内容正文:
4.1.2 元素周期表
不同的分类依据就是认识物质的不同视角。历史上,对于元素的认识是随着科学的发展而深入的。在没有知道原子的结构之前,科学家们是如何系统认识元素的呢?
拉瓦锡 化学元素列表
1789年,法国化学家拉瓦锡在其写就的《化学概要》里,列出了第一张化学元素表,元素被分为简单金属物质、非金属物质等四大类。
一、元素周期表的发展
1829年,德国化学家德贝莱纳根据元素性质的相似性提出了“三素组”学说。将当时已知的54种元素中的15种分成5组,如锂、钠、钾;氯、溴、碘;钙、锶、钡。
德贝莱纳 “三素组”学说
德贝莱纳 “三素组”表
1865年,英国人纽兰兹把当时已知的元素按原子量由小到大的顺序排列,发现每8种元素之后,会重复出现相似的性质。他把他的发现称为“八音律”。
纽兰兹 “八音律”
门捷列夫为研究元素性质的规律,把每种元素的主要性质和相对原子质量写在一张张卡片上,对已知的几十种元素反复进行排列,比较其性质,探索其联系。1869年3月他发表论文指出“按元素相对原子质量大小排列起来,元素性质明显呈现周期性”,并将已发现的63种元素排出一张元素周期表。
门捷列夫应用元素周期表修正了铟、铀、钍等9种元素的原子量;他还预言了三种新元素及其特性,并暂时取名为类铝、类硼、类硅,后来的发现证明这些新元素的性质与门捷列夫的预言惊人相符,元素周期表的正确性由此得到了肯定。随着原子结构的奥秘被揭示后,元素周期表中元素的排序依据由相对原子质量改为原子的核电荷数,周期表也逐渐演变成我们熟悉的现代元素周期表。
1.门捷列夫编制的元素周期表的排序依据是什么?
2.他预言新元素存在及其特性的依据是什么?
3.观察现代元素周期表,其排序的依据是什么?为何现代元素周期表不再沿用门捷列夫的依据排序?
思考1:
门捷列夫 元素周期表-——1869年
P98 科学史话
各种元素周期表
塔式
螺旋时钟式
树式
层式
螺旋式
透视式
环式
放射式
三角形式
八角形
诞生
依据
意义
1869年,俄国化学家门捷列夫编制出第一张元素周期表
按相对原子质量由小到大排列,将化学性质相似的元素放在同一纵列
揭示了元素间的内在联系,成为化学发展史上的重要里程碑之一
发展
元素周期表中为未知元素留下的空位先后被填满
现行
编排依据:相对原子质量 → 核电荷数,形成现行的元素周期表
二、元素周期表的编排原则
学习任务:观察元素周期表,探寻编排规则
1、以 为原子序数,将原子序数由小到大,按照 的顺序依次排列。
1 2
3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18
思考2:
1、根据元素的原子结构示意图,分析元素原子结构与元素在元素周期表中位置的关系。
2、元素周期表共有多少个横行?多少个纵列?这些纵列包括哪些类型,怎么表示?这些纵列从左往右的排列顺序如何?
横行
把电子层数相同的元素,按原子序数递增顺序从左到右排列
把最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排列
纵列
二、元素周期表的编排原则
按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
第一周期
第二周期
第三周期
第四周期
第五周期
第六周期
第七周期
2
8
8
18
18
32
32
短周期
长周期
元素的种类
周期的名称
57~71(镧系元素)
89~103(锕系元素)
1、周期(横行)
三短四长七周期
类别 周期序数 起止元素 包括元
素种数 核外电
子层数 稀有气体
原子序数 位置与结
构的关系
一 H~He 周期序数___电子层数
二 Li~Ne
三 Na~Ar
四 K~Kr
五 Rb~Xe
六 Cs~Rn
七 Fr~118号
思考与讨论
2
1
2
8
2
10
8
3
18
18
4
36
18
5
54
32
6
86
32
7
118
=
短周期
长周期
长、短周期共同组成,用“A”表示
VIII族
B:副族
仅由长周期组成,用“B”表示
表示时既无“A”也无“B”
0 族
七主八副和 0族
3个纵行第VIII族
A:主族
ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA
ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB , VIII族
2、族(纵列)
碱金属元素
卤族元素
稀有气体元素
①个数:元素周期表中有18个纵列,但只有16个族。
②特点: 主族序数=最外层电子数
③常见族的特别名称
第ⅠA族(除H外):碱金属元素;第ⅦA族:卤族元素; 0族:稀有气体元素。
过渡元素:元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵行,共68种元素,全部为金属元素,统称为过渡元素。
绘制元素周期表,标出周期、族、1-36元素,七个主族元素、0族元素。
练1:
三、元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断
第二周期第ⅢA族
第三周期第ⅥA族
N在周期表中的位置是________________
第2周期VA族
第3周期 IVA族的元素是____________
Si
1、三个等式
练2:
常用0族元素定位法:比大小定周期,求差值定族数
(1)若某元素原子序数比相应的0族元素大1或2,则该元素应处在0族元素所在周期的下
一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族。
(2)若比相应的0族元素小1~5时,则应处在同周期的第ⅦA~ⅢA族
0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og
所在周期序数 一 二 三 四 五 六 七
原子序数 2 10 18 36 54 86 118
练3:推算原子序数为52的元素在周期表中的位置
36 < 52< 54
第五周期
52 - 54 = -2
第VIA族
2、根据原子序数确定元素在周期表中位置的方法——0族定位法
3、常见元素在周期表中位置(周期和族)的判断
(1)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差。
左右相邻(同周期)1、11、25
①若为ⅠA、ⅡA族元素,则原子序数的差等于上周期元素所在周期的元素种类数(如Na和K);
②若为ⅢA族至0族元素,则原子序数的差等于下周期元素所在周期的元素种类数(如Cl和Br)。
(2)同主族相邻两元素原子序数相差的情况:
上下相邻(同主族 )2、8、18、32
xA m种
yB n种
若AB在ⅢA族至0族,则
y=
若AB在ⅠA-ⅡA族,则
y=
x+m
x+n
下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A.元素周期表中一共有16个纵行
B.除零族元素外,非金属元素全都是主族元素
C.同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数之差不可能为25
D.同主族上下相邻两种元素的原子序数之差不可能为32
B
练4:
练5:
下列选项各截取了元素周期表的一部分,图中数字为原子序数,其中M的原子序数为37的是( )
C
课堂小结
元素周期表
编排
横行:周期
纵族:列
横行:电子层数相同,从左往右核电荷数增大
短周期:1、2、3
长周期:4、5、6、7
主族:IA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、VIIA
副族:IB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、VIIB、VIII
0族:稀有气体
七个周期
16个族
纵列:最外层电子数相同,从上到下电子层数增多
1.P在周期表中的位置为( )
A.第二周期第ⅤA族 B.第二周期第ⅥA族
C.第三周期第ⅥA族 D.第三周期第ⅤA族
2.根据短周期元素的信息回答问题。
D
元素 元素信息
A 第三周期第ⅥA族
B 族序数是周期数的3倍
C 原子序数是11
D D3+与Ne电子数相同
(1)写出元素A、B的符号:____、____,写出元素C、D的名称:_____、______。
(2)写出B、C单质在加热时发生反应的化学方程式:
__________________________。
S
O
Na
Al
课堂检测:
3.短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如图所示。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是( )
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si
C.O、P、Cl D.C、Al、P
C
4、推算原子序数为34、88、82的元素在周期表中的位置。
第四周期第ⅥA族
第七周期ⅡA 族
第六周期第ⅣA 族
Lavf58.51.100
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