高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 元素周期律和元素周期表学案

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 元素周期律和元素周期表学案，共13页。

2．知道同主族、同周期元素性质递变规律。
3．了解主族元素“位、构、性”之间的关系。
4．了解周期表的意义与应用。
图说考点
学业基础——自学·思记·尝试
[新知预习]
一、周期表的结构
1．编排依据
元素周期表是1 的具体表现形式。
2．编排原则
3.结构
（1）周期（即横行）
（2）族（20 个纵行，21 个族）：
（3）元素周期表与原子结构的两个重要关系：
元素周期表 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(周期序数＝\(□,\s\up1(38)) ,主族序数＝\(□,\s\up1(39)) )) 原子结构
例如：氧原子结构示意图，氧元素的位置：第40 周期，第41 族。
二、元素周期表中元素性质的递变规律
1．同周期（左→右）
eq \x(结构) …电子层数42 ，核电荷数增多，最外层电子数43 ；
↓
eq \x(性质) …原子半径44 ，失电子能力45 ，得电子能力46 。
↓ ↓
元素金属性47 非金属性48
2．同主族（上→下）
3．金属元素和非金属元素的分区
（1）分界线：
（2）规律：
①金属性最强的元素为56 （除放射性元素）；
②非金属性最强的元素为57 ；
③分界线附近的元素既表现出一定的58 ，又表现出一定的59 。
[即时自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）现行元素周期表中的元素是按相对原子质量由小到大排列的。（ ）
（2）元素周期表揭示了化学元素间的内在联系。（ ）
（3）元素周期表中有七个周期。（ ）
（4）周期序数与该周期元素的电子层数相等。（ ）
（5）元素周期表共18个纵行，18个族。（ ）
2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）碱金属元素原子的次外层电子数都是8。（ ）
（2）化合物中碱金属元素的化合价都为＋1。（ ）
（3）碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。（ ）
（4）碱金属单质的化学性质活泼，易失电子发生还原反应。（ ）
（5）Li在空气中加热生成Li2O2。（ ）
3．某同学有关卤素的笔记中有如下记录，这些记录都正确吗？
（1）卤素只以化合态形式存在于自然界中。（ ）
（2）随核电荷数增加，单质熔、沸点降低。（ ）
（3）随核电荷数增加，单质氧化性增强。（ ）
（4）随核电荷数增加，气态氢化物稳定性逐渐增强。（ ）
（5）从上到下原子半径逐渐减小。（ ）
（6）从上到下非金属性逐渐减弱。（ ）
4．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．W的非金属性比Z的弱
B．W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
C．Y的原子半径在同周期主族元素中最大
D．Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强
核心素养——合作·探究·分享
提升点1 元素周期表中元素的常见推断
[例1] A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序
数的4倍，则A、B、C符合的一组是（ ）
A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si
C．O、P、Cl D．C、Al、P
[提升1] 下列各表是元素周期表的一部分，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（ ）
A
B
C
D
关键能力
元素在周期表中的位置关系
（1）利用短周期中族序数与周期数的关系推断。
若设族序数与周期数的比值是x，则有：
（2）同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差。
（3）同主族相邻两元素原子序数之差的情况
①若为ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数之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，则原子序数之差等于下周期元素所在周期的元素种类数。
（4）同主族不相邻两元素的原子序数的差
元素周期表中1～7周期的元素种类数分别是2，8，8，18，18，32，32，故同主族不相邻的两种元素的原子序数的差是这几个数的和或差，如1H和19K的原子序数差是2＋8＋8＝18。
eq \a\vs4\al(状元随笔) 元素周期表中元素的推断方法
（本方法常用于确定原子序数小于18的元素）
①周期序数＝电子层数
②主族元素族序数＝原子最外层电子数＝元素最高正化合价数（O、F例外）
③原子序数＝核电荷数＝核外电子数
例如：X元素是第3周期第Ⅰ A族元素，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，即钠元素。
提升点2 元素“位、构、性”的综合判断
[例2] （双选）金属元素（前18号）甲～戊在元素周期表中的相对位置如图所示，下列判断中正确的是（ ）
A. 原子半径：丙<丁<戊
B．金属性：甲<丙
C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊
D．最外层电子数：甲>乙
[提升2] X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：
（1）R在元素周期表中的位置是 ；R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，它们之间的关系为 。
（2）Z的单质与水反应的化学方程式为 。
（3）Y与R相比，非金属性较强的是 （用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是 （填字母）。
a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
b．稳定性：XR>YX4
c．最高价氧化物对应的水化物的酸性：HRO4>H2YO3
（4）根据表中数据推测Y的原子半径的范围： nm（5）甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物对应的水化物，且甲＋乙―→丙＋水，则丙的化学式为 （写一种即可）。
eq \a\vs4\al(状元随笔) 在比较元素的性质时，有时需要借助参照物，如比较Ca（OH）2和Al（OH）3的碱性大小，
可借助镁，三种元素在周期表中的位置如图，故金属性是Ca>Mg>Al，故碱性是Ca（OH）2>Mg（OH）2>Al（OH）3。
关键能力
“位、构、性”三者关系
（1）原子结构 eq \(――→,\s\up7(决定)) 元素在周期表中的位置。
原子结构 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(最外层电子数＝主族序数,电子层数＝周期数)) 位置。
（2）原子结构 eq \(――→,\s\up7(决定)) 元素的化学性质。
原子结构 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(最外层电子数越少，电子层数越多，, 越易失电子，还原性越强,最外层电子数越多，电子层数越少，, 越易得电子，氧化性越强)) 性质。
（3）元素在周期表中的位置 eq \(――→,\s\up7(体现),\s\d5(或推测)) 原子结构和元素性质。
eq \a\vs4\al(状元随笔) 解读“位、构、性”
学考评价——夯实·测控·演练
1.下列有关元素周期表的说法不正确的是（ ）
A．第15列某元素能形成碱性气体
B．第2列元素中肯定没有非金属元素
C．第17列的第一种元素的原子序数为9
D．短周期中能与强碱反应产生H2的金属元素位于第ⅣA族
2.短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置关系如图，下列推论合理的是（ ）
A.若Z的核电荷数是Y的两倍，则X为碳元素
B.若W的核电荷数是Y的两倍，则X是氮元素
C.原子半径：Z>Y>X
D.最简单氢化物的稳定性：Y>X>W
3．（双选）已知：aA＋、bB2＋、cC－、dD2－具有相同的电子层结构，有关A、B、C、D四种元素的叙述中正确的是（ ）
A．原子序数：b>a>c>d
B.原子半径：A>B>C>D
C.金属性：B>A，非金属性：D>C
D.离子半径：D2－>C－>A＋>B2＋
4．在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最容易找到的材料是（ ）
A.制催化剂的材料 B．耐高温、耐腐蚀的合金材料
C.制农药的材料 D．半导体材料
5．下列有关元素周期表、元素周期律的说法中不正确的是（ ）
A.已知Sr元素位于第五周期ⅡA族，故Sr（OH）2碱性比Mg（OH）2弱
B.已知As元素位于第四周期ⅤA族，故NH3比AsH3稳定
C.元素周期表分为7个主族、7个副族、1个0族、1个第Ⅷ族，共18个纵行
D.副族元素中没有非金属元素
6．下列各图若为元素周期表的一部分（表中数字代表原子序数），其中合理的是（ ）
A
B
C
D
7．A、B、C、D为短周期元素，在元素周期表中所处的位置关系如图所示，A、C两种元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。
（1）分别写出A、B、C、D四种元素的名称 、 、 、 。
（2）B元素位于元素周期表中第 周期第 族。
（3）D元素的单质与水反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8．下表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题。
（1）表中用字母标出的14种元素中，化学性质最不活泼的是 （用元素符号表示，下同），金属性最强的是 ，非金属性最强的是 ，常温下单质为液
态的非金属元素是 ，属于过渡元素的是 （该空用字母表示）。
（2）B、F、C气态氢化物的化学式分别为 ，其中以 最不稳定。
（3）第2周期中原子半径最小的是 。
练后感悟
有关“位—构 —性”关系的解题步骤
第2课时 元素周期表及其应用
学业基础
新知预习
元素周期律 电子层数 原子序数 电子层数 短 2 1 8 2 eq \(□,\s\up1(10)) 8 eq \(□,\s\up1(11)) 3 eq \(□,\s\up1(12)) 长 eq \(□,\s\up1(13)) 18 eq \(□,\s\up1(14)) 4 eq \(□,\s\up1(15)) 18 eq \(□,\s\up1(16)) 5
eq \(□,\s\up1(17)) 32 eq \(□,\s\up1(18)) 6 eq \(□,\s\up1(19)) 7 eq \(□,\s\up1(20)) 18 eq \(□,\s\up1(21)) 16 eq \(□,\s\up1(22)) ⅠA eq \(□,\s\up1(23)) ⅡA eq \(□,\s\up1(24)) ⅢA eq \(□,\s\up1(25)) ⅣA
eq \(□,\s\up1(26)) ⅤA eq \(□,\s\up1(27)) ⅥA eq \(□,\s\up1(28)) ⅦA eq \(□,\s\up1(29)) ⅢB eq \(□,\s\up1(30)) ⅣB eq \(□,\s\up1(31)) ⅤB eq \(□,\s\up1(32)) ⅥB eq \(□,\s\up1(33)) ⅦB
eq \(□,\s\up1(34)) ⅠB eq \(□,\s\up1(35)) ⅡB eq \(□,\s\up1(36)) 8、9、10 eq \(□,\s\up1(37)) 18 eq \(□,\s\up1(38)) 电子层数 eq \(□,\s\up1(39)) 最外层电子数
eq \(□,\s\up1(40)) 2 eq \(□,\s\up1(41)) ⅥA eq \(□,\s\up1(42)) 相同 eq \(□,\s\up1(43)) 增多 eq \(□,\s\up1(44)) 减小 eq \(□,\s\up1(45)) 减弱 eq \(□,\s\up1(46)) 增强 eq \(□,\s\up1(47)) 减弱 eq \(□,\s\up1(48)) 增强 eq \(□,\s\up1(49)) 相同 eq \(□,\s\up1(50)) 增多 eq \(□,\s\up1(51)) 增大 eq \(□,\s\up1(52)) 增强 eq \(□,\s\up1(53)) 减弱 eq \(□,\s\up1(54)) 增强 eq \(□,\s\up1(55)) 减弱 eq \(□,\s\up1(56)) Cs eq \(□,\s\up1(57)) F eq \(□,\s\up1(58)) 金属性 eq \(□,\s\up1(59)) 非金属性
即时自测
1．答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)×
2．答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
3．答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
4．解析：根据短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置可判断X是He，Y是F，W是Cl，Z是S。A项，同周期自左向右非金属性逐渐增强，则W的非金属性比Z的强，错误；B项，W的最高价氧化物对应水化物是高氯酸，属于强酸，正确；C项，同周期自左向右原子半径逐渐减小，则Y的原子半径在同周期主族元素中最小，错误；D项，Z是硫元素，硫元素为第ⅥA族元素，第ⅥA族元素中氧的氢化物稳定性最强，错误。
答案：B
核心素养
例1 【解析】 由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置可知，A只能处在第二周期，而B、C处在第三周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为(x＋8－1)＝x＋7，C的原子序数为(x＋8＋1)＝x＋9，则(x＋7)＋(x＋9)＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl。故选C。
【答案】 C
提升1 解析：A项中1号元素和2号元素不应只隔1列，且1号元素与11号元素之间还应有一横行，故A项错误。B项中4号元素(Be)和13号元素(Al)中间应隔有10列过渡元素，B项错误。C项中10号元素不和15、16号元素在同一周期，且6、32号元素不和10号元素在同一族，C项错误；D项正确。
答案：D
例2 【解析】 丙、丁、戊同周期，原子半径：丙>丁>戊；甲、丙同主族，金属性：甲<丙；氢氧化物碱性：丙>丁>戊；甲、乙同周期，最外层电子数：甲<乙。
【答案】 BC
提升2 解析：由题中所给信息可知，X为H，Y为Si，Z为Na，M为O，R为Cl，根据原子半径和Q的主要化合价为＋3，可知Q为Al。(4)由同周期元素原子半径的递变规律，知rCl答案：(1)第三周期第ⅦA族 互为同位素 (2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (3)Cl bc (4)0.099 0.143 (5)NaAlO2
学考评价
1．解析：第15列中含有氮元素，其氢化物为NH3，是碱性气体；第2列元素为第ⅡA族元素，包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra，均为金属元素；第17列为第ⅦA族，第一种元素为氟，原子序数为9；短周期中能与强碱反应放出H2的金属是铝，在第ⅢA族，D错。
答案：D
2．解析：若Z的核电荷数是Y的两倍，则Z为S元素，Y为O元素，X为N元素，A项错误；若W的核电荷数是Y的两倍，则W为Si元素，X为C元素，Y为N元素，B项错误；由图中位置关系可知，原子半径X>Y，C项错误；非金属性Y>X>W，则最简单氢化物的稳定性：Y>X>W，D项正确。
答案：D
3．解析：aA＋、bB2＋、cC－、dD2－具有相同的电子层结构，说明A、B位于C、D的下一周期，其位置关系可表示为
，故原子序数b>a>c>d，A项正确；原子半径A>B>D>C，B项错误；金属性：A>B，非金属性C>D，C项错误；离子半径D2－>C－>A＋>B2＋，D项正确。
答案：AD
4．解析：在周期表中金属元素和非金属元素交界处最容易找到半导体材料；在过渡元素中寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料；在Cl、S、P、F等非金属元素附近寻找制农药的材料，故选D项。
答案：D
5．解析：Sr与Mg都为ⅡA族且Sr原子序数大于Mg，故碱性Sr(OH)2大于Mg(OH)2，A项错误；As与N同主族，As原子序数大于N，则稳定性NH3>AsH3，B项正确；根据元素周期表可知，C项、D项正确。
答案：A
6．解析：解题时可根据稀有气体2号、10号元素应在周期表的最右端和3号元素在周期表的最左端排除A、B、C三项。
答案：D
7．解析：A、B、C、D均为短周期元素，从四者的相对位置及元素周期表的结构来看，A、C位于第二周期，B、D位于第三周期，若A的原子序数为x，则C为x＋2，B为x＋8＋1。由题意知x＋x＋2＝x＋8＋1，x＝7，所以A、B、C、D的原子序数分别为7、16、9、17，分别为氮、硫、氟、氯。
答案：(1)氮 硫 氟 氯 (2)三 ⅥA (3)Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO
8．解析：元素周期表中0族元素化学性质不活泼。同周期从左到右金属性减弱，非金属性增强，原子半径减小；同主族从上到下金属性增强，非金属性减弱，原子半径增大；故金属性最强的是L(即K)，非金属性最强的是A(即F)，第2周期中原子半径最小的是A(即F)，B、F、C分别是O、Cl、P，P的非金属性最弱，则PH3最不稳定。常温下单质为液态的非金属元素只有溴。周期表中从ⅢB族到ⅡB族的元素都属于过渡元素。
答案：(1)Ar K F Br M
(2)H2O、HCl、PH3 PH3 (3) F定量
递变量
横行
2
从左到右3 递增
纵行
最外层电子数
从上到下4 递增
类别
周期序数
起止元素
包括元
素种数
核外电
子层数
5 周期
1
1H～2He
6
7
2
3Li～10Ne
8
9
3
11Na～18Ar
10
11
12 周期
4
19K～36Kr
13
14
5
37Rb～54Xe
15
16
6
55Cs～86Rn
17
18
7
87Fr～118Og
32
19
ⅠA
…………→
ⅦA
1
2
11
19
1
4
13
6
10
15
16
32
9
16
18
35
x的取值
1/3
1/2
1
2
3
对应的元素
Na
Li
H、Be、Al
C、S
O
甲
乙
丙
丁
戊
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/nm
0.186
0.074
0.099
0.143
主要化合价
－4，＋4
－2
－1，＋7
＋3
其他
阳离子核
外无电子
半导体材料
焰色反应
呈黄色
镁
铝
钙
X
Y
W
Z
2
3
4
11
19
20
2
10
11
17
18
3
10
11
12
19
6
14
32
33
解题步骤
具体内容
第一步：
分析题意
分析题意中的具体信息，提炼出“位—构—性”的相关信息，再向其他方面进行推导
第二步：
紧抓规律
结构与位置互推是解题的基础、性质与位置互推是解题的关键、结构和性质的互推是解题的要素
第三步：
做出判断
根据“位—构—性”的关系，对给出的相应内容做出具体的解答
…
D
C
A
B
…