郎晟
元素周期律、元素周期表在中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)中占有特別重要的地位,是中學(xué)化學(xué)教材中的基礎(chǔ)理論知識(shí),也屬于“典型”的結(jié)構(gòu)理論。該部分知識(shí)規(guī)律性強(qiáng)、內(nèi)容豐富,屬于高考熱點(diǎn)知識(shí)(高頻考點(diǎn))。近幾年該部分內(nèi)容考查主要以選擇題呈現(xiàn),但學(xué)生對該部分知識(shí)往往較難理解或理解不深刻、不全面,為了使學(xué)生比較系統(tǒng)的了解和掌握這部分知識(shí),現(xiàn)就該部分知識(shí)緊扣教材、深刻挖掘,進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的專項(xiàng)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(shè)元素A的原子序數(shù)為a,那么B的原子序數(shù)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(jié)構(gòu)(七個(gè)周期,16個(gè)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?yàn)榈冖駻族、第ⅢA族之間存在10個(gè)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(jì)15種),故B=a+15+10=a+25,綜合分析上述選項(xiàng),應(yīng)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(shè)Y的質(zhì)子數(shù)為b,則X的原子序數(shù)錯(cuò)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(gè)主族(第IA~ⅦA族)。若X和Y在相鄰周期,則原子序數(shù)相差值為各周期所排布元素種類數(shù)(如2、8、18、32等)。若不相鄰,則為各相鄰周期元素種數(shù)的和(如相鄰兩個(gè)周期元素種數(shù)和2+8、8+18、18+32等,相鄰三個(gè)或四個(gè)周期元素種數(shù)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(jié)構(gòu)與元素位置”關(guān)系的考查
例3、據(jù)國外有關(guān)資料報(bào)道,自然界中存在尚未命名的元素,如116號(hào),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(jié)合原子核外電子排布規(guī)律,該原子核外共有7個(gè)電子層,最外層所排電子數(shù)為6;因此第116號(hào)元素所處的位置:第七周期、第VIA族。選B。
四、應(yīng)用元素周期表(律),明確元素“位、構(gòu)、性”的關(guān)系
例4、有關(guān)ⅠA族和ⅡA族元素,以下說法正確的是( )
A、鎂的熔點(diǎn)比鈉的低。
B、濃度相同時(shí),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(qiáng)。
D、碳酸鈉比碳酸鎂受熱更容易分解。
[解析]:由鈉質(zhì)軟、易熔化,可知鎂的熔點(diǎn)高;B中氫氧化鈉是強(qiáng)堿,氫氧化鎂是弱堿且難溶,故氫氧化鈉的堿性強(qiáng);C選項(xiàng)中,比較氧化鈉和氧化鎂可知氧化鎂做耐火材料熔點(diǎn)高;D選項(xiàng)中Na2CO3穩(wěn)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(qiáng)弱的考查
例5、下列選項(xiàng)中,金屬性強(qiáng)弱判斷錯(cuò)誤的是( )
(A)金屬與可溶性鹽溶液發(fā)生的置換反應(yīng)。
(B)金屬跟酸反應(yīng)的劇烈程度。
C金屬在反應(yīng)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(xiàn)就元素金屬性強(qiáng)弱的比較,歸納如下:①根據(jù)反應(yīng)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(yīng);③最高價(jià)氧化物對應(yīng)堿的堿性強(qiáng)弱;④金屬陽離子的氧化性強(qiáng)弱(或原電池中正負(fù)極電極材料);⑤金屬與酸(或水)反應(yīng)生成氫氣的難易等。分析選項(xiàng),答案應(yīng)選(B)。
六、比較元素非金屬性的強(qiáng)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(qiáng)弱錯(cuò)誤的是( )
(A)氫化物A比B的穩(wěn)定
(B)B的陰離子比A的陰離子還原性強(qiáng)
(C)A氫化物的沸點(diǎn)比B的低
(D)原子的半徑A比B的大
[解析]:現(xiàn)就元素非金屬性強(qiáng)弱的比較,歸納如下:①反應(yīng)中得到電子的難易;②陰離子的還原性強(qiáng)弱;③(應(yīng)用氧化還原反應(yīng)知識(shí))非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)等。題中沸點(diǎn)為物理性質(zhì),非金屬性是化學(xué)性質(zhì);(A)(B)(D)選項(xiàng)皆可用來判斷非金屬性的強(qiáng)弱;綜合分析各選項(xiàng),不難推出(C)選項(xiàng)正確。
元素周期律、周期表在化學(xué)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用中意義非凡,可以指導(dǎo)我們進(jìn)行不同周期、不同族元素性質(zhì)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(qiáng)弱的比較,由周期表位置尋找未知元素,預(yù)測未知元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì),在周期表的相關(guān)區(qū)域?qū)ふ倚挛镔|(zhì)并發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的新用途等等),且作為學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,對于其他與化學(xué)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)也有指導(dǎo)和引領(lǐng)作用。