第一章 第2节 第2课时 元素周期表-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂教师用书word（鲁科版）

第2课时　元素周期表 课程标准 核心素养 1.知道元素周期表的结构。 2．了解ⅡA族、VA族和过渡元素的某些性质和用途 3．认识原子结构以及元素在元素周期表中位置的关系 ①宏观辨识与 微观探析 能依据原子的微观结构，描述元素在周期表中的位置信息，然后根据信息预测物质的性质 ②科学态度与 社会责任 能根据元素周期表的具体发现过程说明化学对人类文明的重大贡献 [知识梳理] 一、元素周期表的编排原则 1．元素周期表方格中的信息 通过元素周期表可了解元素的信息。例如： 2．元素周期表的编排原则 (1)横行：　电子层数　相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。 (2)纵列：最外层电子数相同的元素，按　电子层数　递增的顺序自上而下排列。 二、元素周期表的结构 1．周期：元素周期表有　7　个横行，即有　7　个周期。 (1)短周期：第1、2、3周期，每周期所含元素的种类数分别为　2　、　8　、　8　。 (2)长周期：第4、5、6、7周期，每周期所含元素的种类数分别为　18　、　18　、　32　、　32　。 2．族：元素周期表有18个纵列，但只有　16　个族。 列数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 类别 主族 副族 Ⅷ族 副族 主族 0族 名称 ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ族 ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族 (1)主族，共7个(由长、短周期元素构成，族序数后标A)。 (2)副族，共7个(只由长周期元素构成，族序数后标B)。 (3)Ⅷ族，包括　8　、　9　、　10　三个纵行。 (4)0族，最外层电子数是8(He是2)。 3．过渡元素 元素周期表中从第3到12列共10个纵列，包括了Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为　金属　元素，统称为过渡元素。 三、元素周期表的部分重要元素及焰色试验 1．元素周期表的部分元素 族 元素 性质 存在 ⅡA族元素(碱土金属元素) 　铍(Be)　、　镁(Mg)　、 　钙(Ca)　、锶(Sr)、 钡(Ba)、镭(Ra) ①物理共性：单质都呈　亮白　色，具有良好的　导电性　，导热性，延展性 ②化学共性：单质呈强还原性，R－2e－―→　R2＋　 在自然界中都以　化合态　存在 ⅤA族 　氮(N)　、　磷(P)　、 　砷(As)　、锑(Sb)、铋(Bi)等 　N、P、As　为非金属元素，　Sb、Bi　为金属元素 在自然界中以化合态或游离态存在 副族和Ⅷ族(过渡元素) 第　3～12　列 全部为金属元素，具有良好的　导电　性 2.焰色试验(焰色反应) (1)定义：某些　金属或它们的化合物　 在灼烧时火焰呈现特征颜色的反应，如钠：黄色，钾：　浅紫　色。 (2)操作步骤 元素周期表的结构 1．元素周期表的结构 2．周期的分类 周期 序数 起止元素 原子序数 各周期 元素种数 电子 层数 稀有气体元 素原子序数、 元素符号 周期 种类 有关 规律 1 1～2 2 1 2 He 短周期 周期 序数 ＝ 电子 层数 2 3～10 8 2 10 Ne 3 11～18 8 3 18 Ar 4 19～36 18 4 36 Kr 长周期 5 37～54 18 5 54 Xe 6 55～86 32 6 86 Rn 7 87～118 32 7 118 Og 3.族的分类 族类别 族序数起止 族的构成 构造方式 主族 ⅠA族～ⅦA族 由长、短周期元素共同 组成的族 将不同横行中最外电子层的 电子数相同的元素按电子层 数递增的顺序自上而下排成 纵列，形成族(特殊元素除 外) 副族 ⅢB族～ⅦB族 ⅠB族～ⅡB族 只由长周期元素组成的族 0族 7种元素 Ⅷ族 8、9、10 三个纵列 4.元素周期表结构中隐含的两条规律 (1)同周期主族元素原子序数差的关系。 ①短周期元素原子序数差＝族序数差。 ②两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时，4或5周期元素原子序数差＝族序数差＋10，第6、7周期元素原子序数差＝族序数差＋24。 (2)同主族邻周期元素的原子序数差的关系。 ①ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。 ②ⅡA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32,0族元素随着电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32、32。 ③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32、32。 [易错提醒]　关于元素周期表结构的易错点 (1)现行元素周期表是按原子序数由小到大编排，切勿错误认为是按相对原子质量由小到大编排。 (2)现行周期表有7个横行、7个周期、18个纵列，却是16个族。 (3)描述元素的主族符号要规范书写(会读会写1～8罗马数字)，如ⅣA切勿写为ⅥA，ⅢA切勿写为ⅢA。 (4)氢为ⅠA族元素，但氢不属于碱金属元素，而属于非金属元素。 [典例示范] [典例1] 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，属于短周期元素的有　________　种，属于主族元素的有　________　种；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、第　________　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。 (4)元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)根据元素周期表的结构知：第1周期有2种元素，第2、3周期有8种元素，分列于第1、2、13～18列，第4、5、6、7周期为长周期，包括1～18列，由此可画出周期表的边界。 (2)画出周期表的边界，对照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。 (3)第3周期ⅥA族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。 (4)元素原子结构与元素在元素周期表中的位置关系为： ①元素所在周期序数等于其原子的电子层数，元素所在的主族序数等于其原子的最外层电子数，由元素原子的电子层数和最外层电子数可确定元素在元素周期表中的位置。 ②同一周期元素原子的电子层数相同，同一主族元素原子的最外层电子数相同。 答案：(1) (2)7　6　3　0　4　ⅡB (3)3　ⅥA　 (4)①元素所在周期序数等于其原子的电子层数，元素所在的主族序数等于其原子的最外层电子数，由元素原子的电子层数和最外层电子数可确定元素在元素周期表中的位置 ②同一周期元素原子的电子层数相同，同一主族元素原子的最外层电子数相同 [学以致用] 1．1869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正确的是(　　) A．元素周期表含元素最多的族是ⅢB族 B．元素周期表有18个族 C．ⅠA族的元素全部是金属元素 D．短周期是指第1、2、3、4周期 解析：A　[ⅢB族中包含锕系与镧系元素，共有32种元素，A项正确；元素周期表中共有18个纵行，16个族，B项错误；ⅠA族中H为非金属元素，C项错误；短周期包括第1、2、3周期，D项错误。] 　　　 原子结构与元素在周期表中的位置的关系 1．由原子序数确定元素在周期表中的位置的方法 (1)原子结构示意图法 ①周期数＝电子层数。 ②主族序数＝最外层电子数。 由原子序数推断元素在周期表中的位置可以先画出原子结构示意图，再确定元素位置。 (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 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 a．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； b．若比相应的0族元素少5～1时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族； c．若差其他数，则元素为过渡元素，由相应差数找出相应的族。 2．根据核外电子排布规律确定元素在周期表中的位置 (1)“阴上阳下”规律。 电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。例如，A、B、C、D为短周期元素，其简单离子A＋、B2＋、C－、D2－具有相同电子层结构，则A、B、C、D在元素周期表的相对位置为 。 (2)奇偶规律。 原子序数为奇(偶)数的主族元素位于奇(偶)数族，元素(F和O除外)的最高正价为奇(偶)数。 [典例示范] [典例2]　已知某离子的结构示意图为，下列说法正确的是(　　) A．该元素位于第2周期ⅡA族 B．该元素位于第2周期Ⅷ族 C该元素位于第3周期ⅡA族 D．该元素位于第3周期0族 解析：C　[该元素原子的结构示意图为，电子层数等于其周期数，最外层电子数等于其族序数，即该元素位于第3周期ⅡA族。] [学以致用] 2．我国科学家陈竺院士获得了一项国际大奖——美国血液学会颁发的欧尼斯特·博特勒奖，该奖是为表彰他利用砒霜治疗“急性早幼粒细胞白血病(APL)”研究中取得的突出成就。砒霜主要成分为三氧化二砷。下列关于砷元素的叙述正确的是(　　) 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：C　[砷原子结构示意图为，故为第4周期ⅤA族元素，最高化合价＝最外层电子数＝＋5价，与砷同主族的上一周期元素为15号元素磷。] 1．下列信息不能从元素周期表中直接查得的是(　　) A．原子序数 B．原子的相对原子质量 C．元素符号 D．元素的相对原子质量 解析：B　[每种元素中标注为元素的相对原子质量，而不是原子的相对原子质量。] 2．下列说法中，错误的是(　　) A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数 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 解析：A　[原子及其阴离子的核外电子层数才等于该元素所在周期序数，A项错误；B项描述的均是过渡元素，即为金属，正确；稀有气体元素原子的最外层电子数为2、8，C项正确；ⅡA族与ⅢA族之间隔着10个纵列，D项正确。] 3．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 解析：C　[ⅡA族元素的原子最外层都有2个电子，这部分电子容易失去，因此ⅡA族元素的主要化合价都是＋2价；ⅡA族元素都是金属元素，都呈亮白色；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；镁的合金大量用于制造飞机、导弹等的材料，因此被誉为“国防金属”，镁元素位于元素周期表的第3周期ⅡA族。] 4．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 解析：D　[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。] 5．元素周期表是学习化学的重要工具，如图为元素周期表中部分元素的相关信息，利用如图回答相关问题： (1)原子序数为4的元素符号为　________　。 (2)C、N、O排在同一周期是因为　________　(填“质子数”“电子层数”或“最外层电子数”)相同。 (3)He和Mg的化学性质　________　(填“相似”或“不相似”)。 (4)画出Na＋的结构示意图　________　。 (5)一个磷原子含有　________　个质子，一个NH含有　________　个电子。 解析：(1)由图示信息可知，原子序数为4的元素符号为Be；(2)由原子结构示意图可知，C、N、O排在同一周期是因为电子层数相同；(3)氦原子只有一个电子层，该电子层上有2个电子，属于相对稳定结构；镁原子的最外层有2个电子，在化学反应中易失去最外层电子，二者化学性质不相似；(4)钠离子的核外有2个电子层，最外层有8个电子，结构示意图为：，(5)磷元素的原子序数为15，原子序数等于其原子核内质子数，磷原子核内有15个质子；1个氮原子含有7个质子，1个氢原子含有1个质子，一个NH带1个单位正电荷，含有的电子数比质子数少1个，含有的电子数为：7＋1×4－1＝10 答案：(1)Be (2)电子层数 (3)不相似 (4) (5)15　10 1．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：B　[Na元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为浅紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，如果直接观察则黄色会干扰浅紫色，无法判断是否含有K元素，所以答案为B项。] 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 解析：D　[若A、B为第2、3周期元素，n＝m＋1；若A、B为第4、5周期元素，n＝m＋11；若A、B为第6、7周期元素，n＝m＋25，综上分析可知，D项符合题意。] 3．下列说法不正确的是(　　) A．ⅠA族元素又叫碱金属元素，ⅦA族元素又叫卤族元素，0族元素又叫稀有气体元素 B．元素周期表中共有7个周期 C．元素周期表有7个主族，7个副族，1个0族，1个Ⅷ族，共18纵列 D．X2＋的核外电子数目为18，则X在第4周期ⅡA族 解析：A　[ⅠA族元素(除氢外)又叫碱金属元素，第ⅦA族元素又叫卤族元素，0族元素又叫稀有气体元素，A项错误；元素周期表有7个横行，称为7个周期，B项正确；元素周期表中有18纵列，除8、9、10三个纵列叫作Ⅷ族外，其余每个纵列各为一族，有7个主族、7个副族和1个0族，C项正确；X2＋的核外电子数为18，则X原子的核外电子数为20，X的原子结构示意图为，X位于第4周期ⅡA族，D项正确。] 4．0.05 mol某金属单质与足量的盐酸反应，放出1.12 L H2(标准状况)，并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子，该金属元素在元素周期表中的位置是(　　) A．第3周期ⅠA族 B．第3周期ⅡA族 C．第4周期ⅠA族 D．第4周期ⅡA族 解析：D　[设该金属单质与盐酸反应所表现的化合价为＋x价，根据得失电子守恒可得0.05x＝×2，解得x＝2，即该金属元素显＋2价。结合题意分析可知该金属单质为Ca，位于元素周期表第4周期ⅡA族。] 5．下列各表为元素周期表的一部分(表中数字为原子序数)，其中正确的是(　　) 2 A 2 3 4 11 19 B 6 11 12 13 24 C 6 7 14 31 32 D 解析：D　[A项中，2号元素应该位于元素周期表的最后一列，错误；B项中，2号、3号、4号元素不应该在同一周期，因为第1周期只有H、He两种元素，错误；C项中，6号、12号和24号元素不应在同一族，错误；D项正确。] 6．甲、乙是元素周期表中同主族相邻元素，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 解析：B　[根据每一周期所含元素种类：2,8,8,18,18,32,32，同一主族相邻元素原子序数之差： 若在ⅠA、ⅡA族应是上一周期元素种类数；若在ⅢA～ⅦA族应为下一周期元素种类，所以同主族相邻元素的原子序数之差可能为2、8、18、32。] 7．(素养题)俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是(　　) A．115号元素在第6周期 B．113号元素在第7周期ⅢA族 C．115号和113号元素都是非金属元素 D．镅元素和115号元素不在同一周期 解析：B　[95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第7周期；115号元素比118号元素原子序数小3，应在ⅤA族，113号元素在ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。] 8．(双选)下列有关ⅡA族和ⅤA族的说法正确的是(　　) A．两族元素在自然界中均无游离态 B．两族元素均含金属元素与非金属元素 C．“生命元素”N元素位于第2周期ⅤA族 D．“国防金属”Mg元素位于第3周期ⅡA族 解析：CD　[N元素存在游离态的N2，A错误；ⅡA族只含金属元素(即Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra)，B错误；氮元素被称为“生命元素”，在元素周期表中位于第2周期ⅤA族，C正确；Mg被称为“国防金属”，在元素周期表中位于第3周期ⅡA族，D正确。] 9．0.75 mol RO中共有30 mol电子，则R在元素周期表中的位置是(　　) A．第2周期ⅤA族 B．第3周期ⅣA族 C．第2周期ⅥA族 D．第3周期ⅦA族 解析：B　[设R的原子序数为x，则RO核外共有电子数为x＋3×8＋2＝x＋26，由题意得：(x＋26)×0.75 mol＝30 mol，则x＝14，即R为硅元素，Si核外有3个电子层，最外层有4个电子，因此硅元素位于元素周期表中第3周期ⅣA族。] 10．(易错题)下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ⅣA族 B．①②③元素原子的最外层电子数之和为24 C．④的原子序数比②的大8 D．元素的最高化合价：③＝⑤ 解析：C　[根据最后一纵列为0族元素可知①为N、②为O、③为F、④为S、⑤为Cl，因此只有选项C正确。] 11．下表列出了A～R九种元素在元素周期表中的位置： 　　族 周期　 ⅠA ⅡA … ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 E F 3 A C D G H R 4 B (1)这九种元素分别为A　________　、B　________　、C　________　、D　________　、E　________　、F　______　、G　________　、H　________　、R　________　，其中化学性质最不活泼的是　________　(填元素符号)。 (2)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为　________　(用元素符号表示)。 (3)F元素氢化物的化学式是　________　，该氢化物在常温下跟A发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。 (4)D、G两种元素的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________。 解析：由元素在周期表中的位置关系可知A是Na，B是K，C是Mg，D是Al，E是N，F是O，G是S，H是Cl，R是Ar，其中最稳定的是Ar。 答案：(1)Na　K　Mg　Al　N　O　S　Cl　Ar　Ar　(2)K>Na>Mg　(3)H2O　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑　(4)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 12．A、B、C为短周期元素，在元素周期表中所处的位置如图所示。A、C两种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数，B原子核内质子数和中子数相等。 A C B (1)A、B、C三种元素的名称分别为　__________　、　________　、　________　。 (2)B位于元素周期表中第　__________________　周期　________　族。 (3)C的单质与H2反应的化学方程式为______________________________________。 (4)写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 解析：A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第2周期，而B处在第3周期。设A的原子序数为x－1，则C的原子序数为x＋1，B的原子序数为x＋8，则有x－1＋x＋1＝x＋8，x＝8。 所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9，对应的元素分别为N、S、F。 答案：(1)氮　硫　氟 (2)3　ⅥA (3)F2＋H2===2HF (4)2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 13．A、B、C、D、E、F六种短周期元素分别位于三个周期，它们的原子序数依次增大。A与D同主族，B与E同主族，C与F同主族。且C与F能形成原子个数比为2∶1的化合物M与原子个数比为3∶1的化合物N。已知E元素为地壳中含量居第2位的元素，D为金属。 (1)写出下列元素符号： A　__________　，B　____________　，C　__________　，D　________　， E　________　，F　________　。 (2)M能在一定条件下生成N，写出反应的化学方程式____________________________。 (3)写出F在元素周期表中的位置　________　。 (4)写出工业上用B来制备单质E的化学方程式 ________________________________________________________________________。 (5)足量的M与D的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式 ________________________________________________________________________。 解析：先从E入手，E为Si，则B为C元素，C与F同主族且形成两种化合物则C为氧元素，F为硫元素，又因六种短周期元素分别位于三个周期，由此推出A为氢元素，D为钠元素。 答案：(1)H　C　O　Na　Si　S (2)2SO2＋O22SO3 (3)第3周期ⅥA族 (4)2C＋SiO2Si＋2CO↑ (5)SO2＋OH－===HSO 学科网（北京）股份有限公司 $