高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构与元素周期表第二课时学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构与元素周期表第二课时学案，共13页。

[明确学习目标] 1.了解元素周期表的发展历程。2.了解元素周期表的结构及周期、族等概念。3.能描述元素在周期表中的位置。


学生自主学习


元素周期表的诞生和发展


1．元素周期表的发展历程


(1)诞生：1869年，俄国化学家eq \(□,\s\up4(01))门捷列夫将元素按照eq \(□,\s\up4(02))相对原子质量由小到大的顺序排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行，制出了第一张元素周期表。


(2)演变：为未知元素留下的空位先后被填满。


(3)现行：元素的排序依据由相对原子质量改为原子的eq \(□,\s\up4(03))核电荷数。


2．原子序数


按照元素eq \(□,\s\up4(04))在周期表中的顺序给元素编号。


原子序数＝eq \(□,\s\up4(05))核电荷数＝eq \(□,\s\up4(06))质子数＝eq \(□,\s\up4(07))核外电子数。


元素周期表的结构


1．编排原则


横行：把eq \(□,\s\up4(01))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形成eq \(□,\s\up4(02))周期。


纵行：把eq \(□,\s\up4(03))最外层电子数相同的元素，按原子序数递增的顺序自上而下排列形成eq \(□,\s\up4(04))族。


2．元素周期表的结构


(1)周期


①数目：元素周期表有eq \(□,\s\up4(05))7个横行，故有eq \(□,\s\up4(06))7个周期。


②分类





③周期的序数即为该周期元素具有的eq \(□,\s\up4(09))电子层数。每一周期中元素的eq \(□,\s\up4(10))电子层数相同，从左到右原子序数eq \(□,\s\up4(11))递增。


(2)族


①数目：元素周期表中有eq \(□,\s\up4(12))18个纵行，eq \(□,\s\up4(13))16个族。


②分类








③常见族的别称








1．最外层电子数是2的元素一定为第ⅡA族的元素吗？


提示：不一定，可能是第ⅡA族元素，可能是稀有气体元素He，也可能为副族或第Ⅷ族元素。


2．元素周期表中同主族某相邻两元素的原子序数相差是多少？


提示：2或8或18或32。


3．元素种类最多的族是第Ⅷ族吗？


提示：不是，是第ⅢB族，共32种元素。


4．主族元素是由长周期和短周期元素共同构成的族，所以由长周期和短周期元素共同构成的族一定是主族元素，对吗？


提示：不对，由长周期和短周期元素共同构成的族是主族和零族。











课堂互动探究


知识点一 元素周期表的结构








1．周期(每一横行)





2．族(每一纵行)











1 下列叙述正确的是( )


A．每个周期均从金属元素开始，以非金属元素结束


B．除第一周期外，其他周期均有18种元素


C．副族元素中没有非金属元素


D．碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素


[批注点拨]





[解析] 第一周期没有金属元素，A错误；第二、三周期均有8种元素，第六、七周期有32种元素，B错误；副族元素都是金属元素，C正确；碱金属元素是指ⅠA族中除氢以外的所有元素，D错误。


[答案] C


[练1] 下列关于现行的元素周期表的说法正确的是( )


A．短周期是指第一、二周期


B．第ⅠA族的元素全部是金属元素


C．元素周期表有8个副族


D．元素周期表有18个纵行


答案 D


解析 短周期包括第一、二、三周期，故A错误；第ⅠA族中有非金属元素氢元素，故B错误；元素周期表中有7个副族，故C错误；元素周期表有18个纵行、16个族，故D正确。


[练2] 下列有关元素周期表中“族”的说法正确的是( )


A．元素周期表中共有七个主族、八个副族、一个0族


B．同一主族元素原子最外层的电子数目不一定相同


C．同一主族元素的化学性质相同


D．族序数后标注A的元素是主族元素


答案 D


解析 元素周期表中还有第Ⅷ族，元素周期表包含的是七个副族，A错误；同一主族元素原子最外层的电子数目均相同，B错误；同一主族元素的化学性质相似而不是相同，C错误。


方法规律 (1)第ⅠA族除H元素外才叫碱金属元素。


(2)元素周期表中第8、9、10三纵行称为第Ⅷ族，它与副族共同构成过渡元素，又称为过渡金属。


知识点二 元素周期表在元素推断中的应用





1．元素的位置与原子结构的互相推断


本方法常用于确定原子序数≤20的元素。


(1)应用关系


等式一：周期序数＝电子层数


等式二：主族族序数＝最外层电子数


等式三：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数


(2)实例


①X元素是第三周期第ⅠA族元素，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，即为钠元素。


②Y元素的原子序数是16，则该元素的原子结构示意图是，其在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。


2．利用“阴上阳下”推断原子序数的关系


具有相同电子层结构的离子，如aX(n＋1)＋、bYn＋、cZ(n＋1)－、


dMn－的电子层结构相同，在周期表中位置关系为








则它们的原子序数关系为a>b>d>c。


3．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


(1)0族元素的周期序数和原子序数








(2)方法


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


a．若某元素的原子序数比相邻近的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。


b．若某元素的原子序数比相邻近的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～第ⅢA族。











2 下列各表为元素周期表中的一部分，表中数字为原子序数，其中M为37的是( )





[批注点拨]





[解析] 利用同族相邻元素原子序数之差的知识分析，A、B两项中的元素都位于过渡元素左边。A项，M＝19＋18＋1＝38。B项，M＝20－1＋18＝37。C项，元素M属于过渡元素，位于第五周期，因此M＝26＋1＋18＝45。D项，元素都位于过渡元素右边，因此M＝17＋18＋1＝36。


[答案] B


[练3] 原子序数为31的元素R，在周期表中的位置为( )


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 与31号元素相邻的稀有气体原子序数为36，因31比36少5，故R元素与36号元素处于同一周期(第四周期)，其位置应在36号元素Kr左移5个格，即第四周期第ⅢA族。


[练4] A、B两种元素，A的原子序数为a，如果A和B同在第ⅣA族，当B的周期数大于A的周期数时，B的原子序数不可能为( )


A．a＋2 B．a＋8 C．a＋26 D．a＋18


答案 A


解析 元素A、B同在第ⅣA族，A的原子序数为a，B的周期数大于A的周期数时，A、B原子序数之差恰好为A、B相差周期的元素种类数之和，则B的原子序数可能为a＋8、a＋8＋18、a＋18、a＋8＋18＋18、a＋18＋18等，不可能为a＋2。


方法规律 元素周期表中原子序数特点


(1)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差





(2)同主族相邻两元素原子序数差


①若为ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数差等于上周期元素所在周期的元素种类数；


②若为ⅢA族至0族元素，则原子序数差等于下周期元素所在周期的元素种类数。


本课归纳总结


1.元素周期表中的数量关系


(1)周期序数＝电子层数。


(2)主族序数＝最外层电子数。


(3)原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。


2．元素周期表结构的记忆口诀


七个周期横着看，三短和四长；纵看共有十八列，七主、七副、Ⅷ和零；副族元素中间站，主族元素靠两边；若分金属非金属，硼砹之间划连线。





学习效果检测


1．门捷列夫制出的元素周期表在化学发展过程中具有划时代的意义，下列有关门捷列夫制出的元素周期表的说法正确的是( )


A．按原子序数由小到大的顺序排列，并将化学性质相似的元素放在一横行中


B．按相对原子质量由小到大的顺序排列，并将化学性质相似的元素放在一横行中


C．按相对原子质量由小到大的顺序排列，并将化学性质相似的元素放在一纵行中


D．按相对原子质量由小到大的顺序排列，并将性质相似的元素放在一纵行中


答案 C


解析 门捷列夫是以相对原子质量的大小为依据编制元素周期表的，其中化学性质相似的元素排成一纵行，C正确。


2．在元素周期表中，第一、二、三、四周期元素的数目分别是( )


A．2、8、8、18 B．2、8、18、18


C．2、18、18、18 D．2、8、18、32


答案 A


解析 第一周期有2种元素，第二、三周期分别有8种元素，第四周期有18种元素。


3．元素周期表是学习化学的重要工具，如图是元素周期表中的一格，从该图中，我们获取的相关信息中错误的是( )





A．该元素的名称是钠


B．该元素的原子序数为11


C．该元素在地壳中的含量为22.99%


D．该元素的元素符号为Na


答案 C


解析 据图可知，该元素的名称是钠，其元素符号为Na，原子序数为11，相对原子质量为22.99，故选C。


4．甲、乙是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


答案 B


解析 同一主族相邻两元素的原子序数可以相差2(H和Li)、8(如O和S)、18(如Cl和Br)，但不能相差4。


5.是一种人工合成的放射性化学元素，它的元素符号是Lv，原子序数是116。试判断元素应位于周期表中的( )


A．第六周期，第ⅣA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


解析 第七周期0族元素的原子序数为118，则116号元素位于从0族开始向左移两纵行，故应为第七周期第ⅥA族元素。


6．下列各项表述中正确的一组是( )








答案 D


解析 7号元素为N，位于第二周期第ⅤA族，A项错误；9号元素为F，位于第二周期第ⅦA族，B项错误；12号元素为Mg，位于第三周期第ⅡA族，C项错误。


7．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________周期第________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。





答案 (1)





(2)7 6 三 0 四 ⅡB


(3)三 ⅥA


解析 (1)根据元素周期表的结构知：第一周期有2种元素，第二、三周期有8种元素，分布于第1、2、13～18列，第四、五、六、七周期为长周期，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)第三周期第ⅥA族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。





…
cZ
dM
bY
aX
…
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Uu
周期序数
一
二
三
四
五
六
七
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
选项
A
B
C
D
原子序数
7
9
12
16
元素符号
N
F
Al
S
周期
二
三
三
三
族
ⅣA
ⅦA
ⅡA
ⅥA