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渝冀闽2018_2019版高中化学专题1微观结构与物质的多样性第一单元原子核外电子排布与元素周期律第4课时元素周期表的应用学案苏教版必修2

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                                          第  4 课时 元素周期表的应用


一、元素周期表的分区
1.元素周期表的金属区和非金属区


(1)分界线的划分:沿着周期表中             B、Si、As、Te、At    跟 Al、Ge、Sb、Po   之间画一条斜线,
斜线的左面是金属元素,右面是非金属元素。
(2)分界线附近的元素,既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性,故元素的
金属性和非金属性之间没有严格的界线。
(3)周期表的左下方金属性最强的元素是铯元素(放射性元素除外);右上方非金属性最强的
元素是氟元素;最后一个纵行是              0 族元素。
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2.元素化合价与元素在周期表中位置的关系
(1)主族元素最高正化合价=主族序数=最外层电子数。
(2)非金属元素的化合价
①最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数。
②最低负价等于使它达到           8 电子稳定结构所需要得到的电子数。
③最高正价与最低负价绝对值之和等于                 8。


(1)金属元素在分界线的左侧,但分界线的左侧并不都是金属元素,如氢元素属于非金属元
素。
(2)O、F 原子半径小,原子核对外层电子的吸引能力强,F                     无正化合价,O      无最高正价。
 例 1  下列对非金属元素(除稀有气体外)的相关判断正确的是(  )
①非金属元素都是主族元素
②单质在反应中都只能作氧化剂
③氢化物常温下都是气态,所以都叫气态氢化物
④氧化物常温下都可以与水反应生成酸

⑤非金属元素      R 所形成的含氧酸盐(MaROb)中的         R 元素必定呈现正价
A.②⑤  B.①③  C.①⑤  D.②③④
考点 周期表的分区及化合价规律
题点 周期表中元素性质变化规律
答案 C
解析 ①非金属元素(除稀有气体外)都是主族元素,正确;②单质在反应中不一定都只能
作氧化剂,也可以作还原剂,错误;③氢化物常温下不一定都是气态,例如水是液态,错
误;④氧化物常温下不一定都可以与水反应生成酸,例如二氧化硅,错误;⑤非金属元素

R 所形成的含氧酸盐(MaROb)中的         R 元素必定呈现正价,正确。
 例 2  下列元素最高正化合价依次增大的是(  )
A.Al、Si、P、Cl                            B.C、N、O、F
C.Si、P、S、Se                             D.Si、Al、Mg、Na
考点 元素周期表的分区及化合价规律
题点 化合价变化规律
答案 A
解析 B   项中   F 没有正化合价,错误;C         项中   S 和 Se 的最高正化合价相同,错误;D            项中
最高正化合价依次减小,错误。
思维启迪
(1)金属元素无负价,金属元素不能形成简单的阴离子;非金属元素除氢外,均不能形成简
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单的阳离子。
(2)F 无正化合价,O      无最高正化合价。
二、元素周期表和周期律的应用
1.在生产生活中的应用


 例 3  元素周期表在指导科学研究和生产实践方面具有十分重要的意义,请将下表中                                 A、
B 两栏描述的内容对应起来。

               A                             B                    A    B
        ①制半导体的元素               (a)F、Cl、Br、N、S“三角地带”               ①
        ②制催化剂的元素               (b)金属与非金属元素的分界线附近                  ②
        ③制制冷剂的元素                  (c)相对原子质量较小的元素                  ③
     ④地壳中含量较多的元素                         (d)过渡元素                  ④

考点 元素周期表和元素周期律的应用
题点 元素周期表在生产生活中的应用
答案 (b) (d) (a) (c)
2.“位—构—性”关系模型


(1)原子结构与元素在周期表中位置的关系
       电子层数=周期序数
结构{最外层电子数=主族序数}位置
(2)原子结构与元素性质的关系

结构Error!性质
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(3)位置、结构和性质的关系
同周期(左→右)→最外层电子数递增→非金属性增强、金属性减弱


同主族(上→下)→电子层数递增→非金属性减弱、金属性增强
 例 4  短周期元素      R、T、Q、W   在元素周期表中的相对位置如图所示,其中                  T 所处的周期
序数与族序数相等。下列判断不正确的是(  )


A.最简单气态氢化物的热稳定性:R>Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:QQ>R
D.单质   T 与 NaOH 溶液不反应
考点 元素周期表和周期律的应用
题点 元素综合推断题
答案 D
解析 短周期元素中周期序数与族序数相等的元素是                      H、Be  和 Al,根据   T 在周期表中的相
对位置,它只能是第         3 周期的   Al,据此可以判断出其他元素如表所示:

                                          R(N)
                     T(Al)     Q(Si)                W(S)


氮元素的非金属性比硅元素的强,所以                 NH3 比 SiH4 稳定,A 正确;硫元素的非金属性比硅

元素的强,所以       H2SO4 比 H2SiO3 的酸性强,B   正确;同一周期随着原子序数的递增,原子半
径逐渐减小,所以原子半径:Al>Si>P,同一主族随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,
所以原子半径:P>N,即         Al>Si>P>N,C 正确;Al   既能与酸反应,又能与          NaOH 溶液反应,
D 错误。
思维启迪——陌生元素性质的推断
(1)与同周期前、后元素相比较,依据同周期元素性质的递变规律推测元素的性质。
(2)与同主族上、下元素相比较,依据同主族元素性质的递变规律推测元素的性质。
(3)比较不同周期、不同主族元素的性质时,可借助“三角”规律进行推断。
若  A、B、C  三种元素位于元素周期表中如图所示位置,有关元素的各种性质均可排出顺序
(但  D 不能参与排序)。
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①原子半径:C>A>B;
②金属性:C>A>B;
③非金属性:B>A>C。


 例 5  表中元素①~⑧均为短周期元素:

                 ①       ②       ③        ④       ⑤       ⑥       ⑦      ⑧
                                                                 0.07
  原子半径/nm      0.074   0.160    0.152   0.110    0.099   0.186         0.143
                                                                  5
    最外层
                 6       2                                               3
    电子数
                                                                  -
                                        -3、
  常见化合价                         +1                               3、
                                         +5
                                                                 +5
   焰色反应                                                  黄色
  单质的颜色                                         黄绿色

结合表中的有关信息,下列说法正确的是(  )
A.元素⑥、②、⑧的金属性逐渐增强
B.元素的非金属性:⑤<④
C.元素③、⑥都是碱金属元素
D.元素⑧的单质是半导体
答案 C
解析 由④、⑦的常见化合价及原子半径可以推出④为                       P,⑦为    N;①比⑦的半径略小,且
最外层有    6 个电子,则①为       O;⑥的焰色反应为黄色,则⑥为              Na;③的常见化合价为+1,
且在   8 种元素中③的原子半径不是最小,则③应为                 Li,故②应为      Mg;⑤的单质的颜色为黄
绿色,则⑤为      Cl;⑧的最外层有       3 个电子,结合原子半径,可知⑧为              Al,元素⑥、②、
⑧的金属性逐渐减弱,A          项错误;元素的非金属性:⑤(Cl)>④(P),B              项错误;铝不是半导
体,而是电的良导体,D          项错误。
 例 6  W、X、Y、Z    是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数的变化如图。已知
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W 的一种核素的质量数为          18,中子数为     10;X 和 Ne 原子的核外电子数相差          1;Y 的单质是
一种常见的半导体材料;Z           的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是(  )


A.对应的简单离子的半径:X⑤>②
B.气态氢化物的稳定性:⑤>②
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:⑥>⑤
D.元素的最高正化合价:③=⑥
考点 元素推断
题点 由周期表中的位置推断元素
答案 C
解析 元素①~⑥分别为           N、O、F、Al、S、Cl。离子半径:S2->O2->Al3+,A           项错误;非
金属性越强则对应气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性也越强,故稳定性:

H2O>H2S,酸性:HClO4>H2SO4,B   项错误,C    项正确;F     无正价,D    项错误。
4.已知   W、X、Y、Z    为短周期元素,W、Z        同主族,X、Y、Z      同周期,W    的气态氢化物的稳
定性大于    Z 的气态氢化物的稳定性,X、Y            为金属元素,X      的阳离子的氧化性小于          Y 的阳离
子的氧化性。下列说法正确的是(  )
A.X、Y、Z、W    的原子半径依次减小
B.W  与 Z 只能形成一种化合物
C.Z  的最高价氧化物对应的水化物一定能溶于水

D.若   W 与 Y 的原子序数相差      5,则二者形成化合物的化学式一定为                Y2W3
考点 元素推断
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题点 元素综合推断
答案 A
                                                W
解析 结合题目描述,W、X、Y、Z             之间的位置关系为X Y Z,可知            W 位于第   2 周期,X、
Y、Z  位于第   3 周期,结合位置关系可知          X、Y、Z、W   的原子半径依次减小,A          项正确;若

W 为氧元素,Z     为硫元素,可形成        SO2、SO3 两种化合物,B     项错误;如果       W 为碳元素,则

Z 为硅元素,硅的最高价氧化物对应的水化物是                   H2SiO3,难溶于水,C     项错误;W     与 Y 的原

子序数相差     5,若   W 为氮元素,Y    为镁元素,则二者形成化合物的化学式为                  Mg3N2,D 项错
误。
5.(1)X 元素的原子核外有        2 个电子层,其中       L 层有  5 个电子,该元素在周期表中的位置
为__________________,其气态氢化物的化学式为______________,最高价氧化物的化学
式为____________,该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为__________________。
(2)R 为 1~18 号元素中的一种非金属元素,若其最高价氧化物对应水化物的化学式为

HnROm,则此时    R 元素的化合价为____________,R       原子的最外层电子数为________,其气
态氢化物的化学式为__________。
考点 周期表的分区及化合价规律
题点 元素位置与化学式的关系

答案 (1)第    2 周期ⅤA   族 NH3 N2O5 HNO3

(2)+(2m-n) 2m-n H8-2m+nR

解析 (1)由    X 元素的原子结构可知,X          为氮元素,其气态氢化物的化学式为               NH3,最高价

氧化物的化学式为        N2O5,最高价氧化物对应水化物的化学式为                HNO3。(2)R 元素的最高正化
合价为+(2m-n),则       R 原子的最外层电子数为          2m-n,最低负价的绝对值为          8-2m+n,其

气态氢化物的化学式为          H8-2m+nR。


                                  [对点训练]
题组一 元素周期表的分区及化合价规律
1.元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是(  )


A.物质的性质总在不断的发生明显的变化
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B.紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C.可在虚线附近寻找半导体材料(如               Ge、Si 等)
D.可在虚线的右上方寻找耐高温材料
考点 元素周期表的分区及化合价规律
题点 周期表中元素性质变化规律
答案 C
解析 同族元素的性质是相似的,同周期元素的性质是递变的,A                           项错误;紧靠虚线两侧
的元素既表现金属性又表现非金属性,但没有两性金属元素这一说法,B                              项错误;耐高温
材料应该在过渡元素中寻找,D             项错误。
2.某短周期主族元素         R 的最高正价与最低负价的代数和为              4,下列叙述中不正确的是(  )
A.R  是第ⅣA   族元素

B.R  的气态氢化物化学式为         H2R

C.R  能形成两种氧化物        RO2 和 RO3
D.R  的气态氢化物的水溶液显酸性
考点 元素周期表的分区及化合价规律
题点 元素在周期表中位置与化学式的关系
答案 A
解析 短周期的主族元素中,最高正价与最低负价代数和为                         4,最高正价只能是+6,最低

负价为-2,则      R 是第ⅥA   族的硫元素,A      项错误;S    的气态氢化物的化学式为           H2S,B 项正

确;硫可以形成       SO2 和 SO3,C 项正确;H2S   的水溶液呈弱酸性,D         项正确。
题组二 元素周期律的应用
3.下列说法错误的是(  )
A.作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的交界线附近
B.农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内
C.构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内
D.在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素
考点 元素周期律的应用
题点 元素周期表在生产生活中的应用
答案 C
解析 构成催化剂的元素大多为过渡金属元素,在元素周期表的中间部分。
4.碲(Te)是与    O、S  同主族的元素,位于第          5 周期。据此,推断碲的相关性质错误的是(  )
A.碲的单质在常温下是固态
B.碲的常见化合价是-2、+4、+6
C.碲可能作半导体材料
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D.碲的氢化物      H2Te 很稳定
考点 元素周期律
题点 同族元素性质的变化与比较
答案 D

解析 第ⅥA     族,从上到下,非金属性逐渐减弱,所以                  H2Te 不稳定。
5.Se、Br  两种元素的部分信息如图所示,下列说法正确的是(  )


A.原子半径:Br>Se>P
B.还原性:S2->Se2->Br-
C.Se  在元素周期表中位于第         4 周期ⅥA   族
D.Se、Br  位于同一主族
考点 元素周期律的应用
题点 同周期元素的性质变化与比较
答案 C
解析 由图示信息可知          Se 为 34 号元素,Br    为 35 号元素,Se    和 Br 位于同一周期且       Se 位
于  Br 的左侧,原子半径:Se>Br,故          A、D 项错误;Se    和  S 位于同一主族,且       Se 位于  S 的
下一周期,故还原性:Se2->S2-,B           项错误;由图示信息可知           Se 位于第  4 周期ⅥA   族,
C 项正确。
6.(2018·寿光高一      4 月月考)近年来,我国在超导研究方面居世界领先地位,铊(Tl)是超
导体的组成成分之一,铊位于第              6 周期ⅢA   族,下列对铊的性质推导可能正确的是(  )

                                                      3+              3+
①铊是易导电的银白色金属 ②Tl(OH)3             是两性氢氧化物 ③Tl           的氧化能力比      Al  的强 

④单质能跟稀      HNO3 反应生成硝酸盐
A.①④                                    B.②③
C.只有①                                   D.只有④
考点 元素周期律的应用
题点 元素性质的预测
答案 A
解析 铊位于第       6 周期ⅢA   族,与   Al 同族,同主族元素,随着原子序数增大,元素原子失
电子能力逐渐增强,金属离子的氧化性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增
强。故①④正确。
7.镁、锂在元素周期表中具有特殊“对角线”关系,它们的性质相似。例如,它们的单质
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在过量氧气中燃烧时均只生成正常的氧化物等,下列关于锂的叙述不正确的是(  )

A.Li2SO4 能溶于水
B.LiOH 是易溶于水、受热不分解的强碱
C.Li  遇浓硫酸不产生“钝化”现象

D.Li2CO3 受热分解,生成       Li2O 和 CO2
考点 元素周期律的应用
题点 利用“对角线”关系推断元素的性质
答案 B
解析 根据题中信息,将镁的有关性质进行迁移应用,可推测锂的有关性质。由                                  Mg、

Mg(OH)2、MgCO3、MgSO4 的性质推测相应的        Li 及其化合物的性质。MgSO4        易溶于水,

Mg(OH)2 是难溶、易分解的中强碱,Mg           与浓硫酸能反应,MgCO3       受热易分解生成       MgO 和

CO2,故  B 项不正确。
题组三 元素推断
8.(2018·福建德化三校联考)已知砷元素符号为                 As,原子结构示意图如右,则下列对砷
的结构及性质的说法错误的是(  )


A.砷元素的原子序数是          33
B.砷的最高价氧化物对应水化物是一种强酸
C.三氧化二砷既有氧化性又有还原性
D.砷的非金属性比溴弱
考点 元素周期表和周期律的应用
题点 由原子结构推断元素的性质
答案 B
解析 原子序数=核外电子数,所以砷元素的原子序数是                        33,故   A 正确;砷的最高价氧化

物是   As2O5,对应的水化物是       HAsO3 不是强酸,故     B 错误;三氧化二砷中的         As 为+3  价,属
于中间价,所以既有氧化性又有还原性,故                   C 正确;砷与溴在同周期,并且溴的原子序数
比砷大,所以砷的非金属性比溴弱,故                 D 正确。
9.某元素    X 的气态氢化物与该元素的最高价氧化物对应的水化物反应生成盐,则该元素不
可能具有的性质是(  )
A.在周期表中处于第         3 周期ⅦA   族
B.在周期表中处于第         2 周期ⅤA   族

C.该氢化物比      PH3 稳定
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D.常见化合价有-3、+2、+3、+5              等
考点 元素周期表和周期律的应用
题点 由元素的性质推断元素
答案 A
解析 X   为  N 元素,处于第     2 周期ⅤA   族,A   项错误,B    项正确;非金属性:N>P,则           X 的氢

化物比   PH3 稳定,C   项正确;N    元素的常见化合价有-3、+2、+3、+5               等,D   项正确。
10.短周期元素      X、Y、Z、W   在元素周期表中的相对位置如图所示。已知                   Y、W 的原子序数
之和是   Z 的 3 倍,下列说法正确的是(  )

                                   Y    Z
                              X               W

A.原子半径:XZ
C.一定条件下      Z、W  都能与   Mg 反应形成化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
考点 元素推断
题点 由周期表中的位置推断元素
答案 C
解析 设元素      Y 的原子序数为      y,则  y+y+10=3×(y+1),解得        y=7,则   Y 为氮元素、
X 为硅元素、Z     为氧元素、W     为氯元素。原子半径:ZY>Z
考点 元素推断
题点 元素综合推断
答案 A
解析 X   原子的最外层电子数是其电子层数的                3 倍,说明    X 是氧元素,则     Y 必然为硫元素,
Z 原子的核外电子数比         Y 原子少  1,则   Z 为磷元素。它们在周期表中的位置如图。元素非金
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属性由弱到强的顺序为          PS>O,D 项错误。


                                  [综合强化]
12.(2018·福建永安      4 月联考)下表为元素周期表的一部分,表中序号分别代表某一元素。
请回答下列问题。
            族
                  ⅠA     ⅡA     ⅢA     ⅣA     ⅤA     ⅥA     ⅦA     0
        周期 

           2                                   ⑦             ⑧     ⑩
           3       ①      ③      ⑤      ⑥                    ⑨
           4       ②      ④

(1)①~⑩中,最活泼的金属元素是________(写元素符号,下同),最不活泼的元素是
________。
(2)①⑧的简单离子,其半径较大的是________(写离子符号)。
(3)⑧⑨的气态氢化物,更稳定的是____________(填化学式)。
(4)元素的非金属性:⑥________⑦(填“>”或“<”)。
(5)①~⑨的最高价氧化物的水化物中:酸性最强的是____________(填化学式);碱性最强
的是__________________(填化学式),该碱与⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程
式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考点 元素周期表和周期律的应用
题点 元素周期表和周期律的综合应用

                    -                                       -
答案 (1)K Ne (2)F       (3)HF (4)< (5)HClO4 KOH Al(OH)3+OH     ===AlO-2 +2H2O
解析 (1)由表知最活泼的金属元素是在元素周期表中第ⅠA                       族,最下方的②为        K 元素,最
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不活泼的元素在元素周期表中的              0 族元素,由表知10为       Ne。(2)由表知①为      Na、⑧为    F,
                                           ○
他们的简单离子       Na+、F-的核外电子排布相同,且钠的原子序数比氟大,所以                        r(Na+)
”“<”或“=”)。
(2)根据  NaH 的存在,有人提议可把氢元素放在第ⅦA                族,那么根据其最高正价与最低负价
的绝对值相等,又可把氢元素放在周期表中的第______族。
(3)元素甲是第     3 周期金属元素中原子半径最小的元素,该元素的离子与过量氨水反应的离
子方程式:__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)周期表中有     10 多种人体所需的微量元素,其中有一种被誉为“生命元素”的主族元素
R,对延长人类寿命起着重要作用。已知                 R 元素的原子有     4 个电子层,其最高价氧化物的分

子式为   RO3,则  R 元素的名称为______________________________。
考点 元素周期表和周期律的应用
题点 元素周期表和周期律的综合应用

                        3+
答案 (1)< (2)ⅣA (3)Al       +3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4   (4)硒
解析 (1)同主族从上到下非金属性逐渐减弱,则最高价含氧酸的酸性逐渐减弱,则酸性

H3AsO4
	
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