第3課時(shí)元素周期表知識條目必考要求加試要求元素周期表的結(jié)構(gòu)，同主族、同周期元素原子核外電子排布、元素化學(xué)性質(zhì)的遞變規(guī)律bb能力要求1.知道元素周期表的發(fā)展歷程。2.能說出元素周期表的編排原則以及周期、族的概念。3.能根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置。一、元素周期表的編排原則1元素周期表的發(fā)展歷程1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫編制出第一張?jiān)刂芷诒?。按照相對原子質(zhì)量由小到大排列，將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放在同一縱行。揭示了化學(xué)元素間的內(nèi)在聯(lián)系，成為化學(xué)發(fā)展史上的重要里程碑之一。隨著科學(xué)的發(fā)展，元素周期表中為未知元素留下的空位先后被填滿。當(dāng)原子的組成及結(jié)構(gòu)的奧秘被發(fā)現(xiàn)后，編排依據(jù)由相對原子質(zhì)量改為原子的核電荷數(shù)，形成現(xiàn)行的元素周期表。2元素周期表的編排原則(1)橫行原則：把電子層數(shù)目相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排列。(2)縱行原則：把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序由上而下排列。(3)原子序數(shù)：按照元素在周期表中的順序給元素編的序號。(4)原子序數(shù)與元素的原子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系：原子序數(shù)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)。1下列說法正確的是()A我們常用的元素周期表中元素排序的依據(jù)是元素的相對原子質(zhì)量B元素周期表中同一橫行元素原子的電子層數(shù)相同C元素周期表有16個(gè)縱行D元素周期表已發(fā)展成一個(gè)穩(wěn)定的形式，它不可能再有新的變化了答案B2已知元素的原子序數(shù)，不可以推斷元素原子的()A質(zhì)子數(shù) B核電荷數(shù)C核外電子數(shù) D離子所帶的電荷數(shù)答案D解析根據(jù)原子序數(shù)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)，故選D。易錯(cuò)警示只有原子中存在上述關(guān)系，如果是離子，核外電子數(shù)與原子序數(shù)不相等。陽離子的質(zhì)子數(shù)大于其核外電子數(shù)，陰離子的質(zhì)子數(shù)小于其核外電子數(shù)。如Na：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)，Na：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)，Cl：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)。二、元素周期表的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用1周期元素周期表有7個(gè)橫行，每一橫行稱為一個(gè)周期，元素周期表共有7個(gè)周期。類別周期序數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)稀有氣體原子序數(shù)位置與結(jié)構(gòu)的關(guān)系短周期1HHe212周期序數(shù)電子層數(shù)2LiNe82103NaAr8318長周期4KKr184365RbXe185546CsRn326867Fr112號2672族現(xiàn)在常用的元素周期表有18個(gè)縱行，它們被劃分為16個(gè)族，包括7個(gè)主族，7個(gè)副族，1個(gè)第族(其中第8、9、10這3個(gè)縱行稱為第族)，1個(gè)0族。(第1318縱行不包括第7周期的元素)詳細(xì)情況見下圖：注族的別稱：第A族元素(除氫)稱為堿金屬元素；第A族元素稱為碳族元素；第A族元素稱為氮族元素；第A族元素稱為氧族元素；第A族元素稱為鹵族元素；0族元素稱為稀有氣體元素。3過渡元素元素周期表中從B到B共10個(gè)縱行，包括了第族和全部副族元素，共60多種元素，全部為金屬元素，統(tǒng)稱為過渡元素。4認(rèn)識元素周期表的相關(guān)信息(1)元素周期表中每個(gè)格中的信息(以Fe為例)：(2)金屬元素與非金屬元素的分界線(3)確定元素在元素周期表的位置依據(jù)原子序數(shù)確定元素在元素周期表中的位置。如已知某元素原子序數(shù)為7，則確定其在周期表中位置的方法是先畫出該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，由其電子層數(shù)為2，確定其處于第2周期，由其最外層有5個(gè)電子確定其處在第A族；推斷原子序數(shù)為53的元素在周期表中的位置：第5周期A族。1.元素周期表的結(jié)構(gòu)口訣：七主七副七周期，0族族鑭錒系。2元素的位置與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系3在短周期主族元素中，族序數(shù)與原子的核電荷數(shù)、電子層數(shù)均為奇數(shù)的有()A2種 B3種 C4種 D5種答案D解析在短周期主族元素中，族序數(shù)與原子的核電荷數(shù)、電子層數(shù)均為奇數(shù)的有H、Na、Al、P、Cl，共5種。思維啟迪短周期中族序數(shù)與周期數(shù)的關(guān)系推斷特殊位置元素族序數(shù)等于周期數(shù)H、Be、Al族序數(shù)等于周期數(shù)的2倍C、S族序數(shù)等于周期數(shù)的3倍O周期數(shù)等于族序數(shù)的2倍Li周期數(shù)等于族序數(shù)的3倍Na4.俄羅斯科學(xué)家用含20個(gè)質(zhì)子的鈣的一種原子轟擊含95個(gè)質(zhì)子的镅原子，結(jié)果4次成功合成4個(gè)第115號元素的原子。這4個(gè)原子生成數(shù)微秒后衰變成第113號元素。下列有關(guān)敘述正確的是()A115號元素在第6周期B113號元素在第7周期A族C115號和113號元素都是非金屬元素D镅元素和115號元素不在同一周期答案B解析95號元素镅、115號元素、113號元素，原子序數(shù)都大于86而小于118，所以都在第7周期；115號元素比118號元素原子序數(shù)少3，應(yīng)在第A族，113號元素在第A族；113號元素和115號元素都是金屬元素。方法點(diǎn)撥據(jù)原子序數(shù)確定元素位置的方法稀有氣體定位法(1)明確0族元素信息0族元素HeNeArKrXeRnUuo所在周期序數(shù)1234567原子序數(shù)21018365486118(2)比大小定周期比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的原子序數(shù)大小，找出與其相鄰近的0族元素，那么該元素就和序數(shù)大的0族元素處于同一周期。(3)求差值定族數(shù)若某元素原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素多1或2，則該元素應(yīng)處在該0族元素所在周期的下一個(gè)周期的 A 族或 A 族；若比相應(yīng)的0族元素少51時(shí)，則應(yīng)處在同周期的AA族；若差其他數(shù)，則由相應(yīng)差數(shù)找出相應(yīng)的族。1以下關(guān)于元素周期表的結(jié)構(gòu)敘述正確的是()A有七個(gè)主族、八個(gè)副族B有三個(gè)長周期(均含18種元素)，三個(gè)短周期(均含8種元素)C零族位于元素周期表的第18列(從左往右)D第A族位于元素周期表的第3列(從左往右)答案C解析A項(xiàng)，周期表中有七個(gè)副族、一個(gè)族、七個(gè)主族、一個(gè)0族；D項(xiàng)，第3列為第B族，第A族位于第13列。2下列關(guān)于元素周期表的說法正確的是()A在元素周期表中，每一列就是一個(gè)族B主族元素都是短周期元素C副族元素都是金屬元素D元素周期表每個(gè)長周期均包含32種元素答案C解析A項(xiàng)，第8、9、10三列為第族；B項(xiàng)，主族元素由短周期元素和長周期元素共同組成；D項(xiàng)，第4、5周期均有18種元素。3下圖是元素周期表的一部分，下列說法中正確的是()A元素位于第2周期A族B原子的最外層電子數(shù)為5C的原子序數(shù)比多8D元素的最高化合價(jià)答案C解析元素周期表中右上方的元素為氦，最后一列為0族，推知和位于第A族，和位于第A族，位于第A族，進(jìn)一步推知為N，為O，為F，為S，為Cl。40.05 mol某金屬單質(zhì)與足量的鹽酸反應(yīng)，放出1.12 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，并轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蠥r原子的電子層結(jié)構(gòu)的離子，該金屬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解析設(shè)該金屬單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)所表現(xiàn)的化合價(jià)為x價(jià)，則0.05x×2，x2。根據(jù)題意，該金屬單質(zhì)為Ca，位于第4周期A族。5根據(jù)原子結(jié)構(gòu)和元素周期表的關(guān)系完成下列各題。(1)寫出下列微粒的符號及其在元素周期表的位置。微粒：_位置：_(2)第3周期A族的元素原子序數(shù)是_。(3)Na元素的原子序數(shù)為11，相鄰的同族元素的原子序數(shù)是_。(4)短周期元素中，族序數(shù)周期序數(shù)的元素有：_(填元素符號，下同)。(5)短周期元素中，族序數(shù)周期序數(shù)2倍的元素有：_。(6)短周期元素中，周期序數(shù)族序數(shù)2倍的有：_。答案(1)ONaClCl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題組一原子序數(shù)與核電荷數(shù)關(guān)系及其應(yīng)用1幾種粒子具有相同的核電荷數(shù)，則可說明()A可能屬于同一種元素B一定是同一種元素C一定有相同的原子序數(shù)D核外電子個(gè)數(shù)一定相等答案A解析粒子可能是分子、原子、離子，雖然具有相同的核電荷數(shù)，但不一定是同一種元素，如CH4與H2O。核外電子個(gè)數(shù)不一定相等，如Na與Na、F與F等。粒子種類未確定，則不能判定一定是原子，故C不正確。2已知原子序數(shù)，可推斷原子的()質(zhì)子數(shù)核電荷數(shù)核外電子數(shù)元素在周期表中的位置A BC D全部答案D解析原子序數(shù)質(zhì)子數(shù)核電荷數(shù)核外電子數(shù)，由此可得出原子結(jié)構(gòu)示意圖，再根據(jù)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)得出該元素在周期表中的位置，或者是根據(jù)各周期元素種數(shù)及稀有氣體的原子序數(shù)推出該元素在周期表中的位置。題組二元素周期表的結(jié)構(gòu)3下列說法正確的是()A常用元素周期表中元素排序的依據(jù)是原子的核電荷數(shù)B元素周期表有16個(gè)縱行，也就是16個(gè)族C原子的最外層電子數(shù)相同的元素，一定屬于同一族D電子層數(shù)相同的粒子，對應(yīng)元素一定屬于同一周期答案A解析元素周期表中有18個(gè)縱行，16個(gè)族，第族占3個(gè)縱行；Be和He的最外層電子數(shù)都是2，但不屬于同一族；Ne和Na的電子層數(shù)都是2，但不屬于同一周期。4在現(xiàn)行元素周期表中，所含元素種數(shù)最多的族和周期分別是()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解析現(xiàn)行元素周期表中，第6、7周期B族分別為鑭系和錒系元素，各有15種元素，由于第7周期未排滿(不涉及人工合成元素)，故元素種類最多的分別為第6周期和第B族。5若把周期表原先的主、副族號取消，由左到右按原順序編為18縱行。如堿金屬為第1縱行，稀有氣體為第18縱行，按這個(gè)規(guī)定，下列說法不正確的是()A計(jì)算機(jī)芯片的組成元素位于第14縱行B第10縱行元素全部是金屬元素C第18縱行元素單質(zhì)全部是氣體D只有第2縱行元素的原子最外層有2個(gè)電子答案D解析本題實(shí)際上考查了對元素周期表結(jié)構(gòu)的掌握狀況。芯片的組成元素為硅，位于第A族，為第14縱行，A項(xiàng)正確；第10縱行為過渡金屬元素，B項(xiàng)正確；第18縱行元素為稀有氣體元素，單質(zhì)全部為氣體，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)中除第2縱行元素的原子最外層有2個(gè)電子外，其他如He、部分過渡金屬元素最外層也是2個(gè)電子。題組三確定元素在周期表中位置的兩種方法6某短周期元素原子最外層只有2個(gè)電子，則該元素()A一定是第A族元素B一定是金屬元素C一定在化合物中呈2價(jià)D可能是金屬元素，也可能是非金屬元素答案D解析元素原子最外層只有2個(gè)電子，若為主族元素則在周期表中處于第A族，為金屬元素，在化合物中呈2價(jià)；若為He，則為0族元素。7據(jù)國外有關(guān)資料報(bào)道，在“獨(dú)居石”(一種共生礦，化學(xué)成分為Ce、La、Nd等的磷酸鹽)中，查明有尚未命名的116、124、126號元素。試判斷116號元素應(yīng)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周期若排滿，118號元素應(yīng)為0族元素，則116號元素位于從0族開始向左第三縱行，故應(yīng)為第7周期A族元素，故選B。題組四周期表中相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系8下圖各為元素周期表的一部分(數(shù)字為原子序數(shù))，其中X為35的是()答案D解析依據(jù)“稀有氣體定位法”先寫出各周期中稀有氣體原子序數(shù)：2、10、18、36、54、86；其次根據(jù)第5周期有18種元素，即可確定元素X(35號)應(yīng)為D中位置。9A、B、C均為短周期元素，它們在周期表中的位置如圖所示，已知B、C兩元素在周期表中族序數(shù)之和是A元素族序數(shù)的2倍；B、C兩元素的原子序數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍，則符合A、B、C的一組元素是()ABe、Na、Al BB、Mg、SiCO、P、Cl DC、Al、P答案C解析解答本題首先確定三種元素在元素周期表中的相對位置，再根據(jù)元素周期表中結(jié)構(gòu)的關(guān)系列式求解。由于A、B、C為短周期元素，從A、B、C的圖中位置看，A只能處在第2周期，而B、C處在第3周期。設(shè)A的原子序數(shù)為x，則B的原子序數(shù)為x81x7，C的原子序數(shù)為x81x9，則(x7)(x9)4x，x8。所以，A、B、C的原子序數(shù)分別為8、15、17，對應(yīng)的元素分別為O、P、Cl，代入族序數(shù)關(guān)系：572×6成立。10已知X、Y、Z三種主族元素在元素周期表中的位置如圖所示，設(shè)X的原子序數(shù)為a。則下列說法不正確的是()YXZA.Y與Z的原子序數(shù)之和可能為2aBY的原子序數(shù)可能為a17CZ的原子序數(shù)可能為a31DX、Y、Z一定為短周期元素答案D解析若只有Y為短周期元素，由X的原子序數(shù)為a可知，Y的原子序數(shù)數(shù)a181a17，Z的原子序數(shù)為a181a17，A、B正確；若Z為第6或第7周期元素，因存在鑭系和錒系元素，則Z的原子序數(shù)可能為a321a31，C正確。11結(jié)合元素周期表回答下列問題：(1)表中的實(shí)線是元素周期表的部分邊界，請?jiān)趫D中用實(shí)線補(bǔ)全元素周期表的邊界。(2)表中所列元素，屬于短周期元素的有_，屬于主族元素的有_；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，請?jiān)谟疫叿娇蛑邪春ぴ氐氖綐訉懗鲈撛氐脑有驍?shù)、元素符號、元素名稱、相對原子質(zhì)量。答案(1)(2)a、b、c、d、e、f、ga、b、c、d、e、f304B(3)3A解析(1)根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)知：第1周期有2種元素，第2、3周期各有8種元素，分列于第1、2、1318列，第4、5、6、7周期為長周期，包括118列。由此可畫出周期表的邊界。(2)畫出周期表的邊界，對照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。(3)第3周期A族元素為硫，原子序數(shù)為16，相對原子質(zhì)量為32。12. A、B、C為短周期元素，在周期表中所處的位置如右圖所示。A、C兩元素的原子核外電子數(shù)之和等于B原子的質(zhì)子數(shù)。B原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等。(1)寫出A、B、C三種元素的名稱：_、_、_。(2)B位于元素周期表中第_周期_族。(3)C的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_。答案(1)氮硫氟(2)3A(3)13現(xiàn)有A、B、X、Y、Z五種短周期元素，原子序數(shù)逐漸增大。它們的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表：元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)A原子核內(nèi)只有一個(gè)質(zhì)子B單質(zhì)是空氣中含量最多的氣體X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍Y短周期元素中原子半徑最大的元素Z最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為6請回答：(1)寫出A、B元素的名稱和X、Y、Z元素的符號：A_，B_，X_，Y_，Z_。(2)B、X、Y的離子半徑由大到小的順序?yàn)開(用r表示半徑)。(3)W元素的核電荷數(shù)是B、X的核電荷數(shù)的和，則W與Z的氫化物穩(wěn)定性為_>_(填化學(xué)式)。答案(1)氫氮ONaCl(2)r(N3)>r(O2)>r(Na)(3)HClPH3解析據(jù)表中信息可知：A為氫，B為氮，X為O，Y為Na，Z為Cl。N3、O2、Na的核外電子排布相同，則核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則有r(N3)>r(O2)>r(Na)。由題可知W為15號元素磷，穩(wěn)定性：HCl>PH3。14下表是元素周期表的一部分，用化學(xué)符號回答下列有關(guān)問題： 族周期AAAAAAA0 2 3 4 (1)寫出下列元素的符號：_，_，_。(2)在這些元素中，最活潑的金屬元素是_，最活潑的非金屬元素是_，最不活潑的元素是_。(3)在這些元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物中，酸性最強(qiáng)的是_，堿性最強(qiáng)的是_，稱為兩性氫氧化物的是_，寫出這三者之間相互反應(yīng)的化學(xué)方程式：_，_，_。(4)在這些元素中，原子半徑最小的是_，原子半徑最大的是_。(5)在與中，化學(xué)性質(zhì)較活潑的是_，請?jiān)O(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)加以證明：_。在與中，化學(xué)性質(zhì)較活潑的是_，請?jiān)O(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)加以證明：_。答案(1)NSiS(2)KFAr(3)HClO4KOHAl(OH)33HClO4Al(OH)3=Al(ClO4)33H2OHClO4KOH=KClO4H2OKOHAl(OH)3=KAlO22H2O(4)FK(5)Na可以用它們跟水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)證明：鈉與冷水劇烈反應(yīng)，放出氫氣，并生成強(qiáng)堿NaOH，鎂與沸水才反應(yīng)，放出氫氣，并生成中強(qiáng)堿Mg(OH)2Cl可用氯氣或氯水與溴化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)證明：反應(yīng)后溶液呈橙紅色，發(fā)生的反應(yīng)為Cl22NaBr=2NaClBr2解析首先根據(jù)元素周期表中的位置確定各元素，然后根據(jù)元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律進(jìn)行分析、判斷，同時(shí)還應(yīng)結(jié)合相關(guān)的元素化合物的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。