必修2第一节元素周期表.docx
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必修2第一节元素周期表
必修2第一节元素周期表（总15页）
第一节元素周期表
一、元素周期表概述
1、门捷列夫周期表
按相对原子质量由小到大依次排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行，通过分类、归纳制出的第一张元素周期表。
2、现行常用元素周期表
⑴周期表的编排原则
①按原子序数递增的顺序从左到右排列
②将电子层数相同的元素排成一个横行
③把最外层电子数相同的元素（个别例外）按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行
⑵周期表的结构
七个横行；7个周期[三短（2、8、8）、三长（18、18、32）、一不完全]18个纵行（列），16个族：
7个主族（ⅠA～ⅦA）；（1、2、13～17列）7个副族（ⅠB～ⅦB）；（3～12列）
Ⅷ族：
3个纵行；（8、9、10列）零族：
稀有气体（18列）
周期表中有些族有特殊的名称：
第ⅠA族：
碱金属元素（不包括氢元素）第ⅦA族：
卤族元素0族：
稀有气体元素
3、元素周期表的结构与原子结构的关系
原子序数==核电荷数==质子数==核外电子数周期序数==原子的电子层数
主族序数==最外层电子数==最高正价数（O、F除外）==价电子数
非金属的负价的绝对值==8－主族序数（限ⅣA～ⅦA）
4、由原子序数确定元素位置的规律
⑴主族元素：
周期数==核外电子层数；主族的族序数==最外层电子数
⑵确定族序数应先确定是主族还是副族，其方法是采用原子序数逐步减去各周期的元素种数，最后的差
值即可确定。
基本公式：
原子序数－零族元素的序数（或各周期元素总数）==差值
①对于短周期元素：
若差值为0，则为相应周期的零族元素；若0＜差值≤7，则元素在下一周期，差值即为主族序数。
②对于长周期元素：
差值
0
1、2、
3～12
13～17
族别
零族
主族
副族（包括Ⅷ族）
主族
差值为1～7时，差值即为族序数，位于Ⅷ族左侧；
差值为8、9、10时，为Ⅷ族元素。
差值为11～17时，再减去10所得最后差值，即为Ⅷ族右侧的族序数。
若差值＞17，再减14，按同上方法处理。
例：
37号和114号元素的推导。
5、同主族元素上、下相邻元素原子序数推导规律：
⑴ⅠA、ⅡA族元素：
元素的原子序数==上一周期的元素的原子序数+上一周期的元素总数
⑵ⅢA～ⅦA、0族元素：
元素的原子序数==上一周期的元素的原子序数+本周期的元素总数
例1：
甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是
A.x+2B.x+4C.x+8D.x+18
例2：
X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和X同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X、Y、Z分别是（）
A.Mg、Al、SiB.Li、Be、MgC.N、O、SD.P、S、O
二、原子结构
1、构成原子的三种基本微粒是质子、中子、核外电子。
X
电量：
Z==e－
⑴、构成原子的微粒数目的定量关系
符号
X表示质子数为Z，质量数为A的一类原子。
⑵、构成原子的各种微粒存在下列定量关系：
①核电荷数==质子数==核外电子数
②质量数（A）==质子数（Z）+中子数（N）
③质量数（A）≈原子的相对原子质量
⑶、构成离子的各种微粒的定量关系
①核电荷数==质子数②阳离子：
质子数＞电子数③阴离子：
质子数＜电子数
例：
核内中子数为N的R2+离子，质量数为A，则ng它的氧化物中所含质子数的物质的量为和含电子数的物质的量为。
2、核素和同位素
⑴核素的定义和同位素的定义：
核素的定义：
具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，称为核素。
如H、D、T各为一种核素
同位素的定义：
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之间互称为同位素。
“同位”是指几种同位素质子数相同，在元素周期表中占据相同的位置。
⑵同位素的性质
①同位素属于同种元素的不同核素
②同位素由于质子数相同，核外电子数目也相同，因此同位素原子的化学性质几乎完全相同
③天然存在的某种元素，无论是以游离态还是以化合态形式存在，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。
⑶元素、核素、同位素与同素异形体概念的比较
例：
有关14C的正确叙述是
A.与12C60中的碳原子化学性质不同B.与14N含的中子数相同
C.是12C60的同素异形体D.与12C、13C互为同位素
Ex1：
前不久，我国科学家在世界上首次合成3种新核素，其中一种新核素的名称是铪。
关于铪
Hf的说法正确的是（）
A.是一种新元素B.原子核内有185个质子
C.原子核内有185个中子D.是铪
Hf的一种新的同位素
Ex2：
硼元素的平均相对原子质量为，则自然界中
B和
B的原子个数比为
Ex3：
硼元素有两种天然同位素
B和
B，硼元素的近似相对原子质量为，则对硼元素中
B的质量百分含量的判断正确的是（）
A.20%B.略大于20%C.略小于20%D.80%
Ex4：
一个12C原子的质量为akg，一个12C16O2分子的质量为bkg，若以12C16O2中的一个氧原子质量的1/16作为相对原子质量的标准，则12C16O2的相对分子质量为（）
A.32b/（a－b）B.32b/（b－a）C.16b/（b－a）D.8b/（b－a）
Ex5：
若某元素的原子核内的质子数为m，中子数为n，则以下论断正确的是（）
A.不能由此确定该元素的相对原子质量B.这种元素的相对原子质量为m+n
C.若碳原子质量为Wg，此原子的质量为（m+n）WgD.核内中子的总质量总是小于质子的总质量
三、原子结构、元素性质及在周期表中位置三者的关系
1、碱金属元素的性质与原子结构的关系
碱金属元素包括：
锂、钠、钾、铷、铯、钫六种元素。
相似性：
最外层电子数均为1；单质都是强还原剂，易与氧气、卤素、硫、水、酸等反应。
R2O；R2O2；ROH；RX；R2S
轻、软、亮、低、导
熔点和沸点逐渐降低；密度逐渐增大（钾、钠反常）
递变性：
核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大
金属性逐渐增强，对应碱的碱性逐渐增强
钾、钠性质实验对比
与氧气反应
与水反应
钠
剧烈燃烧，黄色火焰
熔成小球，浮于水面，四处游动
钾
更剧烈，紫色火焰
熔成小球，浮于水面，四处游动，轻微爆炸声
结论
钾比钠的活泼性强
2、比较元素金属性强弱的方法
⑴根据金属活动性顺序表，排在前面金属的金属性强
⑵根据元素的单质与水或酸反应置换出氢的难易程度，置换反应越易发生的元素金属性越强。
⑶根据其最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱判断，碱性越强，元素的金属性越强。
⑷根据元素周期表。
同周期：
从左到右金属性减弱；同主族：
自上而下金属性增强。
⑸根据金属单质的还原性和阳离子的氧化性判断：
金属单质还原性越强，金属性越强；金属阳离子氧化性越弱，金属性越强。
⑹根据金属与盐置换反应判断：
3、卤素的性质与原子结构的关系
卤素包括：
氟、氯、溴、碘、砹。
⑴相似性：
①卤素原子最外层电子数都为7，易得到1个电子，显－1价，最高正化合价为+7价（F除外）。
X2O7；HXO4；HX
②单质均为双原子分子
③都能形成气态氢化物，单质均有氧化性。
⑵递变性：
①从F—→I，电子层数增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
②从F—→I，单质的颜色逐渐加深，水中溶解度逐渐减小，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大
③单质的氧化性逐渐减弱
④卤素单质、原子或阴离子的还原性逐渐增强
⑤气态氢化物的稳定性逐渐减弱,气态氢化物的还原性逐渐增强；气态氢化物的水溶液酸性逐渐增强
⑥最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强
⑶卤素单质在不同的溶剂中的颜色对比
物质
单质
水
CCl4
苯或汽油
氯
黄绿色气体
淡黄绿色
黄
黄
溴
深红棕色液体
黄—→橙
橙—→红棕
橙—→红棕
碘
紫黑色固体
黄—→棕
紫红—→紫
紫红—→紫
※卤素单质与氢气反应的比较和卤素间置换反应实验现象、卤素离子的鉴别、卤化银的溶解性和见光分解性；溴的易挥发性（保存）；碘升华实验（除杂问题）；氢氟酸腐蚀玻璃（保存）；氯水的不稳定性（保存）；单质碘遇淀粉变蓝（鉴别）；卤素单水溶液的萃取；
4、元素的非金属性强弱判断方法
⑴非金属单质与氢气生成氢化物难易以及氢化物的稳定性；H2O＞H2S
⑵非金属单质与盐溶液或氢化物的置换反应。
Cl2+H2S——
⑶最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱；H2SO4＞H3PO4
⑷单质的氧化性或阴离子的还原性的强弱。
Cl2＞S（氧化性）；S2－＞Cl－（还原性）
⑸非金属单质与同种金属反应的难易及生成化合物中金属价态的高低。
K+O2—→Na+O2—→；Fe+S—→FeSFe+Cl2—→FeCl3
⑹两种非金属元素形成的化合物中各元素的化合价。
如NH3、CCl4
元素周期表练习题
以下数据可供解题时参考：
相对原子质量O16S32Ag108
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．在短周期元素中，原子最外电子层只有1个或2个电子的元素是（ ）
A．金属元素B．稀有气体元素C．非金属元素D．无法确定为哪一类元素
2．有人认为在元素周期表中，位于ⅠA族的氢元素，也可以放在ⅦA族，下列物质能支持这
种观点的是（）
A．HFB．H3O＋C．NaHD．H2O2
3．下列对有关元素的叙述能说明该元素一定是主族元素的是（）
A．原子核外N层比M层少8个电子的元素B．原子核外L层比M层多一个电子的元素
C．最高价为+6价的元素D．无负化合价的元素
4．如果发现了原子序数为116的元素，对它的正确叙述是下列组合中的（）
①位于第七周期；②是非金属元素；③最外电子层含有6个电子；④没有放射性；⑤属
于氧族元素；⑥属于卤素
A．①③⑤B．①③⑥C．②④⑥D．②③⑤
5．某一周期ⅡA族元素的原子序数为x，则同周期的ⅢA族元素的原子序数（）
A．只有x+1B．可能是x+8C．可能是x+2D．可能是x+1或x+11或x+25
6．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是（）
A．半导体材料砷化镓B．吸氢材料镧镍合金C．透明陶瓷材料硒化锌D．超导材料K3C60
7．1999年1月，俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素的一种同位素，该同位素原子
的质量数为298。
以下叙述不正确的是（）
A．该元素属于第七周期B．该元素位于ⅢA族
C．该元素为金属元素，性质与82Pb相似D．该同位素原子含有114个电子，184个中子
8．A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈
碱性，且碱性B＞A，C和D的气态氢化物的稳定性C＞D；E是这五种元素中原子半径
最小的元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是（）
A.A、B、C、D、EB.E、C、D、B、AC.B、A、D、C、E、D、A、B、E
9．短周期元素X和Y可以形成XY4型化合物,若X的原子序数为m,Y的原子序数为
n,则m和n的相互关系为（）
A．m–13=nB．n+5=mC．m+8=nD．n–11=m
10．在等物质的量的短周期金属元素单质A和B中，分别加入足量的酸，在A中加入盐酸，B中加入稀硫酸。
反应完全后，生成氢气的体积分别为V（A）和V（B），而且
V（A）≠V（B）。
若要确定反应生成物中A和B的化合价，至少还需知道的数据是（）
A．V（A）：
V（B）的值B．V（A）（或V（B））的值
C．A（或B）的物质的量D．盐酸和硫酸的物质的量浓度
二、选择题（在每题给出的四个选项中，有一个或两个选项符合题意）
11．A、B两元素位于短周期，A原子半径小于B原子半径，两元素可形成A是正价的AB2化合物，下列有关A、B两元素的叙述中正确的是（）
A．A、B可能属同一周期B．A位于B的前一周期
C．A只能是金属元素D．A可能是第二周期的ⅡA族或ⅣA族元素
12．无机化学命名委员会（国际组织）在1989年作出决定，把长式元素周期表原先的主、副族及族号取消，由左到右改为18列，如碱金属族为第1列，稀有气体元素为第18列。
按此规定，下列说法中错误的是（）
A．第16、17列都是非金属元素
B．第1列金属元素和第17列元素的单质熔、沸点变化趋势相反
C．只有第2列元素原子最外层有2个电子
D．在18列元素中，第3列元素种类最多
13．同周期的X、Y、Z三种元素，已知其高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是：
HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则下列各判断中正确的是（）
A．原子半径：
X＞Y＞ZB．单质的非金属性：
X＞Y＞Z
C．气态氢化物稳定性：
X＜Y＜ZD．原子序数：
X＞Y＞Z
14．A、B、C是周期表中相邻的二二种元素，A和B同周期，B和C同主族，三种元素原子最外层电予数的和为14，核内质子数和为28，则A、B、C三种元素分别是（）
A．NPOB．LiBeMgC．CNPD．OSF
15．如图所示是元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，若w原子最外层电子数是其内层电子数的
，则下列说法中不正确的是（）
A．原子半径由大到小排列顺序Z>Y>X
B．Y元素的两种同素异形体在常温下都是气体
C．最高价氧化物对应水化物的酸性W>Z
D．阴离子半径由大到小排列顺序X>Y>Z>W
第Ⅱ卷（非选择题，共50分）
三、填空、简答和计算（共8个小题，满分50分）
16．（5分）填写下列空白：
（1）写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：
。
（2）周期表中位于第8纵行的铁元素属于第族。
（3）周期表中最活泼的非金属元素位于第纵行。
（4）所含元素超过18种的周期是第、周期。
17．（8分）下表是周期表中的一部分，根据A～I在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
A
2
D
E
G
3
B
C
J
F
H
I
（1）表中元素，化学性质最不活泼的是，只有负价而无正价的是,可用于制半导体材料的元素是_______。
（2）最高价氧化物的水化物碱性最强的是，酸性最强的是，呈两性的是；
（3）A分别与D、E、F、G、H形成的化合物中，最稳定的；
（4）在B、C、D、J、E、F、G、H中，原子半径最大的是.
18．（7分）
（1）原子序数大于4的主族元素A和B的离子Am+和Bn-它们的核外电子排布相同，据此推断：
①A和B所属周期数之差为___________________________________,
②A和B的核电荷数之差为______________（用含m、n的代数式表示）
③B和A的族序数之差为________________（用含m、n的代数式表示）
（1）A、B两元素，A的原子序数为x，A和B所在周期包含元素种类数目分别为m和n。
如果A和B同在ⅠA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为______________；当B在A的下一周期时，B的原子序数为______________；如果A和B同在ⅦA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为______________；当B在A的下一周期时，B的原子序数为______________。
19．（6分）今有下列Ⅰ、Ⅱ两组单质，试将每组单质从不同角度进行分类，每种分类都可分别挑出一种单质，它跟其它三种单质属于不同的类，将挑选出单质的依据（写编码）列在下面相应的表格内。
单质组
被选出单质
选出理由所属编号
Ⅰ.Ｏ、Ｆ、Ｓ、Ｎ
Ｆ
Ｓ
Ⅱ.Ｆe、Ｎa、Ａl、Ｓi
Ｆe
Ｓi
Ｎa
挑选依据仅限于以下６种：
被挑出的单质跟其它３种单质不同，是由于（Ａ）其组成元素不属于金属（或非金属）；（Ｂ）其组成元素不属于周期表中的同一族；（Ｃ）其组成元素不属于周期表中的同一周期；（Ｄ）其组成元素不属于主族（或副族）元素；（Ｅ）在常温常压呈不同物态；（Ｆ）在常温下遇水能（或不能）放出气体。
20．（7分）
（1）根据元素周期表来比较Mg和Cs的金属性，要通过另一种元素作中介或桥梁进行比较，这种元素是
（2）元素周期表为人们寻找特殊用途的元素提供了指导性区域。
可作半导体材料的元素位于。
（3）元素周期表位于对角线的两种元素其性质相似称之为对角线规则。
根据周期表对角线规律，金属Be与铝单质及其化合物性质相似，试回答下列问题：
①已知2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑,写出Be与NaOH溶液反应的离子方程式（生成物之一为Na2BeO2）
②鉴别Be（OH）2和Mg（OH）2可选用的试剂为_________，有关的离子反应方程式为____________________________
21．（6分）在周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素上下或左右紧密相邻。
甲、乙两元素的原子序数之和等于丙元素的原子序数。
这四种元素原子的最外层电子数之和为20。
据此可以判断：
元素甲为，元素丙为，元素乙和丁所形成化合物的分子式为或。
22．（6分）某元素的同位素AZX，它的氯化物XCl2溶于水制成溶液后，加入1mol/L的AgNO3溶液20mL恰好完全反应.若这种同位素原子核内有20个中子，求：
（1）Z值和A值；
（2）X元素在周期表中的位置；
（3）把X的单质放入水中，有何现象写出反应的化学方程式.
23．（5分）某金属单质与足量的稀硫酸充分作用后，在标准状况下生成氢气和该金属的硫酸盐，若该金属原子核内的质子数比中子数少1个，试通过计算推导出该元素的原子序数，并指出其在周期表中的位置。
参考答案（3）
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
C
D
C
B
C
B
A
二、选择题
题号
11
12
13
14
15
答案
BD
AC
BD
C
AD
三、填空、简答和计算
16．
（1）
O
（2）Ⅷ（3）17（4）6、717.
（1）Ar、F、Si
（2）NaOH、HClO4、Al（OH）3（3）HF（4）Na
18.
（1）
（1）①1；②m+n；③
（2）x-nx+mx-mx+n
19．I．F；CE。
II.CD；A；F。
20．
（1）
或Ba
（2）金属元素与非金属交界处。
（3）①
②
溶液（1分）
21．（6分）甲：
N（氮）（填元素名称或元素符号均可）丙：
P（磷）（填元素名称或元素符号均可）
CO或CO2（两空均对才给分）
22．
（1）Z=20,A=40
（2）第四周期，ⅡA族（3）有气泡产生Ca+2H2OCa（OH）2+H2↑
23．解：
，
所以共转移电子为，金属转移
，即1mol金属转移
，此金属为三价金属
设金属M的相对原子质量为X
2mol
解之：
x=27
设该金属原子核内的质子数为Z，则：
2Z+1=27Z=13
答：
该元素的原子序数为13，位于周期表中第3周期ⅢA族。
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