物质结构元素周期律

物质结构元素周期律,高一,化学,人教版,课件,必修2

物质结构 元素周期律

1. 原子的组成：

据以上关系填空:决定原子种类的因素是 、决定同位素种类的因素是 、决定原子近似相对原子质量的因素是 、决定原子所显电性的因素是 。

[注意：] ①

AZ

X

的含义：代表一个质量数为A，质子数为Z，中子数为（A-Z）的原子。

质量数（A） 质子数（Z） 中子数（N）

②核电核数Z＝核内质子数＝核外电子数=原子序数（所以，原子显电中性） ③原子的质量：几乎全部集中在原子核内，核外电子质量忽略不计 ④原子核占原子的体积极小

[反馈练习一：]

－1

(1)．在过氧化钠中含有

168

o

2 2

，各数字所表示的意义是：

16 、8 、2- 、 2 、 -1 。

（答案：氧原子质量数；氧原子的核电荷数(或质子数)；过氧离子带2个单位负电荷；氧原子数；氧元素化合价。）

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(2)．（全国95）据报道，1994年12月科学家发现了一种新元素，它的原子核内有161个中子，质量数为272，该元素的原子序数为（ A ） A．111 B．161 C．272 D．433

(3)．正电子和反质子等都属于反粒子，它们跟普通电子，质子的质量、电量相等，而电性相反。科学家设想在宇宙是某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质――反物质。1998年初和年底，欧洲和美国的科研机构先后宣布：他们分别制造出9个和7个反氢原子。这是人类探索反物质的一大进步。你推测反氢原子的结构可能是（ B ）

A 由1个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成 B 由1个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成 C由1个不带电荷的电子与一个带负电荷的电子构成 D由1个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成

(4)．某阴离子Rn 的核外有x个电子，核内有y个中子，则R的质量数为： x＋y－n 。

＋＋

(5)．已知R2核内共有N个中子，R的质量数为A。m g R2中含电子的物质的量为：

mA

(A N 2)mol

mol。

(6)．某元素R的阴离子R核外共有a个电子，核内有b个中子，则用

(7)．阴离子Xn 含中子N个，X的质量数为A，则m g X元素的气态氢化物中含质子的物质的量是多少？

2.原子结构的表示方式：（分别以铝原子和氯原子为例说明） （1）原子结构示意图： 、 ； （2）电子式： 、 ； （3）原子组成表示式（原子符号）： 、 。 例3．

表示某带电微粒的结构示意图，则可用它表示的阳离子共有B

2－

A

Z

X

的形式表示该微粒

a b 2a 2R

。

A.1种 B.3种 C.4种 D.5种

[考点2：]掌握同位素的概念和应用； 2、核素和同位素的区别和联系：

(1)核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。如H(H)、H(D)、H(T)就各为一种核素。

161718

(2)同位素：同一元素的不同核素之间互称同位素。 0、O、0是氧元素的三种核素，互为同位素。 (3)元素、核素、同位素之间的关系如下图所示: 联想 对比

1

2

3

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351314234235238

例如：O:168O、178O、188O Cl:17Cl、37C:126C、6C、6C U:92U、92U、92U 17Cl

3可以利用1；利用2351H、1H、92U制造原子弹和作核反应堆的燃料；利用放射性同位素给金属制品探伤，抑制

马铃薯和洋葱等发芽，延长贮存保鲜期。在医疗方面，可以利用某些核素放射出的射线治疗癌肿等。 (4)同位素的特点

①、结构上，质子数相同而中子数不同；

②、性质上，化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有不同；

③、存在上，在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素的原子个数百分比一般是不变的（即丰度一定）。

④ 同种元素，可以有若干种不同的核素。至今已发现了110种元素，但发现了核素远多于110种。 ⑤核电荷数相同的不同核素，虽然它们的中子数不同，但是属于同一种元素。 ⑥同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓，不指具体的原子。

A

⑦符号ZX既表示一个具体的原子，又表示一种核素。

⑧O是一种核素，而不是一种同位素。0、O、0是氧元素的三种核素，互为同位素。

17161718

[反馈练习二：]

1、

11

H表示一个质量数为1、质子数为1的原子；31H表示一个质量数为3、质子数为1的原子。

2.以下互为同位素的是( D )

A.金刚石与石墨

B.D2与H2

35

C.CO与CO2 D. 17Cl与3717Cl

3．下列叙述中正确的是( A )

A.氢有三种同位素，即有三种氢原子 B.所有元素的原子核均由质子和中子构成 C.具有相同的核外电子数的粒子，总称为元素D.元素即核素

E.31H是一种同位素

4.H、H、H、H、H2是( C )

A.氢的五种同位素 B.五种氢元素 C.氢元素的五种不同粒子 D氢的五种同素异形体 5.道尔顿的原子学说曾经起了很大作用，他的学说中，包含有下述三个论点： ①原子是不能再分的粒子。

②同种元素的原子的各种性质和质量都相同。 ③原子是微小的实心球体。

从现代的观点来看，你认为这三个论点中不正确的是( )

A.只有③ B.只有①③ C.只有②④ D.①②③

11

21

31

＋

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142371424

6.在63Li、7N、11Na、12Mg、3Li、6C几种核素中：

(1) 和 互为同位素。

(2) 和 质量数相等，但不能互称同位素。 和的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。 7．填空：

① 原子种类由_________决定； （质子数、中子数） ② 元素种类由_________决定； （质子数）

③ 相对原子质量由_________决定； （质子数、中子数）

④ 元素的原子半径由_________决定； （核外电子数、电子层数） ⑤ 元素的化合价主要由_________决定； （最外层电子数） ⑥ 元素的化学性质主要由_________决定； （最外层电子数） ⑦ 核电荷数由_________决定。 （质子数）

[考点三]：了解质量数、同位素的相对原子质量、元素近似相对原子质量、元素的相对原子质量的联系与区别。 3．几个概念辨析：

原子：组成单质和化合物的最小微粒，是化学反应中的最小微粒。

C原子质量的1/12（约1.66×10kg）作为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值。其国际单

位制（SI）单位为一，符号为1（单位1一般不写）

如：一个Cl2分子的m(Cl2)=2.657×10kg。

核素的相对原子质量：各核素的质量与C的质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素，就

应有几种不同的核素的相对原子质量，

相对原子质量 如Cl为34.969,Cl为36.966。

（原子量）核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该核素的质量数

相等。如：Cl为35,Cl为37。

元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：

Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b%

和。

35

37

35

3712

-26

12

-27

（1）、原子的真实质量：

原子的真实质量也称绝对质量，单位 kg。是通过精密的实验测得的，原子的真实质量很小，使用极不方－

便（如：1个126C原子质量是1.9927×1026kg）。所以科学上，一般不直接使用原子的真实质量，而使用原子的相对质量

（2）、相对质量：1个粒子的绝对质量与一个126C原子绝对质量的1/12（1.6606×10－27kg）

的比值。单位 1。

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相对质量＝

12

一粒子的质量C原子质量

1 12

注：① 粒子：可以原子、质子、中子、电子等微观粒子。

② 质子、中子的相对质量约为1。

③如果该粒子为原子，则为相对原子质量 注：相对原子质量和原子质量区别

① 相对原子质量是比值。 ② 原子质量单位 kg ③ 两者在数值上也不同。

[反馈练习三]:

1.前几年科学家制造出第112号新元素，其原子的质量数为277，关于该新元素的下列叙述正确的是（ BD ）

A．其原子核内中子数和质子数都是112

B．其原子核内中子数为165，核外电子数为112 C．其原子质量是12C原子质量的277倍

D．其原子质量与12C原子质量之比为277∶12

（3）、核素的相对原子原子质量：

同位素的相对原子质量是指某种原子的相对质量，是通过各同位素原子的绝对质量分别与碳的绝对质量1/12的比值（即初中化学所学的相对原子质量。）

[反馈练习四：]

已知一个18O的质量为2.657×10 kg，一个126C的质量为1.993×10 kg， 8

18

8

-26-26

O的相对原子质量=

2.657 101.993 10

26 26

kgkg

×12=15.998

（4）原子的质量数：

原子的质量数是指某元素的一种同位素原子的核中所含质子数和中子数之和，在实际使用中常代替同位素的相对原子质量，所以也叫做近似相对原子质量。 质量数＝质子相对质量＋中子相对质量

A ＝ 质子数（Z）＋中子数（N）

注：

② 质量数与相对原子质量的区别： Ⅰ 概念含义不同。

Ⅱ 质量数为整数，相对原子质量一般非整数。

Ⅲ 在特定情况下，数值上可用质量数代替相对原子质量。 需要注意的是元素无质量数。

（5）、元素的相对原子质量（也称为平均相对原子质量）

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①元素的相对原子质量是指某元素各种同位素的原子量与该同位素原子所占的原子个数百分比（丰度）的

乘积之和；

②相对原子质量的计算：

元素的相对原子质量是按各种天然同位素原子所占的原子个数百分比求出的平均值。

A =A1×a1%+A2×a2%+ 

A表示某元素的相对原子质量

A1、A2 为同位素的相对原子质量

a1%、a2% 为同位素的原子百分数或同位素原子的物质的量分数

③也就是元素周期表中所给的原子量的数值，一般情况下元素的原子量不会为整数。

[反馈练习五：]

1、已知氯元素的两种同位素的相对原子质量和丰度：

求：氯元素的平均相对原子质量？

（34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453）

636563

2．铜有两种天然同位素29Cu和29Cu，已知铜的相对原子质量是63.5，则29Cu的物质的量分数是( )

A.75% B.25% C.50% D.45%

6365

解法一：设29Cu含x% 则 29Cu为(1-x%)

依题意：63×x%+65×(1-x%)=63.5 x=75% 故选A。

解法二：“十字交叉法”，求出原子个数比。再求物质的量分数。

3.硼有两种天然同位素105B和115B，硼元素的相对原子质量为10.80，则对硼元素中正确的是（1995年上海市高考题）（ C ）

A.20% B.略大于20% C.略小于20% D.80%

105B

质量分数的判断

（6）元素的近似相对原子质量（即元素的近似平均相对原子质量）

把上式中的同位素的原子量改为同位素的质量数进行计算，所得结果即为元素的近似原子量。 氯元素的近似平均原子量为： 35×75.77%+37×24.23%=35.4846

[反馈练习六：]

1、有关17Cｌ－粒子，回答下列问题：

(1)所含质子数 ；中子数 ，电子数 ；质量数 (2)该粒子的结构示意图 ；电子式 。 (3)它与Cｌ、Cｌ之间的关系是

3517

3717

35

。

。

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(4)它与Cｌ的半径大小的关系是

3517

。

3517

3717

(5)已知Cl元素的相对原子质量为35.5，可知Cｌ、Cｌ原子在自然界的原子个数分数百分比为

。

3717

答案：（1）17 18 （2）

(3)它与Cｌ是同种原子；与互为同位素 (4) Cｌ的半径大于Cｌ的原子半径 (5)3∶1

35

17

3517

－

3517

2.物质的量相同的H2O和D2O相比较，所含氧原子数之比为 ，式量之比为 ；与足量钠反应，放出的气体在标况下的质量之比为 。

答案：1∶1 9∶10 9∶10 1∶2

，质量之比为

3、K35ClO3晶体与H37Cl溶液反应生成氯气、氯化钾和水，此反应生成氯气的分子量是--------------------------------------------------------(D) A.73 B.72 C.70.6 D.73.3

〖提示〗：生成的氯气中的氯原子来自K35ClO3晶体，其余来自H37Cl，所以氯气的分子量

61

= 70

6

156

74 73.3

37

35

[反馈练习]若KClO3+6HCl＝KCl+3Cl2↑+3H2O，则此反应中生成的氯气，平均相对分子质量约为：(计算结果保留三位有效数字) 70.7 。

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[考点四]：掌握核外电子运动的特征以及核外电子排布的基本规律。

1．核外电子排布与能量关系

电子离核距离： 近 → 远

电子能量： 低 → 高

2．核外电子的分层排布 ① 核外电子层能量不同

电子层离核距离： 近 → 远

电子能量： 低 → 高 电子层数（n）： 1 2 3 4 5 符号

K L M N O

能量递增

小结：

② 电子排布规律

Ⅰ 能量最低原理：先排满低能量电子层，再依次排布在能量较高的电子层中。 Ⅱ 各电子层最多容纳的电子数：2n2 Ⅲ 最外层电子数 8 Ⅳ 次外层电子数 18 Ⅴ 倒数第三层电子数 32

1以上三条规律不是孤立的，而是相互制约，必须同时满足。 注意：○

2上述理论乃核外电子排布的初步知识，只能解释1～18号元素的结构问题，若要解释更多问○

题，有待进一步学习核外电子排布所遵循的其它规律。

思考：试根据核外电子排布规律：

1指出53号元素在周期表中的位置 ○

2确定116号元素处于周期族 ○

零族元素的原子序数和电子排布的规律很强：2、10、18、36、54、86、118相隔二个8、二个18、二个32；8、18、32就是该周期容纳的元素种类。阴、阳离子的稳定结构就是向最近的0族靠。 （4）核外电子运动特征：

①电子本身的质量很小，1个电子的质量约为9.1×10

31

kg

②电子运动的范围小。电子在直径约为0.1nm的原子大小的空间内运动。 ③电子运动的速率很大。核外电子绕核运动的速率接近光速3×108m·s

1

，所以核外电子绕核运动

时无固定轨道，不能同时测出某时的速度和位置。故核外电子运动的描述只能指出它在核外空间某处出现的概率的多少。可用电子云的疏密来形象地描述核外电子的运动。此法中的小黑点表示的意义是：离核近的地方电子云密度大，离核远的地方电子云密度小；说明在离核近的地方单位体积内电子出现的机会多，

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离核远的地方单位体积内电子出现的机会少。

3．常见元素微粒结构特点

稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同。如：

（1）核外有2个电子微粒（与He原子电子层结构相同的离子）：

H-、Li+、Be2+

（2）核外有10个电子微粒（与Ne原子电子层结构相同的微粒）：

阳离子：Na 、Mg2 、Al3 、NH 4、H3O；

阴离子：N3 、O2 、F 、OH 、NH 2； 分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4

（3）核外有18个电子微粒（与Ar原子电子层结构相同的微粒）：

离子：Cl-、S2-、P3-、K+、Ca2+

分子：Ar、HCl、H2S、SiH4、H2O2、PH3、C2H6

（4）前18号元素的原子构的特殊性

11○ 2最外层有1个电子的元素：○

3最外层有2个电子的元素：○

4最外层电子数等于次外层电子数的元素： ○

5最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；○是次外层电子数3是次外层电子数4倍的

元素：Ne。

6电子层数与最外层电子数相等的元素：○· 7电子总数为最外层电子数2倍的元素：○

8次外层电子数是最外层电子数2倍的元素： ： ○

9内层电子数是最外层电子数2倍的元素：○

掌握了上述一些结构特点及规律可以迅速推断元素及其原子序数等

例4．与NH4+质子数和电子数相同的微粒是（ BD ）

A.Ne B.H3O+ C.NH3 D.Na+

三。典型例题

[例1]已知氢元素存在1H、2H、3H三种同位素，氧元素存在16O、17O、18O、

三种同位素，则形成的H2共有6种，形成的H2O共有

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量的水分子有 7 种。

[例2]已知X元素能形成相对分子质量分别为a、b、c的三种双原子分子，其分子个数之比为m:n:q，且a>b>c ，则X元素存在种同位素，其质量数分别为百分比依次为（2m+n）/（2m+2n+2q）、（n+2q）/（2m+2n+2q）。

[例3] 有几种元素的微粒电子层结构如图所示，其中： （1） 某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应， 这种微粒符号是_Ar_。

（2） 某微粒的盐溶液，加入AgNO3溶液时会出现 白色浑浊，这种微粒符号是____Cl-__。

（3）某微粒氧化性甚弱，但得到电子后还原性强，且这种原子有一个单电子，这种微粒符号是___K+_。 （4）某微粒具有还原性，且这种微粒失去2个电子即变为原子，这种微粒的符号是__S2_。

[例4]. (上海市高考题)据报道,上海某医院正在研究用放射性同位素碘内的中子数与核外电子数之差为 （ B. ） A．72 B.19 C.53 D.125

125

53I

治疗肿瘤。该同位素原子核

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1.元素周期律：

（1）概念：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化，这个规律叫元素周期律。 (2)实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。

注：

① 最高正价数＝最外层电子数 ② |最低负价|＋最高正价＝8 ③ O、F一般无正价。（氧只跟F结合时，才显正价，如OF2中氧呈＋2价）

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④ 除个别元素外（如N）

Ⅰ 原子序数为奇数的元素，其正常化合价为奇数价； Ⅱ 原子序数为偶数的元素，其正常化合价为偶数价；

Ⅲ 最外层电子数为奇数，其正常化合价为一系列连续的奇数（P：+3、+5）； Ⅳ 最外层电子数为偶数，其正常化合价为一系列连续的偶数（S：+2、+4、+6）；

2.元素周期表： （1）编排原则

①按原子序数递增的顺序从左到右、从上到下编排。 ②将电子层数相同的各种元素从左到右排成横行（周期），共有 7 横行

③将最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行，共有18 纵行。

归纳记忆：

①七主七副两特殊，三短三长一不全

②元素周期表结构的记忆方法如下： 横行叫周期，共有七周期； 三四分长短，第七不完全； 一八依次现，一零再一遍； 竖行称作族，总共十六族； Ⅷ族最特殊，三行是一族； 二三分主副，先主后副族； 镧锕各十五，均属ⅢB族； 构位性一体，相互可推断。

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小结：

①、原子最外层电子数呈周期性变化

②、原子半径呈周期性变化

③、元素主要化合价呈周期性变化

具

元素周期律和排列原则②、将电子层数相同的元素排成一个横行； 体

表

元素周期表③、把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行。 现

形①、短周期（一、二、三周期）式

7 ②、长周期（四、五、六周期）三七

长主

周期表结构③、不完全周期（第七周期） 三七

短副①、主族（ⅠA～ⅦA共7个）

一两不特18个纵行）②、副族（ⅠB～ⅦB共7个）

全殊

③、Ⅷ族（8、9、10纵行）

④、零族（稀有气体）

同周期同主族元素性质的递变规律

①、核电荷数，电子层结构，最外层电子数 ②、原子半径

③、主要化合价

④、金属性与非金属性 ⑤、气态氢化物的稳定性 ⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性

（3）元素周期表与原子结构的关系

原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数 周期序数=电子层数 主族序数=最外层电子数=元素的最高正价数 *|最高正价数|+|负价数|=8

（4）元素在周期表中的“位、构、性”关系： 1．同周期元素从左到右：随着 的递增， ○

原子半径 ，原子核对最外层电子的 吸引力 ，得电子能力 ， 元素的 性增强，失电子能力 ，

元素的 性减弱。具体表现在单质的 性增强， 性减弱；元素的最价 氧化物的水化物的 性增强， 性减弱；气态氢化物的 性增强。

2.同主族元素从上到下：随着 的递增，原子半径 ，原子核对最外层电子 ○

的吸引力 ，得电子能力 ，元素的 性增强，失电子能力 ， 元素的 性减弱。具体表现在单质的 性增强，性减弱；元素的最高价氧化 物的水化物的 性增强， 性减弱；气态氢化物的 性 。 3两性氧化物和两性氢氧化物 ○

a两性氧化物： 的氧化物。例：_____________ 写出其分别跟盐酸（强酸）、氢氧化钠（强碱）反应的方程式

， b两性氢氧化物：___________ 写出其分别跟盐酸、氢氧化钠反应的方程式

，

例：同一主族的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物的酸性强弱是H3XO4<H3YO4<H3ZO4。

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下列推断正确的是（CD）

A．元素的非金属性强弱：X>Y>Z B．气态氢化物的稳定性：XH3>YH3>ZH3 C．原子序数：X>Y>Z D．相对原子质量：X>Y>Z 小结：1。元素的金属性和非金属性强弱的判断依据 a．单质与水（或酸）反应的难易

b c．金属的相互置换

（1）金属性 d．根据它们在周期表的位置 e．依据金属活动顺序表

f．用电化学的方法（构成原电池） g．金属阳离子的氧化性强弱

例：有A、C、D四种金属，将A、B用导线连接后浸入稀硫酸中时，A上放出氢气，B逐渐溶解生成B2+；电解含A2+和C2+的混合溶液时，阴极上先析出C；将D放入含B2+的硝酸溶液中，D表面有B析出。则这四种金属阳离子的氧化性由强到弱的顺序为（ A ） A、C2+>A2+>B2+>D2+ B、D2+>B2+>A2+>C2+ C、C2+>B2+>A2+>D2+ D、D2+>A2+>B2+>C2+ a b （2）非金属性 c．非金属的相互置换

d．根据它们在周期表的位置 e．非金属阴离子的还原性强弱 2

相同条件下，电子层越多，半径越大。

判断的依据核电荷数 相同条件下，核电荷数越多，半径越小。

相同条件下，最外层电子数越多，半径越大。

微粒半径的比较同周期元素的原子核电荷数越大的半径越小。（稀有气体除外）

如：Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl.

2、同主族元素的原子电子层数多的半径越大。如：Li<Na<K<Rb<Cs

、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如：F<Cl<Br<I

4、电子层结构相同离子，核电荷数越多的半径越小。如：F> Na>Mg>Al

-+

2+

3+

--------

记忆：阴前阳下，径小序大

5、同种元素的各种粒子，核外电子数越多的半径越大。如Fe>Fe>Fe

2+

3+

另外还需注意：电子层数多的阴离子半径一定大于电子层数少的阳离子半径；

而电子层数多的阳离子半径则不一定大于电子层数少的阴离子半径。

（5）元素周期表的应用：

1预测元素的性质（由递变规律推测）○：给出一种不常见的主族元素(如砹、碲、铋、铅、铟、镭、铯等)，或尚未发现的主族元素，推测该元素及其单质或化合物所具有的性质。解答的关键是根据该元素所在族的熟悉的元素的性质，根据递变规律，加以推测判断。

2 活泼的非金属位于周期表右上角； 活泼的金属位于周期表左下角； 金属非金属元素交界处是两性元素区，○

凡周期序数与主族序数相同元素均为典型两性金属元素。Be(2，ⅡA) Al(3，ⅢA) Ge(4，ⅣA)

按周期表的位置寻找元素，启发人们在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化剂等)。如：催化剂通常在 过渡 元素及其化合物中寻找，半导体材料通常在 金属与非金属的分界处的 元素中寻找，研制新农药通常在 氟、氯、氮、磷等 元素的化合物中进行研究。

[练习]：在元素周期表里，金属元素与非金属元素分界线附近，能找到----〖A〗 A.制半导体的元素 B.制农药的元素

C.制催化剂的元素 D.制耐高温合金的元素 ③若主族元素族序数为m，周期数为n，则：

当m／n<1时，为金属元素，其氧化物的水化物显碱性；

当m／n=1时，为两性元素(氢除外)，其氧化物的水化物显两性；

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当m／n>1时，为非金属元素，其最高价氧化物的水化物显酸性。（记忆：横短竖长即为非）

无论同周期还是同族中，m／n值越小，元素的金属性越强，其对应氧化物的水化物的碱性越强；m／n值越大，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。 ④对角线规则：

周期表中A、B两元素若处在如左图所示的位置，则性质相似。如Be 和Al单质在常温下均能被浓H2S04钝化；BeO和Al203均显示两性;A1C13和BeCl2均为共价化合物等。 [反馈练习：]

1.有些元素在元素周期表中虽然既不同周期也不同主族，但它的化学性质和它在周期 里的左上方或右下方的另一主族元素相似，这称为对角线规则。请回答下列问题：

(1)简述对角线元素化学性质之所以相似的原因(以Li、Mg为例)。 【答】：这可以从它们的原子半径来考虑：因为这两种的原子半径都大于Be，小于Na，由于原子半径相近，所以在化

学反应中失电子能力相近，使它们在化学性质上具有相似性。

(2)锂在空气燃烧时，除生成【答】：Li2O外，也能生成微量的【答】：Li3N

(3)铍的最高价氧化物的水化物是两性氢氧化物，证明这一结论的有关反应的离子方程式为：

【解】：Be(OH)2+2H == Be +2H2O Be(OH)2+2OH== BeO2+2H2O

+

2+

-

2-

2．元素周期律存在对角线规则，金属Be与Al单质及化合物的性质相似，回答：

－2－

① 写出Be与NaOH溶液反应的离子方程式（生成Na2BeO2）Be + 2 OH= BeO2+ H2↑ 。 ② Be(OH)2与Mg(OH)2可用试剂 NaOH 鉴别，其离子方程式：

－2－

Be(OH)2+ 2OH= BeO2+2H2O。

分析：Be、Al性质相似，区别Be +2价、Al +3价 ⑤序差规律：

Ⅰ、A、B两元素分属同周期的ⅡA族和ⅢA族，若A的原子序数为x，则B的原子序数可能为 ： x+1

(二、三周期)

（四、五周期） （六周期） [反馈练习]：

1、已知A为IIA族元素，B为IIIA族元素，它们的原子序数分别是m和n，且A、B处于同

一周期，则下列关系式中错误的是---------------(CD) A.n=m+1 B.n=m+11 C.n=m+26 D.n=m+10 〖提示〗：在元素周期表中，同一周期中的IIA族元素与IIIA族元素的原子序数差可能为1、11、25

2、某周期的IA族元素的原子序数为x，和它同周期的IIIA族元素的原子序数可能是

------------------------------------------------------(B) ①x+2 ②x+19 ③x+12 ④x+18 ⑤x+26 ⑥x+11

A.只有②④⑥ B.只有①③⑤ C. 只有①② D.全部 Ⅱ、“左上右下”规律

例1：(8分)下图是空白元素周期表，请注意标有号码的位置，回答下列问题： (1)写出下列编号所代表的元素的原子序数

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① _________ ②_____________⑤__________

(2)写出③和⑤二元素的氯化物的化学式_____________，等物质的量浓度的两种氯化物水溶液的pH，哪个大：_________

(3)①和⑥二元素的最高氧化物的水化物相互反应生成正盐的化学式为_________ (4)元素④的原予结构示意图为_____其单质的晶体类型为_______ 答案：（1）38、72、81（2）AlCl3、TlCl3; TlCl3 (3)Sr3(AsO4)2

分子晶体

2、A、B为同主族的两元素，A在B的上一周期，若A的原子序数为n，则B的原子序数不可能为( ) A.n+8 B.n+18 C.n+32 D.n+20 3．A、B两元素，A的原子序数为x，A、B所在周期的元素种类分别为m和n．

(1) 如果A、B同在I A族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为________，当B在A的下一周期时，B的

原子序数为_________

(2)如果A、B同在ⅦA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为______；当B在A的下一周期时，B的原子序数为_______．

(3)若A元素的氯化物的化学式为ACly，分子中各原子最外层电子数之和为26，则y的值为____ 答案：（1）x-n; x+m (2)x-m; x+n (3)3

4、A、B为短周期元素，这两种元素形成的化合物中A与B的原子个数比为1∶1，则这种元素所处主族序数之差为__________________________________________ 。

分析：ⅠA与ⅦA元素可形成AB型化合物，其族序数之差为6；IIA与ⅥA元素可形成AB型化合物，其族序数之差为4；而NO中两元素族序数之差为1；CO中两元素族序数之差为2；C2H2中两元素的族序数之差为3；H2O2中两元素的族序数之差为5；SiC中族序数之差为0。

答案：6(NaCl)，5(Na2O2)，4(MgO)，3(C2H2)，2(CO)，1(NO)，0(SiC)。

⑥每一主族的非金属的种类数=∣主族序数-2∣ ⑦奇族奇序奇价，偶族偶序偶价

如果原子序数为奇（或偶）数，则其在周期表中所处的族序数以及最高正价数也必为奇（或偶）数

[应用练习]:

1、X和Y是短周期元素，两者能组成化合物X2Y3，已知X原子序数为n，则Y的原子序数不可能是-----------------------------------------------------------(D) A. n+11

B.n+3

C. n-5

D. n-6

2、.短周期元素X和Y能形成XY4，若X的原子序数为m，Y的原子序数为n，则m和n不可能的关系是-----------------------------------------------〖D〗 A.m-13=n B.n+5=m C.n-11=m D.m+8=n

〖提示〗： 从该化合物的分子式XY4可以看出X的化合价为偶数，Y的化合价为奇数，所以，X的原子序数m也必为偶数，Y的原子序数也必为奇数。分析各选项可知，选项D的等号左端为两个偶数之和，其值肯定仍是偶数；而等号右端n则为奇数，两端不可能相等。

⑧每周期最多能容纳的元素种数为2K，此式中，当周期序数a为奇数时，K=

2

（a 1）

2

；当a为偶数时，

K=

（a 2）

2

。

[应用练习：]

1.元素周期表中前七周期的元素种数如下表：

请分析周期数与元素种数的关系，预言第八周期最多可能含有的元素种数为---------------------(C)

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A.18种 B.32种 C.50种 D.64种

2.推测第八周期的最终未了元素的原子序数是--------------------------〖A〗 A.168 B.176 C.170 D.169

〖提示〗：每周期最多能容纳的元素种数为2K，此式中，当周期序数a为奇数时，K=

2

（a 1）

2

；当a为偶数时，

K=

（a 2）

2

。根据上述规律，先推出1～8周期容纳的元素种数为依次为2，8，8，18，18，32，32，50，再将以上各

数相加，所得这和168就是第八周期最终元素的原子序数。

四．由序数确定位置的方法： 各族的排列顺序（从左到右排）

ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、O

由给定的原子序数与就近的稀有气体元素的原子序数的差值推出所在周期与族。 注意：ⅡA和ⅢA同周期元素不一定定相邻 [反馈练习]

1、金(Au)是最为常见的贵重金属，常制作首饰。金元素的原子序数为79，它在元素周期表中位于第 周期 族。

2、推断下列元素所在的周期和族：

85号元素_________________ _ 51号元素_________________________ 116号元素________________ 92号元素___________________________ 五、常见元素的性质特点：

①气态氢化物显碱性的元素是N； ②最强的无氧酸是HI酸；

③形成最轻单质的元素，或既可形成M，又可形成M 的元素是H；

④形成化合物最多的元素，或单质在自然界中硬度最大的元素，或气态氧化性（CH4）中氢的质量分数最大的元素是C；

⑤最活泼的非金属元素，或无含氧酸的元素，或气态氢化物最稳定的元素是F； ⑥元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素是S； ⑦单质最容易着火的元素是P；

⑧能形成A2B2型的化合物的元素有H、O、Na、C（H2O2、Na2O2、C2H2等）.

+

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二。典型例题

[例1] 已知An+、B(n-1)+、C(n+1)+、D(n+1) - 都有相同的电子层结构，A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是（ C ）

A．C>D>B>A B．A>B>C>D C．B>A>C>D D．A>B>D>C 练习：

已知A n+、B(n+1)+、C n-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是__________,离子半径由大到小的顺序是___________,原子序数由大到小的顺序是___________ A>B>D>C D>C>A>B B>A>C>D

[例2]已知aA与bB是同主族的两种相邻元素，又知A元素所在周期共有m种元素，B元素所在周期共有n种元素，若a>b，则b的值可能为或a<b，则b的值可能为或。

[例3](全国高考题)甲乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数是x ，则乙的原子序数不可能是 （ B ） A．x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18

――

[例4] A+、B、C、D四种微粒中均有氢原子，且电子总数均为10个。溶液中的A+和B在加热时相互反应可转化为C和D。则B-的电子式为 ，A+的电子式为 。

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三。高考真题

1. （06全国理综I）7 下列叙述正确的是( D )

A．同一主族的元素，原子半径越大，其单质的熔点一定越高 B．同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子

C．同一主族的元素的氢化物，相对分子质量越大，它的沸点一定越高 D．稀的气体元素的原子序数越大，其单质的沸点一定越高 2 （06天津理综）9下列说法正确的是( Ｂ )

Ａ．ⅠＡ族元素的金属性比ⅡＡ族元素的金属性强

Ｂ．ⅥＡ族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高

Ｃ．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强 Ｄ．第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小

3（06江苏）2 氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物，下面关于氢化物的叙述正确的是( B )

A．一个D2O分子所含的中子数为8 B．NH3的结构式为 H——H C．HCl的电子式为 D．热稳定性：H2S＞HF

4（06江苏）9、X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是（ AD ）

A．元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜Y＜X

B．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4 C．3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定 D．原子半径由大到小的顺序为Z＞Y＞X 5．（06全国理综I）26（9分）X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻；②Y、Z和W三种元素的原子最外电子数之和为17.请填空：

Y、Z和W是否位于同一周期（填“是”或“否”）： 否 理由是如果位于同一周期，则其电子数之和应该是3 的倍数.

Y是 氮元素 Z是 氧元素 W是 硫元素

X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数比为8：2：4：1，写出该化合物的名称及化学式： （NH4）2SO4 6．（06全国理综I）27（15分）置换反应的通式可以表示为： 单质（1） + 化合物（1） ==单质（2） + 化合物（2） 请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式：

①所涉及的元素的原子序数都小于20；②6种单质分属于6种不同的主族 7X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍，Y和Z可以形成两种以气态化合物，则

（1）X是 氢 、Y是 氮 、Z是 氧

（2）由Y和Z组成，且Y和Z质量比为7∶20的化合物的化学式（分子式）是 N2O5（3）由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是

－

4+HO（4）X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4∶2∶3，该盐的化学式（分子式）是 NH4NO3

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8、（06四川理综27）（15分）A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期的元素的单质。B、E均为组成空气的成分。F的焰色反应呈黄色。在G中，非金属元素和金属元素的原子个数比为1 ：2。在一定条件下，各物质之间的相互转化关系如右（图中部分产物未列出）： 请填写下列空白：

（1）A是 碳（或C） ，C是 钠（或Na） 。

（2）H与盐酸反应生成E （3）E与F反应的化学方程式是 2CO--（4）F与G的水溶液反应生成I和D离子方程式是 Na2+。 9（06重庆理综）29(14分)(请在答题卡上作答)

X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且互不同族;其中只有两种为金属;X原子的最外层电子数与次外层电子数相等;X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。请回答下列问题：

(1)Y、Z、W。

Cl(2)ZW2的电子式是它在常温下呈液态，形成晶体时，属于分子晶体。

(3)工业生产单质Y的原理是(用化学方程式表示)。

(4)X与Y化学性质相似，则X与浓的NaOH溶液反应的化学方程式是 (5)0.1 mol的单质W与50 mL 1.5 mol/L的FeBr2溶液反应，

则被氧化的Fe2+和Br-的物质的量之比是3：5。 10（06上海）（A）

(1)上表中的实线是元素周期表部分边界，请在表中用实线补全元素周期表边界。 (2)元素甲是第三周期ⅥA族元素，请在右边方框中按氦元素(图1)的式样，写出元素甲的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量. (3)元素乙的第三个电子层中只有3个电子，则乙原子半径与甲原子半径比较：________>________

甲、乙的最高价氧化物水化物的酸性强弱为：________>________ (用化学式表示)。

周期性变(4)元素周期表体现了元素周期律，元素周期律的本质是原子核外电子排布的

化,请写出元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系：元素的周期数即为原子结构核外电子层数；元素的主族序数即为原

子结构的最外层电子数。 11（06上海）(B)

下表中的实线表示元素周期表的部分边界。①－⑤分别表示元素周期表中对应位置的元素。

(1)请在上表中用实线补全元素周期表边界。 (2)元素③氢化物的电子式为_______。

(3)元素④—般在化合物中显_-2_价，但与_氟_形成化合物时，所显示的价态则恰好相反。

(4)在元素①的单质、元素②的单质和元素①②形成的合金这三种物质中，熔点最低的是_c_。 A．元素①的单质 B．元素②的单质 C．元素①②形成的合金 D．无法判断 12、（06上海）（1）请将5种物质：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线

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上，组成一个未配平的化学方程式。

2O

4，被还原的元素是_+5N_。 (3)反应中1 mol氧化剂_得到_(填“得到”或“失去”)__4 _ mol电子。 (4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中： 3FeSO4+ 30HNO3→

13（06江苏20）(10分)下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图（有关反应的条件及生成．．．．．．．．．．．．．的O已略去），已知： 2．．．．．．H．

A．A、B、C、D是非金属单质，其中B、C、D在常温常压下是气体。 B．反应①②是化工生产中的重要反应。

C．化合物E是形成酸雨的污染物之一，化合物K是常用的氮肥。 D．化合物L具有漂白性，可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。 E．化合物J由两种元素组成，其相对分子质量为32。

请按要求填空：

C L

化合物J的化学式14．（04年江苏理综）l、16、6，Z位于

Y的上一周期，则X、Y、Z三种元素形成的某种化合物的化学式可能为（ A） A．X2YZ4 B．XY2Z3 C．X3YZ4 D．X3YZ3 15．（2005年高考北京理综）右表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、

Y、Z五种元素的叙述中，正确的是（D）

A 常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高

B Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同

C W的氢化物沸点比X的氢化物的沸点高 D Y元素的非金属性比W元素的非金属性强 16．（2005年江苏高考）A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C的核电荷数之比为3∶4，D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是（CD） A．X、Y、Z的稳定性逐渐减弱 B．A、B、C、D只能形成5种单质

C．X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高

D．自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物

17.（2005年高考江苏理综）下列元素中，不属于主族元素的是（B） A.磷 B.铁 C.钙 D.碘 18．（2005年高考全国理综卷I）4．下列说法中正确的是（A ）

A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数

B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数 C．最外层有2个电子的原子都是金属原子 D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子 19．（2005高考全国卷II）下列说法正确的是 （ D ） A．常温常压下，只有一种元素的单质呈液态 B．周期表中所有元素都有从自然界中发现的

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