4.1 元素周期表和元素周期律 第1课时（导学案）化学沪科版必修第一册

该高中化学导学案聚焦元素周期表，核心知识点涵盖发展历程、原子序数概念、编排原则与结构及元素位置推断。课堂导入通过问题探究梳理从德贝赖纳“三元素组”到门捷列夫周期表的历程，衔接原子序数与原子结构关系，搭建知识学习支架。 资料特色在于融合科学史与核心素养，以问题链引导证据推理，用表格归纳周期族特点，习题分层设计。帮助学生建立周期表模型认知，培养科学思维与科学态度，提升自主探究及运用模型解决问题的能力。

4.1 元素周期表和元素周期律 第1课时 元素周期表 一、知识目标 1.了解元素周期表的发展历程，包括德贝赖纳的“三元素组”、纽兰兹的“八音律”、门捷列夫的元素周期表等重要阶段。 2.明确原子序数的概念，掌握原子序数与质子数、核外电子数、核电荷数的关系，即原子序数 = 质子数 = 核外电子数 = 核电荷数。 3.认识元素周期表的编排原则，理解横行（周期）和纵列（族）的元素编排规律，知道元素周期表有 7 个周期（3 个短周期和 4 个长周期）、16 个族（7 个主族、8 个副族和 1 个第Ⅷ族）。 4.能根据原子序数确定元素在周期表中的位置。 二、核心素养目标 1.科学精神与社会责任：通过了解元素周期表的发展历程，体会科学家们不断探索、追求真理的科学精神，认识到科学研究是一个不断发展和完善的过程。 2.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识元素周期表的结构和元素的排列规律，从微观上理解原子结构（电子层数、最外层电子数）与元素在周期表中位置的关系。 3.证据推理与模型认知：通过分析元素周期表的编排原则和结构，建立元素周期表的模型，能够运用该模型解决相关问题，如判断元素的位置、比较元素的性质等。 一、学习重点 1.元素周期表的编排原则和结构。 2.原子序数与元素在周期表中位置的关系。 二、学习难点 1.根据原子序数确定元素在周期表中的位置。 2.理解元素周期表中族的分类和特点。 一、元素周期表的发展历程 （1）德贝赖纳的“三元素组”（1829年） （2）英国化学家纽兰兹的八音律（1865年） （3）门捷列夫的第一张元素周期表（1869年） （4）门捷列夫的第二张元素周期表（1871年） （5）0 族元素的发现（1894年） （6）莫塞莱定律（1914年） （7）超铀元素（20世纪中期） （8）新元素的发现（20世纪中后期） 二、元素周期表的概念 1.元素周期表的概念：元素周期表是一种将所有已知的化学元素按照原子序数和电子排布排列的表格，它能够反映出元素的周期性规律和族性特征。 2.原子序数： （1）定义：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为__________，__________＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。 （2）元素周期表中原子序数的有关规律 ①同主族、邻周期元素的原子序数差： a.元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋__________元素所在周期的元素种类数目； b.元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋__________元素所在周期的元素种类数目。 ②同周期的ⅡA和ⅢA的原子序数差可能为_____。 ③应用关系： a．电子层数＝__________。 b．质子数＝__________。 c．最外层电子数＝__________。 d．主族元素的最高正价＝__________。最低负价＝－|8－__________|。 3.编排原则 （1）周期：把__________相同的元素，按__________的顺序，从左至右排成的横行。 （2）族：把__________相同的元素，按__________的顺序，从上至下排成的纵行。 三、周期表的结构 1.周期 （1）概念：元素周期表每一个_____，叫做一个周期，共_____个周期，除第一周期外，其余各周期均从_____开始过渡到_____，最后以__________元素结束。 （2）与原子结构的关系：周期序数＝__________。 （3）分类： ①短周期：包括第__________周期，分别有__________种元素。 ②长周期：包括第__________周期，分别有__________种元素。 2.族:周期表中有十八个纵行，但第8、9、10三个纵行为一族，所以共十六个族。7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族，1个0族。 （1）周期表中族的特点和划分 个数 元素周期表中有_____个纵列，共有_____个族 特点 主族元素的族序数＝__________ 分类 主族 共有_____个，包括____________________ 副族 共有_____个，包括___________________，第Ⅷ族，第Ⅷ族包括第_____三个纵列 0族 占据元素周期表的第_____纵行，最外层电子数为_____(He是_____) （2）常见族的特别名称 族 别名 第ⅠA族(除氢外) _____元素 第ⅦA族 _____元素 0族 稀有气体元素 3.过渡元素 （1）元素周期表中部从第IIIB族第IIB族10个纵列共六十多种元素，过渡元素都是_____元素。 （2）过渡元素——镧系与锕系 ①镧系元素：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共_____种元素。 ②锕系元素：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共_____种元素。 4.元素周期表中方格里的符号的意义 （一）元素周期表的发展历程 问题探究 1.阅读教材 108 页化学史话，思考德贝赖纳的“三元素组”（1829 年）有哪些？ 2.八音律（1865 年）是如何发现元素性质规律的？ 3.门捷列夫的两张元素周期表（1869 年、1871 年）有什么重要意义？ 4.0 族元素是如何发现的（1894 年）？ 5.莫塞莱定律（1914 年）解决了什么问题？ 6.超铀元素（20 世纪中期）的发现对元素周期表有什么影响？ 7.20 世纪中后期新元素的发现有什么成果？ 问题思考 自 18 世纪以来，科学家们不断探索元素之谜。通过从局部到系统的研究过程，逐渐发现了元素之间的内在联系。下面列出了几位杰出科学家的研究工作。 序号 科学家 工作 ① 纽兰兹 发现“八音律”，指出从某一指定的元素起，第八个元素是第一个元素的某种重复 ② 道尔顿 创立近代原子论，率先开始相对原子质量的测定工作 ③ 德贝莱纳 发现了 5 组性质相似的“三元素组”，中间元素的相对原子质量为前后两种元素相对原子质量的算术平均值 ④ 尚古尔多 认为各元素组之间并非毫不相关，可以用相对原子质量把它们按从小到大的顺序串联 上述科学家的研究按照时间先后排序合理的是 （填数字序号）。 问题思考 1869 年，门捷列夫在前人研究的基础上制出了第一张元素周期表。 ①门捷列夫将已有元素按照相对原子质量排序，同一 （填“横行”或“纵列”）元素性质相似。结合表中信息，猜想第 4 列方框中“？＝70”的问号表达的含义是 ，第 5 列方框中“＝128？”的问号表达的含义是 。 ②到 20 世纪初，门捷列夫周期表中为未知元素留下的空位逐渐被填满。而且，随着原子结构的逐渐揭秘，科学家们发现了元素性质不是随着相对原子质量递增呈现周期性变化，而是随着原子序数（核电荷数）递增呈现周期性变化。其本质原因是 （填字母序号）。 A. 随着核电荷数递增，原子核外电子排布呈现周期性变化 B. 随着核电荷数递增，原子半径呈现周期性变化 C. 随着核电荷数递增，元素主要化合价呈现周期性变化 （二）元素周期表的编排原则与结构 问题思考 原子序数的概念是什么？原子序数与原子结构有怎样的关系？ 问题探究 仔细观察教材附加的元素周期表，思考下列问题： 1.元素周期表上共有几个横行和几个纵行？ 2.每一横行、每一纵列的元素编排有什么规律？共有几个周期和几个族？ 问题思考 周期分为短周期（第一、二、三周期）和长周期（第四、五、六、七周期），元素的周期序数等于什么？族分为哪几类？主族和副族元素构成有什么特点？ 问题深入思考 1.在周期表中第 VIII 族元素包含 8、9、10 三个纵列，而其他族只有一个纵列，故第 VIII 族元素种类最多，这种判断对吗？ 2.同周期的第 IIA、IIIA 族元素的原子序数差一定为“1”吗？ 3.最外层电子数是 2 的元素一定为第 IIA 族的元素吗？ 4.在现行周期表中第四、五、六、七周期均有 18 列，为什么第四、五周期各有 18 种元素，而第六、七周期各有 32 种元素？ 5.同主族相邻元素间原子序数差值可能是多少？说明原因。 6.同周期的第 IIA、IIIA 元素间原子序数差值可能为多少？并说明原因。 问题思考 继续观察教材附加的元素周期表，元素周期表中方格里的原子序数、相对原子质量、元素符号、元素名称、价层电子排布等符号分别表示什么意义？ 1.下列有关元素周期表的说法中错误的是 A．元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数 B．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 C．除He外的所有稀有气体元素原子的最外层电子数都是8 D．IIA族与IIIA族之间隔着10个纵列 2.下列关于元素周期表的叙述，正确的是 A．元素周期表共有7个横行，称为周期；共有16个纵行，称为族 B．前20号元素称为短周期元素 C．副族元素中，没有非金属元素 D．第IA族的元素都被称作碱金属元素 3.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＋1 B．n = m＋11 C．n = m＋25 D．n = m＋10 4.核反应不仅能发电也能制造元素。利用原子核间的撞击已制造出原子序数分别为113、115、117和118四种新元素，填补了目前元素周期表的空白，其中113号元素与Al元素处于同一主族。下列说法正确的是 A．四种元素均为主族元素 B．115号元素一定是处于周期表中的第15列 C．117号元素与F、Cl、Br、I均处于VIIA族 D．四种新元素位于元素周期表中的不同周期 一、元素周期表中元素原子序数的关系 （1）同周期相邻主族元素的原子序数差的关系 ①同周期相邻主族元素的原子序数之差一般为1。 ②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数的差值取决于它们所在的周期数，具体如下： 周期数 第二或第三周期 第四或第五周期 第六或第七周期 差值 1 11 25 图示如下： （2）同主族相邻两元素原子序数的差的情况 ①若为第ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数的差等于上周期的元素种类数。 ②若为第ⅢA族至0族元素，则原子序数的差等于下周期的元素种类数。 （3）同主族元素的原子序数差的关系 ①位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA族、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素的种数。 ②位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA族～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素的种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。 二、了解元素周期中的相关信息 1.元素周期表中每一格中的信息 在元素周期表中，每一种元素均占据一格。每一格所表示的元素信息，除元素的原子序数、元素符号、元素名称和相对原子质量外，高中阶段又新增了以下信息：外围电子层排布、是否为放射性元素以及元素的类别等。例如： 2.族序数与原子序数的关系 族序数为奇数（第IIIB族镧系、锕系除外），则该族元素的原子序数一定为奇数；族序数为偶数（第VIII族除外），则该族元素的原子序数一定为偶数。 三、元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断 （1）元素的位置与原子结构的关系 （2）短周期元素原子结构与位置的关系 ①族序数等于周期序数的元素有H、Be、Al。 ②族序数是周期序数的2倍的元素有C、S。 ③族序数是周期序数的3倍的元素是O。 ④周期序数是族序数的2倍的元素是Li。 ⑤周期序数是族序数的3倍的元素是Na。 四、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 Og 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：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。 考点1 元素周期表的结构 1．1868年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一、下列有关元素周期表的说法不正确的是 A．迄今人类发现的元素中，金属元素和非金属元素种数相近 B．元素周期表有7个横行，18个纵行 C．元素周期表有七个周期，分为短周期和长周期 D．人们在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如硅、锗等 2．关于元素周期表下列说法错误的是 A．元素周期表有七个横行即七个周期，十八个纵行，十六个族 B．氢氧化锶［］比氢氧化钙的碱性弱 C．第VIIA族又称卤素，随着核电荷数的增大，单质的颜色越来越深 D．第三周期主族元素中，简单离子半径最小的是 3．下列关于元素周期表的说法正确的是 A．每一周期都从碱金属元素开始，最后以稀有气体元素结束 B．元素周期表中第VIII族所含元素种类最多 C．最外层电子数大于4的一定是非金属元素 D．某ⅡA族元素的原子序数为a，则和其同周期ⅢA的元素的原子序数可能为a+1或a+11或 a+25 4．下列关于过渡元素的叙述正确的是 A．过渡元素由金属元素和非金属元素组成 B．研究过渡元素有助于制造出新品种的农药 C．过渡元素位于元素周期表金属与非金属分界线处 D．可在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素 5．下列关于同主族元素性质的说法中正确的是 A．IA族元素被称为碱金属元素 B．VA族元素的最高化合价一定是+6价 C．IVA族元素的最高化合价都是+4价 D．VIIA族元素的最高化合价都是+7价，且最低负价都是−1价 考点2 元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断 6．下列叙述不正确的是 A．同主族两相邻元素的原子序数之差可能为2、8、18、32 B．同族元素的最外层电子数一定相同 C．U中的中子数为143 D．元素周期表有7个周期，7个主族，8个副族，0族 7．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＋1 B．n=m＋11 C．n=m＋25 D．n=m＋10 8．A、B、C均为短周期的元素，它们在周期表的位置如图。已知：B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，则A、B、C分别是 A．Be、Na、Al B．O、P、Cl C．P、O、Cl D．C、Al、P 9．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 10．元素周期表是指导我们系统学习化学的重要工具，如图是元素周期表的一部分。请回答以下问题： （1）从原子结构角度分析，四种元素处于同一横行，是由于它们的 数相同，卤族元素处于同一纵行，是由于它们的 数相同。 A．电子层数   B．质子数   C．中子数   D．最外层电子数 （2）碘元素在元素周期表中的位置是 。 11．下表是元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号代表一种元素，请根据要求回答问题： （1）写出对应元素的元素符号： ① ；⑤ ；⑦ ；⑧ 。 （2）②和③元素所组成的化合物中可做供氧剂的是 (写化学式)。 （3）⑥元素的原子结构示意图为 。②元素的原子结构示意图为 。 （4）①元素的氧化物中是酸性氧化物的是 (写化学式)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1 元素周期表和元素周期律 第1课时 元素周期表 一、知识目标 1.了解元素周期表的发展历程，包括德贝赖纳的“三元素组”、纽兰兹的“八音律”、门捷列夫的元素周期表等重要阶段。 2.明确原子序数的概念，掌握原子序数与质子数、核外电子数、核电荷数的关系，即原子序数 = 质子数 = 核外电子数 = 核电荷数。 3.认识元素周期表的编排原则，理解横行（周期）和纵列（族）的元素编排规律，知道元素周期表有 7 个周期（3 个短周期和 4 个长周期）、16 个族（7 个主族、8 个副族和 1 个第Ⅷ族）。 4.能根据原子序数确定元素在周期表中的位置。 二、核心素养目标 1.科学精神与社会责任：通过了解元素周期表的发展历程，体会科学家们不断探索、追求真理的科学精神，认识到科学研究是一个不断发展和完善的过程。 2.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识元素周期表的结构和元素的排列规律，从微观上理解原子结构（电子层数、最外层电子数）与元素在周期表中位置的关系。 3.证据推理与模型认知：通过分析元素周期表的编排原则和结构，建立元素周期表的模型，能够运用该模型解决相关问题，如判断元素的位置、比较元素的性质等。 一、学习重点 1.元素周期表的编排原则和结构。 2.原子序数与元素在周期表中位置的关系。 二、学习难点 1.根据原子序数确定元素在周期表中的位置。 2.理解元素周期表中族的分类和特点。 一、元素周期表的发展历程 （1）德贝赖纳的“三元素组”（1829年） （2）英国化学家纽兰兹的八音律（1865年） （3）门捷列夫的第一张元素周期表（1869年） （4）门捷列夫的第二张元素周期表（1871年） （5）0 族元素的发现（1894年） （6）莫塞莱定律（1914年） （7）超铀元素（20世纪中期） （8）新元素的发现（20世纪中后期） 二、元素周期表的概念 1.元素周期表的概念：元素周期表是一种将所有已知的化学元素按照原子序数和电子排布排列的表格，它能够反映出元素的周期性规律和族性特征。 2.原子序数： （1）定义：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。 （2）元素周期表中原子序数的有关规律 ①同主族、邻周期元素的原子序数差： a.元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类数目； b.元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类数目。 ②同周期的ⅡA和ⅢA的原子序数差可能为1,11,25。 ③应用关系： a．电子层数＝周期序数。 b．质子数＝原子序数。 c．最外层电子数＝主族序数。 d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。最低负价＝－|8－最外层电子数|。 3.编排原则 （1）周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。 （2）族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。 三、周期表的结构 1.周期 （1）概念：元素周期表每一个横行，叫做一个周期，共7个周期，除第一周期外，其余各周期均从碱金属开始过渡到卤素，最后以稀有气体元素结束。 （2）与原子结构的关系：周期序数＝电子层数。 （3）分类： ①短周期：包括第1、2、3周期，分别有2、8、8种元素。 ②长周期：包括第4、5、6、7周期，分别有18、18、32、32种元素。 2.族:周期表中有十八个纵行，但第8、9、10三个纵行为一族，所以共十六个族。7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族，1个0族。 （1）周期表中族的特点和划分 个数 元素周期表中有18个纵列，共有16个族 特点 主族元素的族序数＝最外层电子数 分类 主族 共有7个，包括ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA 副族 共有8个，包括ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB，第Ⅷ族，第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵列 0族 占据元素周期表的第18纵行，最外层电子数为8(He是2) （2）常见族的特别名称 族 别名 第ⅠA族(除氢外) 碱金属元素 第ⅦA族 卤族元素 0族 稀有气体元素 3.过渡元素 （1）元素周期表中部从第IIIB族第IIB族10个纵列共六十多种元素，过渡元素都是金属元素。 （2）过渡元素——镧系与锕系 ①镧系元素：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。 ②锕系元素：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。 4.元素周期表中方格里的符号的意义 （一）元素周期表的发展历程 问题探究 1.阅读教材 108 页化学史话，思考德贝赖纳的“三元素组”（1829 年）有哪些？ 答案：德贝赖纳的“三元素组”有锂、钠、钾；钙、锶、钡；卤素组（氯、溴、碘）；硫、硒、碲。 2.八音律（1865 年）是如何发现元素性质规律的？ 答案：英国化学家纽兰兹将所有已知的元素，按照原子量的递增次序，形成垂直的 7 族，和音符的八度相似，发现每一族中第八种元素的物理性质与化学性质和第一种元素相似。 3.门捷列夫的两张元素周期表（1869 年、1871 年）有什么重要意义？ 答案：门捷列夫在前人研究的基础上制出了第一张元素周期表，后来又进行了改进，为元素的研究和预测提供了重要依据。 4.0 族元素是如何发现的（1894 年）？ 答案：1894 年，英国物理学家瑞利和英国化学家拉姆齐从空气中分离出氩，后来拉姆齐又发现了氦、氖和氪这些稀有气体，因而在元素周期表中建立了一个新的族。 5.莫塞莱定律（1914 年）解决了什么问题？ 答案：莫塞莱由 X 射线实验结果提出原子序数的概念，依据原子序数的递增来排列元素，解决了原来按原子量增大顺序排列出现的元素倒置的困惑。 6.超铀元素（20 世纪中期）的发现对元素周期表有什么影响？ 答案：美国核化学家西博格等人发现了 95 ～102 号和 106 号的超铀元素，对元素周期表做了修改，并把这些超铀元素放置在元素周期表的底部。 7.20 世纪中后期新元素的发现有什么成果？ 答案：从 20 世纪中后期至 21 世纪前期，科学家合成出的新元素已经将第 7 周期填满，元素周期表的边界也已推至 118 号元素。 问题思考 自 18 世纪以来，科学家们不断探索元素之谜。通过从局部到系统的研究过程，逐渐发现了元素之间的内在联系。下面列出了几位杰出科学家的研究工作。 序号 科学家 工作 ① 纽兰兹 发现“八音律”，指出从某一指定的元素起，第八个元素是第一个元素的某种重复 ② 道尔顿 创立近代原子论，率先开始相对原子质量的测定工作 ③ 德贝莱纳 发现了 5 组性质相似的“三元素组”，中间元素的相对原子质量为前后两种元素相对原子质量的算术平均值 ④ 尚古尔多 认为各元素组之间并非毫不相关，可以用相对原子质量把它们按从小到大的顺序串联 上述科学家的研究按照时间先后排序合理的是 （填数字序号）。 答案：③④①② 解析：德贝莱纳的“三元素组”是 1829 年提出的；尚古尔多的工作在其之后；纽兰兹的“八音律”是 1865 年发现的；道尔顿创立近代原子论是在更晚的时候。所以顺序为③④①②。 问题思考 1869 年，门捷列夫在前人研究的基础上制出了第一张元素周期表。 ①门捷列夫将已有元素按照相对原子质量排序，同一 （填“横行”或“纵列”）元素性质相似。结合表中信息，猜想第 4 列方框中“？＝70”的问号表达的含义是 ，第 5 列方框中“＝128？”的问号表达的含义是 。 ②到 20 世纪初，门捷列夫周期表中为未知元素留下的空位逐渐被填满。而且，随着原子结构的逐渐揭秘，科学家们发现了元素性质不是随着相对原子质量递增呈现周期性变化，而是随着原子序数（核电荷数）递增呈现周期性变化。其本质原因是 （填字母序号）。 A. 随着核电荷数递增，原子核外电子排布呈现周期性变化 B. 随着核电荷数递增，原子半径呈现周期性变化 C. 随着核电荷数递增，元素主要化合价呈现周期性变化 答案：①横行；预测此处应有一个相对原子质量为 70 的元素；怀疑的相对原子质量（或同一列相对原子质量依次增大，按此规律，的相对原子质量应该在 122 和 127 之间）；②A 解析：①门捷列夫的元素周期表中同一横行元素性质相似；“？＝70”表示预测此处应有一个相对原子质量为 70 的元素；“＝128？”表示怀疑的相对原子质量，因为按同一列相对原子质量依次增大的规律，的相对原子质量应该在 122 和 127 之间。②元素性质随着原子序数（核电荷数）递增呈现周期性变化的本质原因是随着核电荷数递增，原子核外电子排布呈现周期性变化，所以选 A。 （二）元素周期表的编排原则与结构 问题思考 原子序数的概念是什么？原子序数与原子结构有怎样的关系？ 答案：原子序数是按照元素在周期表中的顺序给元素编号；原子序数 = 质子数 = 核外电子数 = 核电荷数。 问题探究 仔细观察教材附加的元素周期表，思考下列问题： 1.元素周期表上共有几个横行和几个纵行？ 答案：元素周期表上有 7 个横行，18 个纵行。 2.每一横行、每一纵列的元素编排有什么规律？共有几个周期和几个族？ 答案：横行元素电子层数相同，原子序数从左到右依次递增；纵列元素原子最外层电子数相同，自上而下电子层数依次递增。元素周期表共有 7 个周期，16 个族（18 个纵行），其中第 VIII 族包含 8、9、10 三个纵行。 问题思考 周期分为短周期（第一、二、三周期）和长周期（第四、五、六、七周期），元素的周期序数等于什么？族分为哪几类？主族和副族元素构成有什么特点？ 答案：元素的周期序数等于电子层数。族分为主族（7 个，用表示）、副族（8 个，用表示）、0 族（1 个）和第 VIII 族（3 个纵行）。主族是由短周期和长周期元素共同构成，副族完全由长周期元素构成。 问题深入思考 1.在周期表中第 VIII 族元素包含 8、9、10 三个纵列，而其他族只有一个纵列，故第 VIII 族元素种类最多，这种判断对吗？ 答案：这种判断错误，虽然第 VIII 族有 3 个纵列，但元素种类不是最多的。 2.同周期的第 IIA、IIIA 族元素的原子序数差一定为“1”吗？ 答案：不一定，同周期的第 IIA、IIIA 族元素的原子序数差可能为 1、11 或 25。 解析：若 A、B 在第二、三周期，同一周期的第 IIA 族元素、第 IIIA 族元素的原子序数相差 1；若 A、B 在第四、五周期，同一周期的第 IIA 族元素、第 IIIA 族元素之间相差 10 列过渡元素，则原子序数差为 11；若 A、B 在第六、七周期，同一周期的第 IIA 族元素、第 IIIA 族元素之间相差 10 列过渡元素且 IIIB 族中有镧系或锕系元素（各 15 种），则原子序数差为 25。 3.最外层电子数是 2 的元素一定为第 IIA 族的元素吗？ 答案：不一定，最外层电子数是 2 的元素可能是第 IIA 族，也可能是 0 族或副族元素。 4.在现行周期表中第四、五、六、七周期均有 18 列，为什么第四、五周期各有 18 种元素，而第六、七周期各有 32 种元素？ 答案：第六周期中的镧系有 15 种元素；第七周期中的锕系有 15 种元素，比第四、五周期多出 14 种元素。 5.同主族相邻元素间原子序数差值可能是多少？说明原因。 答案：第二、三周期差 1，第四、五周期差 11，原因是中间隔 10 格过渡元素，第六、七周期差 25，原因是中间隔 10 格过渡元素，且 IIIB 一格为 15 种元素。 6.同周期的第 IIA、IIIA 元素间原子序数差值可能为多少？并说明原因。 答案：同周期的第 IIA、IIIA 元素间原子序数差值可能为 1、11 或 25。第二、三周期差 1；第四、五周期差 11，因为中间隔了 10 个过渡元素；第六、七周期差 25，因为中间隔了 10 个过渡元素且 IIIB 族有 15 种元素。 问题思考 继续观察教材附加的元素周期表，元素周期表中方格里的原子序数、相对原子质量、元素符号、元素名称、价层电子排布等符号分别表示什么意义？ 答案：原子序数是元素在周期表中的序号；相对原子质量是该元素的平均相对原子质量（加括号的数据为该放射性元素半衰期最长同位素的质量数）；元素符号是表示元素的特定符号；元素名称是元素的中文名称；价层电子排布表示原子最外层电子的排布情况。 1.下列有关元素周期表的说法中错误的是 A．元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数 B．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 C．除He外的所有稀有气体元素原子的最外层电子数都是8 D．IIA族与IIIA族之间隔着10个纵列 【答案】A 【解析】A. 主族元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数，但副族元素不满足此规律，如铜最外层电子数为1，但它位于IB族，A选项错误；B. 元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵列的元素属于过渡元素，都是金属元素，B选项正确；C. 除He最外层电子数为2外，其他稀有气体元素原子的最外层电子数都是8，C选项正确；D. IIA族与IIIA族之间隔着过渡元素的10个纵列，D选项正确。答案选A。 2.下列关于元素周期表的叙述，正确的是 A．元素周期表共有7个横行，称为周期；共有16个纵行，称为族 B．前20号元素称为短周期元素 C．副族元素中，没有非金属元素 D．第IA族的元素都被称作碱金属元素 【答案】C 【解析】A. 元素周期表共有7个横行，称为周期；共有18个纵行，被划分为16个族，A选项错误；B. 短周期元素是指第一、二、三周期的元素，共18种，不是前20号元素，B选项错误；C. 副族元素全部是金属元素，没有非金属元素，C选项正确；D. 第IA族除氢外的元素被称作碱金属元素，氢不属于碱金属元素，D选项错误。答案选C。 3.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＋1 B．n = m＋11 C．n = m＋25 D．n = m＋10 【答案】D 【解析】若A、B在第二、三周期，同一周期的第IIA族元素、第IIIA族元素的原子序数相差1，则n = m + 1；若A、B在第四、五周期，同一周期的第IIA族元素、第IIIA族元素之间相差10列过渡元素，则n = m + 11；若A、B在第六、七周期，同一周期的第IIA族元素、第IIIA族元素之间相差10列过渡元素且IIIB族中有镧系或锕系元素（各15种），则n = m + 25。所以n不可能等于m + 10，答案选D。 4.核反应不仅能发电也能制造元素。利用原子核间的撞击已制造出原子序数分别为113、115、117和118四种新元素，填补了目前元素周期表的空白，其中113号元素与Al元素处于同一主族。下列说法正确的是 A．四种元素均为主族元素 B．115号元素一定是处于周期表中的第15列 C．117号元素与F、Cl、Br、I均处于VIIA族 D．四种新元素位于元素周期表中的不同周期 【答案】C 【解析】A. 118号元素为0族元素，不是主族元素，A选项错误；B. 115号元素位于第VA族，应处于周期表中的第15列，但由于是新合成元素，其性质可能与理论有差异，不能绝对说一定处于第15列，B选项错误；C. 117号元素与F、Cl、Br、I最外层电子数都为7，均处于VIIA族，C选项正确；D. 这四种新元素都在第七周期，D选项错误。答案选C。 一、元素周期表中元素原子序数的关系 （1）同周期相邻主族元素的原子序数差的关系 ①同周期相邻主族元素的原子序数之差一般为1。 ②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数的差值取决于它们所在的周期数，具体如下： 周期数 第二或第三周期 第四或第五周期 第六或第七周期 差值 1 11 25 图示如下： （2）同主族相邻两元素原子序数的差的情况 ①若为第ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数的差等于上周期的元素种类数。 ②若为第ⅢA族至0族元素，则原子序数的差等于下周期的元素种类数。 （3）同主族元素的原子序数差的关系 ①位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA族、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素的种数。 ②位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA族～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素的种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。 二、了解元素周期中的相关信息 1.元素周期表中每一格中的信息 在元素周期表中，每一种元素均占据一格。每一格所表示的元素信息，除元素的原子序数、元素符号、元素名称和相对原子质量外，高中阶段又新增了以下信息：外围电子层排布、是否为放射性元素以及元素的类别等。例如： 2.族序数与原子序数的关系 族序数为奇数（第IIIB族镧系、锕系除外），则该族元素的原子序数一定为奇数；族序数为偶数（第VIII族除外），则该族元素的原子序数一定为偶数。 三、元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断 （1）元素的位置与原子结构的关系 （2）短周期元素原子结构与位置的关系 ①族序数等于周期序数的元素有H、Be、Al。 ②族序数是周期序数的2倍的元素有C、S。 ③族序数是周期序数的3倍的元素是O。 ④周期序数是族序数的2倍的元素是Li。 ⑤周期序数是族序数的3倍的元素是Na。 四、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 Og 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：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。 考点1 元素周期表的结构 1．1868年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一、下列有关元素周期表的说法不正确的是 A．迄今人类发现的元素中，金属元素和非金属元素种数相近 B．元素周期表有7个横行，18个纵行 C．元素周期表有七个周期，分为短周期和长周期 D．人们在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如硅、锗等 【答案】A 【解析】A．非金属处于元素周期表的右上角和氢，而过渡元素都是金属元素，所以金属元素多于非金属元素，故A错误；B．素周期表有7个横行，18个纵行，16个族，故B正确；C．元素周期表有七个周期，分为短周期和长周期，故C正确；D．在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素，通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，如硅、锗等，故D正确；故答案为：A。 2．关于元素周期表下列说法错误的是 A．元素周期表有七个横行即七个周期，十八个纵行，十六个族 B．氢氧化锶［］比氢氧化钙的碱性弱 C．第VIIA族又称卤素，随着核电荷数的增大，单质的颜色越来越深 D．第三周期主族元素中，简单离子半径最小的是 【答案】B 【解析】A．元素周期表有七个横行即七个周期，十八个纵行，其中第8、9、10列为第Ⅷ族，共包括7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族共16个族，A正确；B．Sr为第五周期ⅡA族金属元素，同主族元素随着核电荷数的增大，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，金属性越来越强，碱性越强，Ca为第二周期ⅡA族金属元素，则碱性：Sr(OH)2＞Ca(OH)2，B错误；C．第VIIA族又称卤族元素，随着核电荷数的增大，单质的颜色从淡黄绿色到紫黑色，越来越深，C正确；D．电子层数越少，简单离子半径越小，电子层相同时，核电荷数越大，半径越小，第三周期主族元素中，简单离子半径最小的是Al3+，D正确；故选B。 3．下列关于元素周期表的说法正确的是 A．每一周期都从碱金属元素开始，最后以稀有气体元素结束 B．元素周期表中第VIII族所含元素种类最多 C．最外层电子数大于4的一定是非金属元素 D．某ⅡA族元素的原子序数为a，则和其同周期ⅢA的元素的原子序数可能为a+1或a+11或 a+25 【答案】D 【解析】A．第一周期只有H、He两种元素，除第一周期外都从碱金属元素开始，最后以稀有气体元素结束，A错误；B．第ⅢB族中包含镧系元素和锕系元素，所以周期表中容纳元素最多的族是第ⅢB族，而不是第VIII族，B错误；C．最外层电子数大于4的元素也可能是金属元素，如VA族中Sb、Bi元素，VIA族中Po元素，C错误；D．第一二三周期，第IIA族和第IIIA族之间只相隔1种元素，从第四周期开始，第IIA族和第IIIA族之间隔着过渡元素，故第四周期和第五周期的ⅡA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差为11，到第六周期和第七周期，原子序数之差变为25，D正确；故答案为：D。 4．下列关于过渡元素的叙述正确的是 A．过渡元素由金属元素和非金属元素组成 B．研究过渡元素有助于制造出新品种的农药 C．过渡元素位于元素周期表金属与非金属分界线处 D．可在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素 【答案】D 【解析】A．过渡元素都是金属，A错误；B．过渡元素都是金属，农药多数是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物，均为非金属，在周期表的右上角，B错误；C．过渡元素都是金属，半导体材料都是周期表里金属与非金属分界线附近的元素，C错误；D．人们在长期实践中发现制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素几乎都是在过渡元素中寻找，D正确；故选D。 5．下列关于同主族元素性质的说法中正确的是 A．IA族元素被称为碱金属元素 B．VA族元素的最高化合价一定是+6价 C．IVA族元素的最高化合价都是+4价 D．VIIA族元素的最高化合价都是+7价，且最低负价都是−1价 【答案】C 【解析】A．除氢以外的第IA族元素被称为碱金属元素，故A错误； B．VA族元素的最外层有5个电子，其最高化合价是+5价，故B错误； C．IVA族元素的最外层有4个电子，其最高化合价都是+4价，故C正确； D．VIIA族元素的最高化合价是+7价，且最低负价都是−1价，但氟没有最高正价，故D错误。 综上所述，答案为C。 考点2 元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断 6．下列叙述不正确的是 A．同主族两相邻元素的原子序数之差可能为2、8、18、32 B．同族元素的最外层电子数一定相同 C．U中的中子数为143 D．元素周期表有7个周期，7个主族，8个副族，0族 【答案】B 【解析】A．H与Li相差2，第二周期和第三周期相邻同主族元素相差8，第三四周期右侧和第四五周期相邻同主族相差18，第五六周期和第六七周期相邻同主族相差32，故A正确； B．0族族元素的最外层电子数不相同，故B错误； C．U中的中子数=质量数-质子数，235-92=143，故C正确； D．元素周期表有7个周期，7个主族，8个副族，0族，故D正确； 故答案为B。 7．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＋1 B．n=m＋11 C．n=m＋25 D．n=m＋10 【答案】D 【解析】若A、B为第二、三周期元素，n=m＋1；若A、B为第四、五周期元素，n=m＋11；若A、B为第六、七周期元素，n=m＋25；故答案为D。 8．A、B、C均为短周期的元素，它们在周期表的位置如图。已知：B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，则A、B、C分别是 A．Be、Na、Al B．O、P、Cl C．P、O、Cl D．C、Al、P 【答案】B 【解析】假设A的原子序数是x，则根据元素在周期表的相对位置可知：B的原子序数是(x＋8－1)，C的原子序数是(x＋8＋1)。由于B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，所以4x＝(x＋8－1)＋(x＋8＋1)，解得x＝8，所以x＋8－1＝15，x＋8＋1＝17，因此A是O元素，B是P元素，C是Cl元素，故合理选项是B。 9．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 【答案】D 【解析】A．若Y为第三周期元素，则 X、Z分别为第四、五周期元素，X的原子序数为a，则Y的原子序数为a-17，A正确； B．若Y为第三周期元素，则 X 、Z分别为第四、五周期元素，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与乙的原子序数之和为2a，B正确； C．若 Y为第四周期元素，则 X、Z分别为第五、六周期元素，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； D．由图中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 不可能是第一周期元素，则Z一定处于长周期，D错误； 故选D。 10．元素周期表是指导我们系统学习化学的重要工具，如图是元素周期表的一部分。请回答以下问题： （1）从原子结构角度分析，四种元素处于同一横行，是由于它们的 数相同，卤族元素处于同一纵行，是由于它们的 数相同。 A．电子层数   B．质子数   C．中子数   D．最外层电子数 （2）碘元素在元素周期表中的位置是 。 【答案】（1）A D （2）第五周期ⅦA族 【分析】从元素周期表可获得元素的有关信息有：元素符号、质子数、相对分子质量、价电子排布等信息；且同周期元素的电子层数相同；同主族元素的最外层电子数相同； 【解析】（1）从原子结构角度分析，C、N、O、F核外电子均分两层排布，则四种元素处于同一横行是由于它们的电子层数相同，卤族元素处于同一纵行，是由于它们的最外层电子数相同，且均为7个。 （2）电子层数等于周期序数，主族序数等于最外层电子数，则碘元素在元素周期表中的位置是第五周期ⅦA族。 11．下表是元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号代表一种元素，请根据要求回答问题： （1）写出对应元素的元素符号： ① ；⑤ ；⑦ ；⑧ 。 （2）②和③元素所组成的化合物中可做供氧剂的是 (写化学式)。 （3）⑥元素的原子结构示意图为 。②元素的原子结构示意图为 。 （4）①元素的氧化物中是酸性氧化物的是 (写化学式)。 【答案】（1）C Al Cl F （2） （3） （4） 【分析】根据元素在周期表位置，推出①为C，②为O，③为Na，④为Mg，⑤为Al，⑥为S，⑦为Cl，⑧为F，据此分析。 【解析】（1）根据分析可知①为C，⑤为Al， ⑦为Cl，⑧为F，故答案为：C；Al； Cl；F； （2）②为O，③为Na组成的化合物可与人体呼出的水蒸气、二氧化碳反应生成氧气，常做供氧剂，故答案为：； （3）⑥为S元素，其原子结构示意图为；②为O元素，其原子结构示意图为，故答案为：；； （4）①为C元素，氧化物有CO、CO2，其中CO2属于酸性氧化物，故答案为：CO2。 / 学科网（北京）股份有限公司 $