学年人鲁科版必修2 第1章第2节 元素周期律和元素周期表第2课时 学案.docx
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学年人鲁科版必修2第1章第2节元素周期律和元素周期表第2课时学案
第2课时元素周期表
一、元素周期表
1.元素周期表方格中的信息
通过元素周期表可了解元素的信息。
例如:
2.元素周期表的分区
(1)元素周期表的分区:
(2)分界线附近元素的性质:
既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性。
3.元素周期表的结构
(1)周期:
元素周期表有7个横行,即有7个周期。
①短周期:
第1、2、3周期,每周期所含元素的种类数分别为2、8、8。
②长周期:
第4、5、6、7周期,每周期所含元素的种类数分别为18、18、32、32。
(2)族:
元素周期表有18个纵行,但只有16个族。
①主族,共7个(由长、短周期元素构成,族序数后标A)。
②副族,共7个(只由长周期元素构成,族序数后标B)。
③第Ⅷ族,包括8、9、10三个纵行。
④0族,最外层电子数是8(He是2)。
(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。
(1)元素周期表的结构
(2)元素周期表与元素原子结构的关系
①周期数=电子层数。
②主族序数=最外层电子数。
由原子序数推断元素在周期表中的位置可以先画出原子结构示意图,再确定元素位置。
例1 下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A.在元素周期表中,每一纵行就是一个族
B.主族元素都是短周期元素
C.副族元素都是金属元素
D.元素周期表中每个长周期均包含32种元素
考点 元素周期表的结构
题点 元素周期表的结构
答案 C
解析 A项,第8、9、10三个纵行为第Ⅷ族;B项,主族元素由短周期元素和长周期元素共同组成。
例2 若把元素周期表原先的主副族及族号取消,由左至右改为18列,如碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列。
按此规定,下列说法错误的是( )
A.只有第2列元素的原子最外层有2个电子
B.第14列元素形成的化合物种数最多
C.第3列元素种类最多
D.第18列元素都是非金属元素
考点 元素周期表的结构
题点 元素周期表的结构
答案 A
解析 周期表中各族元素的排列顺序为ⅠA、ⅡA、ⅢB→ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA→ⅦA、0族,18列元素与以上对应,所以A项中为ⅡA族,最外层有2个电子,但He及多数过渡元素的最外层也是2个电子,故A项错误;第14列为碳族元素,形成化合物种类最多,故B项正确;第3列包括镧系和锕系元素,种类最多,故C项正确;第18列为稀有气体元素,全部为非金属元素,故D项正确。
特别提示
(1)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素。
(2)最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素。
例3 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
考点 元素周期表在元素推断中的应用
题点 根据0族元素原子序数推断
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。
规律总结——由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置
常用0族元素定位法:
(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。
例4 短周期元素A、B、C的位置如图所示,已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍,则A、B、C依次是( )
A.Be、Na、AlB.C、Al、P
C.B、Mg、SiD.O、P、Cl
考点 元素周期表在元素推断中的应用
题点 根据元素的位置推断元素
答案 D
解析 根据短周期元素在周期表中的相对位置可知,A是第2周期元素。
设A的原子序数是x,则B和C的原子序数分别为x+7、x+9,则x+7+x+9=4x,解得x=8,因此A、B、C分别为氧、磷、氯三种元素,答案选D。
思维启迪——同主族相邻周期的元素原子序数之差
(1)第2、3周期同主族元素原子序数相差8;
(2)第3、4周期同主族元素,ⅠA、ⅡA族元素原子序数相差8,其他族元素原子序数相差18;
(3)第4、5周期同主族原子序数相差18;
(4)第5、6周期同主族元素中,ⅠA、ⅡA族元素原子序数相差18,其他族元素原子序数相差32;
(5)第6、7周期同主族元素原子序数相差32。
二、元素周期表中的部分元素和焰色反应
1.元素周期表中的部分元素
族
元素
最外层电子数
得失电子难易
性质
ⅡA族(碱土金属元素)
铍(Be)、
镁(Mg)、
钙(Ca)、
锶(Sr)、
钡(Ba)、
镭(Ra)
2
易失去电子
(1)物理共性:
亮白色,具有导电性、导热性、延展性
(2)化学共性:
R-2e-―→
R2+,性质活泼,在自然界中只以化合态存在
ⅤA族
氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)
5
易得到电子
N、P、As为非金属元素,Sb、Bi为金属元素
过渡元素
第3~12列
(1)全为金属元素
(2)具有良好的导电性
(3)多数元素化学性质比较稳定
2.焰色反应
某些金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈现特征颜色的反应,如钠呈黄色,钾呈浅紫色(通过蓝色钴玻璃观察)。
(1)同主族元素原子具有相同的最外层电子数,所以同主族元素性质相似。
(2)焰色反应是金属元素的特有性质,属于物理变化,与元素存在的状态无关;观察钾的焰色要通过蓝色钴玻璃片。
例5 下列关于ⅡA族元素的说法中,不正确的是( )
A.元素的主要化合价都是+2价
B.元素的单质都呈亮白色
C.有的元素的单质可在自然界中稳定存在
D.其中包括被誉为“国防金属”的元素
答案 C
解析 ⅡA族元素的原子最外层都有2个电子,最外层电子易失去,因此ⅡA族元素的主要化合价都是+2价;元素的金属性较强,单质的性质活泼,在自然界中都以化合态存在;镁的合金大量用于制造飞机、导弹等,因此被誉为“国防金属”。
思维启迪
同主族元素的单质和化合物的性质具有相似性,也具有递变性。
例6 已知元素砷(As)的原子序数为33,下列叙述正确的是( )
A.砷元素的最高化合价为+3
B.砷元素是第5周期的主族元素
C.砷原子的第3个电子层含有18个电子
D.与砷同主族的上一周期元素原子序数为25
答案 C
解析 As原子结构示意图为
,故为第4周期ⅤA族元素,最高化合价=最外层电子数=+5,与砷同主族的上一周期元素为15号磷。
规律总结
砷和磷原子结构和性质相似,主要化合价有-3、+3、+5。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若第7周期填满,会包含32种元素( )
(2)铁元素位于周期表的ⅧB族( )
(3)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格,它们是同位素( )
(4)在元素周期表各族中,第Ⅷ族的元素种类最多( )
(5)过渡元素都是副族元素( )
(6)第3、4周期同主族相邻元素的原子序数之差都是18( )
(7)同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数之差都相同( )
(8)0族、ⅡA族、Ⅷ族中都既有短周期元素,又有长周期元素( )
(9)原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族( )
(10)M2+有两个电子层,则M在周期表中的位置是第3周期ⅡA族( )
(11)位于同一主族相邻的甲、乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为x+4
( )
考点 元素周期表的结构
题点 元素周期表的综合应用
答案
(1)√
(2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)√ (11)×
2.下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A.元素周期表有7个周期,8个主族
B.元素周期表有18个纵行,共16个族
C.短周期元素中可能有副族元素
D.最外层电子数相同的元素一定在同一族
答案 B
解析 元素周期表中有7个周期,7个主族,故A项错误;元素周期表中有18个纵行,7个主族,7个副族,1个0族,1个第Ⅷ族,共16个族,故B项正确;短周期元素中不包含副族元素,故C项错误;最外层电子数相同的元素不一定在同一族,如氦、镁、铁等元素原子的最外层都是2个电子,但它们不在同一族,故D项错误。
3.下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数),其中合理的是( )
考点 元素周期表的结构
题点 元素周期表的综合应用
答案 D
解析 本题要求熟记周期表的结构,知道1~18号元素在周期表中的具体位置。
根据稀有气体2号、10号元素应在周期表的最右端和3号元素在周期表的最左端排除A、B、C三项。
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
考点 元素周期表在元素推断中的应用
题点 根据原子结构推断元素
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.短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示,回答下列问题。
(1)元素X的单质分子是________(写化学式)。
(2)Y位于元素周期表中的第______周期______族。
(3)比Z原子序数大的同主族且相邻周期的元素的原子序数是________。
考点 元素周期表在元素推断中的应用
题点 根据元素在周期表中的位置推断元素
答案
(1)He
(2)2 ⅦA (3)34
解析 因X、Y、Z都是短周期元素,则X、Y、Z分别是第1、2、3周期元素,故X为He,Y为F,Z为S。
稀有气体是单原子分子,故X的单质分子是He;Y为F,位于元素周期表中第2周期ⅦA族;第4周期有18种元素,故比Z原子序数大的同主族且相邻周期的元素的原子序数是16+18=34。
[对点训练]
题组一 元素周期表的结构
1.下列关于元素周期表的叙述正确的是( )
A.在元素周期表中共有18个纵行,18个族
B.同族元素的最外层电子数一定相同
C.同周期元素的电子层数相同
D.每一周期的元素都是从碱金属元素开始,以稀有气体元素结束
考点 元素周期表的发展
题点 元素周期表的编排原则
答案 C
解析 周期表共有18个纵行,16个族,其中第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵行,A项错误;对于0族元素、副族元素及第Ⅷ族元素来说,同族元素原子的最外层电子数不一定相同,B项错误;同周期元素具有相同的电子层数,C项正确;第1周期的元素从氢元素开始,以稀有气体元素结束,D项错误。
2.(2018·峨山一中月考)关于元素周期表,下列叙述中不正确的是( )
A.元素周期表中共有18列,16族
B.周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族
C.过渡元素全部是副族元素
D.主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成
考点 元素周期表的结构
题点 元素周期表的结构
答案 C
解析 根据元素周期表的结构知共有18列,16族,故A对;周期表中的族分为7主族、7副族、0族和Ⅷ族,故B对;过渡元素是副族和Ⅷ族元素,故C错;主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成,故D对。
3.(2018·豫南名校高一联考)根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述中正确的是( )
A.L电子层电子数为奇数的所有元素都是非金属
B.同一主族的两种元素的原子序数之差可能是16、26、36、46
C.只有第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子
D.由左至右第8、9、10三列元素中没有非金属元素
答案 D
解析 L电子层电子数为奇数,L层未排满,则处于第2周期,Li的L层含有1个电子,但Li是金属元素,A错误;对于处于同一主族不同周期的元素,原子序数相差可能为2、8、18或32等,如0族中第1周期与第3周期的元素相差16,如ⅣA族中第2周期与第4周期的元素相差26,如0族中第3周期与第5周期的元素相差36,但是2、8、18、32的组合不能得到46,B错误;第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子,但He及部分过渡元素原子最外层也含有2个电子,C错误;由左至右第8、9、10三列元素为第Ⅷ族元素,都是金属元素,D正确。
题组二 同周期、同主族元素的序差规律
4.已知A为第ⅡA族元素,B为第ⅢA族元素,它们的原子序数分别为m和n,且A、B为同一周期的元素,下列关系式错误的是( )
A.n=m+1B.n=m+11
C.n=m+25D.n=m+10
答案 D
解析 本题考查元素周期表的结构。
第ⅡA族、第ⅢA族短周期中相邻原子序数差1;第4、5周期中由于中间有副族和第Ⅷ族元素的存在,故第ⅡA族、第ⅢA族原子序数差11;第6、7周期中由于有镧系、锕系元素的存在,两者相差25。
5.在元素周期表中,对于同一主族相邻周期的两种元素原子序数之差的叙述正确的是( )
A.第2、3周期两元素相差均为8
B.第3、4周期两元素相差均为18
C.第5、6周期两元素相差均为32
D.以上叙述均正确
考点 元素周期表的结构
题点 同主族原子序数的关系
答案 A
解析 第3、4周期的同主族元素,若为第ⅠA、ⅡA族,则原子序数相差8,若为第ⅡA族以后的主族元素,则原子序数相差18,B项错误;第5、6周期的主族元素,若为第ⅠA、ⅡA族,则原子序数相差18,若为第ⅡA族以后的主族元素,则原子序数相差32,C、D项错误。
6.(2018·北京四中3月月考)如图为元素周期表中前四周期的一部分,若B元素的核电荷数为x,则这五种元素的核电荷数之和为( )
A.5x+10B.5x+11
C.5x+14D.5x+16
考点 元素周期表的结构
题点 “+”型元素原子序数的关系
答案 A
解析 由四种元素在周期表中的位置可知,D、B、E分别在周期表的第2、3、4周期,若B元素的核电荷数为x,则A的原子序数为x-1,C的原子序数为x+1,D的原子序数为x-8,E的原子序数为x+18,则五种元素的核电荷数之和为x+(x-1)+(x+1)+(x-8)+(x+18)=5x+10,答案选A。
题组三 元素在周期表中位置的推断
7.元素X的原子有3个电子层,最外电子层上有4个电子。
则X元素位于周期表的( )
A.第4周期ⅢA族
B.第4周期ⅦA族
C.第3周期ⅣB族
D.第3周期ⅣA族
考点 元素周期表在元素推断中的应用
题点 根据原子结构推断
答案 D
解析 根据周期序数=电子层数,主族序数=最外层电子数,知D项正确。
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.(2018·北京四中3月月考)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( )
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
考点 元素周期表在元素推断中的应用
题点 根据0族元素原子序数推断
答案 B
解析 第7周期若排满,118号元素应为0族元素,而116号元素在0族向左第2列,故应为第ⅥA族元素,答案选B。
10.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
考点 元素周期表在元素推断中的应用
题点 根据元素在周期表中的位置推断
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。
题组四 周期表中部分元素的性质
11.某元素X的气态氢化物的化学式为XH3,则下列叙述中不正确的是( )
A.该元素原子的最外电子层上有5个电子
B.该元素最高价氧化物的化学式为X2O5
C.该元素在元素周期表中位于第ⅤA族
D.该元素最高价氧化物对应的水化物的化学式H2XO3
答案 D
解析 X的气态氢化物的化学式为XH3,则X最外层有5个电子,位于第ⅤA族;其最高正化合价为+5价,最高价氧化物的化学式为X2O5,最高价氧化物对应的水化物的化学式为HXO3或H3XO4。
12.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ⅡA族,为金属元素,在化合物中呈+2价,若为He,则为0族元素。
[综合强化]
13.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。
考点 元素周期表的结构
题点 元素周期表的综合应用
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。
14.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________。
考点 元素周期表在元素推断中的应用
题点 根据元素在周期表中的位置推断
答案
(1)氮 硫 氟
(2)3 ⅥA
(3)
15.已知X、Y、Z都是短周期元素,它们的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物。
则
(1)X是________(填名称,下同),Y是______________________________________________,Z是________。
(2)由Y和Z组成,且Y和Z质量比为7∶20的化合物的化学式是__________________。
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成,且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是__________和__________。
(4)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子个数比为4∶2∶3,该盐的化学式是________________。
考点 元素推断
题点 元素综合推断
答案
(1)氢 氮 氧
(2)N2O5 (3)NH
OH-(或其他合理答案) (4)NH4NO3
解析 X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,说明X为氢元素。
Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,说明Z为氧元素。
能与氧元素形成两种以上气态化合物的是氮元素。
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