元素周期律(表)考題研究及知識梳理

元素周期律(表)考題研究及知識梳理

張楚玲衷明華

(韓山師范學院化學系，廣東 潮州 521041)

摘要：元素周期律(表)是中學化學最基本、最重要的知識點之一，也是廣東省近年來高考必考的。本文結(jié)合2010—2014年廣東高考化學試卷試題分析廣東高考中元素周期律(表)的熱門考點，并梳理了相關(guān)高考必備基礎(chǔ)知識，以供復習參考。

關(guān)鍵詞：廣東高考元素周期律(表)考題研究知識梳理

前言

元素周期律(表)內(nèi)容豐富，規(guī)律性強，命題空間廣泛。就廣東省近5年來高考的試題來看：考查的熱點是元素周期表中位、構(gòu)、性三者關(guān)系的考查、元素性質(zhì)的遞變規(guī)律(原子半徑、元素化合價、金屬性與非金屬性的強弱、元素最高價氧化物水化物的酸堿性強弱、氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性等)、原子核外電子排布的遞變規(guī)律、元素周期表的結(jié)構(gòu)以及元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)；題型以選擇題為主，基本模式為“推斷元素種類、推斷元素性質(zhì)遞變規(guī)律”；難度中等。

1.考題研究

1.1例(2010廣東化學10)短周期金屬元素甲～戊在元素周期表中的相對位置如右表所示，下面判斷正確的是()。

表　短周期金屬元素甲～戊在元素周期表中的相對位置

A.原子半徑：丙<丁<戊

B.金屬性：甲>丙

C.氫氧化物堿性：丙>丁>戊

D.最外層電子數(shù)：甲>乙

分析：結(jié)合題意，由“短周期元素”可得甲～戊位于第二、第三周期。根據(jù)元素周期律相關(guān)知識，通過排除法可得答案為C。

小結(jié)：這類題目的突破口是熟練掌握元素周期律(詳見本文知識梳理2.2)。

1.2例(2011廣東化學22)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序數(shù)依次增大，甲和乙形成的氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性，乙位于第VA 族，甲和丙同主族，丁的最外層電子數(shù)和電子層數(shù)相等，則()。

A.原子半徑：丙>丁>乙

B.單質(zhì)的還原性：丁>丙>甲

C.甲、乙、丙的氧化物均為共價化合物

D.乙、丙、丁的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)

分析：結(jié)合題意，由“短周期元素”可得甲乙丙丁可能位于第一、二、三周期，且“原子序數(shù)依次增大”。由“甲和乙形成的氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性，乙位于第VA 族”可得乙為N，甲為H，丙為Na，丁為Al。再根據(jù)元素周期律不難推斷出A對，B錯。Na2O2為離子化合物，故C錯。硝酸、氫氧化鈉和氫氧化鋁(兩性化合物)可兩兩發(fā)生反應(yīng)，故D對。

小結(jié)：這類題型的突破口是通過題目給出的信息達到確定元素種類的目的，再根據(jù)元素性質(zhì)的規(guī)律選出正確答案。

1.3 例(2012廣東化學22)下圖是部分周期元素化合價與原子序數(shù)的關(guān)系圖，下列說法正確的是()。

圖　部分周期元素化合價與原子序數(shù)的關(guān)系

A.原子半徑：Z>Y>X

B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：R>W

C.WX3和水反應(yīng)形成的化合物是離子化合物

D.Y和Z兩者最高價氧化物對應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)

分析：由圖可知：X 為O，Y為Na，Z為Al，W為S，R為Cl。根據(jù)元素性質(zhì)的規(guī)律，可得正確答案為BD。

小結(jié)：這類題型的突破口是通過元素的最高正價或最低負價確定元素的主族序數(shù)，再通過同主族元素的半徑大小判斷元素所處的周期，達到確定元素種類的目的，再推斷性質(zhì)的規(guī)律。

1.4 例(2013廣東化學22)元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相對位置如下表所示，其中R單質(zhì)在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸。則下列判斷正確的是()。

表元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相對位置

A.非金屬性：Z

B.R與Q的電子數(shù)相差26

C.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：R

D.最高價氧化物的水化物的酸性：T>Q

分析：由“R單質(zhì)在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸?！笨芍猂為F。再結(jié)合元素周期表元素的位置。可知R、X、T、Z、Q各為F、S、Cl、Ar、Br。進而結(jié)合“同周期、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律”(詳見本文知識梳理2.2)，可得出正確答案為B、D。

小結(jié)：這類題目的突破口是記住一些元素的特殊性質(zhì)(詳見本文知識梳理2.3)。有時這些性質(zhì)就是成功解題的關(guān)鍵。

1.5 例(2014廣東化學23)甲～辛等元素在周期表中的相對位置如下表。甲和戊的原子序數(shù)相差3，戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì)，丁和辛屬同周期元素。下列判斷正確的是()。

表甲～辛等元素在周期表中的相對位置

A、金屬性：甲>乙>丁

B、原子半徑：辛>己>戊

C、丙和庚的原子核外電子數(shù)相差13

D、乙的單質(zhì)在空氣中燃燒生成只含離子鍵的化合物

分析：由元素周期律“同主族元素從上到下，元素金屬性增大?！笨膳懦鼳?！巴髯逶貜纳系较?，元素原子半徑增大。同周期元素從左到右，元素原子半徑減小”可得B是對的?！拔斓囊环N單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì)”可知戊為C?！凹缀臀斓脑有驍?shù)相差3”可知甲為Li。丙為Na。氧化鈉為共價化合物，故D錯，C對。

小結(jié)：對元素周期律和一些元素性質(zhì)的考查。

1.6考題總結(jié)：在答題時，要仔細觀題，發(fā)掘題目隱藏的信息。如：“短周期”“原子序數(shù)依次增大”“同周期”“同主族”等。從往年廣東高考真題，不難發(fā)現(xiàn)，主要考查短周期元素的性質(zhì)規(guī)律，因此，備考時要熟記元素周期表1—20號元素的位置及相關(guān)性質(zhì)。熟練掌握元素周期率及某些元素的性質(zhì)，這有利于我們更快、更準的找到正確的答案。平時要多做練習，善于舉一反三。歷年來廣東對該知識點的考查難度不會很高，只要認真總結(jié)規(guī)律、記住性質(zhì)，一般都能把該題的分數(shù)輕松收入囊中。

2.知識梳理

2.1位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)之間的關(guān)系

圖　位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)之間的關(guān)系

2.2同周期、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律

表　同周期、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律

2.3常見元素的性質(zhì)

(1)自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分數(shù)最大的元素：C。

(2)空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。

(3)地殼中含量最多的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O；地殼中含量第二的元素：Si；地殼中含量最多的金屬元素：Al。

(4)最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿反應(yīng)的中學常見的元素：Al。

(5)元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能起化合反應(yīng)的元素：N。

(6)單質(zhì)最輕的元素：H；組成最輕的金屬單質(zhì)的元素：Li。

(7)單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。

(8)位置的特殊性：周期數(shù)=主族序數(shù)的元素有H、Be、Al。

(9)化合價的特殊性：O、F沒有最高正價；短周期中只有鋁能形成+3價簡單離子；H、C、Si最高正價和最低負價之和為0。

(10)半徑的特殊性：短周期主族元素中，H半徑最小，Na半徑最大。

(11)顏色特殊性：Cl2為短周期元素中唯一黃綠色氣體單質(zhì)，S為短周期元素中唯一淡黃色固體單質(zhì)。

(12)性質(zhì)及應(yīng)用的特殊性：短周期中Na、F分別為最強的金屬和非金屬，CO2是溫室氣體、氮硫的氧化物能形成酸雨、NH3是常見堿性氫化物，銨鹽是常見的由非金屬形成的離子化合物，Al、Al2O3、Al(OH)3具有兩性，硅是重要半導體材料，氯能用于作為漂白劑，HClO是最強無機酸。

(13)單質(zhì)在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸的元素：F。

3.高考命題趨勢預測

筆者認為今后的命題會穩(wěn)中有變。一方面仍以元素及其化合物知識為載體，運用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論進行現(xiàn)象的解釋、性質(zhì)的判斷與比較等；另一方面會跟隨新課標，用圖表形式給予信息滲透新知識，與其他知識相結(jié)合(氧化還原性的判斷、電化學正負極判斷等)考查學生對基礎(chǔ)知識理解與掌握的情況和運用能力。