2024届高考一轮复习 第五章 物质结构与性质 元素周期律 第2讲 元素周期表 元素周期律（58张PPT）

(共58张PPT)
第2讲　元素周期表　元素周期律(基础落实课)
逐点清(一)　元素周期表
(一)元素周期表的结构
1．原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号，称之为原子序数，原子序数＝____________＝_______＝______________。
2．编排原则
核电荷数
质子数
核外电子数
3．结构
(1)周期：3短4长，共7个周期
短周期 长周期
序号 一 二 三 四 五 六 七
元素种类 2 8 8 18 18 32 32
0族元素原子序数 2 10 18 36 54 86 118
(2)族：7主族＋8副族＋0族，共16个族
[注意]　①所含元素种类最多的族为ⅢB族(含有锕系、镧系元素)，共有32种元素。
②最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。
(二)原子结构与元素在周期表中的位置关系
1．原子结构与周期的关系
2．每族元素的价层电子排布特点
(1)主族
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
排布 特点 ns1 _____ ______ ______________ ________________ ________________
_________________
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
(三)元素周期表的分区
1．根据元素的金属性与
非金属性分区
2．根据核外电子排布分区
(1)周期表的分区
(2)各区价层电子排布特点
分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点
s区 ______________ _____________ 除氢外都是活泼金属元素
p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6 (He除外) 最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑)
d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(镧系、锕系除外) (n－1)d1～9ns1～2 (Pd除外) d轨道也不同程度地参与化学键的形成
ds区 _______________ (n－1)d10ns1～2 金属元素
f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近
ⅠA族、ⅡA族
ns1～2
ⅠB族、ⅡB族
微点小练
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)长周期中各周期中的元素均为18种 ( )
(2)同一周期相邻主族的原子序数差一定为1 ( )
(3)最外层电子排布为4s1的元素一定为 ⅠA族 ( )
(4)ⅢB族的元素均为d区，ⅡB族的元素均为ds区 ( )
(5)s区的元素均为金属元素，稀有气体元素为p区元素 ( )
×
×
×
×
×
(6)原子价层电子排布式为3d104s1的元素为s区元素 ( )
(7)价层电子数与最高化合价相等的元素一定是主族元素 ( )
(8)非金属元素都分布在p区 ( )
(9)元素周期表5个区中都有金属元素 ( )
×
×
×
√
2．下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题：
(1)表中属于d区的元素是________(填编号)。
(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状物名称为________。
(3)某元素的价层电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的最外层电子数为________。
解析： (1)⑨属于d区元素。
(2)元素①是氢元素，元素③是碳元素，依题意，形成的环状物是苯。
(3)从nsnnpn＋1可知，n＝2，该元素为N元素，最外层电子数为5。
答案：(1)⑨　(2)苯　(3)5
[题点考法·全面练通]
题点(一)　元素周期表的结构与分区
1．下列说法正确的是 (　 )
A．原子序数为7的元素的最高化合价为＋4价，位于p区
B．周期表中共有18个列，其中形成化合物种类最多的在第14列
C．位于同一主族的甲、乙两种元素，甲的原子序数为m，则乙的原子序数可能为m＋4
D．位于同一周期的甲、乙两种元素，甲位于第ⅠA族，原子序数为m，乙位于第ⅢA族，则乙原子序数可能为m＋19
解析：原子序数为7的元素为氮元素，其最高化合价为＋5价，故A错误；
C元素形成有机物的种类繁多，C位于第14列，周期表中共有18个列，故B正确；
同一主族的元素相差2、8、18、32或上述数字间的和，故C错误；
同一周期第ⅠA族元素与第ⅢA族元素之间的差可能为2、12、26，故D
错误。
答案：B　
2．长式周期表共有18个纵列，从左到右排为1～18列，即碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是 (　 )
A．第9列元素中没有非金属元素
B．只有第2列的元素原子最外层电子排布式为ns2
C．第四周期第9列元素是铁元素
D．第10、11列为ds区
解析：He的最外层电子排布式为1s2，B错误；
第四周期第9列元素是Co，C错误；
第11、12列为ds区，D错误。
答案：A　
3.如图A、B、C、D、E是元素周期表中的5种元素(不包括镧系
和锕系)。下列说法不正确的是 (　 )
A．A、E原子序数之差可能为2
B．D、E原子序数之差可能是18或32
C．B、C原子序数之差一定是2
D．B、D原子序数之差不可能是7
解析：由题给5种元素的位置关系可以看出，A不是第一周期元素，因为A若为氢元素，则其位于最左边一族，就不会有B；A若为氦元素，则其位于最右边一族，那么不会有C。既然A不是氢元素或氦元素，则A、E原子序数之差不可能为2，A错误；
由表中位置关系可知，D、E原子序数之差可能是18或32，B正确；
B、C之间仅隔有E一种元素，故原子序数之差一定为2，C正确；
B、D原子序数之差应大于8，D正确。
答案：A　
[归纳拓展]
(1)元素周期表中元素原子序数的序差规律
①同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差有以下三种情况：第二、三周期(短周期)相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25。
(2)由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中位置
原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。
若ΔZ＜0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|；
若ΔZ＞0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ。　
题点(二)　周期表位置与原子结构的关系
4．元素周期表完美地将元素的结构、位置与性质结合在一起，根据元素的原子序数就能推断出该元素在周期表中的位置，进而推断出该元素原子的结构和性质。下列关于33号元素的说法正确的是 (　 )
A．该元素位于d区
B．该元素为金属元素
C．该元素位于第四周期第ⅢA族
D．该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
解析：该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，该元素最后填入的电子在p层，该元素位于p区，故A错误，D正确；
一般情况下，金属元素最外层电子数少于4，该元素最外层5个电子，为非金属元素，故B错误；
价层电子排布为4s24p3，共有四层电子，最外层有5个电子，该元素位于第四周期第ⅤA族，故C错误。
答案：D　
5．周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断(　 )
A．它位于周期表的第四周期ⅡA族
B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2
C．Co2＋的核外价层电子排布式为3d54s2
D．Co位于周期表中第9列，属于d区
解析：钴位于周期表的第四周期Ⅷ族，A项错误；
“3d74s2”为Co的价层电子排布，其简写式中也要注明3d轨道，B项错误；
失电子时，应先失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，Co2＋的价层电子排布式为3d7，C项错误；
“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列，为d区，D项正确。
答案：D　
[易错提醒]　对价层电子认识的误区
(1)价层电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价层电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。
(2)同一族元素的价层电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价层电子排布也不相同。　
逐点清(二)　元素周期律及应用
(一)元素周期律
1．原子半径
影响 因素 能层数：能层数越多，原子半径越大
核电荷数：能层数相同，核电荷数越大，原子半径越小
变化 规律 元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐_____；同主族元素从上到下，原子半径逐渐______
减小
增大
2.电离能
(1)第一电离能：气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的___________，符号：I1，单位：_____________。
(2)电离能的变化规律
同周期 第一种元素的第一电离能______，最后一种元素的第一电离能____，总体呈现从左到右______的变化趋势。ⅡA族元素的np轨道为全空，第一电离能大于ⅢA族元素，ⅤA族元素np轨道为半满，第一电离能大于ⅥA族元素
同主族 从上到下，第一电离能逐渐______
同一 元素 逐级电离能越来越______，即I1最低能量
kJ·mol－1
最小
最大
增大
减小
大
(3)电离能的三个重要应用
①判断元素的金属性和非金属性强弱。I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。
②判断元素在化合物中的化合价。如K：I1 I2③判断元素核外电子的分层排布情况。如Li：I1 I23．电负性
(1)含义及规律
含义 不同元素的原子对__________吸引力的大小。电负性越大的原子，对__________的吸引力越大
标准 以氟的电负性为______和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)
变化 规律 金属元素的电负性一般______1.8，非金属元素的电负性一般______1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右
在元素周期表中，同周期元素从左至右，元素的电负性逐渐______；同主族元素从上至下，元素的电负性逐渐_____
键合电子
键合电子
4.0
小于
大于
增大
(2)电负性的一般应用
①判断元素金属性、非金属性强弱：电负性越大，非金属性越强，金属性越弱。
②判断化学键的类型：一般认为，如果两种成键原子间的电负性差值大于1.7，通常形成_____键；若差值小于1.7，通常形成______键。如AlCl3的电负性差<1.7，Al—Cl为共价键。
③判断元素在化合物中化合价正负：电负性大的元素显负价，电负性小的元素显正价，如
离子
共价
4．主族元素的结构与性质递变规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原子 结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 呈逐渐减小趋势 呈逐渐增大趋势
离子半径 阳离子逐渐减小 阴离子逐渐减小 r(阴离子)＞r(阳离子) 逐渐增大
性 质 化合价 最高正化合价由 ＋1→＋7(O、F除外) 负化合价＝－(8－主族序数) 相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
续表
性 质 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
第一电离能 总体呈现___________的变化趋势(但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA) 逐渐_____
电负性 逐渐_____ 逐渐_____
续表
逐渐增大
增大
减小
5．对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与_______的主族元素的有些性质是相似的，如 。
(二)元素周期律(表)的应用
1．科学预测
为新元素的发现以及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
右下方
2．寻找新材料
微点小练
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)同一周期主族元素，从左到右第一电离能和电负性均逐渐增大 ( )
(2)电子层越多，原子半径一定越大 ( )
(3)C、N、O、F的最高正价分别为＋4、＋5、＋6、＋7 ( )
(4)非金属性越强，第一电离能和电负性一定越大 ( )
(5)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能 ( )
(6)N、O、F三种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F ( )
(7)主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大 ( )
(8)最外层有2个未成对电子的原子一定是ns2np2 ( )
×
×
×
×
×
×
×
×
2．下表列出了九种元素在元素周期表中的位置。
(1)这九种元素电负性最大的是__________，第一电离能最小的元素是____________，最不活泼的是__________(均用元素符号填空)。
(2)这九种元素中最外层电子排布为4s1的元素为__________(用元素符号填空)。
(3)c、d、e三种元素第一电离能由大到小的顺序是__________，电负性由大到小的顺序是__________(均用元素符号填空)。
(4)写出d元素原子的轨道表示式：_______________________________，
i元素原子基态电子排布式______________________________________。
[题点考法·全面练通]
题点(一)　粒子半径比较
1．下列各组粒子中按半径由大到小排列的是 (　 )
A．O、Cl、S、P
B．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋
C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋
D．Li、Na、K、Cs
解析：比较粒子半径大小有以下原则：①同周期从左到右逐渐减小，②同主族从上到下逐渐增大，D项，顺序为Cs>K>Na>Li，③同周期元素离子核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，Mg2＋>Al3＋，④各层电子排布饱和时，一般电子层越多，半径越大，B项，顺序为Ba2＋>Ca2＋>Mg2＋>Al3＋。
答案：C　
2．已知短周期元素的四种离子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是 (　 )
A．原子序数：D>C>B>A
B．原子半径：B>A>C>D
C．离子半径：C3－>D－>A2＋>B＋
D．氧化性：A2＋>B＋，还原性：C3－解析： A2＋、B＋、C3－、D－都具有相同电子层结构，则A、B在下一周期，为金属元素，且原子序数：A>B，C、D在上一周期，为非金属元素，且原子序数：D>C。由电子层数越多的原子序数越大，同周期从左向右原子序数增大，所以原子序数为A>B>D>C，故A错误；
电子层数越多，半径越大，同周期原子序数越大，半径越小，则原子半径为B>A>C>D，故B正确；
具有相同电子层结构的离子，原子序数大的离子半径小，原子序数为A>B>D>C，则离子半径为C3－>D－>B＋>A2＋，故C错误；
金属性越强，其阳离子的氧化性越弱，金属性为B>A，则氧化性：A2＋>B＋，非金属性：CD－，故D错误。
答案：B　
一看电 子层数 当最外层电子数相同，电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。
例：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)；
r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)
二看核 电荷数 当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。
例：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)；r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)
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。例：r(Cl－)＞r(Cl)；r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)
[思维建模]　“三看法”比较粒子半径大小
题点(二)　电离能及其变化规律
3．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)
元素 I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1 500 7 700 10 500 ……
下列关于元素R的推断中一定正确的是 ( 　 )
A．R的最高正价为＋2价
B．R元素位于元素周期表中第ⅢA族
C．R元素的原子最外层共有4个电子
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
解析：比较元素R的各级电离能的数据可知，该元素的第二级电离能远小于第三级电离能，说明该元素的原子最外层上为2个电子，据此解题；R的最外层上有2个电子，故R的最高正价为＋2价，A正确，C错误；
R的最外层上是2个电子，且R为短周期元素，故R元素位于元素周期表中第ⅡA族，B错误；
R元素基态原子的电子排布式为1s22s2或者1s22s22p63s2，D不一定正确。
答案：A　
4．(1)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为______________，第一电离能由大到小的顺序为______________。
(2)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示。
电离能/(kJ·mol－1) I1 I2
铜 746 1 958
锌 906 1 733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是_______________________________
______________________________________________________________。
答案：(1)Br>Se>As　Br>As>Se
(2)Cu失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d10的Cu＋，能量较低，结构稳定，所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d104s1的Zn＋，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小或Cu原子失去一个电子后，核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大)
题点(三)　电负性及其变化规律
5．下表给出的是8种元素的电负性的值，运用表中数据解答下题。
元素 Na Mg Al Si P S Cl K
电负性 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 0.8
估计钙元素的电负性的取值范围 (　 )
A．小于0.8　　　　　　　 B．大于1.2
C．在0.8与1.2之间 D．在0.8与1.5之间
解析：同一周期元素从左至右，电负性增大；同一主族元素从上到下，电负性减小，钙元素的电负性应小于Mg的而大于K的，即Ca的电负性的取值范围在0.8与1.2之间，C项正确。
答案：C　
6．已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是 (　 )
元素 Li Be C O F Na Al Cl Ge
电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 3.0 1.8
解析：Mg元素的金属性小于Na，大于Be，故电负性的最小范围为0.9～1.5，A正确；
Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，B正确；
根据Ge和Cl的电负性差为1.2，两元素电负性差距不大，不能形成离子键，C不正确；
F的电负性大于O，故O和F形成的化合物中O显正价，D正确。
答案：C　
解析：该反应之所以能够发生是因为生成的CO是气体，在高温条件下，能够及时脱离反应体系，促进了反应的进行，不能用该反应比较C、Si的非金属性强弱，故A错误；
同浓度下碱性：KOH＞Mg(OH)2，碱性越强对应元素的金属性越强，所以金属性：K＞Mg，故B正确；
元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，其单质与氢气化合越容易，所以氟气与氢气在暗处相遇就会爆炸，氯气与氢气混合在光照或点燃时发生爆炸，说明非金属性：F＞Cl，故C正确；
金属离子的氧化性越强，则金属单质的还原性越弱，因为氧化性：Cu2＋＞Na＋，则金属性：Na＞Cu，故D正确。
答案：A　
8．下列实验不能达到实验目的的是 (　 )
选项 实验操作 实验目的
A Cl2、Br2分别与H2反应 比较氯、溴的非金属性强弱
B 向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨 比较镁、铝的金属性强弱
C 测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4的溶液的pH 比较碳、硫的非金属性强弱
D Fe、Cu分别与稀盐酸反应 比较铁、铜的金属性强弱
解析：A项，Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应条件的难易，即可判断出氯、溴的非金属性强弱；
B项，向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3，但无法比较二者的金属性强弱；
C项，测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小，即判断出酸性：H2CO3＜H2SO4，从而判断出碳、硫的非金属性强弱；D项，利用Fe、Cu与稀盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱。
答案：B　
[思维建模]　元素金属性和非金属性强弱的判断方法
1．金属性比较
本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)
判断方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
2．非金属性比较
本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判断方法 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强
谢
谢
观
看