2015高考化学总复习讲义：5.1元素周期表

第五章物质结构元素周期律

第一节元素周期表

[考纲定位] 1.了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3.了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。4.以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。

知识点一元素周期表的结构

1．编排原则

2．结构

(1)周期(7个横行，7个周期)

(2)族(18个纵行，16个族)

【小贴示】

(1)含元素种数最多的周期是第六周期和第七周期，有32种元素；含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素。

(2)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，全部都是金属元素，原子最外层电子数不超过2个(1～2个)。

(3)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。

(4)同一周期ⅡA 族与ⅢA 族的原子序数可能相差1(二、三周期)或11(四、五周期)或25(六、七周期)。

【巩固练习】

1．下列说法是否正确(用“√”或“×”填写)。 (1)最外层电子数为2的元素一定在ⅡA 族( ) (2)周期表中第Ⅷ族元素种类最多( )

(3)3、4周期同主族上下原子序数的差都是18( )

(4)铁元素的原子结构示意图为○＋26 2 8 142 ，故铁位于第四周期ⅡB 族( )

(5)同主族元素的最外层电子数均相等( ) (6)除短周期外，其他周期均有18种元素( ) 【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× 2．(填表)

【答案】 8 二 ⅥA O(氧) 11 三 ⅠA Na(钠) 17 17 Cl(氯)

知识点二 元素的性质与原子结构

1．ⅠA 族(碱金属)元素的性质与原子结构

(1)原子结构(Li →Cs )??

???

最外层电子数均为1

电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大

(2)元素单质的性质(Li →Cs)

①密度有增大的趋势，但ρ(Na)＞ρ(K) ②熔沸点逐渐减小

③与O 2反应(如Li 与O 2反应)：4Li ＋O 2=====点燃

2Li 2O ④与H 2O 反应(如K 与H 2O 反应)：2K ＋2H 2O===2KOH ＋H 2↑。

2．ⅦA 族(卤素)元素的性质与原子结构

(1)原子结构(F →I )??

???

最外层电子数均为7

电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大

(2)元素单质的性质(F 2→I 2)

①密度逐渐增大，熔沸点逐渐升高。

②与H 2反应生成卤化氢(HX)，反应剧烈程度逐渐减弱，所得氢化物的稳定性逐渐减弱。 ③与H 2O 反应(如Br 2与H 2O 反应)：Br 2＋H 2O HBr ＋HBrO ；

(如F 2与H 2O 反应)：2F 2＋2H 2O===4HF ＋O 2。

④与碱反应(如Br 2和NaOH 溶液反应)：Br 2＋2NaOH===NaBr ＋NaBrO ＋H 2O 。 【巩固练习】

3．判断下列正误(用“√”或“×”填写)。 (1)ⅠA 族全部是金属元素( )

(2)同一主族元素的原子半径随着电子层数的增多而增大( ) (3)碱金属与O 2加热反应均生成过氧化物( )

(4)同一主族元素的单质随着原子序数的增大，熔沸点均增大( ) 【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)× 4．比较下列各组物质的性质(填“>”或“<”) (1)金属性：K______Na ，非金属性：F______Br 。 (2)碱性：LiOH______KOH ，酸性：HClO 4______HBrO 4。 (3)原子半径：Na______Rb ，Br______I 。 (4)热稳定性：HF______HCl ，HBr______HI 。 【答案】 (1)> > (2)< > (3)< < (4)> >

知识点三 元素、核素和同位素

1．元素、核素、同位素的含义和关系

2．核素符号

(1)A Z X表示质子数为Z，质量数为A的一种原子

质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)

(2)质子数＝原子核外电子数＝核电荷数＝原子序数

错误!

【巩固练习】

5．在6Li、7Li、23Na、24Mg、14C、14N六种粒子中，包含________种元素，______种核素，其中互为同位素的是________，中子数相等的核素是________，质量数相同的核素________。

【答案】566Li与7Li23Na与24Mg14C与14

N

一、原子的组成和结构

1.

2．有关粒子间的关系

(1)质子数(Z)＝核电荷数＝原子的核外电子数＝原子序数

(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)

(3)阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数

(4)阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数

二、同位素、同素异形体的比较

错误!

——————[1个示范例]——————

下列说法正确的是________(填字母)。

A．(2013·上海卷)1H与氘(D)互称为同位素

B．(2013·上海卷)H2O与D2O互称为同素异形体

C．(2012·江苏卷)中子数为20的氯原子符号为2017Cl

D．(2012·山东卷)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数

E．(2012·江苏卷)中子数为146、质子数为92的铀(U)原子符号为14692U

F．(2010·山东卷)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化

G．(2010·课标卷)在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7

H．(2010·山东卷)16O和18O核外电子排布方式不同

【解析】A项，二者质子数相同而中子数不同，互为同位素，正确；B项，二者不是单质，不是同素异构体，错误；C项，该氯原子的质量数为17＋20＝37，则3717Cl，错误；

D项，同种元素的不同核素，中子数不同，错误；E项，该原子质量数为146＋92＝238，即23892U，错误；F项，化学变化不能实现原子核的变化，错误；G项，氮元素有同位素，中子数不同，正确；H项，两者的核外电子均为8，核外电子排布相同，错误。

【答案】AG

——————[2个预测练]——————

考向预测1核素的组成

1.13153I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中13153I的含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关13153I的叙述中错误的是()

A.13153I的化学性质与12753I相同

B.13153I的原子序数为53

C.13153I的原子核外电子数为78

D.13153I的原子核内中子数多于质子数

【解析】13153I与12753I互为同位素，二者的化学性质相同。13153I的原子序数为53，原子核外电子数为53，中子数为131－53＝78，则13153I的原子核内中子数多于质子数。

【答案】 C

考向预测2原子组成与同位素的综合考查

2．目前全球掀起新一轮探月高潮。月球上蕴藏着丰富的氦-3(3He)。关于3He的下列说法中，正确的是________(填字母)。

A．3He原子与3H原子含有相同的中子数

B．3He的核聚变属于化学反应

C．3He单质中的分子为单原子分子

D．3He与4He互为同素异形体

E．通过化学反应可以实现3He与4He的相互转化

F．6 g 3He中中子数为2N A

【解析】A项，3He中子数为3－2＝1,3H中子数为3－1＝2，错误；B项，化学反应的特点是原子重新组合成新的物质，原子核没有变化，而核聚变指的原子核的变化，错误；D项，3He与4He互为同位素，错误；E项，化学反应不能实现原子核的变化，错误；F项，

N(中子)＝6 g

3 g·mol－1

×(3－2)＝2 mol，故N(中子)＝2N A，正确。

【答案】CF

考点二[032]碱金属与卤族元素性质的递变规律

一、碱金属的性质 1．氧化性与还原性

2

．与O 2反应

从Li →Cs ，与O 2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如Li 与O 2反应只能生成Li 2O ，Na 与O 2反应还可以生成Na 2O 2，而K 与O 2反应能够生成KO 2等。

3．与H 2O(或酸)的反应

从Li →Cs ，与H 2O(或酸)反应越来越剧烈，如K 与H 2O 反应可能会发生轻微爆炸，Rb 与Cs 遇水发生剧烈爆炸。

4．最高价氧化物对应水化物的碱性 碱性：LiOH

2．与H 2反应的难易及氢化物性质(由F 2→I 2)

(1)与H 2反应越来越难，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。 (2)氢化物中HCl 、HBr 、HI 的熔、沸点依次升高。 3．卤素单质与变价金属(如Fe)反应

?

????

2Fe ＋3X 2===2FeX 3(X ＝F 、Cl 、Br )

Fe ＋X 2===FeX 2(X ＝I ) 三、卤素单质及化合物的特性

1．Br 2在常温下是唯一的液态非金属单质，易挥发。

2．碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I 2变蓝色。在CCl 4或苯中呈紫红色。 3．F 2与H 2O 反应生成O 2。

4．氢氟酸为弱酸；HCl 、HBr 、HI 为强酸，且酸性逐渐增强。 5．F 无正价，而Cl 、Br 、I 最高价均为＋7价。

6．I －

具有强的还原性，能被Fe 3＋

、MnO －

4、ClO －

、IO －

3(H ＋

)、NO －

3(H ＋

)、Cl 2、Br 2氧化

而生成I 2。

——————[1个示范例]——————

(2012·高考组合题)下列叙述正确的是________(填字母)。

A ．(新课标全国卷)某溶液加入CCl 4，CCl 4层显紫色，证明原溶液中存在I －

B ．(山东高考)ⅠA 族金属元素是同周期中金属性最强的元素

C ．(山东高考)ⅦA 族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强

D ．(安徽高考)仅用试管、胶头滴管(非玻璃仪器任选)就能实现用溴水、淀粉－KI 溶液比较Br 2与I 2的氧化性强弱

【解析】 A 项，I 2在CCl 4中显紫色，I －

在CCl 4中不显色，错误；B 项，同周期从左到右金属性减弱，正确；C 项，同主族(如ⅦA)，阴离子还原性越强，非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，错误；D 项，利用溴置换出I 2，通过I 2遇淀粉变蓝检验生成I 2，可证明氧化性Br 2＞I 2，正确。

【答案】 BD

——————[2个预测练]——————

考向预测1 碱金属的相似性和递变性

3．下列关于碱金属按Li 、Na 、K 、Rb 、Cs 的顺序叙述中不正确的是( )

A ．碱金属元素原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去电子表现出强还原性

B ．单质的熔点和沸点依次递减

C ．单质都能与水反应生成碱，都能在空气中燃烧生成过氧化物

D ．原子半径逐渐增大，单质与水反应的剧烈程度逐渐增强

【解析】 根据碱金属元素的原子结构示意图，可以看出碱金属原子最外层都只有一个电子，原子半径逐渐增大，在化学反应中容易失去一个电子表现出强还原性；它们与水反应的剧烈程度逐渐增强；根据碱金属的物理性质变化规律，碱金属单质的熔、沸点逐渐降低；金属锂在氧气中燃烧生成普通氧化物： 4Li ＋O 2=====点燃

2Li 2O 。 【答案】 C