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高考化学58个考点精讲·第14讲:元素周期表

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考点14元素周期表
1.复习重点
1.周期表的结构。理解位置、结构、性质三者之间的关系。
2.依据“位—构—性”之间的关系,会进行元素推断和确定几种元素形成化合物形式。
2.难点聚焦
二、周期表
  1.位、构、性三者关系
    结构决定位置,结构决定性质,位置体现性质。
  2.几个量的关系
周期数=电子层数                                  
    主族数=最外层电子数=最高正价数
    |最高正价|+|负价|=8
  3.周期表中部分规律总结
    ⑴最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素;最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素;最外层电子数为8的元素是稀有气体元素(He除外)。
    ⑵在周期表中,第ⅡA与ⅢA族元素的原子序数差别有以下三种情况:①第1~3周期(短周期)元素原子序数相差1;②第4、5周期相差11;③第6、7周期相差15。
    ⑶每一周期排布元素的种类满足以下规律:设n为周期序数,则奇数周期中为 种,偶数周期中为 种。
    ⑷同主族相邻元素的原子序数差别有以下二种情况:①第ⅠA、ⅡA族,上一周期元素的原子序数+该周期元素的数目=下一同期元素的原子序数;②第ⅣA~ⅦA族,上一周期元素的原子序数+下一周期元素的数目=下一周期元素的原子序数。
    ⑸设主族元素族序数为a,周期数为b,则有:①a/b<1时,为金属元素,其最高氧化物为碱性氧化物,最高氧化物对应的水化物为碱;②a/b=1时,为两性元素(H除外),其最高氧化物为两性氧化物,最高氧化物对应的水化物为两性氢氧化物;③a/b>1时,为非金属元素,其最高氧化物为酸性氧化物,最高氧化物对应的水化物为酸。无论是同周期还是同主族元素中,a/b的值越小,元素的金属性越强,其最高氧化物对应水化物的碱性就越强;反之,a/b的值越大,元素的非金属性越强,其最高氧化物对应水化物的酸性就越强。
    ⑹元素周期表中除第Ⅷ族元素以外,原子序数为奇(或偶)数的元素,元素所在族的序数及主要化合价也为奇(或偶)数。
    ⑺元素周期表中金属和非金属之间有一分界线,分界线右上方的元素为非金属元素,分界线左下方的元素为金属元素(H除外),分界线两边的元素一般既有金属性,也有非金属性。
    ⑻对角线规则:沿周期表中金属与非金属分界线方向对角(左上角与右下角)的两主族元素性质相似,这一规律以第二、三周期元素间尤为明显。


3. 例题精讲
例1今有A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的核电荷按 C、A、D、E的顺序增大。C、D都能分别与A按原子个数比1:1或2:1形成化合物。CB可与EA2反应生成C2A与气态物质EB4。
⑴写出五种元素名称A         B          ,C            ,D              , E                  。
⑵画出E的原子结构简图             ,写出电子式D2A2                  , EB4                     。
⑶比较EA2与EB4的熔点高低            <                。    
⑷写出D单质与CuSO4溶液反应的离子方程                             。
【解析】此题的关键在于分析EB4中E元素只能是ⅣA族元素C或Si。因B 的原子序数不最小,则B不可能为H元素,E的价态应为+4,B应为ⅦA族元素,且只能为F,如果无Cl元素,则原子序数比E还大。而E只能为Si,即EB4为SiF4, 从CB的化合物的形式可知C为+1价,则由C2A可知A为-2价,只能为O。能与O按原子个数比1:1或2:1形成化合物的元素只能是H或Na。
【答案】⑴氧,氟,氢,钠,硅          ⑵     略
⑶    SiO2 >SiF4
  ⑷ 2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+2Na++H2↑
【命题意图】本题考查主族元素的化合价与原子序数的关系,以及有关元素周期表中各关系式的具体应用。
例2砹(At)是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是
    A. HAt很稳定                B. 易溶于某些有机溶剂 
    C. AgAt不溶于水             D. 是有色固体
[解析]由题意,砹在周期表中与碘相邻,故它的性质与碘具有相似性,但它的非金属性应比碘弱。HAt的稳定不如HI,故选项A错误;碘易溶于某些有机溶剂,则砹也应溶解;AgI不溶于水,则AgAt也不溶于水;碘是紫黑色固体,根据相似性砹也是有色固体。
    本题正确选项为A。
例3:两种短周期的元素X和Y,可组成化合物XY3,当Y的原子序数为m时,X的原子序数可能是哪些?
  (1)m-4;(2)m+4;(3)m+8;(4)m-2;(5)m+6。
  在解题中应首先根据抽象化学式XY3确定X、Y可能的化合价 XY3或XY3,依据X、Y可能的化合价找到它们在周期表中的位置 X位于ⅢA族或ⅤA,Y位于ⅦA或ⅠA,再根据它们在周期表中位置推断出具体元素进行组合,这样从抽象的化学式XY3落实到具体实例:BF3、AlF3、BCl3、AlCl3、NH3、PH3。此时要注意思维的严谨性,记住特殊实例:PCl3、SO3。最后再用具体实例代替抽象的XY3,逐一进行核对得出X可能的原子序数,以上答案均可能。
  此类型题的特点主要集中在短周期元素的范围内进行讨论,有时还强调属于离子型或共价型化合物,主要考查思维的敏捷性和全面性。短周期元素两两形成化合物的类型与实例归纳如下
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