第1章 第2节 第2课时 元素周期表(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册（鲁科版2019）

第2课时　元素周期表 [素养目标]　1.知道元素周期表的结构。2.理解元素原子结构与元素在周期表中位置之间的关系。 知识点一　元素周期表的结构 1．元素周期表与元素周期律的关系 元素周期表是元素周期律的具体表现形式。 2．通过元素周期表了解元素信息 3．元素周期表的结构 (1)周期 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 周期分类 短周期 长周期 周期序数与原子结构的关系：周期序数＝电子层数 (2)族 族 主族 0族 副族 Ⅷ族 构成周期 由长周期和短周期元素共同构成　　　　 由长周期元素构成 所含纵列 1,2,13～17 18 3～7,11,12 8,9,10 族序数 ⅠA，ⅡA，ⅢA～ⅦA 0 ⅢB～ⅦB，ⅠB，ⅡB Ⅷ 主族序数与原子结构的关系：主族序数＝最外层电子数 4.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元素的性质，又能表现出一定的非金属元素的性质。 一、根据元素在周期表中的位置推导原子序数 1．请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题： (1)标出族序数。 (2)画出金属元素与非金属元素的分界线，并用阴影表示出过渡元素的位置。 (3)标出镧系、锕系的位置。 (4)写出各周期元素的种类。 (5)写出稀有气体元素的原子序数。 提示　 2．元素周期表中的三种数量关系 (1)列序数与族序数的关系 ①列序数＜8，主族和副族的族序数＝________； ②列序数＝8或9或10，为第________族； ③列序数＞10，主族和副族的族序数＝________(0族除外)。 (2)三个定量关系 ①周期序数＝________。 ②主族序数＝________。 ③原子序数＝_________________________________________________________。 (3)原子序数的定量关系 ①同周期，ⅡA与ⅢA族原子序数差可能为________； ②同族，相邻周期原子序数差：ⅠA～ⅡA：______________________；ⅢA～0族：____________________。如Na与K相差8，Cl与Br相差18。 解析　(1)①列序数与族序数的存在如下关系，当列序数＜8，主族和副族的族序数等于列序数，②列序数为8或9或10，为第Ⅷ族，③列序数＞10，主族和副族的族序数等于列序数－10。(2)①三个定量关系：周期序数＝电子层数；②主族序数＝最外层电子数；③原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。(3)①同周期(左右相邻)第ⅡA族和第ⅢA族原子序数，如果位于短周期元素，则相差1；如果位于第四周期至第五周期中，则相差11，因为增加了副族元素；如果位于第六周期或第七周期，则相差25，因为增加了副族元素、镧系元素、锕系元素。②同族，若为第ⅠA、ⅡA族元素：相差上一周期元素种类数；若为第ⅢA～0族：相差下一周期元素种类数。 答案　 (1)①列序数　②Ⅷ　③列序数－10　(2)①电子层数　②最外层电子数　③核电荷数＝质子数＝核外电子数　(3)① 1,11,25　②上一周期元素种类数　下一周期元素种类数 二、根据原子序数确定元素在周期表中的位置 1．已知 你能根据以上原子结构示意图确定该元素在元素周期表中哪个位置吗？依据是什么？ 提示　能，该元素位于第4周期ⅥA族。 周期序数等于电子层数，主族序数等于最外层电子数。 2．根据原子序数推断元素 (1)56号元素位于第________周期________族。 (2)114号元素位于第________周期________族。 (3)25号元素位于第________周期________族。 提示　(1)6　ⅡA　(2)7　ⅣA　(3)4　ⅦB 【归纳提升】 一、原子序数的推导 1．同周期 族 原子序数 周期 ⅡA ⅢA 2、3 n n＋1 4、5 n n＋11 6 n n＋25 2.同主族 若A、B为同主族元素，A所在的周期有m种元素，B所在的周期有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)，如A、B分别为ⅠA族的第3周期元素钠和第4周期的元素钾，因为第3周期有8种元素，所以B的原子序数＝A的原子序数(11)＋8＝19。 (2)若A、B位于ⅢA族～ⅦA族(位于过渡元素右边的元素)，则B的原子序数为(a＋n)，如A、B分别为ⅦA族的第3周期元素氯和第4周期的元素溴，因为第4周期有18种元素，所以B的原子序数＝A的原子序数(17)＋18＝35。 二、由原子序数确定主族元素在周期表中位置的方法 由原子序数推测主族元素在周期表中的位置，一般有两种方法。 1．基本方法 依据原子结构示意图，根据电子层数确定其所在周期，根据最外层电子数确定其所在主族。 2．0族定位法 利用0族元素的原子序数推断元素在周期表中的位置，关键是明确各周期0族元素的原子序数。 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 0族元素的原子序数 2 10 18 36 54 86 (118) 方法一：直接推导法 (1)若比相应的稀有气体元素的原子序数多1或2，则应处于下个周期的ⅠA族或ⅡA族，如88号元素：88－86＝2，则该元素应位于第7周期ⅡA族。 (2)若比相应的稀有气体元素少5～1时，则应在同周期的ⅢA～ⅦA族，如84号元素在第6周期ⅥA族。 (3)若预测新元素，可与未发现的稀有气体元素(118号)按上述方法推测，如115号元素应在第7周期ⅤA族。由此总结出从113～117号元素分别位于周期表中第7周期ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。 方法二：纵列数推导法 用原子序数－稀有气体原子序数(相近且小)＝元素的纵列数。第1、2列为ⅠA、ⅡA族，第3～7列为ⅢB～ⅦB族，第8、9、10列为第Ⅷ族，第11、12列为ⅠB、ⅡB族，第13～17列为ⅢA～ⅦA族，第18列为0族。 例如：原子序数为51的元素在周期表中的位置的确定。 答案：51与36接近，有51－36＝15，属于第5周期ⅤA族。 [注意]　使用此法也可确定过渡元素在周期表中的位置，但若为第6、7周期Ⅲ B族镧系、锕系后的元素需再减14定位。 题组一　原子序数的推导 1．(2023·潍坊高一检测)第ⅤA族元素中的A、B两种元素所在周期分别最多可排18和8种元素，且B在A的上一周期，当A的原子序数为x时，B的原子序数为(　　) A．x－18 B.x－8　　 C．x＋8　 D．x＋18 解析　B、A所在周期相邻，A、B最多可排18和8种元素，所以B在第3周期，A在第4周期，A、B为ⅤA族元素，其原子序数差为18。 答案　A 2.在元素周期表中的前4周期，两两相邻的5种元素如图所示，若B元素的核电荷数为a。下列说法正确的是(　　) A．B、D的原子序数之差可能为2 B．E、B的原子序数之差可能是8、18或32 C．5种元素的核电荷总数之和可能为5a＋10 D．A、E的原子序数之差可能是7 解析　由题中所给5种元素的位置关系可以看出D一定不是第1周期元素(因为如果D是第1周期元素，则D一定属于元素周期表最左边的第ⅠA族元素或最右边的0族元素)，A项错误；由题意可知5种元素在前4周期，所以D、B、E分别为第2、3、4周期的元素，由元素周期表的结构可知5种元素一定在过渡元素右边，所以D、E的原子序数分别为a－8、a＋18，A、C的原子序数分别为a－1、a＋1，只有C项正确。 答案　C 题组二　元素位置的推断 3．据国外有关资料显示，在独居石(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nb……的磷酸盐)中，查明有尚未命名的116、124、126号元素。试判断，其中116号元素应位于周期表中的(　　) 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 解析　根据86Rn为第6周期稀有气体元素，推测出下一周期末的稀有气体元素为118号元素，再向前推，116号元素应位于第7周期ⅥA族。 答案　B 4.X、Y、Z均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。已知X、Y、Z三种元素的质子数之和为40，请回答： (1)写出X、Y、Z三种元素的元素符号： X________，Y________，Z________。 (2)写出Y在周期表中的位置：________。 解析　(1)假设X的原子序数是a，则与X同一主族的下一周期元素的原子序数是a＋8，Y的原子序数是a＋9，Z的原子序数是a＋10。X、Y、Z三种元素的质子数之和为40，则a＋a＋9＋a＋10＝40，a＝7，所以X是N元素，Y是S元素，Z是Cl元素。 (2)S元素原子的核外电子排布是2、8、6，即元素原子核外有3个电子层，最外层有6个电子，因此在周期表中的位置是第3周期ⅥA族。 答案　(1)N　S　Cl　(2)第3周期ⅥA族 原子序数为113～117号的元素均在第7周期，且个位数字为其主族序数，即115号元素位于第7周期ⅤA族。118号元素为第7周期的最后一种元素，位于第7周期0族，是稀有气体元素。　 知识点二　ⅡA、ⅤA族与过渡元素的重要性质 1．ⅡA族元素(碱土金属元素)的性质 元素 铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra) 原子核外电子排布 最外层电子数均为2，电子层数依次增多 单质的物理性质 均为亮白色固体、具有良好的导电性 化学性质 均易失去最外层的2个电子，化学性质活泼，在自然界中都以化合态存在 2.ⅤA族元素(氮族元素)的性质 元素 氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc) 原子核外电子排布 最外层电子数均为5，电子层数依次增多 化学性质 得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强 3.过渡元素 元素 周期表中第3～12列 原子核外电子排布 最外层电子数为1～2(Pd除外) 性质特点 (1)全为金属元素 (2)具有良好的导电性 (3)多数过渡元素的单质化学性质稳定 4.焰色试验 (1)定义：多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特征颜色的反应，如钠：黄色，钾：浅紫色。 (2)操作步骤 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)镁在自然界既有游离态，又有化合态(　　) (2)第ⅤA族元素既有金属元素又有非金属元素(　　) (3)过渡元素化学性质都比较稳定(　　) (4)最外层有两个电子的元素一定是ⅡA族元素(　　) (5)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(　　) (6)所有金属作焰色试验都有特殊颜色(　　) (7)焰色试验发生的是化学变化(　　) (8)焰色试验火焰呈黄色的物质肯定是钠盐(　　) 提示　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)× 2．同主族元素的原子结构有什么相同点？ 提示　同主族元素原子具有相同的最外层电子数。 3．作焰色试验时，要用盐酸来清洗铂丝，为什么不能用稀硫酸进行清洗？ 提示　用盐酸清洗铂丝一方面是盐酸遇热挥发不影响实验效果，而硫酸不具有挥发性，另一方面是铂丝不与盐酸反应，用盐酸可以清洗掉表面的一些杂质，因此不能用稀硫酸代替盐酸。 4．焰色试验可以判断试样所含有的金属元素，蘸取某溶液灼烧，火焰呈现黄色，则溶液中一定不含的元素是________(填字母)。 A．K B.Na C．Fe D．Cu 提示　D　蘸取某溶液灼烧，火焰呈现黄色，则该溶液中一定含有钠元素，因钾元素的焰色呈紫色，容易被钠元素的黄色覆盖，则可能含有钾元素，铁元素无焰色反应，则可能含有铁元素，铜元素的焰色呈(蓝)绿色，所以该溶液中一定不含的元素是Cu。 【归纳提升】 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．焰色试验是金属元素的特有性质，属于物理变化，与元素的存在状态无关；观察钾的焰色要通过蓝色钴玻璃片。 题组一　部分重要元素的结构、特点 1．(2023·渭南高一检测)下列微粒结构示意图表示的元素为ⅦA族的是(　　) 答案　A 2．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18个电子 D．与砷同主族的上一周期元素原子序数为25 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。 答案　C 3．(2023·长清一中高一月考)如图是元素周期表的一部分，已知两块阴影中间的3列属于同一族。有关阴影部分的元素，下列说法正确的是(　　) A．都是主族元素 B．都是金属元素 C．有5种副族元素和2种主族元素 D．有5种金属元素和2种非金属元素 解析　阴影部分的元素都是副族元素，全都是金属元素，A、C、D错误，B正确。 答案　B 题组二　焰色试验 4．(2023·广州高一检测)下列关于焰色试验的说法正确的是(　　) A．焰色试验时，先将铂丝(或光洁无锈的铁丝)用稀硫酸洗净 B．军事上，常利用焰色试验的原理来制造信号弹 C．焰色试验是金属元素的化学性质 D．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋ 答案　B 5．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列各判断正确的是(　　) A．只含有Na＋ B．一定含有Na＋，可能含有K＋ C．既含有Na＋，又含有K＋ D．可能含有Na＋，可能还含有K＋ 解析　Na元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色，而且黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K元素。 答案　B 1．元素周期表是学习化学的重要工具。如图是元素周期表中的一格，从该图获取的下列信息中错误的是(　　) A．该元素的名称是银 B．该元素的原子序数为47 C．该元素的质量为107.9 D．该元素原子核外有47个电子 解析　由题图可知，该元素的名称为银，元素符号为Ag，A正确；题图中左上角的数值代表原子序数，则银的原子序数为47，B正确；题图中元素名称下方的数值代表该元素的相对原子质量，则银的相对原子质量为107.9，C错误；核外电子数＝原子序数，则银原子的核外有47个电子，D正确。 答案　C 2．(2023·广州外国语学校模拟)下列关于元素周期表的叙述正确的是(　　) A．元素周期表中有8个主族，8个副族 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．原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数 解析　元素周期表中有7个主族、7个副族，1个0族、1个Ⅷ族，共16个族，A项错误；第1～7周期元素的种类数分别为2、8、8、18、18、32、32，则目前使用的元素周期表中，最长的周期含有32种元素，B项正确；短周期为第1～3周期，短周期元素是指1～18号元素，C项错误；主族元素原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数，副族元素不一定，D项错误。 答案　B 3．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(　　) Y X Z A．Y的原子序数可能为a－17 B．Y与Z的原子序数之和可能为2a C．Z的原子序数可能为a＋31 D．X、Y、Z可能均为短周期元素 解析　若Y为第3周期元素，则 X、Z分别为第4、5周期元素，X的原子序数为a，则Y的原子序数为a－17，A正确；若Y为第3周期元素，则 X 、Z分别为第4、5周期元素，X的原子序数为a，则Y的原子序数为a－17，Z的原子序数为a＋17，则Y与Z的原子序数之和为2a，B正确；若Y为第4周期元素，则 X、Z分别为第5、6周期元素，X的原子序数为a，则Y的原子序数为a－17，Z的原子序数为a＋31，C正确；由题图中X、Y、Z三种主族元素在周期表中的相对位置可知，X、Y、Z三种主族元素处于过渡元素右侧，Y 不可能是第1周期元素，则Z一定处于长周期，D错误。 答案　D 4．(2024·青岛莱西市一中高一月考)元素周期表中前7周期的元素种数如表： 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 2 8 8 18 18 32 32 请分析元素周期表中各周期元素种数的变化规律，然后预言第8周期可能含有的元素种数是(　　) A．18 B.32 C．50 D．64 解析　从表中数据可以看出，周期序数和所含元素种数存在着2n2的关系。当n＝1、2、3、4时，2n2分别为2、8、18、32。第1周期包含2种元素，第2和第3周期都包含8种元素，第4和第5周期都包含18种元素，第6和第7周期都包含32种元素，可以推测，当n＝5时，2n2＝50，第8和第9周期包含的元素种数应为50种。 答案　C 5．(2023·日照高一检测)填写下列空白： (1)原子符号为X的元素属于第________周期________族。 (2)周期表中位于第8纵列的铁元素属于________族。 (3)周期表中最活泼的非金属元素属于第________纵列。 (4)所含元素超过18种的周期是第________、________周期。 解析　(1)17号元素为氯元素，原子结构示意图为。 (2)元素周期表中第8、9、10三列为Ⅷ族。 (3)周期表中最活泼的非金属元素为氟元素。 (4)1～7周期所含元素种数分别为2、8、8、18、18、32、32。 答案　(1)3　ⅦA　(2)Ⅷ　(3)17　(4)6　7 学科网（北京）股份有限公司 $$