内容正文:
第二课时 元素周期表
新知探究(一)——元素周期表的结构
1.概述
(1)1869年,俄国化学家 绘制了第一张元素周期表。
(2)编排原则
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
纵行
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
(3)元素周期表方格中的元素信息
2.元素周期表的结构
(1)周期
周期分类
短周期
长周期
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
起止原子序数
1→2
3→10
11→18
19→36
37→54
55→86
87→118
元素种类
周期序数与原子结
构的关系
周期序数=
(2)族
①主族:共 个,用符号 表示。
特点:由短周期和长周期元素共同构成,主族序数=最外层电子数。
列序号
1
2
13
14
15
16
17
最外层
电子数
1
2
3
4
5
6
7
族序数
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
②副族:
仅由 元素构成,用符号B表示(除了Ⅷ族)。
列序号
3
4
5
6
7
8、9、10
11
12
族序数
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
③0族:
在元素周期表的第 纵列。
3.元素周期表的特殊位置
(1)镧系
在元素周期表的第 周期ⅢB族,共15种元素。
(2)锕系
在元素周期表的第 周期ⅢB族,共15种元素。
[微点拨] ⅠA族称为碱金属(除H外),ⅡA族称为碱土金属,ⅤA族称为氮族,ⅥA族称为氧族,ⅦA族称为卤素,0族称为稀有气体。
4.元素周期表中元素原子序数的关系
(1)同周期ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差
(2)同主族相邻两元素原子序数的差的情况
①若为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。
[题点多维训练]
题点(一) 元素周期表的构成
1.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.都是副族元素
C.有5种副族元素和2种主族元素
D.有5种主族元素和2种副族元素
2.下列说法正确的是 ( )
A.某短周期元素最外层有2个电子,则其一定是ⅡA族元素
B.主族元素的单原子阳离子一定具有稀有气体的电子层结构
C.元素周期表有7个主族7个副族,副族均由长周期元素组成
D.主族元素在周期表中的位置不仅仅取决于该元素的电子层数
3.任何科学真理的发现,都不是一帆风顺的,门捷列夫的元素周期表奠定了现代化学和物理学的理论基础。下列关于元素周期表的叙述错误的是 ( )
A.周期表中有7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1~18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
4.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)表中所列元素中,属于短周期元素的有 (填元素符号,下同),属于主族元素的有 ;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 族元素,请在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。
题点(二) 元素周期表中元素原子序数的关系
5.(2025·巫山县官渡中学第二次月考)原子序数为35的元素R,在周期表中的位置为 ( )
A.第3周期ⅤA族 B.第4周期ⅦA族
C.第5周期ⅢA族 D.第4周期ⅤA族
6.元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图所示,若B元素的核电荷数为z,则这五种元素的原子序数之和为 ( )
A.5z B.5z+18
C.5z+10 D.5z+8
7.已知a、b分别为同周期的ⅠA族和ⅦA族的两种元素,它们的原子序数分别为m和n,则下列关系不可能成立的是 ( )
A.n=m+6 B.n=m+16
C.n=m+30 D.n=m+10
新知探究(二)——元素周期表中的部分重要元素 焰色试验
1.元素周期表中的重要元素
族
元素
性质
存在
ⅡA族(碱土金属元素)
铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、
锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)等
①物理共性:亮白色, ,导热性,延展性
②化学共性:R-2e-→
在自然界中都以 存在
ⅤA族
氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)等
为非金属元素, 为金属元素,镆是人工合成的放射性元素
在自然界中以化合态和游离态存在
副族(过渡元素)
第 列
全为金属元素,具有良好的 性
—
稀土
元素
ⅢB族的钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素
都是很 的金属;常见化合价 ,易形成配位化合物
在自然界中以化合态密切共生
2.焰色试验
(1)含义:多种金属或其化合物在 时能使火焰呈现特殊的颜色。
(2)实验操作:
(3)常见金属元素的焰色
金属元素
Na
K
Ca
Ba
Cu
焰色
色
色
砖红色
黄绿色
蓝绿色
[微点拨] ①焰色试验是元素的性质,是物理变化。②观察钾的焰色时要透过蓝色的钴玻璃,以滤去黄光,排除Na元素的干扰。③清洗铂丝时不能用稀硫酸代替稀盐酸,因为硫酸的熔、沸点较高,难挥发。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)最外层有5个电子的原子一定是非金属元素原子。 ( )
(2)同主族元素原子(H除外)最外层电子数相同,其化学性质相似。 ( )
(3)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。 ( )
(4)过渡金属元素的单质比较稳定,都不能与水或盐酸反应。 ( )
(5)利用焰色试验可以区分氯化钠晶体和碳酸钠晶体。 ( )
2.下列对焰色试验操作注意事项的说明,正确的是 ( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察;②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质;③每次实验后,要将铂丝用稀盐酸洗净;④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰;⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
3.(2025·琼海市嘉积中学月考)运用元素周期律和元素周期表,可以系统地研究元素的性质。回答下列问题:
(1)碱金属元素中,6Li和7Li之间的关系是互为 。金属钾的氧化物有多种,其中过氧化钾(K2O2)常做供氧剂,写出K2O2与CO2反应的化学方程式: 。
(2)门捷列夫预言的“类硅”,后被发现,并命名为锗(Ge),在周期表中排在硅的下一行。加上之前发现的碳(C)、铅(Pb)、锡(Sn),这一主族的元素趋于完善。
①锗在元素周期表中的位置是 ,根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近,预测锗单质的一种用途是 。
②硅和锗单质分别与H2反应生成的氢化物更稳定的是 (填“硅”或“锗”)。
第二课时 元素周期表
新知探究(一)
1.(1)门捷列夫 2.(1)2 8 8 18 18 32 32 电子层数 (2)①7 A ②长周期 ③18 3.(1)6 (2)7
[题点多维训练]
1.选B 元素周期表从左向右各族的排列顺序依次是ⅠA族、ⅡA族、ⅢB族~ⅦB族(图中第3列至第7列)、Ⅷ族、ⅠB族(图中第11列)、ⅡB族(图中第12列)、ⅢA族~ⅦA族、0族。故图中阴影部分都是副族元素。
2.选D 短周期元素He、Be、Mg的最外层电子数均为2,He位于0族,故A错误;主族元素的单原子失去最外层电子转化为阳离子,则短周期主族元素的单原子阳离子一定具有稀有气体的电子层结构(H+除外),长周期主族元素不符合,如Ga失去3个电子后最外层电子数为18,故B错误;元素周期表有18个纵行,分为7个主族,8个副族,1个0族,总共16个族,副族由长周期元素组成,故C错误;主族元素的最外层电子数等于族序数,电子层数等于周期数,则主族元素在周期表中的位置取决于该元素的电子层数、最外层电子数,故D正确。
3.选D 周期表中有7个主族,为ⅠA~ⅦA族、8个副族,为ⅠB~ⅦB族和Ⅷ族,A正确;目前使用的元素周期表中,最长的周期为第6、7周期,含有32种元素,B正确;短周期元素是指第1、2、3周期的元素,即1~18号元素,C正确;主族元素的原子,原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数,D错误。
4.解析:元素周期表共有7个横行,即7个周期,其中1、2、3周期称为短周期。周期表共有18个纵列,16个族,从左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA和0族。(3)周期表中每一个方格代表一种元素,方格左上方是元素的原子序数,右上方为该元素的元素符号,下方为该元素的相对原子质量。
答案:
(1)
(2)H、C、Na、Mg、Al、S、Ar H、C、Na、Mg、Al、S 3 0 4 ⅡB
(3)3 ⅥA
5.选B 原子序数为35的元素的核外电子排布依次为2、8、18、7,其核外共有四个电子层,位于第4周期,最外层电子数为7,位于ⅦA族,则其在周期表中的位置为第4周期ⅦA族。
6.选C 由五种元素在周期表中的位置关系可知,D、B、E分别在周期表的第2、3、4周期,若B元素的核电荷数为z,则A的原子序数为z-1,C的原子序数为z+1,D的原子序数为z-8,E的原子序数为z+18,则这五种元素的原子序数之和为z+(z-1)+(z+1)+(z-8)+(z+18)=5z+10。
7.选D 若元素在第2、3周期,则原子序数n=m+6,若元素在第4、5周期,则原子序数n=m+6+10=m+16,若元素在第6、7周期,又多了镧系、锕系,则原子序数n=m+16+14=m+30。
新知探究(二)
1.导电性 化合态 N、P、As Sb、Bi 3~12 导电 活泼 +3 2.(1)灼烧 (3)黄 浅紫
[题点多维训练]
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
2.选D 观察钾的焰色时必须使用蓝色的钴玻璃滤去黄光,排除干扰;实验前必须用稀盐酸洗净铂丝,并且在酒精灯上灼烧至无色,防止杂质的焰色对实验产生干扰;火焰本身的颜色浅,便于对金属焰色的观察;铂丝、铁丝本身没有焰色,可用于蘸取试样完成实验。
3.解析:(1)质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,因此6Li和7Li互为同位素。K2O2与CO2反应生成K2CO3和O2,反应的化学方程式为2K2O2+2CO22K2CO3+O2。
(2)①Si、Ge位于同主族,Si是14号元素,位于第3周期ⅣA族,Ge位于Si的下一周期,应处于第4周期ⅣA族;锗位于硅的下一周期,处于金属和非金属分界线附近,表现一定的金属性、非金属性,可以做半导体材料;②非金属性越强,越容易和氢化合,生成的氢化物越稳定,非金属性:Si>Ge,则氢化物更稳定的是硅。
答案:(1)同位素 2K2O2+2CO22K2CO3+O2
(2)①第4周期ⅣA族 做半导体材料 ②硅
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