非极性键而表现 2-2-出强氧化性，因而S2O8不如SO4 稳定。 答案:D 例10、 下列各组元素递变情况错误的是( ) A. Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 - B. P、S、Cl元素最高正化合价依次升高 C. N、O、F原子半径依次增大 D. Na、K、Rb的金属性依次增强 解析:根据元素周期律可知，随原子序数递增，元素原子的核外电子排布、原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属
18、性呈现周期性变化。 答案:C 例11、若短周期中的两种元素可形成原子个数比为2:3的化合物，则这两种元素的原子序数之差不可能是( ) A. 1 B. 3 C. 5 D. 6 解析:根据化合物的形式确定形成化合物元素原子序数之差的可能性，是高考中一个重要的考点。可根据经验法求解，也可举出常见的实例求解。 解法一:经验法:除?B、?族、N元素、少数具有多种奇偶数的元素外，若原子序数是奇数(偶数)，则处于奇数(偶数)族，主族元素最外层电子数也是奇数(偶数)，具有奇数(偶数)价。按此规律，原子个数比为2:3时，可形成化合物X2Y3或X3Y2，价数之差 为奇数，原子序数之差也是奇数。 解法二:举例法:短
19、周期元素能形成X2Y3或X3Y2的化合物有:?A与?A族元素、?A和?A族元素(显?3价)，?A和?A族元素(N2O3)，有关元素的原子序数为4Be、5B、7N、8O、12Mg、13Al、15P、16S，N2O3:原子序数差1;Al2S3、Be3N2等原子序数差3; - Mg3N2、Al2O3;原子序数差5，无差值为6的化合物。 答案:D 例12、已知?A、B、C、D四种物质均含元素X，有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增。 ? X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。 ? 室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C。 ? 化合物D受热催化分解，可制得元素Y
20、的单质。 (1)元素X是 ，Z是 。 (2)写出?中反应的化学方程式: 。 (3)写出?中反应的化学方程式: 。 解析:这是一道综合题。由?、?可知X是非金属元素，?说明A处于中间价态，初步判断是?A族元素，在已学知识中，Cl2+碱?Cl?ClO，含有Cl的物质KClO3受热分解可制得比Cl的原子序数小的元素Y单质O2。 答: (1)Cl K (或写氯、钾) (2)Cl2?2KOH?KCl?KClO?H2O ? MnO2 (3)2KClO32KCl?3O2? 演练提高 一、选择题 1(短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如右图，其中正 - 确的是 A(Z一定是活泼金属元素 B(X的最高价氧
21、化物的水化物是一种强酸 C( 1molY 的单质跟足量水反应时，发生转移的电子为2mol D(由Z单质形成的晶体属于分子晶体 2(第二周期的元素与氢元素所形成的常见分子或离子中，电子总数为10的有 A(6种以上 B(5种 C(4种 D(3种 3(第三周期元素R，它的最外层达到饱和时所需电子数小于次外层和最内层电子数之差， 并且等于最内层电子数的正整数倍，则关于R的正确说法 ?常温下能稳定存在的R的氧化物都能与NaOH溶液反应; ?R的最高价氧化物对应水化物都是强酸; ?R的单质固态时属于同一类型的晶体; ?R 的气态氢化物都能受热分解。 A(仅? B(? C(? D(? 4(下面的推断，错误的
22、是 A(铍是一种轻金属，它的氧化物的水化物可能具有两性 B(砹是一种有色固体，HAt很不稳定，AgAt是有色难溶于水且感光性很强的固体 C(硫酸锶(SrSO4)是难溶于水和盐酸的白色固体 D(硒化氢(H2Se)是无色、有毒，比H2S稳定的气体 - 5(下列有关物质性质的比较顺序中，不正确的是 +2+3+A(热稳定性:HF,HCl,HBr,HI B(微粒半径:K,Na,Mg,Al C(酸性:HClO4,H2SO4,H3PO4,H2SiO3 D(熔点:Li,Na,K,Rb 6(下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是 A(NaF B(MgI2 C(BaI2 D(KBr 7(在F、P、Si、F
23、e这四种元素中，每种元素都有某些方面区别于其它三种元素，若从中选 出氟元素，选择的理由正确的是 A(最高价氧化物对应水化物酸性最强 B(单质与冷水反应最剧烈 C(单质固态时为分子晶体，熔、沸点较低 D(在氧化物:OF6，P2O5，SiO2，Fe2O3中，OF6最稳定 8(已知aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-均是具有相同电子层结构的短周期元素形成的简 单离子，下列叙述正确的是 A(原子半径C,D,A,B B(原子序数b,a,c,d C(离子半径D,C,A,B D(单质的还原性A,B,C,D 9(下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 A(六氟化氙(XeF6) B(次氯
24、酸(HClO) C(氯化硫(S2Cl2) D(三氟化硼(BF3) - 10(在元素周期表短周期中的X和Y两种元素可组成化合物XY3，下列说法正确的是 A(XY3晶体一定是离子晶体 B(若Y的原子序数为m，X的原子序数一定是m?4 C(X和Y可属同一周期，也可属于两个不同周期 D(XY3一定不属于同一主族 二、非选择题 11(a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构 特点如下: 3、学习并掌握100以内加减法(包括不进位、不退位与进位、退位)计算方法，并能正确计算;能根据具体问题，估计运算的结果;初步学会应用加减法解决生活中简单问题，感受加减法与日常生活
25、的密切联系。其中b的离子半径大于e的离子半径;d是由极性键构成的四原子极性分子;c与f可 形成共价型g分子。 试写出: (1)a微粒的结构示意图_; (2)b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为(用化学式表示)_,_; (3) d溶于水的电离方程式_; (4)g微粒所构成的晶体类型是_; (5)c微粒是_，f微粒是_(用化学式表示)。 tan112(A、B、C、D是4种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中A、C及D、B分别是同主族元素，又知B、D两元素的原子核中 - 1. 仰角:当从低处观测高处的目标时，视线与水平线所成的锐角称为仰角质子数之和是A、C两元素原子中质子数和的
26、2倍，这4种元素的单质中有2种气体，2种固体。 (1)写出元素符号:A_，C_。 (2)写出2种均含A、B、C、D四种元素的化合物相互反应逸出气体的化学方程式_。 (3)用A元素的单质和B元素的单质可以制成电池，电池中装有浓KOH溶液，用多种的惰性电极浸入KOH中，两极均有特制的防止气体透过隔膜，在一极通入A的单质，另一极通人B的单质，通入B单质的一极电极反应方程式是:_。 答案 说明：根据垂径定理与推论可知对于一个圆和一条直线来说，如果具备：一、选择题 点在圆上 d=r;1(C 2(A 3(C 4(A、D 5(A、D 6(B 7(B 8(B、C 9(C 10(C 二、非选择题 tan111( cos(2)NaOH,Mg(OH)2 定理: 不在同一直线上的三个点确定一个圆. （尺规作图）(4)分子晶体 (5)OH- H3O+ 二次函数配方成则抛物线的12(1)H，Na (2)NaHSO4+NaHSO3=Na2SO4+SO2?+H2O 二次函数配方成则抛物线的(3)O2+4e+2H2O?4OH