第1章 第2节 第2课时 元素周期表（Word教参）-【优化指导】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 课程标准要求 学业质量水平 1.了解元素周期表中周期和族的编排原则。 2．知道元素周期表的结构。 3．了解ⅡA族、ⅤA族元素和过渡元素的原子结构特点和相似性。 4．认识原子结构、元素性质以及元素位置的关系。 5．知道常见元素的焰色，会根据焰色试验判断元素的存在。 1.能从原子结构视角理解元素周期表的编排原则，知道周期表的结构。(水平1) 2．能运用元素周期表的结构分析、推测元素的位置和原子的结构。(水平2) [对应学生用书P16] 一、元素周期表的编排和结构 1．元素周期表的元素信息——以铁元素为例说明 2．元素周期表的结构 (1)周期(7个横行→7个周期) 周期分类 短周期 长周期 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 同周期元 素原子结 构特点 ①周期序数＝原子电子层数 ②电子层数相同，除第1周期外，从左到右，原子最外层电子数都是从1递增到7，最后以原子最外层电子数为8的稀有气体元素结束 (2)族(18个纵行→16个族→7主7副1零1Ⅷ族) 族 主族 0族 副族 Ⅷ族 构成 周期 由长周期元素和短周期元素共同构成 仅由长周期元素构成 列序 1，2，13～17 18 3～7，11，12 8，9，10 族序数 ⅠA，ⅡA，ⅢA，ⅣA，ⅤA，ⅥA，ⅦA 0 ⅢB，ⅣB，ⅤB，ⅥB，ⅦB，ⅠB，ⅡB Ⅷ 同族 元素 原子 结构 特点 ①主族序数＝原子最外层电子数 ②原子最外层电子数相 同，从上到下电子层数递增 (3)特殊位置元素 ①镧系：元素周期表第6周期第ⅢB族中，从57号元素到71号元素共15种元素。 ②锕系：元素周期表第7周期第ⅢB族中，从89号元素到103号元素共15种元素。 ③稀土元素：元素周期表中ⅢB钪、钇和镧系元素的通称。 [归纳]　周期表结构口诀——横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现①，一零再一遍②。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。 说明：①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ； ②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。 二、元素周期表中的重要元素 1．ⅡA族元素(碱土金属元素) (1)具体元素：铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)等。 (2)原子结构：原子最外层都有2个电子。 (3)物理性质 ①形成的单质都呈亮白色，具有良好的导电性。 ②含钙、锶、钡等元素的物质灼烧时会产生绚丽的颜色，这些元素的化合物可用于制造焰火。 (4)化学性质：该族元素的原子都容易失去两个电子，因此它们的化学性质比较活泼。 (5)存在形态：在自然界中均以化合态存在。 2．ⅤA族元素 (1)具体元素：氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)等元素。 (2)原子结构：原子最外层都有5个电子。 (3)元素类别：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，锑和铋是金属元素，镆是人工合成的放射性元素。 3．过渡元素 (1)具体元素：所有副族和Ⅷ族 (即元素周期表中第3～12列)元素。 (2)原子结构：过渡元素原子最外层都有1～2电子，全部为金属元素。 (3)物理性质：过渡元素的单质大部分坚硬，有光泽，都具有良好的导电性。 (4)化学性质：多数过渡元素的单质比较稳定，与空气和水的反应缓慢或根本不反应。 三．焰色试验 1．概念：是指多种金属或其化合物在灼烧时能够使火焰呈现特殊的颜色这在化学上叫作焰色试验，亦称焰色反应。 2．实验操作 3．常见金属元素的焰色 金属元素 Li Na K Ca Sr Ba Cu 焰色 深红 黄 浅紫 砖红 洋红 黄绿 蓝绿 [点拨]　焰色试验是元素的性质，如Na、Na2CO3等含有钠元素的物质焰色试验均为黄色，根据焰色试验可以判断某种元素的存在；其中观察钾元素的焰色时要通过蓝色的钴玻璃。 1．巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)元素周期表中每一纵列即为一族(×) (2)原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族(×) (3)元素周期表中ⅢB族元素种类最多(√) (4)原子最外层有5个电子的元素一定是非金属元素(×) (5)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(√) (6)利用焰色试验可以区分氯化钠晶体和碳酸钠晶体(×) 2．(2019·河北学业水平测试)下列元素与氧元素处于同一周期的是(　　) A．氢　　　　　　　 B．氦 C．氮 D．镁 C　[氢和氦处于第1周期，氧和氮处于第2周期，镁处于第3周期。] [对应学生用书P18] 学习任务一　元素周期表的结构 仔细观察元素周期表(见附录)，并结合教材内容，交流讨论回答下列问题： (1)现行元素周期表的编排依据及原则有哪些？ 提示　①元素周期表中的元素是按原子序数排列的；②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成横行；③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到下排成纵列。 (2)同周期相邻主族元素的原子序数之差一定是1吗？ 提示　不一定，除了同周期的ⅡA族和ⅢA族元素的第4、5周期原子序数相差11，第6、7周期原子序数相差25外，其他同周期相邻主族元素的原子序数之差都一定是1。 (3)各周期元素的种类分别是多少？ 提示　 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 1．元素周期表中周期和族的排列 2．元素周期表中原子序数的两种关系 (1)同周期相邻主族元素原子序数的关系 ①除了ⅡA族与ⅢA族外，同周期相邻主族元素原子序数的差都为1。 ②对于ⅡA族与ⅢA族，同周期相邻元素的原子序数之差，第2、3周期为1，第4、5周期为11，第6、7周期为25。 (2)同主族上下相邻周期元素原子序数的关系 位置 同主族上下相邻周期元素原子序数之差 实例 ⅠA、ⅡA族 (过渡元素左侧) 上一周期元素种类数 如12Mg→20Ca，原子序数之差为Mg元素所在第三周期的元素种数8。 ⅢA～ⅦA族 (过渡元素右侧) 下一周期元素种类数 如13Al→31Ga，原子序数之差为Ga元素所在第四周期的元素种数18 1．下列有关元素周期表的说法正确的是(　　) A．ⅣA族元素在第14列 B．元素周期表中共有7个周期、16列、16个族 C．Ⅷ族所含元素种类最多 D．非金属元素都是主族元素 A　[第14列元素为ⅣA族元素，A正确；元素周期表中共有18个列，16个族，B不正确；Ⅷ族包括三列，共12种元素，ⅢB族中包含锕系与镧系元素，共有32种元素，ⅢB族所含元素种类最多，C不正确；0族元素也是非金属，D不正确。] 2．已知A为ⅡA族元素，B为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＋1　　　　　　 B．n＝m＋11 C．n＝m＋25 D．n＝m＋10 D　[ⅡA族、ⅢA族短周期中相邻原子序数差1；4、5周期中由于中间有副族和Ⅷ族元素的存在，故ⅡA族、ⅢA族原子序数差11；6、7周期中由于镧系、锕系元素的存在，两者相差25。] 3．甲、乙是周期表中同主族的相邻元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是(　　) A．x＋2 B．x＋4 C．x＋8 D．x＋18 B　[若元素在ⅠA、ⅡA族则两种元素的原子序数之差应是上一周期元素种数，若元素在ⅢA～ⅦA族则两种元素的原子序数之差应为下一周期元素种数。又因为每一周期所含元素种类可以是2、8、18、32，所以同主族相邻元素原子序数之差可能为2、8、18、32。] 1869年，门捷列夫把当时已知的元素根据其物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下。 (1)在上述记录中，同一横行元素和同一纵列元素在现行元素周期表中的相对位置如何？ 提示　同一横行元素处于同主族，同一纵列元素处于同一周期。 (2)分别写出甲、乙元素在现行元素周期表中的位置。 提示　甲：第4周期ⅢA族。乙：第4周期ⅣA族。 学习任务二　元素在周期表中的位置判断 1．已知硒(Se)元素具有抗癌和抗衰老的作用，其原子结构示意图为，该元素位于元素周期表中第______周期________族。 提示　由于周期序数＝原子电子层数，主族序数＝原子最外层电子数，故硒元素位于第4周期ⅥA族。 2．试确定第88号放射性元素镭(Ra)在周期表中的位置。 提示　由于稀有气体元素——氡位于元素周期表的第6周期0族，原子序数为86，88号放射性元素镭(Ra)比氡的原子序数大2，根据元素周期表中周期和族的排列顺序，可知镭位于第7周期ⅡA族。 确定元素在周期表中位置的两种重要方法 1．原子结构示意图法——写出原子结构示意图，根据“周期序数＝原子电子层数，主族序数＝原子最外层电子数”两个关系确定在周期表中的位置。该方法适用于原子序数较小的主族元素。 2．0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 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 找出与所求元素的原子序数相近的0族元素的原子序数，若所求元素的原子序数大于0族元素的原子序数，则该元素位于0族元素的下一周期，若所求元素的原子序数小于0族元素的原子序数，则该元素位于0族元素所在的周期。 (3)求差值定族数 ①若原子序数比相邻近0族元素的原子序数大1或2的元素，则处于该0族元素下周期的ⅠA或ⅡA族。如88号元素：88－86＝2，则该元素位于第7周期ⅡA族； ②若原子序数比相邻近0族元素的原子序数小5～1的元素，则处于该0族元素所在周期的ⅢA～ⅦA族，如114号元素：118－114＝4，则该元素位于第7周期ⅣA族； ③若原子序数与相邻近0族元素的原子序数之差是其他数，则该元素为过渡元素，根据元素周期表中族的排列顺序即可确定该元素的族序数。 1．(2020·山东烟台期末考试)我国的纳米技术基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是一种合成纳米材料，其化学式为RN。已知该化合物中Rn＋的离子结构示意图为。则R元素位于元素周期表的(　　) A．第3周期ⅤA族 B．第4周期ⅢA族 C．第5周期ⅢA族 D．第4周期ⅤA族 B　[在化合物RN中N元素的化合价为－3价，则R元素离子应为R3＋，则R原子最外层含n个电子，其质子数为31，核外电子排布为，所以应为第4周期ⅢA族，故B正确。] 2．俄美科学家联合小组曾合成出114号元素的一种同位素。以下叙述不正确的是(　　) A．该元素属于第7周期 B．该元素位于ⅢA族 C．该元素为金属元素 D．该元素原子最外层电子数为4 B　[第7周期最后一种稀有气体的原子序数是118，根据元素周期表的结构可知114号元素应位于第7周期、ⅣA族，该元素原子最外层电子数为4，该族元素的锗以下都是金属，即该元素为金属元素。] [方法拓展]　元素列数定位法 用原子序数减去相近且小的0族元素的原子序数，即可得到所要确定元素的列数，而该元素在该0族元素的下一周期数，根据元素所在的列数和元素周期表中族的排列即可确定所在的族。如原子序数为51的元素在周期表中位置的确定：51比54少3，为第5周期ⅤA族。 钋是一种银白色金属，能在黑暗中发光，由著名科学家居里夫人和丈夫皮埃尔·居里在1898年发现，为了纪念居里夫人的祖国波兰，两人对这种元素命名为钋(原子序数为84)，钋是目前已知元素中最稀有的元素，试推算该元素在元素周期表中的位置及其最高化合价。 玛丽·居里：1867—1934，法国波兰裔物理学家和化学家，发现了钋和镭两种重要的放射性元素 提示　稀有气体元素——氡位于元素周期表的第6周期0族，原子序数为86，84号元素钋比氡的原子序数小2，则由此可知，钋与氡同周期，即位于第6周期ⅥA族，则其原子最外层电子数为6，故其最高化合价为＋6价。 学科网（北京）股份有限公司 $$