2019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.doc

- 1 -第第 3 3 课时课时 元素周期表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bb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。诞生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。依据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。意义随着科学的发展，元素周期表中为未知元素留下的空位先后被填满。发展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成熟数，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。- 2 -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 B2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1HHe2122LiNe8210短周期3NaAr83184KKr184365RbXe185546CsRn32686长周期7Fr112 号267周期序数电子层数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个第族(其中第 8、9、10 这 3 个纵行称为第族)，1 个 0 族。(第 1318 纵行不包括第 7周期的元素)详细情况见下图：- 3 -注 族的别称：第A 族元素(除氢)称为碱金属元素；第A 族元素称为碳族元素；第A 族元素称为氮族元素；第A 族元素称为氧族元素；第A 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B 到B 共 10 个纵行，包括了第族和全部副族元素，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A 族；推断原子序数为 53 的元素在周期表中的位置：第 5 周期A 族。- 4 -1.元素周期表的结构口诀：七主七副七周期，0 族族镧锕系。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( )A2 种 B3 种 C4 种 D5 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Na4.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( )A115 号元素在第 6 周期B113 号元素在第 7 周期A 族C115 号和 113 号元素都是非金属元素- 5 -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A 族，113 号元素在第A 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HeNeArKrXeRnUuo所在周期序数1234567原子序数21018365486118(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 A 族或 A 族；若比相应的 0 族元素少 51 时，则应处在同周期的AA 族；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A 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、一个族、七个主族、一个 0 族；D 项，第 3 列为第B族，第A 族位于第 13 列。- 6 -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元素位于第 2 周期A 族B原子的最外层电子数为 5C的原子序数比多 8D元素的最高化合价答案 C解析 元素周期表中右上方的元素为氦，最后一列为 0 族，推知和位于第A 族，和位于第A 族，位于第A 族，进一步推知为 N，为 O，为 F，为 S，为 Cl。40.05 mol 某金属单质与足量的盐酸反应，放出 1.12 L H2(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A 族 B第 3 周期A 族C第 4 周期A 族 D第 4 周期A 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，x2。根据1.12 22.4题意，该金属单质为 Ca，位于第 4 周期A 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A 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_。- 7 -(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A 族 第 3 周期A 族 第 3 周期A 族 第 3 周期A 族(2)14 (3)3、19 (4)H、Be、Al (5)C、S (6)Li基础过关题组一 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( )质子数 核电荷数 核外电子数 元素在周期表中的位置A BC D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- 8 -解析 元素周期表中有 18 个纵行，16 个族，第族占 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A 族 第 6 周期 B第族 第 6 周期C第B 族 第 6 周期 D第A 族 第 6 周期答案 C解析 现行元素周期表中，第 6、7 周期B 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B 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A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A 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A 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A 族 B第 7 周期A 族C第 7 周期A 族 D第 8 周期A 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- 9 -纵行，故应为第 7 周期A 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。9A、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( )ABe、Na、Al BB、Mg、SiCO、P、Cl DC、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x81x7，C 的原子序数为x81x9，则(x7)(x9)4x，x8。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：572×6 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( )YXZA.Y 与 Z 的原子序数之和可能为 2aBY 的原子序数可能为a17CZ 的原子序数可能为a31DX、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- 10 -a181a17，Z 的原子序数为a181a17，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a321a31，C 正确。能力提升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 B(3)3 A 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、1318 列，第 4、5、6、7 周期为长周期，包括 118 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A 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。- 11 -(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 A(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 AAAAAAA0- 12 -2 3 4(1)写出下列元素的符号：_，_，_。(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)在与中，化学性质较活泼的是_，请设计化学实验加以证明：_。在与中，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)33HClO4Al(OH)3=Al(ClO4)33H2OHClO4KOH=KClO4H2OKOHAl(OH)3=KAlO22H2O(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 Cl22NaBr=2NaClBr2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。