巧用元素周期律和元素周期表規(guī)律

汪鑫

在高中化學(xué)中，元素周期表和元素周期律是重要內(nèi)容之一，也是較難內(nèi)容之一，并在化學(xué)內(nèi)容中具有承上啟下的作用。

一、元素周期律

1.元素周期律的實(shí)質(zhì)

原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化決定了元素性質(zhì)的周期性變化。

2.元素周期律的內(nèi)容

元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。

3.原子序數(shù)

按元素在周期表中的順序給元素編號，得到原子序數(shù)。規(guī)律：

原子序數(shù)=核電核數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子核外電子數(shù)

二、元素周期表

1.元素性質(zhì)在周期表中的變化規(guī)律（見表1）

4.若An-+B=Bm-+A， 則B比A非金屬性強(qiáng)

例1（2013年）元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相對位置見表3，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3

R

XTZ

Q

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

答案：BD

思路點(diǎn)撥“R單質(zhì)在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸”，由于考慮到高考一般考查的是元素周期表的前20號元素，可以推出R為氟元素。（此處可采用邏輯推斷法）根據(jù)圖中元素的關(guān)系，推出X為硫元素，T為氯元素，Z為氬元素，Q為Br元素。因?yàn)?種元素被推出，接下來就必須從選項(xiàng)看，A討論的是非金屬性，根據(jù)元素周期律可得，從左至右非金屬性逐漸增強(qiáng)，所以Z>T>X，故A錯誤；Br的原子序數(shù)為35，F(xiàn)的原子序數(shù)為9，原子序數(shù)只差為26，故B項(xiàng)正確；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性為HF>HCl>HBr，所以

R>T>Q，故C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)比較的是T與Q的最高價氧化物水化物的酸性，即比HClO4和HBrO4的酸性，根據(jù)元素周期律中但至上而下酸性減弱。HClO4的酸性大HBrO4，故D項(xiàng)正確，正確答案為BD。

例2X、Y、Z、W、R五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，X是周期表中原子半徑最小的，Y、R同主族，Z、W、R同周期，Y原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，Z是常見金屬，其氫氧化物能溶于強(qiáng)堿溶液但不溶于氨水，W 單質(zhì)是人類將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料。下列說法正確的是（）。

A.熱穩(wěn)定性：X2R>X2Y

B.WY2能與堿反應(yīng)，但不能與任何酸反應(yīng)

C.Z位于第三周期第ⅢA族，Z與Y形成的化合物是一種較好的耐火材料

D.使甲基橙變紅色的溶液中：K+、R2-、ZY2- 、WY32-一定能大量共存

答案：C

思路點(diǎn)撥根據(jù)題中信息可知X、Y、Z、W、R分別是H、O、Al、Si、S。熱穩(wěn)定性H2S

例3有X、Y、Z、W、M五種短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X+與M2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；離子半徑：Z2->W-；Y的單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料。下列說法中，正確的是（）。

A.X、M兩種元素只能形成X2M型化合物

B.由于W、Z、M元素的氫化物相對分子質(zhì)量依次減小，所以其沸點(diǎn)依次降低

C.元素Y、Z、W的單質(zhì)晶體屬于同種類型的晶體

D.元素W和M的某些單質(zhì)可作為水處理中的消毒劑

答案：D

思路點(diǎn)撥根據(jù)題意知Y單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高硬度大，是半導(dǎo)體材料，則Y是Si。根據(jù)X、Y、Z、W同周期，Z2-、M2-知Z是S，M是O（Z、M同主族）。X+與M2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)則X為Na。離子半徑：Z2->W-，則W為Cl。即X、Y、Z、W、M分別是：Na、Si、S、Cl、O。A項(xiàng)，X、M兩種元素能形成Na2O和Na2O2兩種化合物。B項(xiàng)，W、Z、M元素的氫化物分別為HCl、H2S、H2O，相對分子質(zhì)量減小，但由于水中存在氫鍵，沸點(diǎn)最高。C項(xiàng)，Y、Z、W的單質(zhì)分別為：Si、S、Cl2，分別屬于原子晶體和分子晶體兩種類型。D項(xiàng)，W和M的單質(zhì)Cl2、O3可作水處理消毒劑。

從以上四個例子中可以看出，巧用元素周期律和元素周期表規(guī)律，可以讓我們在解題中更有效率更有針對性，在各個物質(zhì)的性質(zhì)能夠“連點(diǎn)成線”，大量的看似“零散的、孤立的”知識點(diǎn)就由元素周期律和元素周期表規(guī)律成片的聯(lián)系在，從而減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，同時也能讓學(xué)生深刻體會到總結(jié)歸納的思想。在化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要應(yīng)用。學(xué)生就能夠由這些知識點(diǎn)的共性，觸類旁通，從而達(dá)到高效快速的解題的效果。

（收稿日期：2016-10-15）