高元素周期表教师版.docx
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高元素周期表教师版
第1讲元素周期表
授课教师：
石恒志授课日期：
2018年4月15日
1．由长周期元素和短周期元素共同构成的族是（A）
①0族 ②主族 ③副族 ④第Ⅷ族
A．①②B．①③
C．②③D．③④
2．下列各表为元素周期表中的一部分，表中数字为原子序数，其中M的原子序数为37的是（B）
3．某元素原子的原子核外有三个电子层，最外层电子数是4，该原子核内的质子数是（A）
A．14B．15
C．16D．17
要点一
1．形成。
1869年，由俄国化学家门捷列夫初步绘制完成。
2．编排原则。
（1）按原子序数递增的顺序从左到右排列，把电子层数相同的元素排成一横行。
（2）把不同横行中最外层电子数相等的元素，按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。
3．周期。
周期表中有7个横行，叫做周期。
周期的序数就是该周期元素的原子具有的电子层数。
第一、二、三周期称为短周期；第四、五、六周期称为长周期；第七周期称为不完全周期。
4．族。
周期表有18个纵行，称为族，主族元素的族序数后标A，副族元素的族序数后标B。
第8、9、10三纵行称为第Ⅷ族，第18纵行称为0族。
5．相互关系。
原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
【应用思考】
1．
（1）最外层电子数是2的元素都是第ⅡA族吗？
（2）同周期第ⅡA和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗？
提示：
（1）不一定，0族的He原子最外层也是两个电子。
（2）不一定，第四周期之后的不是，因为有副族元素的存在。
要点二
【应用思考】
2．观察元素周期表，确认每一纵行各代表哪一族，如：
按从左到右的顺序排列，第3纵行是第____族，第15纵行是第____族，第9纵行是第____族，ⅤB族在第____纵行，ⅢA族处于第____纵行等。
提示：
ⅢB ⅤA Ⅷ 5 13
3．若某离子最外层电子数与次外层电子数相同，则它位于元素周期表的什么位置？
提示：
若为阴离子，则它位于第三周期；若为阳离子，则它位于第四周期。
4．电子层结构相同的离子，它们一定位于同一周期吗？
提示：
不一定，电子层结构相同的离子，有一些是阴离子，有一些是阳离子，是连续的两个周期，阴离子在同周期，阳离子在下周期。
要点三
1．过渡元素：
元素周期表中部从第ⅢB族到ⅡB族10个纵行共60多种元素，通称为过渡元素，这些元素都是金属，所以又把它们叫做过渡金属。
2．镧系：
元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素，它们原子的电子层结构和性质十分相似，总称镧系元素。
3．锕系：
元素周期表第七周期中，89号元素锕（Ac）到103号元素铹（Lr）共15种元素，它们原子的电子层结构和性质十分相似，称为锕系元素。
4．超铀元素：
在锕系元素中92号元素铀（U）以后的各种元素，多数是人工进行核反应制得的元素，这些元素叫做超铀元素。
1．19世纪中叶，门捷列夫的突出贡献是（B）
A．提出原子学说
B．发现元素周期律
C．提出分子学说
D．发现氧气
解析：
A.道尔顿提出了近代原子学说，故A错误；B．1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，故B正确；C.阿伏加德罗提出了分子学说，故C错误；D.拉瓦锡发现氧气，故D错误；故选B。
2．现行的元素周期表中，其中元素种类最多的族是（B）
A．ⅠAB．ⅢB
C．ⅧD．ⅦA
解析：
ⅢB族有镧系和锕系的元素。
3．已知某元素的原子序数，则不能推出该元素原子的（B）
A．质子数B．中子数
C．电子数D．核电荷数
解析：
在原子中，质子数＝原子序数＝核电荷数＝电子数，质量数＝质子数＋中子数，所以已知某元素的原子序数，则不能推出该元素原子的中子数，故选B。
4．下列有关元素周期表的说法正确的是（A）
A．元素周期表有七个周期
B．元素周期表有18个族
C．ⅠA族的元素全部是金属元素
D．短周期是指第一、二、三、四周期
解析：
A.目前元素周期表有7个横行，每个横行是一个周期，有7个周期，故A正确；B.元素周期表含有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，共有16个族，故B错误；C.ⅠA族包含碱金属与氢元素，氢元素属于非金属元素，故C错误；D.短周期为第一、二、三周期，第四周期属于长周期，故D错误；故选A。
5．下列各组元素中，属于同一主族的是（B）
A．氧、硫、钠B．氯、溴、碘
C．钠、镁、氮D．碳、硅、钾
6．下列各组中的元素，同属于同一周期的是（A）
A．氧、碳、氮B．钠、铝、锂
C．镁、铝、氧D．氯、溴、碘
解析：
明显只有A同属于第二周期元素，答案为A。
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、Nb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的（B）
A．第六周期第ⅣA族B．第七周期第ⅥA族
C．第七周期第ⅦA族D．第八周期第ⅥA族
8．下列关于元素周期表的叙述正确的是（B）
A．周期表中有八个A族，八个B族
B．目前使用的元素周期表中，最长的周期含有32种元素
C．短周期元素是指1～20号元素
D．原子及其离子核外电子层数都等于该元素所在周期数
解析：
A.元素周期表有18个纵行，含7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，故A错误；B.一至七周期元素的种类数为2、8、8、18、18、32、26，最长的周期为第六周期，含有32种元素，故B正确；C.短周期为一、二、三周期，短周期元素是指1～18号元素，故C错误；D.原子及其阴离子核外电子层数都等于该元素所在周期数，而阳离子电子层数比原子少，则小于周期数，故D错误；故选B。
9．元素周期表中有相邻元素A、B、C，A与B同周期，B与C同主族，它们的原子最外层电子数之和为19，原子序数之和为41，则这三种元素的名称分别为：
A________，B________，C________。
解析：
A可能是在B的左或右，C可能是在B的上或下，根据原子序数是整数判断得出，A在B的右边，C在B的上边。
答案：
氯 硫 氧
10．X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：
①元素周期表中Z与Y相邻，Z与W也相邻；
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。
请填空：
（1）Y、Z和W三种元素是否位于同一周期？
（选填“是”或“否”）________，理由是__________________________；
（2）Y是________，Z是________，W是________；
（3）X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1，写出该化合物的化学式________。
答案：
（1）否 同周期相邻三种元素的最外层电子数之和必定是3的倍数
（2）氮 氧 硫
（3）（NH4）2SO4
一、原子核外电子的排布
1.电子层
（1）电子层的含义
多电子原子里,电子分别在①能量不同的区域内运动,人们把不同的区域简化为不连续的壳层,称之为电子层。
（2）电子层表示方法
电子层数n
1
2
3
4
5
6
7
字母
②K
③L
④M
⑤N
⑥O
⑦P
⑧Q
（3）电子的能量与运动区域
①在离核较近的区域运动的电子能量⑨较低;
②在离核较远的区域运动的电子能量⑩较高;
③离核最近的电子层是
K层,该电子层上的电子能量最低。
2.原子核外电子排布的“能量最低原则”
电子总是尽可能地先从
内层排起,当一层充满后再填充下一层,即原子核外电子排布时,先排
K层,充满后再填充
L层,依次往后填充。
二、原子结构和元素性质的周期性变化
1.随着原子序数的递增,同周期元素原子的最外层电子排布呈现从
1到8的周期性变化（第一周期除外）。
2.随着原子序数的递增,同周期元素的原子半径呈现
从左到右依次减小的周期性变化（0族元素除外）。
3.随着原子序数的递增,元素的主要化合价一般从
+1价依次递增到
+7价,经过稀有气体,然后又重复出现。
负价从
-4价变化到
-1价。
元素的最高正化合价在数值上一般等于
最外层电子数,最低负化合价一般等于
最外层电子数-8。
4.元素金属性和非金属性的周期性变化
（1）钠、镁、铝金属性的递变规律
单质
与水反应的条件
与酸反应剧烈
程度比较
生成碱的碱性强弱
钠
可以与冷水反应
钠>镁>铝
氢氧化钠>氢氧化镁>氢氧化铝
镁
与冷水反应缓慢,与沸水能迅速反应
铝
与热水几乎不反应
结论:
根据金属性越强,金属单质与水或酸置换出氢越
容易,其最高价氧化物对应水化物的碱性越
强,可以推知金属钠、镁、铝的金属性强弱顺序为
钠>镁>铝。
（2）硅、磷、硫、氯非金属性的递变规律
Si
P
S
Cl
单质与氢气
反应的条件
高温
磷蒸气与氢气能反应
加热
光照或点燃
最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）
化学式
H2SiO3
H3PO4
H2SO4
HClO4
酸性
弱酸
中强酸
强酸
强酸
结论:
依据元素的非金属性越强,其单质与氢气化合越
容易,其最高价氧化物对应水化物的酸性越
强,可推知非金属性强弱顺序为
Cl>S>P>Si。
由上述
（1）、
（2）两个递变规律可知同一周期从左到右,元素金属性逐渐
减弱,非金属性逐渐
增强。
1.能不能根据金属原子得失电子的多少来判断元素的金属性强弱?
【答案】不能,只能通过得失电子的难易程度来判断金属性强弱。
2.写出硫原子和硫离子的结构示意图。
【答案】S:
;S2-:
探究1:
原子核外电子排布的规律
下面是某同学所画的各原子的原子结构示意图,其中正确的是（ ）。
【解析】A、B两项不符合最外层电子数不超过8（当K层为最外层时不超过2）的排布规律,C项电子数与核电荷数不相等,第3层电子数应为8,D项正确。
【答案】D
核外电子在排布时,是不是一定要先排满低能层再排高能层?
【答案】不一定排满,要满足最外层电子不超过8个、次外层不超过18个的原则,如K:
M层只排8个电子,N层排1个电子。
探究2:
元素性质的比较
叠氮化钠（NaN3）受撞击时会发生爆炸,可用于汽车防撞保护气囊。
（1）分别写出N、Na两种元素在周期表中的位置。
（2）氮元素的最高正价和最低负价分别是多少?
（3）分别比较钠原子与氮原子、Na+与N3-的半径大小。
（4）碳元素与氮元素位于同一周期,能证明氮的非金属性强于碳的事实有哪些?
【答案】
（1）N:
第二周期ⅤA族;Na:
第三周期ⅠA族
（2）+5;-3
（3）r（Na）>r（N）;r（Na+）（4）硝酸的酸性强于碳酸,N2与H2化合比C与H2化合容易等。
1.元素的非金属性越强,其对应氢化物的酸性就越强,这个推论正确吗?
说明理由。
【答案】不正确;元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,而不是氢化物的酸性越强,如酸性:
HI>HCl>HF。
2.是不是所有元素都有最高正价,且最高正价数都等于其最外层电子数?
【答案】不是,F和O两种元素没有正价。
一、原子核外电子排布的四最
1.一个最低
核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由内向外从能量较低的电子层逐步向能量较高的电子层排布。
2.三个最多
（1）各电子层最多容纳的电子数是2n2。
如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为2、8、18、32。
（2）最外层电子数最多是8（K层是最外层时,最多不超过2）。
（3）次外层电子数最多是18。
二、粒子半径大小的比较
1.一般而言,先看电子层数,电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,质子数越大,半径越小。
2.同一元素:
阴离子半径>原子半径>阳离子半径。
如:
r（Na）>r（Na+）;r（Cl-）>r（Cl）。
1．下列微粒中，核外电子总数为10的是（A）
A．Na＋B．CO2
C．COD．N2
解析：
A.钠原子有11个电子，Na＋核外电子总数为10，故A正确；B.碳原子有6个电子，氧原子有8个电子，CO2中核外电子总数是22，故B错误；C.碳原子有6个电子，氧原子有8个电子，CO中核外电子总数是14，故C错误；D.氮原子有7个电子，N2核外电子总数是14，故D错误；故选A。
2．下列叙述中，正确的是（C）
A．核外电子排布完全相同的两种微粒，其化学性质一定相同
B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C．核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素
D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
解析：
核外电子排布完全相同的两种微粒，化学性质不一定相同，如K＋和Cl－，A项错；H＋核外没有电子，不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B项错；阴离子的核外电子排布一般与同一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D项错。
3．某元素原子的核电荷数是电子层数的五倍，其质子数是最外层电子数的三倍，该元素的原子核外电子排布是（C）
A．2、5B．2、7
C．2、8、5D．2、8、7
解析：
第一层最多排2个电子，第二层最多8个，第三层最多18个，某元素原子的核电荷数是电子层数的五倍，则电子层数为2、3或4。
若含有2个电子层，则电子数为10，不满足质子数是最外层电子数的三倍；若含有3个电子层，则电子数为15，满足质子数是最外层电子数的三倍，则该元素为P，其原子核外电子排布是2、8、5；若含有4个电子层，则电子数为20，不满足质子数是最外层电子数的三倍；故选C。
4．A、B两原子，A原子L层比B原子M层少3个电子，B原子L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，则A、B分别是（C）
A．硅和钠B．硼和氮
C．碳和氯D．碳和铝
解析：
设A原子的L层上有x个电子，则有下表：
K
L
M
A
2
x
B
2
2x
x＋3
由原子核外电子的排布规则和上表A、B原子的电子排布关系可得，2x＝8，得x＝4。
则A原子序数为6，B为17，故A是碳，B是氯。
5．与氢氧根离子具有相同的质子数和电子数的微粒是（C）
A．CH4B．NH
C．NH
D．Cl－
解析：
氢氧根离子中质子数为各元素的质子数之和，一个氢氧根离子中的质子数是9个，电子数是10个。
A．甲烷分子中质子数是10，电子数是10，所以和氢氧根离子中质子数不同，电子数相同，故A错误；
B．铵根离子中质子数是11，电子数是10，所以和氢氧根离子中质子数不同，电子数相同，故B错误；
C．NH
中质子数是9，电子数是10，所以和氢氧根离子中质子数和电子数都相同，故C正确；
D．氯离子中质子数是17，电子数是18，所以和氢氧根离子中质子数和电子数都不同，故D错误。
故选C。
6．某原子的第x电子层，当它属于最外电子层时，最多容纳的电子数与第（x－1）层最多容纳的电子数相同；当它属于次外层时，最多容纳的电子数比第（x－1）层最多容纳的电子数多10个。
则此电子层是（C）
A．K层B．L层
C．M层D．N层
解析：
每一层最多容纳的电子数目为：
K
L
M
N
2
8
18
32
且最外层不超过8，次外层不超过18，以此推出x层为M层，当它为最外层时最多容纳8个电子，与L层一样，当它为次外层时最多容纳18个，比L层多10个。
7．有A、B两种元素，已知元素A的核电荷数为a，且A3－与Bn＋的电子排布完全相同，则元素B的核电荷数为（B）
A．a－n－3B．a＋n＋3
C．a＋n－3D．a－n＋3
解析：
设B的核电荷数为b，由题意可得，a＋3＝b－n,即b＝a＋3＋n。
8．与NH
互为等电子体的分子是（A）
A．CH4B．OH－
C．NOD．H3O＋
解析：
一个NH
中的质子数是11个，电子数是10个，CH4、OH－、H3O－电子数是10个，但属于分子的只有CH4；答案为A。
9．A、B、C、D四种元素，它们原子的核电荷数均小于18，且依次递增。
A原子核内仅有1个质子，B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等，A原子与B原子的最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等，D原子的
最外层电子数是次外层电子数的3倍。
试推断它们各是什么元素，并写出其元素名称与符号。
A：
________；B：
________；C：
________；D：
________。
解析：
A原子的原子核内只有一个质子，说明A是氢元素；D原子的最外层电子是次外层的3倍，则电子排布只能是2和6，即D为氧元素；B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等，即为6，故B为碳元素；A原子与B原子的最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等，即C原子的最外层电子为5，且C的原子序数比D少，故C为氮元素。
答案：
氢，H 碳，C 氮，N 氧，O
10．A、B、C、D、E是五种元素，它们的核外电子排布如下表所示：
（用元素符号填空）
元素
各电子层的电子数
K
L
M
N
A
2
7
B
2
8
1
C
2
8
18
7
D
2
8
2
E
2
8
7
（1）属于同一周期的元素是_____________________________。
（2）属于同一主族的元素是_____________________________。
（3）B单质与水反应的化学方程式是______________________。
（4）E单质与水反应的化学方程式是______________________。
答案：
（1）Na、Mg、Cl
（2）F、Cl、Br
（3）2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
（4）Cl2＋H2OHCl＋HClO
1．下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是（B）
A．HCl比H2S稳定
B．HClO的氧化性比H2SO4的强
C．HClO4的酸性比H2SO4的强
D．Cl2能与H2S反应生成S
解析：
非金属元素对应的酸的氧化性强弱并不能说明非金属性强弱，B错；其他选项明显正确。
2．某主族元素R的最高正价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断（D）
A．R一定是第四周期元素
B．R一定是第ⅣA族元素
C．R的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定
D．R气态氢化物化学式为H2R
解析：
设R的最高正价为＋x，则其最低负价为x－8，由题意，有x＋x－8＝4，解得x＝6，即该元素是第ⅥA元素，其气态氢化物稳定性比同周期的第ⅦA元素的弱，所以B、C两项错。
3．下列事实不能用元素周期律解释的只有（B）
A．碱性：
KOH＞NaOH
B．相对分子质量：
Ar＞K
C．酸性：
HClO4＞H2SO4
D．元素的金属性：
Mg＞Al
解析：
同主族自上而下金属性逐渐增强，最高价氧化物水化物的碱性逐渐增强，A不符合题意；B.相对分子质量与元素周期律没有关系，B符合题意；C.同周期元素自左向右非金属性逐渐增强，最高价氧化物水化物的酸性逐渐增强，C不符合题意；D.同周期元素自左向右金属性逐渐减弱，D不符合题意，答案选B。
4．有X、Y两种元素，原子序数小于等于20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同（选项中m、n均为正整数）。
下列说法中正确的是（A）
A．若X（OH）n为强碱，则Y（OH）n也一定为强碱
B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性
C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2
D．若Y的最高正价为m，则X的最高正价一定为m
解析：
X、Y最外层电子数相同，且原子半径Y大于X，如果X（OH）n为强碱，说明X为金属元素，那么Y一定也为金属，且金属性比X强，所以Y（OH）n碱性比X（OH）n强，A项正确；若HnXOm为强酸，说明X是非金属元素，但其氢化物溶于水也可以为碱性溶液，如N，B项错；若X是第ⅥA元素，则Y也是，且Y在X的下方，所以X是O时Y是S，C项错；若X是第ⅦA元素，Y在X的下方，所以X是F时Y是Cl，Cl的最高正价是＋7，但F没有正价，D项错。
5．下列关于铷（Rb）的叙述正确的是（A）
A．它位于周期表的第五周期，第ⅠA族
B．氢氧化铷是弱碱
C．在钠、钾、铷3种单质中，铷的熔点最高
D．硝酸铷是共价化合物
解析：
A.Rb和K位于同一主族，且在K元素下一周期，所以Rb位于第五周期第ⅠA族，故A正确；B.元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性Rb＞K，KOH是强碱，所以RbOH也是强碱，故B错误；C.金属晶体中，金属键越强其熔沸点越高，金属键与原子半径成反比，金属键Na＞K＞Rb，所以单质的熔沸点中钠最高，故C错误；D.Rb是活泼金属，易和硝酸根离子之间形成离子键，所以硝酸铷是离子化合物，故D不正确；故选A。
6．下表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题。
（1）表中用字母标出的14种元素中，化学性质最不活泼的是________（用元素符号表示，下同），金属性最强的是________，非金属性最强的是________，常温下单质为液态的非金属元素是______，属于过渡元素的是________（该空用字母表示）。
（2）B、F、C最简单氢化物的化学式分别为______、______、________，其中以________最不稳定。
（3）第三周期中原子半径最小的是________。
答案：
（1）Ar K F Br M
（2）H2O HCl PH3 PH3
（3）Cl
7．下列叙述中，能肯定A金属比B金属活泼性强的是（D）
A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C．1molA从酸中置换出的H2比1molB从酸中置换出的H2多
D．常温时，A能从水中置换出H2，而B不能
解析：
A项错，少了前提条件：
同一周期；B项错，少了前提条件：
同一主族；C项错，金属的活泼性与最外层电子的数目多少没有直接的关系；D项对，常温下A能从水中置换出H2，说明其金属的活泼性非常强，而B不能从水中置换出H2说明其金属性的活泼性比较弱。
8．a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。
下列叙述错误的是（D）
A．d元素的非金属性最强
B．它们均存在两种或两种以上的氧化物
C．只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物
D．b、c、d与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键
解析：
根据题意知短周期元素中a的M层有1个电子，则a的核外电子排布是2、8、1，则a是Na元素；b的最外层电子数为内层电子数的2倍，则b核外电子排布是2、4，则b为C元素；c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，则c为S元素；c、d的原子处于同一同期，d的原子半径小于c，则d是Cl元素。
A.在上述元素中非金属性最强的元素为Cl元素，正确；B.Na可以形成Na2O、Na2O2等氧化物，C可以形成CO、CO2等氧化物，S可以形成SO2、SO3等氧化物，Cl元素则可以形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等多种氧化物，正确；C.Na是活泼金属元素，可与非金属元素C、S、Cl均
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