郎晟
元素周期律、元素周期表在中學化學教育教學中占有特別重要的地位,是中學化學教材中的基礎理論知識,也屬于“典型”的結構理論。該部分知識規律性強、內容豐富,屬于高考熱點知識(高頻考點)。近幾年該部分內容考查主要以選擇題呈現,但學生對該部分知識往往較難理解或理解不深刻、不全面,為了使學生比較系統的了解和掌握這部分知識,現就該部分知識緊扣教材、深刻挖掘,進行知識點的專項解析,供參考。
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,假設元素A的原子序數為a,那么B的原子序數不可能為( )
①a+1②a+8③a+11④a+18⑤a+25⑥a+32
(A)①③ (B)②④ (C)①③⑤ (D)②④⑥
[解析]:縱觀元素周期表結構(七個周期,16個族):在第一周期中無第ⅡA族和第ⅢA族,在第七周期中無第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族與第ⅢA族相鄰,則B=a+1;在第四、五周期,因為第ⅡA族、第ⅢA族之間存在10個縱行的過渡元素,故B=a+10+1=a+11;在第六周期,第ⅡA與第ⅢA族之間又存在鑭系元素(共計15種),故B=a+15+10=a+25,綜合分析上述選項,應選(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兩種元素,假設Y的質子數為b,則X的原子序數錯誤的是( )
(A)b-18 (B)b-4 (C)b-2 (D)b-8
[解析]:在元素周期表中有七個主族(第IA~ⅦA族)。若X和Y在相鄰周期,則原子序數相差值為各周期所排布元素種類數(如2、8、18、32等)。若不相鄰,則為各相鄰周期元素種數的和(如相鄰兩個周期元素種數和2+8、8+18、18+32等,相鄰三個或四個周期元素種數和2+8+8、8+18+18、2+8+8+18、8+18+18+32等)。故不可能是b-4,選(B)
三、周期表中“原子結構與元素位置”關系的考查
例3、據國外有關資料報道,自然界中存在尚未命名的元素,如116號,試推斷該元素在周期表中所處的位置()
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]:結合原子核外電子排布規律,該原子核外共有7個電子層,最外層所排電子數為6;因此第116號元素所處的位置:第七周期、第VIA族。選B。
四、應用元素周期表(律),明確元素“位、構、性”的關系
例4、有關ⅠA族和ⅡA族元素,以下說法正確的是( )
A、鎂的熔點比鈉的低。
B、濃度相同時,氫氧化鎂的PH比氫氧化鈉的小。
C、同一周期中,金屬性ⅡA族金屬比ⅠA族的金屬強。
D、碳酸鈉比碳酸鎂受熱更容易分解。
[解析]:由鈉質軟、易熔化,可知鎂的熔點高;B中氫氧化鈉是強堿,氫氧化鎂是弱堿且難溶,故氫氧化鈉的堿性強;C選項中,比較氧化鈉和氧化鎂可知氧化鎂做耐火材料熔點高;D選項中Na2CO3穩定,碳酸鎂受熱分解生成氧化鎂和二氧化碳。選(B)
五、元素金屬性強弱的考查
例5、下列選項中,金屬性強弱判斷錯誤的是( )
(A)金屬與可溶性鹽溶液發生的置換反應。
(B)金屬跟酸反應的劇烈程度。
C金屬在反應中失電子的量。
D氫氧化鈉的堿性比同濃度的氫氧化銫弱。
[解析]:現就元素金屬性強弱的比較,歸納如下:①根據反應條件和劇烈程度,比較失去電子的難易;②金屬與可溶性鹽溶液的置換反應;③最高價氧化物對應堿的堿性強弱;④金屬陽離子的氧化性強弱(或原電池中正負極電極材料);⑤金屬與酸(或水)反應生成氫氣的難易等。分析選項,答案應選(B)。
六、比較元素非金屬性的強弱
例六、元素周期表中同主族的兩種非金屬元素A、B,用來判斷非金屬性強弱錯誤的是( )
(A)氫化物A比B的穩定
(B)B的陰離子比A的陰離子還原性強
(C)A氫化物的沸點比B的低
(D)原子的半徑A比B的大
[解析]:現就元素非金屬性強弱的比較,歸納如下:①反應中得到電子的難易;②陰離子的還原性強弱;③(應用氧化還原反應知識)非金屬單質間的置換反應等。題中沸點為物理性質,非金屬性是化學性質;(A)(B)(D)選項皆可用來判斷非金屬性的強弱;綜合分析各選項,不難推出(C)選項正確。
元素周期律、周期表在化學的學習和應用中意義非凡,可以指導我們進行不同周期、不同族元素性質的分析和比較(如:原子或離子半徑大小的比較,金屬性和非金屬性強弱的比較,由周期表位置尋找未知元素,預測未知元素的原子結構和性質,在周期表的相關區域尋找新物質并發現物質的新用途等等),且作為學習化學的重要工具,對于其他與化學相關的科學技術也有指導和引領作用。