第二节 元素周期律和元素周期表
【知识网络】
一.元素周期律
二.周期表的结构:
【易错指津】
1.主族金属元素的阳离子都一定满足最外层2电子或8电子结构,该说法是错误的.对于第四周期ⅣA～ⅦA族元素其次外层电子数为18,如31Ga(各层电子数为2,8,18,3)其Ga3+离子的最外层电子数为18.不要被常见的主族元素的阳离子最外层电子数为2或8所迷惑.
2.ⅡA～ⅢA同周期相邻的两元素其原子序数相差可为1,11,26.因其两族元素间存在一过渡元素(其中六,七周期又存在镧系元素和锕系元素).
3.应用元素周期律和元素在周期表的位置推导未知元素的性质时,防止机械类比,如Be,Al性质相似,但氧化铍的化学式为BeO而不是Be2O3.
4.应用周期表导出元素再求化学式时,对C元素应考虑C元素形成的有机物,以防漏选.
5.试题常用筛选法,具体法,定位法判断法,逻辑推理法等解题.
【典型例题评析】
例1 X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构,下列叙述正确的是(1996年全国高考题)
A.X的原子序数比Y的小 B.X原子的最外层电子数比Y的大
C.X的原子半径比Y的大 D.X元素的最高正价比Y的小
思路分析:本题主要考查元素周期律和元素周期表知识的应用和逻辑推理能力.
A:X元素失去电子后与Y元素得到电子后的电子数相等,说明X元素的原子序数大于Y元素的原子序数,A错;B:X元素应为金属元素,最外层电子数小于或等于4,Y元素为非金属元素,最外层电子数大于或等于4,B错;C:X原子比Y原子多一电子层,且X为金属元素,Y为非金属元素,所以半径大;D:X元素有阳离子,为金属元素,Y元素为阴离子,为非金属元素,非金属元素的最高正价高于金属元素的最高正价.
一题多解:根据"X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构",已知阴离子与该原子具有相同电子层数,阳离子比该原子少一个电子层,氩原子是第三周期的惰性元素,它们在元素周期表中的位置是:
3 Y Ar
4 X
从上述划草图可知,X,Y在相邻周期,Y在X元素的上一周期,是非金属,X的原子序数比Y大,A错.X是金属元素,原子的最外层电子数X比Y少,B错.X原子半径比Y大,因为X元素比Y多一个电子层,X是金属元素,相同周期中是原子半径较大者.在相同周期里元素的原子半径从左到右逐渐减小,Y元素是同周期中原子半径较小者,因此,X的原子半径一定大于Y,C对.X原子在第四周期,可能是钾,钙等,阳离子的电子层结构和惰性元素氩相同,X的最高正价可能是+1,+2等,Y元素可能是第三周期的磷,硫,氯等,它们的阴离子与氩原子具有相同的电子层结构,其最高正价分别为+5,+6,+7,所以X元素的最高正价比Y元素小,D对.
答案:C,D
方法要领:依据离子结构特点推断元素在周期表中位置是解本题的关键.把X,Y元素在元素周期表中定位后,它们的原子结构,电子层数,最外层电子数,最高正价以及原子半径递变规律都能顺利推断了.要注意将原子半径大小的比较与阴,阳离子半径大小的比较严格区别开来.其规律是-----电子层结构相同的单离子:
①所在周期:阴离子n周期,阳离子在n+1周期 ②原子序数:阳离子>阴离子
③微粒半径:阴离子>阳离子 ④元素最高正价:阴离子的元素>阳离子的元素
用一句话概括:"阴前阳下,径小序大",即与稀有气体元素同周期的阴离子,和该稀有气体元素下周期的阳离子,及这种稀有气体元素的原子,三者具有相同的电子层结构.原子序数大者,微粒的半径小.
想一想:题干中"氩"如改为"氖"后,答案还一样吗 (D不行).
例2 下列说法错误的是(2001年全国高考题)
A.原子及其离子核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.同一元素的各种同位素的物理性质,化学性质均相同
思路分析:只有原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数而不是离子,A错误;同位素的化学性质基本相似,而物理性质不相同,如同位素的相对原子质量就各不相同,D错误.
答案:A,D
方法要领:掌握同位素原子的性质(同位素:(1)与元素对比:同位素既论种类又论个数,元素只论种类不论个数.同位素包括在元素中;(2)特性:①同一元素的各同位素化学性质几乎完全相同 ②天然存在元素里,不论是游离态还是化合态,各同位素所占的个数比不变),原子结构与周期表结构的关系,记住周期表的结构,知道过渡元素均为金属元素.

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