最新高中化学 专题1 第一单元 第3课时 元素周期表 苏教版必修2.docx

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最新高中化学专题1第一单元第3课时元素周期表苏教版必修2

第3课时　元素周期表

知识条目

必考要求

加试要求

元素周期表的结构，同主族、同周期元素原子核外电子排布、元素化学性质的递变规律

b

b

能力要求

1.知道元素周期表的发展历程。

2.能说出元素周期表的编排原则以及周期、族的概念。

3.能根据原子序数确定元素在周期表中的位置。

一、元素周期表的编排原则

1．元素周期表的发展历程

⇒1869年，俄国化学家门捷列夫编制出第一张元素周期表。

↓

⇒按照相对原子质量由小到大排列，将化学性质相似的元素放在同一纵行。

↓

⇒揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。

↓

⇒随着科学的发展，元素周期表中为未知元素留下的空位先后被填满。

↓

⇒当原子的组成及结构的奥秘被发现后，编排依据由相对原子质量改为原子的核电荷

数，形成现行的元素周期表。

2．元素周期表的编排原则

（1）横行原则：

把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。

（2）纵行原则：

把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排列。

（3）原子序数：

按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。

（4）原子序数与元素的原子结构之间的关系：

原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。

1．下列说法正确的是（　　）

A．我们常用的元素周期表中元素排序的依据是元素的相对原子质量

B．元素周期表中同一横行元素原子的电子层数相同

C．元素周期表有16个纵行

D．元素周期表已发展成一个稳定的形式，它不可能再有新的变化了

答案　B

2．已知元素的原子序数，不可以推断元素原子的（　　）

A．质子数B．核电荷数

C．核外电子数D．离子所带的电荷数

答案　D

解析　根据原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，故选D。

易错警示　只有原子中存在上述关系，如果是离子，核外电子数与原子序数不相等。

阳离子的质子数大于其核外电子数，阴离子的质子数小于其核外电子数。

如Na：

质子数＝核外电子数，Na＋：

质子数＞核外电子数，Cl－：

质子数＜核外电子数。

二、元素周期表的结构及应用

1．周期

元素周期表有7个横行，每一横行称为一个周期，元素周期表共有7个周期。

类别

周期序数

起止元素

包括元素种数

核外电子层数

稀有气体原子序数

位置与结构的关系

短周期

1

H～He

2

1

2

周期序数＝电子层数

2

Li～Ne

8

2

10

3

Na～Ar

8

3

18

长周期

4

K～Kr

18

4

36

5

Rb～Xe

18

5

54

6

Cs～Rn

32

6

86

7

Fr～112号

26

7

2．族

现在常用的元素周期表有18个纵行，它们被划分为16个族，包括7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族（其中第8、9、10这3个纵行称为第Ⅷ族），1个0族。

（第13～18纵行不包括第7周期的元素）详细情况见下图：

注　族的别称：

第ⅠA族元素（除氢）称为碱金属元素；第ⅣA族元素称为碳族元素；第ⅤA族元素称为氮族元素；第ⅥA族元素称为氧族元素；第ⅦA族元素称为卤族元素；0族元素称为稀有气体元素。

3．过渡元素

元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。

4．认识元素周期表的相关信息

（1）元素周期表中每个格中的信息（以Fe为例）：

（2）金属元素与非金属元素的分界线

（3）确定元素在元素周期表的位置

①依据原子序数确定元素在元素周期表中的位置。

如已知某元素原子序数为7，则确定其在周期表中位置的方法是先画出该元素的原子结构示意图

，由其电子层数为2，确定其处于第2周期，由其最外层有5个电子确定其处在第ⅤA族；

②推断原子序数为53的元素在周期表中的位置：

第5周期ⅦA族。

1.元素周期表的结构

口诀：

七主七副七周期，0族Ⅷ族镧锕系。

2．元素的位置与原子结构的关系

3．在短周期主族元素中，族序数与原子的核电荷数、电子层数均为奇数的有（　　）

A．2种B．3种C．4种D．5种

答案　D

解析　在短周期主族元素中，族序数与原子的核电荷数、电子层数均为奇数的有H、Na、Al、P、Cl，共5种。

思维启迪　短周期中族序数与周期数的关系推断

特殊位置

元素

族序数等于周期数

H、Be、Al

族序数等于周期数的2倍

C、S

族序数等于周期数的3倍

O

周期数等于族序数的2倍

Li

周期数等于族序数的3倍

Na

4.俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。

这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．115号元素在第6周期

B．113号元素在第7周期ⅢA族

C．115号和113号元素都是非金属元素

D．镅元素和115号元素不在同一周期

答案　B

解析　95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第7周期；115号元素比118号元素原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。

方法点拨　据原子序数确定元素位置的方法——稀有气体定位法

（1）明确0族元素信息

0族元素

He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

Uuo

所在周期序数

1

2

3

4

5

6

7

原子序数

2

10

18

36

54

86

118

（2）比大小定周期

比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。

（3）求差值定族数

①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族；

②若比相应的0族元素少5～1时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族；

③若差其他数，则由相应差数找出相应的族。

1．以下关于元素周期表的结构叙述正确的是（　　）

A．有七个主族、八个副族

B．有三个长周期（均含18种元素），三个短周期（均含8种元素）

C．零族位于元素周期表的第18列（从左往右）

D．第ⅢA族位于元素周期表的第3列（从左往右）

答案　C

解析　A项，周期表中有七个副族、一个Ⅷ族、七个主族、一个0族；D项，第3列为第ⅢB族，第ⅢA族位于第13列。

2．下列关于元素周期表的说法正确的是（　　）

A．在元素周期表中，每一列就是一个族

B．主族元素都是短周期元素

C．副族元素都是金属元素

D．元素周期表每个长周期均包含32种元素

答案　C

解析　A项，第8、9、10三列为第Ⅷ族；B项，主族元素由短周期元素和长周期元素共同组成；D项，第4、5周期均有18种元素。

3．下图是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是（　　）

A．元素①位于第2周期ⅣA族

B．②原子的最外层电子数为5

C．④的原子序数比②多8

D．元素的最高化合价③＝⑤

答案　C

解析　元素周期表中右上方的元素为氦，最后一列为0族，推知③和⑤位于第ⅦA族，②和④位于第ⅥA族，①位于第ⅤA族，进一步推知①为N，②为O，③为F，④为S，⑤为Cl。

4．0.05mol某金属单质与足量的盐酸反应，放出1.12LH2（标准状况），并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子，该金属元素在元素周期表中的位置是（　　）

A．第3周期ⅠA族B．第3周期ⅡA族

C．第4周期ⅠA族D．第4周期ⅡA族

答案　D

解析　设该金属单质与盐酸反应所表现的化合价为＋x价，则0.05x＝

×2，x＝2。

根据题意，该金属单质为Ca，位于第4周期ⅡA族。

5．根据原子结构和元素周期表的关系完成下列各题。

（1）写出下列微粒的符号及其在元素周期表的位置。

微粒：

________　________　________　________

位置：

________　________　________　________

（2）第3周期ⅣA族的元素原子序数是________。

（3）Na元素的原子序数为11，相邻的同族元素的原子序数是________。

（4）短周期元素中，族序数＝周期序数的元素有：

______________（填元素符号，下同）。

（5）短周期元素中，族序数＝周期序数2倍的元素有：

____________。

（6）短周期元素中，周期序数＝族序数2倍的有：

_______________________________。

答案　

（1）O　Na＋　Cl　Cl－　第2周期ⅥA族　第3周期ⅠA族　第3周期ⅦA族　第3周期ⅦA族

（2）14　（3）3、19　（4）H、Be、Al　（5）C、S　（6）Li

题组一　原子序数与核电荷数关系及其应用

1．几种粒子具有相同的核电荷数，则可说明（　　）

A．可能属于同一种元素

B．一定是同一种元素

C．一定有相同的原子序数

D．核外电子个数一定相等

答案　A

解析　粒子可能是分子、原子、离子，虽然具有相同的核电荷数，但不一定是同一种元素，如CH4与H2O。

核外电子个数不一定相等，如Na与Na＋、F与F－等。

粒子种类未确定，则不能判定一定是原子，故C不正确。

2．已知原子序数，可推断原子的（　　）

①质子数　②核电荷数　③核外电子数　④元素在周期表中的位置

A．①②③B．①③④

C．②③④D．全部

答案　D

解析　原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数，由此可得出原子结构示意图，再根据电子层数与最外层电子数得出该元素在周期表中的位置，或者是根据各周期元素种数及稀有气体的原子序数推出该元素在周期表中的位置。

题组二　元素周期表的结构

3．下列说法正确的是（　　）

A．常用元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数

B．元素周期表有16个纵行，也就是16个族

C．原子的最外层电子数相同的元素，一定属于同一族

D．电子层数相同的粒子，对应元素一定属于同一周期

答案　A

解析　元素周期表中有18个纵行，16个族，第Ⅷ族占3个纵行；Be和He的最外层电子数都是2，但不属于同一族；Ne和Na＋的电子层数都是2，但不属于同一周期。

4．在现行元素周期表中，所含元素种数最多的族和周期分别是（　　）

A．第ⅠA族　第6周期B．第Ⅷ族　第6周期

C．第ⅢB族　第6周期D．第ⅢA族　第6周期

答案　C

解析　现行元素周期表中，第6、7周期ⅢB族分别为镧系和锕系元素，各有15种元素，由于第7周期未排满（不涉及人工合成元素），故元素种类最多的分别为第6周期和第ⅢB族。

5．若把周期表原先的主、副族号取消，由左到右按原顺序编为18纵行。

如碱金属为第1纵行，稀有气体为第18纵行，按这个规定，下列说法不正确的是（　　）

A．计算机芯片的组成元素位于第14纵行

B．第10纵行元素全部是金属元素

C．第18纵行元素单质全部是气体

D．只有第2纵行元素的原子最外层有2个电子

答案　D

解析　本题实际上考查了对元素周期表结构的掌握状况。

芯片的组成元素为硅，位于第ⅣA族，为第14纵行，A项正确；第10纵行为过渡金属元素，B项正确；第18纵行元素为稀有气体元素，单质全部为气体，C项正确；D项中除第2纵行元素的原子最外层有2个电子外，其他如He、部分过渡金属元素最外层也是2个电子。

题组三　确定元素在周期表中位置的两种方法

6．某短周期元素原子最外层只有2个电子，则该元素（　　）

A．一定是第ⅡA族元素

B．一定是金属元素

C．一定在化合物中呈＋2价

D．可能是金属元素，也可能是非金属元素

答案　D

解析　元素原子最外层只有2个电子，若为主族元素则在周期表中处于第ⅡA族，为金属元素，在化合物中呈＋2价；若为He，则为0族元素。

7．据国外有关资料报道，在“独居石”（一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nd等的磷酸盐）中，查明有尚未命名的116、124、126号元素。

试判断116号元素应位于周期表中的（　　）

A．第6周期ⅣA族B．第7周期ⅥA族

C．第7周期ⅦA族D．第8周期ⅥA族

答案　B

解析　第7周期若排满，118号元素应为0族元素，则116号元素位于从0族开始向左第三纵行，故应为第7周期ⅥA族元素，故选B。

题组四　周期表中相邻元素原子序数的关系

8．下图各为元素周期表的一部分（数字为原子序数），其中X为35的是（　　）

答案　D

解析　依据“稀有气体定位法”先写出各周期中稀有气体原子序数：

2、10、18、36、54、86；其次根据第5周期有18种元素，即可确定元素X（35号）应为D中位置。

9．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知

B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C两元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则符合A、B、C的一组元素是（　　）

A．Be、Na、AlB．B、Mg、Si

C．O、P、ClD．C、Al、P

答案　C

解析　解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式求解。

由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的图中位置看，A只能处在第2周期，而B、C处在第3周期。

设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1＝x＋7，C的原子序数为x＋8＋1＝x＋9，则（x＋7）＋（x＋9）＝4x，x＝8。

所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl，代入族序数关系：

5＋7＝2×6成立。

10．已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设X的原子序数为a。

则下列说法不正确的是（　　）

Y

X

Z

A.Y与Z的原子序数之和可能为2a

B．Y的原子序数可能为a－17

C．Z的原子序数可能为a＋31

D．X、Y、Z一定为短周期元素

答案　D

解析　若只有Y为短周期元素，由X的原子序数为a可知，Y的原子序数数a－18＋1＝a－17，Z的原子序数为a＋18－1＝a＋17，A、B正确；若Z为第6或第7周期元素，因存在镧系和锕系元素，则Z的原子序数可能为a＋32－1＝a＋31，C正确。

11．结合元素周期表回答下列问题：

（1）表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。

（2）表中所列元素，属于短周期元素的有____________，属于主族元素的有______________；g元素位于第________周期______族；i元素位于第______周期______族。

（3）

元素f是第______周期________族元素，请在右边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。

答案　

（1）

（2）a、b、c、d、e、f、g　a、b、c、d、e、f　3　0　4　ⅡB

（3）3　ⅥA　

解析　

（1）根据元素周期表的结构知：

第1周期有2种元素，第2、3周期各有8种元素，分列于第1、2、13～18列，第4、5、6、7周期为长周期，包括1～18列。

由此可画出周期表的边界。

（2）画出周期表的边界，对照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。

（3）第3周期ⅥA族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。

12.A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如右图所示。

A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。

B原子核内质子数和中子数相等。

（1）写出A、B、C三种元素的名称：

________、________、________。

（2）B位于元素周期表中第________周期________族。

（3）C的原子结构示意图为________。

答案　

（1）氮　硫　氟

（2）3　ⅥA

（3）

13．现有A、B、X、Y、Z五种短周期元素，原子序数逐渐增大。

它们的性质或原子结构如下表：

元素

性质或原子结构

A

原子核内只有一个质子

B

单质是空气中含量最多的气体

X

原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍

Y

短周期元素中原子半径最大的元素

Z

最高正化合价与最低负化合价的代数和为6

请回答：

（1）写出A、B元素的名称和X、Y、Z元素的符号：

A________，B________，X________，Y________，

Z________。

（2）B、X、Y的离子半径由大到小的顺序为____________________（用r表示半径）。

（3）W元素的核电荷数是B、X的核电荷数的和，则W与Z的氢化物稳定性为________>________（填化学式）。

答案　

（1）氢　氮　O　Na　Cl

（2）r（N3－）>r（O2－）>r（Na＋）

（3）HCl　PH3

解析　据表中信息可知：

A为氢，B为氮，X为O，Y为Na，Z为Cl。

N3－、O2－、Na＋的核外电子排布相同，则核电荷数越大，离子半径越小，则有r（N3－）>r（O2－）>r（Na＋）。

由题可知W为15号元素磷，稳定性：

HCl>PH3。

14．下表是元素周期表的一部分，用化学符号回答下列有关问题：

族

周期　　

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

0

2

①

②

3

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

4

⑩

⑪

⑫

（1）写出下列元素的符号：

①________，⑥________，⑦________。

（2）在这些元素中，最活泼的金属元素是________，最活泼的非金属元素是________，最不活泼的元素是________。

（3）在这些元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是________，碱性最强的是________，称为两性氢氧化物的是________，写出这三者之间相互反应的化学方程式：

________________________________________________________________________，

________________________________________________________________________，

________________________________________________________________________。

（4）在这些元素中，原子半径最小的是________，原子半径最大的是________。

（5）在③与④中，化学性质较活泼的是________，请设计化学实验加以证明：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

在⑧与⑫中，化学性质较活泼的是________，请设计化学实验加以证明：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）N　Si　S　

（2）K　F　Ar

（3）HClO4　KOH　Al（OH）3

3HClO4＋Al（OH）3===Al（ClO4）3＋3H2O

HClO4＋KOH===KClO4＋H2O

KOH＋Al（OH）3===KAlO2＋2H2O

（4）F　K

（5）Na　可以用它们跟水反应的实验证明：

钠与冷水剧烈反应，放出氢气，并生成强碱NaOH，镁与沸水才反应，放出氢气，并生成中强碱Mg（OH）2　Cl　可用氯气或氯水与溴化钠溶液反应的实验证明：

反应后溶液呈橙红色，发生的反应为Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2

解析　首先根据元素周期表中的位置确定各元素，然后根据元素周期表中元素性质的递变规律进行分析、判断，同时还应结合相关的元素化合物的性质进行实验设计。

课，完成好笔记及时的组织全班人员进行分析，使全班人员的政治思想素质有较大幅度的提高，在坚持教育制度的同时，本班的老同志还以自身过硬的思想素质和政治觉悟，随时随地的发挥主观能动性，这也是为新同志们的政治思想觉悟的提高起到了引导和鼓励的作用，而且三互小组也确实起到了互帮、互学、互管的作用，组员之间的团结互助充分的体现了战友之间的真情。

　　上半年由于施工任务所导致的训练底子薄，基础弱的情况下，我班能够做好动员和转换工作，始终把军事训练作为中心，作为一个重点来抓，身为一名班长，我知道军事素质和战斗技能的重要性，今年以狠抓新同志的体能素质，训练把科技练兵始终贯穿全局，在狠抓新同志体能的同时，也没有放松对老同志的要求，在原有的基础上，让他们自己加压进行训练，调动全班同志的训练积极性，我们班还采取了以老带新，把人定到位的方法，如果说哪个新同志训练上不去，就说明那位老同志没方法，这样既提高了新同志训练热情，也增加了老同志的组织能力，本班的军事成绩提高的也很明显，在共同科目训练以及单兵训练课目及专业课目的训练，在全班人员的努力下，训练成绩有了很大的进步，在狠抓全班人员的前提下，我没有忘记给自己加压，在上半年组织的尖子训练中，我始终不忘自己是一名士官、骨干处处给自己施压起模范带头的作用，在上半年的指挥和训练中本人也取得了很大的提高。

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