第1章 第2节 第2课时 元素周期表-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册创新导学案word（鲁科版2019）

第2课时　元素周期表 核心素养 学业要求 1.能从原子结构的角度理解元素周期表的编排原则，能进行元素在周期表中的位置与原子结构之间的相互推导，提升微观探析能力。2.了解元素周期表的发展历程及现行元素周期表的结构，培养严谨、求实的科学态度。 1.知道元素周期表的结构及周期、族等概念。 2.了解ⅡA族元素、ⅤA族元素、过渡元素的原子结构特点及其性质的相似性。 3.了解常见金属元素的焰色，会根据焰色试验判断某种元素的存在。 一、元素周期表 1．元素周期表与元素周期律的关系：元素周期表是按照元素周期律排成的，是元素周期律的具体表现形式。 2．元素周期表中的元素信息 3．编排原则 (1)周期：把电子层数相同的元素按最外层电子数递增的顺序从左到右排列成一横行。 (2)族：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列。 4．元素周期表的结构 (1)周期(三短四长) 周期分类 短周期 长周期 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 周期序数与原子结构的关系 周期序数＝电子层数 (2)族 说明：主族序数＝最外层电子数 二、元素周期表中的部分重要元素和焰色试验 1．碱土金属元素——ⅡA族元素 元素名称 铍 镁 钙 锶 钡 镭 元素符号 Be Mg Ca Sr Ba Ra 原子 结构 电子层数 2 3 4 5 6 7 最外层电子数 均是2个 焰色 — — 砖红 洋红 黄绿 — 存在形态 都是化合态 物理性质 单质都呈亮白色，而且具有良好的导电性 化学性质 单质呈强还原性，易失去2个电子达到稳定结构 用途 钙、锶、钡的化合物可用于制造焰火 2.氮族元素——ⅤA族元素 (1)氮族元素：包括N、P、As、Sb、Bi、Mc等元素。这些元素原子的最外层都有5个电子，所以它们在最高价氧化物中的化合价是＋5价。 (2)氮族元素中，氮和磷是典型的非金属元素；砷虽然是非金属元素，但已表现出一些金属元素的性质，如单质砷具有金属光泽；锑、铋则是金属元素；115号元素镆是人工合成的放射性元素。 3．过渡元素：元素周期表中的第3～12列元素称为过渡元素。 (1)过渡元素都是金属元素，包括所有副族和Ⅷ族元素。 (2)过渡金属的主要性质 ①大部分单质坚硬、有光泽，金、铜等单质具有独特的色泽。 ②所有单质都具有良好的导电性。 ③多数单质性质稳定，与空气和水反应缓慢或根本不能反应。 4．焰色试验：多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色，如钠：黄色，钾：浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族。(　　) (2)元素周期表中Ⅷ族元素种类最多。(　　) (3)同周期相邻主族元素的原子序数之差都为1。(　　) (4)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们互为同位素。(　　) (5)利用焰色试验可以区分氯化钠晶体和碳酸钠晶体。(　　) (6)元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素。(　　) (7)过渡金属元素的单质比较稳定，都不能与水或盐酸反应。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× (6)√　(7)× 2．在元素周期表中，第1、2、3、4周期元素的数目分别是(　　) A．2、8、8、18 B．2、8、18、18 C．2、18、18、18 D．2、8、18、32 答案　A 3．原子序数为15的元素磷，在周期表中的位置为(　　) A．第2周期ⅤA族 B．第3周期ⅣA族 C．第3周期ⅥA族 D．第3周期ⅤA族 答案　D 4．下列有关说法正确的是(　　) A．第3周期的元素的原子核外都有三个电子层 B．过渡元素就是副族元素 C．氟、氯、氧、氮四种元素都是第ⅦA族的元素 D．原子的最外层有两个电子的元素都在第ⅡA族 答案　A 5．某主族元素原子结构示意图为，则该元素位于元素周期表的(　　) A．第6周期第ⅣA族 B．第4周期第ⅣA族 C．第6周期第ⅤA族 D．第4周期第ⅥA族 答案　D 探究一　元素周期表的结构 1．元素周期表的结构 2．元素周期表中的特例 (1)第ⅠA族元素中，除氢元素外，均是碱金属元素，则第ⅠA族元素不全是金属元素。 (2)镧系、锕系均包括15种元素，且都位于第ⅢB族，故第ⅢB族元素种类最多。 (3)第3～12列的元素统称为过渡元素，因其全部为金属元素，所以通常也称作过渡金属。 (4)第ⅣA族元素所形成的化合物种类最多，因为碳元素所形成的有机物数量巨大。 1．下列关于元素周期表的叙述正确的是(　　) A．周期表是按各元素的相对原子质量递增的顺序从左至右排列的 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开始，以稀有气体结束 答案　C 解析　周期表是按各元素的原子序数从小到大的顺序排列的，A错误；同族元素的最外层电子数不一定相同，如对于0族元素而言，最外层电子数则可能是2、8，B错误；第1周期起始元素为氢元素，为非金属，D错误。 2．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)表中所列元素中，属于短周期元素的有________________(填元素符号，下同)，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，请在下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)H、C、Na、Mg、Al、S、Ar　H、C、Na、Mg、Al、S　3　0　4　ⅡB (3)3　ⅥA　 探究二　元素在周期表中位置的确定与焰色试验 1．由原子序数确定元素在周期表中的位置 (1)原子结构示意图法 推断根据：周期数＝原子电子层数，主族序数＝原子最外层电子数。 适用范围：主族元素，适合原子序数较小的元素位置推断。 (2)0族定位法 ①0族元素原子序数与周期序数 稀有气体元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 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；求差值，定族数 若某元素原子序数比最邻近的0族元素的原子序数多1或2，则该元素处于相邻近0族元素下一周期的ⅠA族或ⅡA族，如元素87X，87－86＝1，则X在第7周期ⅠA族；若某元素原子序数比最邻近的0族元素的原子序数少1～5时，则该元素处于相邻近0族元素所在周期的ⅦA～ⅢA 族，如84X应在第6周期ⅥA族。 2．焰色试验 (1)焰色试验的操作步骤 (2)注意 ①焰色试验是金属元素特有的性质，属于物理变化，与元素存在的状态无关。 ②观察K的焰色时要透过蓝色钴玻璃，以滤去黄光，排除Na元素的干扰。 解有关元素序差关系类型题的方法 1．确定元素的位置 首先根据题目信息确定元素在周期表中的位置关系，然后利用元素周期表中存在的序差关系规律解决问题。 2．灵活运用规律 (1)同周期不同主族元素的原子序数差的关系 ①短周期元素的原子序数差＝族序数差。 ②两种元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差；两种元素分布在过渡元素两侧时，第4或第5周期元素的原子序数差＝族序数差＋10，第6、7周期元素的原子序数差＝族序数差＋24。 (2)同主族相邻周期元素的原子序数差的关系 若A、B为同主族元素，A所在周期有m种元素，B所在周期有n种元素，A在B的上一周期，设A的原子序数为a。 ①若A、B位于ⅠA族或ⅡA族(位于过渡元素左边的元素)，则B的原子序数为(a＋m)。 ②若A、B位于ⅢA～ⅦA族(位于过渡元素右边的元素)，则B的原子序数为(a＋n)。 3．114号元素(289Fl)半衰期达30秒。相比之下，289Fl是超铀元素中异乎寻常的长寿核素。下列关于该元素的说法中不正确的是(　　) A．该元素为放射性元素 B．该元素属于过渡元素 C．该元素位于第7周期ⅣA族 D．该元素的主要化合价有＋4、＋2 答案　B 4．下列关于K2CO3焰色试验的操作不正确的是(　　) A．用稀盐酸冲洗铂丝 B．把稀盐酸冲洗过的铂丝在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同 C．用红热的铂丝蘸取K2CO3固体，在火焰上灼烧 D．直接观察K2CO3焰色是否呈浅紫色 答案　D 本课小结 课时作业 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列关于元素周期表的说法正确的是(　　) A．元素周期表是按照元素的相对原子质量大小排列而成的 B．元素周期表有7个横行，即7个周期；有18个纵列，即18个族 C．凡是位于元素周期表中同一周期的元素，都是按从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8 D．凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多 答案　D 解析　元素周期表是按照元素原子序数递增的顺序排列而成的，A错误；元素周期表有7个横行，即7个周期，18个纵列，但只有16个族(其中Ⅷ族有3个纵列)，B错误；凡是位于元素周期表中同一周期的元素，电子层数均相同，短周期中第2、3周期的元素按从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8，但第1周期和长周期元素不符合此规律，C错误。 2．在元素周期表中，铂的表示如图所示，下列对图示解读正确的是(　　) A．铂是非金属元素，在常温下呈固态 B．“78”是铂的原子序数 C．“195.1”是铂的质量数 D．铂的名称为Pt 答案　B 3．某主族元素在元素周期表中的位置，取决于该元素原子的(　　) A．相对原子质量和核电荷数 B．电子层数和核内中子数 C．电子层数和最外层电子数 D．金属性和非金属性的强弱 答案　C 4．下列有关焰色试验及其应用的说法中错误的是 (　　) A．焰色试验是物理变化 B．“焰色”属于对应元素化合物的性质 C．利用焰色试验确定NaCl中是否含有KCl时必须使用蓝色的钴玻璃 D．烟花燃放中发出的“五光十色”与焰色试验有关 答案　B 5．下列不属于过渡元素的通性的是(　　) A．单质具有还原性 B．单质比较稳定，有的不能与空气和水反应 C．单质都有良好的导电性 D．单质都有很低的熔点和较小的硬度 答案　D 解析　在过渡元素的单质中，只有汞在常温常压下呈液态，其他的都有较高(或很高)的熔点，较大(或很大)的硬度。 6．某元素的离子结构示意图为，该元素在周期表中的位置是(　　) A．第5周期0族 B．第6周期ⅠB族 C．第5周期ⅦA族 D．第6周期ⅠA族 答案　D 解析　由该离子的核外电子数和质子数可知该离子为＋1价阳离子，故其原子结构示意图为，应位于第6周期ⅠA族。 7．将元素周期表原先的主、副族的族号取消，从左往右改为18列，碱金属元素为第1列，稀有气体元素为第18列，按这个规定，下列说法不正确的是(　　) A．不只是第2列元素的原子最外层有2个电子 B．第3～12列元素全为金属元素 C．第3列元素种类最多 D．第15、16、17列元素都是非金属元素 答案　D 解析　第15、16、17列元素不都是非金属元素，例如第15列的锑是金属元素，D错误。 8．已知A为ⅡA族的元素，B为ⅢA族的元素，它们的原子序数分别为x和y，且A、B为同一周期元素，下列关系式错误的是(　　) A．y＝x＋1 B．y＝x＋11 C．y＝x＋25 D．y＝x＋10 答案　D 解析　短周期中，同周期ⅡA族、ⅢA族元素原子序数相差1；第4、5周期中，由于副族元素的存在，同周期ⅡA族、ⅢA族元素的原子序数相差11；第6、7周期中，由于镧系、锕系元素的存在，同周期ⅡA族、ⅢA族元素的原子序数相差25，A、B、C正确，D错误。 9．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36的是(　　) 答案　D 解析　M的原子序数为36，则M为Kr，应位于元素周期表中第4周期0族，其同族上一周期元素为Ar，下一周期元素为Xe。Ar为18号元素，左侧为17号元素，Xe为54号元素，左侧为53号元素，D正确。 10．如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ⅥA族 B．①②③元素原子最外层电子数之和为24 C．④的原子序数比②的大8 D．元素的最高正化合价：③＝⑤ 答案　C 解析　由元素周期表可知，①是N，②是O，③是F，④是S，⑤是Cl。N位于ⅤA族，②④位于ⅥA族，原子序数相差8，N、O、F最外层电子数之和为18，F元素无正价。 11．我国的纳米基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾制得一种合成纳米材料，其化学式为RN。已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的(　　) A．第3周期ⅤA族 B．第4周期ⅤA族 C．第5周期ⅢA族 D．第4周期ⅢA族 答案　D 解析　化合物RN中N是－3价，则R是＋3价，已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子，则R的原子序数是28＋3＝31，所以R是Ga元素，位于元素周期表的第4周期ⅢA族。 12．如果n为ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为n＋1的元素可能位于(　　) A．ⅢA族 B．ⅣA族 C．ⅠB族 D．ⅠA族 答案　A 13．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族元素原子的失电子能力较强，单质的性质活泼，在自然界中都以化合态存在。 14．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价 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8个电子 D．与砷同主族的上一周期元素原子序数为15 答案　D 解析　As的原子结构示意图为，故其最高正化合价为＋5，位于第4周期，第3个电子层有18个电子，其上一周期同主族元素为P，原子序数为15。 二、非选择题 15．下表是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.090 nm)： 元素代号 A B C D E 原子半径/nm 0.160 0.118 0.102 0.099 0.073 主要化合价 ＋2 ＋3 ＋6，－2 －1 －2 (1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分) (2)A元素处于周期表中第______周期______族。 答案　(1) (2)3　ⅡA 解析　由表中给出的主要化合价结合原子半径推知，C、E原子最外层有6个电子，且r(E)<r(C)，所以E为O，C为S，又r(D)<r(C)，D原子最外层有7个电子，再结合r(D)>r(E)知D为Cl，r(A)>r(B)>r(C)且均为短周期元素，说明A为Mg，B为Al。 16.X、Y、Z、T、V为5种短周期元素，X、Y、Z在周期表中位置如图所示，这三种元素原子序数之和是41，X和T的单质在不同条件下反应，可以生成化合物T2X(白色固体)和T2X2(淡黄色固体)两种化合物，V单质在Z单质中燃烧产生苍白色火焰，产物溶于水能使石蕊溶液变红，则： (1)5种元素的元素符号分别是：X________，Y________，Z________，T________，V________。 (2)Y的原子结构示意图是________。 (3)T、X的单质形成化合物T2X与T2X2的化学方程式： ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。 答案　(1)O　S　Cl　Na　H　(2) (3)①4Na＋O2===2Na2O　②2Na＋O2Na2O2 解析　设X的原子序数为m，由X、Y、Z在周期表中位置，可知Y、Z的原子序数分别为m＋8、m＋9，则m＋m＋8＋m＋9＝41，m＝8，故X、Y、Z的元素符号分别为O、S、Cl；再结合题干信息可推得T为Na，V为H。 13 学科网（北京）股份有限公司 $$