4.1.2元素周期表 导学案 -2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学导学案围绕元素周期表展开，引导学生了解其编排原则及结构，掌握周期、族的划分与特点，学会根据原子序数描述元素在周期表中的位置。通过元素周期表发展历程导入，衔接原子结构知识，以表格对比周期和族的特点，用“稀有气体定位法”实例构建学习支架，帮助学生建立结构与位置的联系。 资料特色在于结合表格清晰呈现周期和族的分类及规律，通过实例详解“稀有气体定位法”的应用，配套多样化练习题（如元素推断、周期表应用）。注重培养学生科学思维（证据推理、模型建构）和科学探究能力，助力学生理解物质结构决定性质的化学观念，提升对元素周期表的综合应用能力。

4.1.2 元素周期表 【教学目标】 了解元素周期表的编排原则及结构，能描述元素在元素周期表中的位置。 【教学重点】 元素周期表的结构，周期、族的划分与特点 【教学难点】 元素周期表的结构 【教学内容】 一、元素周期表 1. （1）元素周期表的发展历程 （2）原子序数：按照元素在 元素周期表 中的顺序给元素编号。 原子序数＝ 核电荷数 ＝ 质子数 ＝ 核外电子数 。 2. 元素周期表的结构 （1）元素周期表编排原则 横行—— 把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列。 纵行——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。 (2) 周期和族 ①元素周期表有 7 个横行，有 7 个周期； 周期序数==原子具有的 电子层数 。同一周期中，元素的 电子层数 相同，从左到右原子序数 递增 。 从上而下 类别 各周期原子 的电子层数 各周期最多容纳的元素种类 同周期内原子序数变化规律 第一周期 短周期 1 2 1.同一周期中，元素原子的电子层数相同； 2.周期序数=电子层数 第二周期 2 8 第三周期 3 8 第四周期 长周期 4 18 第五周期 5 18 第六周期 6 32 第七周期 7 32 ②族 元素周期表有 18 个纵行，有 16 个族。包括7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族（8、9、10三个纵行），1个0族。 【特别注意】 （1） 周期序数==电子层数 主族序数==最外层电子数 （2） 族包括4种类型：主族、副族、零族、第第Ⅷ族。主族元素的族序数后标A，如ⅡA；副族元素的族序数后标B，如ⅥB 。 （3） 元素在周期表中的位置包括周期和族。如Na 的位置：第3周期第IA族。 （4） 常见族的特别名称：第ⅠA族(H除外)：碱金属元素；第ⅦA族：卤族元素；0族：稀有气体元素。 (5)第ⅡA族、第ⅢA族短周期中相邻元素原子序数差为1；第四、五周期中由于中间有副族和第Ⅷ族元素存在，故第ⅡA族、第ⅢA族相邻原子序数差为11；第六周期中由于有镧系元素的存在，两者差25。 （6）族序数Ⅱ，Ⅲ的地方是主族和副族的分界线，第一次分界时主族在副族的前面，第二次分界时副族在主族的前面。“第一次”是指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ依次排列。“第二次”是指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0依次排列。 3. 过渡元素 元素周期表中 ⅢB 到 ⅡB 共 10 个纵行，包括了第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 过渡金属元素 。 镧系元素包括第57--71号元素，锕系元素包括89--103号元素，分别有15种元素，所以元素种类最多的是第 ⅢB 族，共 32 种。 二、根据原子序数确定元素的位置——稀有气体定位法 1．比大小定周期 比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小，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。 2．求差值定族数 (1)若某元素原子序数比相邻的0族元素多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)若比相邻的0族元素少1～5时，则该元素应处在0族元素所在周期的第ⅦA族～ⅢA族。 (3)若差其他数，则由相应差数找出相应的族。 3．实例 (1)53号元素：由于36<53<54，则53号元素位于第五周期，54－53＝1，所以53号元素位于54号元素左侧第一格，即ⅦA族，所以53号元素位于第五周期第ⅦA族。 (2)88号元素：由于86<88<118，则88号元素位于第七周期，88－86＝2，所以88号元素位于第七周期的第二格，即第Ⅱ A族。所以88号元素位于第七周期第ⅡA族。 小试牛刀 1. 下列关于元素周期表的说法中，正确的是(　　) A.现行的元素周期表是按照元素的相对原子质量大小排列而成的 B.元素周期表共有7个周期16个族 C.过渡元素都是金属元素，第ⅠA族都是金属元素 D.最外层电子数相同的元素都在同一族 答案　B 解析　现行的元素周期表是按照元素原子的核电荷数大小排列而成的，A错误；第ⅠA族中氢元素不是金属元素，C错误；最外层电子数相同的元素不一定都在同一族，如最外层电子数为2，它有可能位于ⅡA族，有可能位于0族也有可能位于副族，D错误。 2. 下列关于元素周期表的说法正确的是(　　) A.元素周期表短周期中有6种金属元素 B.元素周期表中第ⅦA族有4种非金属元素 C.元素周期表中第一、二、三周期为短周期 D.元素周期表中第ⅠA族全部是金属元素 答案　C 解析　元素周期表中第一、二、三周期为短周期，共有5种金属元素，分别为Li、Be、Na、Mg、Al，A错误，C正确；第ⅦA族中F、Cl、Br、I、At、Ts为非金属元素，B错误；第ⅠA族包括氢和碱金属元素，D错误。 3. 简单原子的原子结构可用下图形象地表示： 其中“”表示质子或电子，“”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是(　　) A.①②③互为同素异形体 B.①②③互为同位素 C.①②③是三种化学性质不同的粒子 D.①②③具有相同的质量数 答案　B 解析　由题图可知三个原子的质子数、核外电子数相同，而中子数不同，所以应互为同位素，同位素的化学性质相同。 4．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，化学式为RN。已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的(　　) A．第三周期第ⅤA族 B．第四周期第ⅢA族 C．第五周期第ⅢA族 D．第四周期第ⅤA族 答案　B 解析　R元素在化合物RN中的化合价决定于N元素，因Rn＋中R元素显正价，N元素在RN中显－3价，故R元素离子应为R3＋，则R原子含31个电子，其质子数为31，核外电子排布为，所以应为第四周期第ⅢA族，故B正确。 5．金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关Ti和Ti的说法正确的是(　　) A.Ti和Ti原子中均含有22个中子 B.Ti和Ti具有相同的质子数 C.Ti和Ti的物理性质相同 D.Ti和Ti为同一种核素 答案　B 解析　因质量数＝质子数＋中子数，X中的Z表示质子数，A表示质量数，所以Ti和Ti原子的中子数分别为26、28，故A错误；同位素的化学性质几乎相同，物理性质略有不同，故C错误；同一种核素是质子数相同、中子数也相同的原子，Ti和Ti的质子数均为22，而中子数不同，属于不同的核素，故B正确、D错误。 6. 甲～辛元素在周期表中的位置如下表所示。下列说法错误的是(　　) A.甲、丁、戊的单质都是金属 B.乙、丙、辛都是非金属元素 C.乙、庚、辛都能形成氧化物 D.己的氧化物既可溶于KOH溶液又可溶于H2SO4溶液 答案　A 解析　由元素在周期表中的位置，可确定甲～辛元素分别为氢、碳、氧、钠、镁、铝、硅、硫。因氢(甲)为非金属元素，故A错误。 7. X、Y、Z均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。已知X、Y、Z三种元素的质子数之和为40，则X、Y、Z分别是(　　) X Y Z A.N、S、Cl B.B、Si、P C.C、P、S D.Be、Al、Si 答案　A 解析　设Y的质子数为n，则X的质子数为n－8－1，Z为n＋1。由题意知，n－8－1＋n＋n＋1＝40，n＝16，即Y为硫元素，X为氮元素，Z为氯元素。 8. 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第Ⅷ族 B.元素周期表中共有18个纵列，但只有16个族 C.第ⅢA族的元素全部是金属元素 D.短周期是指第一、二、三、四周期 答案　B 解析　元素周期表包含元素最多的是第ⅢB族，第ⅢB族中包含锕系与镧系元素，A错误；第ⅢA族中B为非金属元素，C错误；短周期包括第一、二、三周期，D错误。 9．X、Y两种短周期元素可形成化合物，比少一个电子层，且具有与Ne原子相同的核外电子层结构。下列说法正确的是 A．是 B．X是第二周期第IIIA族的元素 C．Y是第二周期第IVA族的元素 D．与Y的核外电子层数相等 【答案】D 【分析】根据与原子的核外电子层结构相同，可知X应为13号元素，即为，再结合比少一个电子层，可知核外有3个电子层，则Y为S元素。 【详解】A．结合上述分析可知是，A错误； B．元素位于元素周期表中第三周期第ⅢA族，B错误； C．S元素位于元素周期表中第三周期第ⅥA族，C错误； D．和S的结构示意图分别为和，核外电子层数均为3，D正确； 故选D。 10．俄罗斯科学家用含20个质子的钙元素的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果成功合成4个第115号元素的原子，中文名为“镆”，读音是mò。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素，中文名则定为“”，读音是nǐ。下列有关叙述正确的是 A．115号元素在第六周期 B．113号元素在第七周期第ⅤA族 C．115号和113号元素都是金属元素 D．镅元素和115号元素不在同一周期 【答案】C 【详解】A．95号元素镅、115号元素镆、113号元素钦，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期，故A错误； B．113号元素在第ⅢA族，故B错误； C．113号元素和115号元素都是金属元素，故C正确； D．95号元素镅、115号元素镆，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期，故D错误； 故选C。 11．据有关资料报道，在独居石（一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nb等的磷酸盐）中，查明有尚未命名的116、124、126号元素。试判断116号元素应位于元素周期表的（    ） A．第六周期第ⅤA族 B．第七周期第ⅥA族 C．第七周期第ⅦA族 D．第八周期第ⅥA族 【答案】B 【详解】第七周期稀有气体元素的原子序数为118，据此可以判断116号元素应位于元素周期表的第七周期第Ⅵ族，故答案为B。 12．元素周期表中前七个周期的元素种类数如下： 周期 一 二 三 四 五 六 七 元素种类数 2 8 8 18 18 32 32 你从中寻找规律，并预言第八周期最多可能包含的元素种类数为（    ） A．18 B．32 C．50 D．64 【答案】C 【详解】观察每一周期的元素种类数发现，它们都是偶数，规律如下： 周期 1 2 3 4 5 6 7 元素种类数 从中可发现，它们遵循规律，故第八周期含有的元素种类数为，故C正确。 13.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，综上分析，答案为D。 14.在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，则五种元素的原子序数之和为(　　) A.5Z B.5Z＋18 C.5Z＋10 D.5Z＋8 答案　C 解析　题目给出周期表中的部分元素的位置关系，根据该特点，D、B、E应分别位于第二、三、四周期；根据相邻元素原子序数的关系，可知原子序数分别为A：Z－1；C：Z＋1；D：Z－8；E：Z＋18，因此这五种元素原子序数之和为5Z＋10。 15．同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述正确的是(　　) A．14C与12C是两种不同的元素或核素 B．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化 C．35Cl2与37Cl2互为同素异形体 D．铯元素的两种核素137Cs比133Cs多4个中子 答案　D 解析　14C与12C是同种元素的不同核素，A错误；16O与18O之间的相互转化实际上是改变原子核的结构，不属于化学变化的范围，B错误；铯元素的两种核素137Cs比133Cs多4个中子，D正确。 16.下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑨9种元素，填写下列空白： 主族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 二 ① ② ③ 三 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 四 ⑨ (1)写出元素符号和名称： ①________，②________，⑧________，⑨________。 (2)写出下列反应的化学方程式： ⑦的单质跟④的氢氧化物溶液反应：__________________________。 ⑤的氧化物跟④的氢氧化物溶液反应：____________________。 ④的单质在③的单质中燃烧：________________。 答案　(1)C碳　N氮　Ar氩　K钾 (2) Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O　Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O　2Na＋O2Na2O2 17.A、B、C为短周期元素，在周期表中所处位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。 (1)写出A、B、C三种元素的名称________、________、________。 (2)B位于元素周期表第________周期________族。 (3) 写出足量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____________________________________________。 答案　(1)氮　硫　氟 (2)三　ⅥA (3) 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 解析　依据题意A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第二周期，而B处在第三周期。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，对应的元素分别为氮、硫、氟。 18．如图为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题。 （1）①、②、③、④分别是___、___、__、___（用元素符号表示）。 （2）①、③、④、⑥元素中的两种元素可形成含10个电子的分子，它们是___、___。 （3）画出⑤的原子结构示意图：__。 （4）⑧的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为__。 【答案】     H     C     N     O     NH3     H2O          Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 【分析】根据元素①~⑧在表中的位置，①是H元素、②是C元素、③是N元素、④是O元素、⑤是Na、⑥是Al、⑦是Si、⑧是Cl。 【详解】(1)由元素在周期表中的位置可知，①为H元素、②为C元素、③为N元素、④为O元素。 (2)H元素与N、O元素形成的、为含10个电子的分子。 (3)⑤为元素，其原子结构示意图为 (4)⑧为元素，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为。 19．结合元素周期表回答下列问题： (1)表中所列元素，属于短周期元素的有_______，属于主族元素的有_______；g元素位于第_______周期_______族；i元素位于第_______周期第_______族。 (2)元素f是第_______周期第_______族元素，元素h是第_______周期第_______族元素。 【答案】(1)     a、b、c、d、e、f、g     a、b、c、d、e、f     三     0     四     IIB (2)     三    VIA     四     IVB 【分析】根据周期表的结构可知，a为H，b为C，c为Na，d为Mg，e为Al，f为S，g为Ar，h为Ti，i为Zn，据此解题。 （1）一、二、三周期为短周期，故短周期元素有a、b、c、d、e、f、g，属于主族元素的有a、b、c、d、e、f；Ar元素为18号元素，位置为第三周期0族元素；Zn元素为30号元素，位置为第四周期IIB族元素； （2）元素f是S，位于第三周期第ⅥA族，元素h是，位于第四周期第ⅣB族。 学科网（北京）股份有限公司 $