郎晟
元素周期律、元素周期表在中学化学教育教学中占有特别重要的地位,是中学化学教材中的基础理论知识,也属于“典型”的结构理论。该部分知识规律性强、内容丰富,属于高考热点知识(高频考点)。近几年该部分内容考查主要以选择题呈现,但学生对该部分知识往往较难理解或理解不深刻、不全面,为了使学生比较系统的了解和掌握这部分知识,现就该部分知识紧扣教材、深刻挖掘,进行知识点的专项解析,供参考。
一、周期表中族的考查
例1、若元素A、B位于同周期ⅡA族和ⅢA族,假设元素A的原子序数为a,那么B的原子序数不可能为( )
①a+1②a+8③a+11④a+18⑤a+25⑥a+32
(A)①③ (B)②④ (C)①③⑤ (D)②④⑥
[解析]:纵观元素周期表结构(七个周期,16个族):在第一周期中无第ⅡA族和第ⅢA族,在第七周期中无第ⅢA族。因此元素A、B只能位于第二到第六周期。在第二、三周期,第ⅡA族与第ⅢA族相邻,则B=a+1;在第四、五周期,因为第ⅡA族、第ⅢA族之间存在10个纵行的过渡元素,故B=a+10+1=a+11;在第六周期,第ⅡA与第ⅢA族之间又存在镧系元素(共计15种),故B=a+15+10=a+25,综合分析上述选项,应选(C)。
二、周期表中周期的考查
例2、元素周期表中有同主族的X、Y两种元素,假设Y的质子数为b,则X的原子序数错误的是( )
(A)b-18 (B)b-4 (C)b-2 (D)b-8
[解析]:在元素周期表中有七个主族(第IA~ⅦA族)。若X和Y在相邻周期,则原子序数相差值为各周期所排布元素种类数(如2、8、18、32等)。若不相邻,则为各相邻周期元素种数的和(如相邻两个周期元素种数和2+8、8+18、18+32等,相邻三个或四个周期元素种数和2+8+8、8+18+18、2+8+8+18、8+18+18+32等)。故不可能是b-4,选(B)
三、周期表中“原子结构与元素位置”关系的考查
例3、据国外有关资料报道,自然界中存在尚未命名的元素,如116号,试推断该元素在周期表中所处的位置()
A、第八周期IVA族 B、第七周期VIA族
C、第五周期VIA族 D、第七周期Ⅷ族
[解析]:结合原子核外电子排布规律,该原子核外共有7个电子层,最外层所排电子数为6;因此第116号元素所处的位置:第七周期、第VIA族。选B。
四、应用元素周期表(律),明确元素“位、构、性”的关系
例4、有关ⅠA族和ⅡA族元素,以下说法正确的是( )
A、镁的熔点比钠的低。
B、浓度相同时,氢氧化镁的PH比氢氧化钠的小。
C、同一周期中,金属性ⅡA族金属比ⅠA族的金属强。
D、碳酸钠比碳酸镁受热更容易分解。
[解析]:由钠质软、易熔化,可知镁的熔点高;B中氢氧化钠是强碱,氢氧化镁是弱碱且难溶,故氢氧化钠的碱性强;C选项中,比较氧化钠和氧化镁可知氧化镁做耐火材料熔点高;D选项中Na2CO3稳定,碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳。选(B)
五、元素金属性强弱的考查
例5、下列选项中,金属性强弱判断错误的是( )
(A)金属与可溶性盐溶液发生的置换反应。
(B)金属跟酸反应的剧烈程度。
C金属在反应中失电子的量。
D氢氧化钠的碱性比同浓度的氢氧化铯弱。
[解析]:现就元素金属性强弱的比較,归纳如下:①根据反应条件和剧烈程度,比较失去电子的难易;②金属与可溶性盐溶液的置换反应;③最高价氧化物对应碱的碱性强弱;④金属阳离子的氧化性强弱(或原电池中正负极电极材料);⑤金属与酸(或水)反应生成氢气的难易等。分析选项,答案应选(B)。
六、比较元素非金属性的强弱
例六、元素周期表中同主族的两种非金属元素A、B,用来判断非金属性强弱错误的是( )
(A)氢化物A比B的稳定
(B)B的阴离子比A的阴离子还原性强
(C)A氢化物的沸点比B的低
(D)原子的半径A比B的大
[解析]:现就元素非金属性强弱的比较,归纳如下:①反应中得到电子的难易;②阴离子的还原性强弱;③(应用氧化还原反应知识)非金属单质间的置换反应等。题中沸点为物理性质,非金属性是化学性质;(A)(B)(D)选项皆可用来判断非金属性的强弱;综合分析各选项,不难推出(C)选项正确。
元素周期律、周期表在化学的学习和应用中意义非凡,可以指导我们进行不同周期、不同族元素性质的分析和比较(如:原子或离子半径大小的比较,金属性和非金属性强弱的比较,由周期表位置寻找未知元素,预测未知元素的原子结构和性质,在周期表的相关区域寻找新物质并发现物质的新用途等等),且作为学习化学的重要工具,对于其他与化学相关的科学技术也有指导和引领作用。