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高中鲁科版 (2019)第2节 元素周期律和元素周期表课文配套ppt课件
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这是一份高中鲁科版 (2019)第2节 元素周期律和元素周期表课文配套ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，电子层数，铍Be，镁Mg，钙Ca，导电性，R2+，化合态，砷As，PAs等内容，欢迎下载使用。
一、元素周期表1.元素周期表与元素周期律的关系元素周期表是元素周期律的具体表现形式,是学习和研究化学科学的重要工具。2.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:
3.元素周期表的编排原则(1)横行:_________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_________递增的顺序自上而下排列。4.元素周期表的结构(1)周期:元素周期表有__个横行,即有__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长周期:第4、5、6、7周期,每周期所含元素的种类数分别为___、___、___、___。
(2)族:元素周期表有18个纵列,但只有___个族。
①主族,共7个(由长、短周期元素组成,族序数后标A)。②副族,共7个(只由长周期元素组成,族序数后标B)。③第Ⅷ族,包括__、__、___三个纵行。④0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,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共60多种元素,全部为_____元素,统称为过渡元素。
【自主探索】 (教材二次开发)教材中描述“2015年,国际纯粹与应用化学联合会(简称IUPAC)宣布,确认之前多国科学家陆续合成的新元素分别为元素周期表中的第113、115、117和118号元素”,那么117号元素在元素周期表的什么位置?提示:通过查找元素周期表可以得知117号元素位于元素周期表第7周期第ⅦA族。
二、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
2.焰色试验(1)定义:某些_______________________在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应,如钠:黄色,钾:_________色。 (2)操作步骤
金属或它们的化合物
【自主探索】 1.原子最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素吗?哪一族全部是金属元素?哪一族全部是非金属元素?提示:不一定。原子最外层电子数为2的元素包括ⅡA族、氦及部分过渡元素。第ⅡA族、Ⅷ族及全部副族元素全部为金属元素,0族全部为非金属元素。2.(教材二次开发)教材中叙述“根据焰色试验可以判断某种元素的存在”,则纯碱和食盐的焰色试验时焰色相同吗?提示:相同,因为纯碱和食盐含有共同的元素钠元素,因此焰色试验中火焰的焰色是相同的
(情境思考)《后武林旧事》记有宋孝宗观海潮放烟火的情景说:“淳熙十年八月十八日,上诣德寿宫,共请两殿往浙江观潮……点放五色烟炮满江、及烟收、炮息,则诸船尽藏,不见一只”。
(1)你知道漂亮的焰火是如何产生的吗?(2)淡蓝色的灶火遇到食盐水时,火焰会变黄色,其中的道理是什么?提示:(1)漂亮的焰火产生的原因就是焰色试验,是由于烟花燃放时,不同金属元素受热产生不同的火焰颜色。(2)水中含有钠盐,当遇到淡蓝色的灶火时,发生焰色试验,火焰变为黄色。
知识点一 元素周期表的结构 1.元素周期表的结构
【特别警示】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)氢为第ⅠA族元素,但氢不属于碱金属元素,而属于非金属元素。
【合作探究】(1)(思维升华)在元素周期表中的每种元素有很多信息,如氧元素 ,其中的8、O、16.00分别代表什么意义?(宏观辨识与微观探析)提示:分别代表原子序数、元素符号、相对原子质量。
(2)(情境应用)坦桑石是一种被世界公认的新兴宝石,这种宝石于1967年在坦桑尼亚被发现。其组成为Ca2Al3(SiO4)3(OH)。 分析坦桑石中所含有的元素属于周期表中的长周期还是短周期?(科学探究与创新意识)提示:短周期元素是指前三周期的元素,Al、Si在第3周期,O在第2周期,H在第1周期;Ca在第4周期为长周期元素
【典例示范】【典例】(2020·潍坊高一检测)下列有关元素周期表的认识正确的是( )A.ⅠA族元素又可称为碱金属元素B.每一族只包含一个纵列C.0族元素的原子最外层均有8个电子D.前三个周期为短周期,其余为长周期
【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)注意掌握元素周期表的结构;(2)长周期和短周期的指代。
【解析】选D。ⅠA族包含碱金属与氢元素,除氢之外的其他元素属于碱金属,A项错误;Ⅷ族包括三个纵列(8、9、10三个纵列),B项错误;稀有气体氦元素的原子最外层只有2个电子,所以并不是所有0族元素原子的最外层上均有8个电子,C项错误;短周期包括1、2、3三个周期,其余周期为长周期,D项正确。
【母题追问】(1)元素周期表的Ⅷ族是一个纵列还是几个纵列,若是多个纵列,主要是哪几列?提示:元素周期表的Ⅷ族包含三个纵列,分别是8、9、10三个纵列。(2)元素周期表的短周期包含哪几个周期,有几种金属元素?提示:元素周期表短周期主要包含第1、2、3周期,有5种金属元素。
【素养训练】元素周期表中有多个分区,如图是元素周期表中的五个分区示意图。
请根据此图示,完成下列几个思考问题:(1)d区和ds区属于过渡元素区,全部属于副族元素,这种说法正确吗?为什么?提示:不正确。d区和ds区属于过渡元素区的说法是正确的,但是并非均是副族元素,其中还含有Ⅷ族元素。(2)s区和p区均属于主族元素区的说法正确吗?提示:不正确。p区中最后一个纵列是0族元素,不是主族元素。(3)“s区全部都是金属元素”对吗?为什么?提示:不正确。s区中有氢元素,属于非金属元素。
(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗?提示:不一定,第2、3周期相差1;第4、5周期相差11;第6、7周期相差25。(5)某主族元素的原子核外有3个电子层,最外层有3个电子,则该元素在元素周期表中的哪个位置?提示:第3周期,第ⅢA族。(6)“第ⅥA族元素的最低负价为-2价,因此最高正价是+6价”对吗?提示:不对,第ⅥA族的氧元素不呈现最高正价。
【加固训练】 1.(2020·合肥高一检测)下列关于元素周期表的说法正确的是( )A.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.元素周期表有7个横行,即7个周期;有18个纵列,即18个族C.凡是位于元素周期表中同一周期的元素,都是按从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8D.凡是位于元素周期表中同一主族的元素,都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多
【解析】选D。元素周期表是按照元素原子序数递增的顺序排列而成的,A错误;元素周期表有7个横行,即7个周期,18个纵列,但只有16个族(其中Ⅷ族有3个纵列),B错误;凡是位于元素周期表中同一周期的元素,电子层数均相同,短周期中第2、3周期的元素按从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8,但第1周期和长周期元素不符合此规律,C错误;凡是位于元素周期表中同一主族的元素,都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多,D正确。
2.甲、乙是周期表中同主族的相邻元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是( ) A.x+2B.x+4C.x+8D.x+18【解析】选B。若元素在ⅠA、ⅡA族,则两种元素的原子序数之差应是上一周期元素种数,若元素在ⅢA～ⅦA族,则两种元素的原子序数之差应为下一周期元素种数。又因为每一周期所含元素种数可以是2、8、18、32,所以同主族相邻元素原子序数之差可能为2、8、18、32。
知识点二 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
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。
【合作探究】(1)(思维升华)原子序数为x的元素位于元素周期表中的第ⅡA族,则原子序数为x+1的元素位于元素周期表的哪一族?(宏观辨识与微观探析)提示:ⅢA族或ⅢB族。原子序数为x+1的元素应位于ⅡA族右侧相邻的族,在短周期中为ⅢA族,长周期中为ⅢB族。(2)(教材二次开发)教材中描述“115号元素镆是人工合成的放射性元素”,则115号位于元素周期表什么位置?(证据推理与模型认知)提示:第7周期ⅤA族。因为115小于118,因此,115号元素为第7周期,118-115=3,因118号元素为第7周期0族元素,118-115=3,故115号元素位于第ⅤA族。
【典例示范】 【典例】钋是一种银白色金属,能在黑暗中发光,由著名科学家居里夫人与丈夫皮埃尔·居里在1898年发现,为了纪念居里夫人的祖国波兰,两人对这种元素命名为钋(原子序数为84)。钋是目前已知最稀有的元素之一。
试推算与钋处于同一主族的上一周期的元素在元素周期表中的位置及其原子序数是( ) A.第6周期ⅥA族 50B.第5周期ⅥA族 52C.第6周期ⅡA族 54D.第5周期ⅥA族 56
【思维建模】由原子序数推断元素位置的思路为
【解析】选B。稀有气体元素Xe、Rn的原子序数分别为54、86,54<84<86,所以84号元素钋位于第6周期,86-84=2,即84号元素钋位于86号元素左侧第二列,即ⅥA族。则与钋处于同一主族的上一周期元素则为第5周期ⅥA族,原子序数为84-32=52。
【母题追问】(1)推算与钋处于同一主族的下一周期的元素的原子序数。提示:根据前面的叙述84号元素钋位于第6周期ⅥA族。因此下一周期为第7周期,由于第7周期含有32种元素,因此第7周期第ⅥA族元素的原子序数为84+32=116。(2)镭(Ra)也是居里夫妇发现的,是一种具有很强的放射性的元素,原子序数88。那么判断镭元素在周期表中的位置。提示:Ra(镭)质子数为88,则88-2-8-8-18-18-32=2,因此Ra位于元素周期表第七周期ⅡA族。
【素养训练】 研究发现,原子序数超过110之后,随着原子序数的增加,原子核的寿命会急剧下降。但研究人员认为在第114号元素附近存在一个稳定的区域,该区域的超重原子核能够长时间存在。这就是20世纪60年代科学家提出的“稳定岛”假说。
元素周期表是一座开放的“元素大厦”,试根据周期表中元素的位置关系,判断114号元素在大厦中的“房间”是什么位置?(宏观辨识与微观探析)提示:第七周期第ⅣA族。以第七周期0族的118号元素为参照物,114号元素位于第七周期第ⅣA族。
【加固训练】 1.(2020·福州高一检测)下列各表是元素周期表中的一部分,表中数字表示的原子序数与其在周期表中的位置相符的是( )
【解析】选D。A项中18号元素与1号、11号元素不在同一列,B项中13号元素与1号元素不在同一列,C项中3号元素与13号元素不在同一列,且A、B中的1号和2号并不只间隔一个位置,B中4号和5号、C中12号和13号位置都不直接相邻。
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+3B.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】选C。砷原子结构示意图为 ,故为第4周期第ⅤA族元素,最高化合价=最外层电子数=+5,与砷同主族的上一周期元素为15号元素磷。
【三言两语话重点】 (1)元素周期表的结构“七横(行)十八纵(列)”。(2)横行叫周期,现有一至七,四长三个短。(3)纵列称作族,共有十六族,一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三列算一族,占去8、9、10。(4)主族序数=最外层电子数=最高正价(O、F除外),周期序数=电子层数。
1.(2020·酒泉高一检测)在元素周期表中,铂的表示如图所示,下列对图示解读正确的是( )A.铂是非金属元素,在常温下呈固态B.“78”是铂的原子序数C.“195.1”是铂的质量数D.铂的名称为Pt
【解析】选B。铂为金属元素,A错误;“78”是铂原子的质子数即铂的原子序数,B正确;“195.1”是铂的相对原子质量,C错误;Pt是铂的元素符号,D错误。
2.(2020·潮州高一检测)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】选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。
3.(双选)(2020·德州高一检测)下列叙述不正确的是( )A.除0族元素外,短周期元素的最高正化合价在数值上都等于该元素所属族的族序数B.除短周期外,其他周期均为18种元素C.副族元素没有非金属元素D.第ⅢB族中所含元素种类最多
【解析】选A、B。除0族元素外,短周期元素的最高正化合价在数值上都等于该元素所属族的族序数,O没有最高正价,F没有正价,故A错误;除短周期外,第四、五周期为18种元素,第六、七周期为32种元素,故B错误; 副族元素全部是金属,没有非金属元素,故C正确; 第ⅢB族含有镧系、锕系,共32种元素,是族中所含元素种类最多的,故D正确。
【加固训练】 (2020·南宁高一检测)将元素周期表原先的主、副族的族号取消,从左往右改为18列,氢和碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列,按这个规定,下列说法不正确的是( )A.不只是第2列元素的原子最外层有2个电子B.第3～12列元素全为金属元素C.第3列元素种类最多D.第15、16、17列元素都是非金属元素
【解析】选D。He、部分副族元素和部分Ⅷ族元素的原子最外层也有2个电子,A正确;第3～12列元素全为副族和Ⅷ族元素,均是金属元素,B正确;第3列中含有镧系元素和锕系元素,元素种类最多,C正确;第15、16、17列元素不都是非金属元素,例如第15列的锑是金属元素,D错误。
4.花岗岩属于酸性岩浆岩中的侵入岩,这是此类中最常见的一种岩石,多为浅肉红色、浅灰色、灰白色等。 据报道,某些花岗岩会产生氡 Rn),从而对人体产生伤害,元素Rn在周期表中的位置是( )A.第5周期Ⅷ族 B.第6周期Ⅷ族C.第6周期0族D.第5周期ⅦA族
【解析】选C。Rn的原子结构示意图为 ,故为第6周期0族元素。
5.(2020·清远高一检测)下列有关焰色试验或其应用的说法中错误的是 ( )A.焰色试验是物理变化B.“焰色”属于对应元素化合物的性质C.利用焰色试验确定NaCl中是否含有KCl时必须使用蓝色的钴玻璃D.烟花燃放中发出的“五光十色”与焰色试验有关【解析】选B。焰色试验是元素的性质,B错误;焰色试验属于物理变化,A正确;钠的焰色能掩盖钾的焰色,故观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,C正确。
【素养新思维】6.(2020·海口高一检测)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三种元素原子的质子数之和为40,请回答下列问题:(1)写出X、Y、Z三种元素的元素符号:X________,Y________,Z________。 (2)写出Y在周期表中的位置:____________。
【解析】(1)X、Y、Z均为短周期元素,假设X的原子序数是a,则与X同一主族的下一周期元素的原子序数是a+8,Y的原子序数是a+9,Z的原子序数是a+10。X、Y、Z三种元素原子的质子数之和为40,则a+a+9+a+10=40,解得a=7,所以X是N元素,Y是S元素,Z是Cl元素。(2)S元素的原子序数是16,元素原子核外有3个电子层,最外层有6个电子,因此在周期表中的位置是第3周期ⅥA族。答案:(1)N S Cl (2)第3周期ⅥA族
【加固训练】 如图是元素周期表,仔细观察后回答问题。
一、元素周期表1.元素周期表与元素周期律的关系元素周期表是元素周期律的具体表现形式,是学习和研究化学科学的重要工具。2.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:
3.元素周期表的编排原则(1)横行:_________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_________递增的顺序自上而下排列。4.元素周期表的结构(1)周期:元素周期表有__个横行,即有__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长周期:第4、5、6、7周期,每周期所含元素的种类数分别为___、___、___、___。
(2)族:元素周期表有18个纵列,但只有___个族。
①主族,共7个(由长、短周期元素组成,族序数后标A)。②副族,共7个(只由长周期元素组成,族序数后标B)。③第Ⅷ族,包括__、__、___三个纵行。④0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,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共60多种元素,全部为_____元素,统称为过渡元素。
【自主探索】 (教材二次开发)教材中描述“2015年,国际纯粹与应用化学联合会(简称IUPAC)宣布,确认之前多国科学家陆续合成的新元素分别为元素周期表中的第113、115、117和118号元素”,那么117号元素在元素周期表的什么位置?提示:通过查找元素周期表可以得知117号元素位于元素周期表第7周期第ⅦA族。
二、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
2.焰色试验(1)定义:某些_______________________在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应,如钠:黄色,钾:_________色。 (2)操作步骤
金属或它们的化合物
【自主探索】 1.原子最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素吗?哪一族全部是金属元素?哪一族全部是非金属元素?提示:不一定。原子最外层电子数为2的元素包括ⅡA族、氦及部分过渡元素。第ⅡA族、Ⅷ族及全部副族元素全部为金属元素,0族全部为非金属元素。2.(教材二次开发)教材中叙述“根据焰色试验可以判断某种元素的存在”,则纯碱和食盐的焰色试验时焰色相同吗?提示:相同,因为纯碱和食盐含有共同的元素钠元素,因此焰色试验中火焰的焰色是相同的
(情境思考)《后武林旧事》记有宋孝宗观海潮放烟火的情景说:“淳熙十年八月十八日,上诣德寿宫,共请两殿往浙江观潮……点放五色烟炮满江、及烟收、炮息,则诸船尽藏,不见一只”。
(1)你知道漂亮的焰火是如何产生的吗?(2)淡蓝色的灶火遇到食盐水时,火焰会变黄色,其中的道理是什么?提示:(1)漂亮的焰火产生的原因就是焰色试验,是由于烟花燃放时,不同金属元素受热产生不同的火焰颜色。(2)水中含有钠盐,当遇到淡蓝色的灶火时,发生焰色试验,火焰变为黄色。
知识点一 元素周期表的结构 1.元素周期表的结构
【特别警示】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)氢为第ⅠA族元素,但氢不属于碱金属元素,而属于非金属元素。
【合作探究】(1)(思维升华)在元素周期表中的每种元素有很多信息,如氧元素 ,其中的8、O、16.00分别代表什么意义?(宏观辨识与微观探析)提示:分别代表原子序数、元素符号、相对原子质量。
(2)(情境应用)坦桑石是一种被世界公认的新兴宝石,这种宝石于1967年在坦桑尼亚被发现。其组成为Ca2Al3(SiO4)3(OH)。 分析坦桑石中所含有的元素属于周期表中的长周期还是短周期?(科学探究与创新意识)提示:短周期元素是指前三周期的元素,Al、Si在第3周期,O在第2周期,H在第1周期;Ca在第4周期为长周期元素
【典例示范】【典例】(2020·潍坊高一检测)下列有关元素周期表的认识正确的是( )A.ⅠA族元素又可称为碱金属元素B.每一族只包含一个纵列C.0族元素的原子最外层均有8个电子D.前三个周期为短周期,其余为长周期
【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)注意掌握元素周期表的结构;(2)长周期和短周期的指代。
【解析】选D。ⅠA族包含碱金属与氢元素,除氢之外的其他元素属于碱金属,A项错误;Ⅷ族包括三个纵列(8、9、10三个纵列),B项错误;稀有气体氦元素的原子最外层只有2个电子,所以并不是所有0族元素原子的最外层上均有8个电子,C项错误;短周期包括1、2、3三个周期,其余周期为长周期,D项正确。
【母题追问】(1)元素周期表的Ⅷ族是一个纵列还是几个纵列,若是多个纵列,主要是哪几列?提示:元素周期表的Ⅷ族包含三个纵列,分别是8、9、10三个纵列。(2)元素周期表的短周期包含哪几个周期,有几种金属元素?提示:元素周期表短周期主要包含第1、2、3周期,有5种金属元素。
【素养训练】元素周期表中有多个分区,如图是元素周期表中的五个分区示意图。
请根据此图示,完成下列几个思考问题:(1)d区和ds区属于过渡元素区,全部属于副族元素,这种说法正确吗?为什么?提示:不正确。d区和ds区属于过渡元素区的说法是正确的,但是并非均是副族元素,其中还含有Ⅷ族元素。(2)s区和p区均属于主族元素区的说法正确吗?提示:不正确。p区中最后一个纵列是0族元素,不是主族元素。(3)“s区全部都是金属元素”对吗?为什么?提示:不正确。s区中有氢元素,属于非金属元素。
(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗?提示:不一定,第2、3周期相差1;第4、5周期相差11;第6、7周期相差25。(5)某主族元素的原子核外有3个电子层,最外层有3个电子,则该元素在元素周期表中的哪个位置?提示:第3周期,第ⅢA族。(6)“第ⅥA族元素的最低负价为-2价,因此最高正价是+6价”对吗?提示:不对,第ⅥA族的氧元素不呈现最高正价。
【加固训练】 1.(2020·合肥高一检测)下列关于元素周期表的说法正确的是( )A.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.元素周期表有7个横行,即7个周期;有18个纵列,即18个族C.凡是位于元素周期表中同一周期的元素,都是按从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8D.凡是位于元素周期表中同一主族的元素,都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多
【解析】选D。元素周期表是按照元素原子序数递增的顺序排列而成的,A错误;元素周期表有7个横行,即7个周期,18个纵列,但只有16个族(其中Ⅷ族有3个纵列),B错误;凡是位于元素周期表中同一周期的元素,电子层数均相同,短周期中第2、3周期的元素按从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8,但第1周期和长周期元素不符合此规律,C错误;凡是位于元素周期表中同一主族的元素,都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多,D正确。
2.甲、乙是周期表中同主族的相邻元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是( ) A.x+2B.x+4C.x+8D.x+18【解析】选B。若元素在ⅠA、ⅡA族,则两种元素的原子序数之差应是上一周期元素种数,若元素在ⅢA～ⅦA族,则两种元素的原子序数之差应为下一周期元素种数。又因为每一周期所含元素种数可以是2、8、18、32,所以同主族相邻元素原子序数之差可能为2、8、18、32。
知识点二 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
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。
【合作探究】(1)(思维升华)原子序数为x的元素位于元素周期表中的第ⅡA族,则原子序数为x+1的元素位于元素周期表的哪一族?(宏观辨识与微观探析)提示:ⅢA族或ⅢB族。原子序数为x+1的元素应位于ⅡA族右侧相邻的族,在短周期中为ⅢA族,长周期中为ⅢB族。(2)(教材二次开发)教材中描述“115号元素镆是人工合成的放射性元素”,则115号位于元素周期表什么位置?(证据推理与模型认知)提示:第7周期ⅤA族。因为115小于118,因此,115号元素为第7周期,118-115=3,因118号元素为第7周期0族元素,118-115=3,故115号元素位于第ⅤA族。
【典例示范】 【典例】钋是一种银白色金属,能在黑暗中发光,由著名科学家居里夫人与丈夫皮埃尔·居里在1898年发现,为了纪念居里夫人的祖国波兰,两人对这种元素命名为钋(原子序数为84)。钋是目前已知最稀有的元素之一。
试推算与钋处于同一主族的上一周期的元素在元素周期表中的位置及其原子序数是( ) A.第6周期ⅥA族 50B.第5周期ⅥA族 52C.第6周期ⅡA族 54D.第5周期ⅥA族 56
【思维建模】由原子序数推断元素位置的思路为
【解析】选B。稀有气体元素Xe、Rn的原子序数分别为54、86,54<84<86,所以84号元素钋位于第6周期,86-84=2,即84号元素钋位于86号元素左侧第二列,即ⅥA族。则与钋处于同一主族的上一周期元素则为第5周期ⅥA族,原子序数为84-32=52。
【母题追问】(1)推算与钋处于同一主族的下一周期的元素的原子序数。提示:根据前面的叙述84号元素钋位于第6周期ⅥA族。因此下一周期为第7周期,由于第7周期含有32种元素,因此第7周期第ⅥA族元素的原子序数为84+32=116。(2)镭(Ra)也是居里夫妇发现的,是一种具有很强的放射性的元素,原子序数88。那么判断镭元素在周期表中的位置。提示:Ra(镭)质子数为88,则88-2-8-8-18-18-32=2,因此Ra位于元素周期表第七周期ⅡA族。
【素养训练】 研究发现,原子序数超过110之后,随着原子序数的增加,原子核的寿命会急剧下降。但研究人员认为在第114号元素附近存在一个稳定的区域,该区域的超重原子核能够长时间存在。这就是20世纪60年代科学家提出的“稳定岛”假说。
元素周期表是一座开放的“元素大厦”,试根据周期表中元素的位置关系,判断114号元素在大厦中的“房间”是什么位置?(宏观辨识与微观探析)提示:第七周期第ⅣA族。以第七周期0族的118号元素为参照物,114号元素位于第七周期第ⅣA族。
【加固训练】 1.(2020·福州高一检测)下列各表是元素周期表中的一部分,表中数字表示的原子序数与其在周期表中的位置相符的是( )
【解析】选D。A项中18号元素与1号、11号元素不在同一列,B项中13号元素与1号元素不在同一列,C项中3号元素与13号元素不在同一列,且A、B中的1号和2号并不只间隔一个位置,B中4号和5号、C中12号和13号位置都不直接相邻。
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+3B.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】选C。砷原子结构示意图为 ,故为第4周期第ⅤA族元素,最高化合价=最外层电子数=+5,与砷同主族的上一周期元素为15号元素磷。
【三言两语话重点】 (1)元素周期表的结构“七横(行)十八纵(列)”。(2)横行叫周期,现有一至七,四长三个短。(3)纵列称作族,共有十六族,一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三列算一族,占去8、9、10。(4)主族序数=最外层电子数=最高正价(O、F除外),周期序数=电子层数。
1.(2020·酒泉高一检测)在元素周期表中,铂的表示如图所示,下列对图示解读正确的是( )A.铂是非金属元素,在常温下呈固态B.“78”是铂的原子序数C.“195.1”是铂的质量数D.铂的名称为Pt
【解析】选B。铂为金属元素,A错误;“78”是铂原子的质子数即铂的原子序数,B正确;“195.1”是铂的相对原子质量,C错误;Pt是铂的元素符号,D错误。
2.(2020·潮州高一检测)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】选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。
3.(双选)(2020·德州高一检测)下列叙述不正确的是( )A.除0族元素外,短周期元素的最高正化合价在数值上都等于该元素所属族的族序数B.除短周期外,其他周期均为18种元素C.副族元素没有非金属元素D.第ⅢB族中所含元素种类最多
【解析】选A、B。除0族元素外,短周期元素的最高正化合价在数值上都等于该元素所属族的族序数,O没有最高正价,F没有正价,故A错误;除短周期外,第四、五周期为18种元素,第六、七周期为32种元素,故B错误; 副族元素全部是金属,没有非金属元素,故C正确; 第ⅢB族含有镧系、锕系,共32种元素,是族中所含元素种类最多的,故D正确。
【加固训练】 (2020·南宁高一检测)将元素周期表原先的主、副族的族号取消,从左往右改为18列,氢和碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列,按这个规定,下列说法不正确的是( )A.不只是第2列元素的原子最外层有2个电子B.第3～12列元素全为金属元素C.第3列元素种类最多D.第15、16、17列元素都是非金属元素
【解析】选D。He、部分副族元素和部分Ⅷ族元素的原子最外层也有2个电子,A正确;第3～12列元素全为副族和Ⅷ族元素,均是金属元素,B正确;第3列中含有镧系元素和锕系元素,元素种类最多,C正确;第15、16、17列元素不都是非金属元素,例如第15列的锑是金属元素,D错误。
4.花岗岩属于酸性岩浆岩中的侵入岩,这是此类中最常见的一种岩石,多为浅肉红色、浅灰色、灰白色等。 据报道,某些花岗岩会产生氡 Rn),从而对人体产生伤害,元素Rn在周期表中的位置是( )A.第5周期Ⅷ族 B.第6周期Ⅷ族C.第6周期0族D.第5周期ⅦA族
【解析】选C。Rn的原子结构示意图为 ,故为第6周期0族元素。
5.(2020·清远高一检测)下列有关焰色试验或其应用的说法中错误的是 ( )A.焰色试验是物理变化B.“焰色”属于对应元素化合物的性质C.利用焰色试验确定NaCl中是否含有KCl时必须使用蓝色的钴玻璃D.烟花燃放中发出的“五光十色”与焰色试验有关【解析】选B。焰色试验是元素的性质,B错误;焰色试验属于物理变化,A正确;钠的焰色能掩盖钾的焰色,故观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,C正确。
【素养新思维】6.(2020·海口高一检测)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三种元素原子的质子数之和为40,请回答下列问题:(1)写出X、Y、Z三种元素的元素符号:X________,Y________,Z________。 (2)写出Y在周期表中的位置:____________。
【解析】(1)X、Y、Z均为短周期元素,假设X的原子序数是a,则与X同一主族的下一周期元素的原子序数是a+8,Y的原子序数是a+9,Z的原子序数是a+10。X、Y、Z三种元素原子的质子数之和为40,则a+a+9+a+10=40,解得a=7,所以X是N元素,Y是S元素,Z是Cl元素。(2)S元素的原子序数是16,元素原子核外有3个电子层,最外层有6个电子,因此在周期表中的位置是第3周期ⅥA族。答案:(1)N S Cl (2)第3周期ⅥA族
【加固训练】 如图是元素周期表,仔细观察后回答问题。
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