2015-2016学年高中化学第一章物质结构元素周期律学案新人教版必修2

1第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表【目标导学】1．了解元素周期表的结构，能描述元素在周期表中的位置。2．了解碱金属、卤族元素在周期表中的位置及原子结构特点，了解原子结构与元素性质的关系。3．知道元素、核素的涵义。知识点一元素周期表[基础梳理]一、元素周期表的发展1．第一张元素周期表2．元素周期表的演变(1)演变：随着科学发展，元素周期表中为未知元素留下的空位先后被填满。(2)排序依据：由相对原子质量改为原子的核电荷数。二、现行元素周期表1．原子序数(1)定义：按照元素在周期表中的顺序给元素编号。(2)原子序数与原子结构的关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。2．编排原则3．元素周期表的结构(1)周期2①概念：具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一横行，叫做一个周期。②与原子结构的关系：周期的序数就是该周期元素原子具有的电子层数。③分类：(2)族①概念：把不同横行中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成纵行。②与原子结构的关系：元素周期表中主族元素的族序数等于其最外层电子数。③分类：④常见族的别称：族别称第ⅠA族(除H外)碱金属元素续表族别称第ⅦA族卤族元素0族稀有气体元素第ⅢB～ⅡB族过渡元素第六周期第ⅢB族镧系元素第七周期第ⅢB族锕系元素[牛刀小试]1．判断正误(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)一个横行即是一个周期，一个纵行即是一个族。()(4)每一周期都是碱金属元素开始，稀有气体元素结束。()3(5)短周期元素中，最外层电子数是2的元素一定是第ⅡA族元素。()答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2．元素周期表中每格有如下信息，它们分别指的是什么？答案：①原子序数②元素符号③元素名称④相对原子质量3．1869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ⅢB族B．元素周期表有18个族C．第ⅠA族的元素全部是金属元素D．短周期是指第一、二、三、四周期解析：选A第ⅢB族中包含镧系与锕系元素，共有32种元素，A项正确；元素周期表中共有18个纵行，16个族，B项错误；第ⅠA族中H为非金属元素，C项错误；短周期包括第一、二、三周期，D项错误。4．X、Y、Z是短周期的三种元素，它们在周期表中的位置如图所示：XYZ请回答：(1)X元素的名称是________。(2)Y元素的原子序数是________，它所在的周期数是________。(3)Z在元素周期表中的位置是__________________。解析：短周期为一至三周期。故X为第一周期的氦元素，Y为第二周期的氟元素，Z为第三周期第ⅥA族的硫元素。答案：(1)氦(2)9二(3)第三周期第ⅥA族问题一元素周期表的结构[讲重点]4[特别提醒](1)一个周期一定是一个横行，但一个族不一定只有一个纵行(第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵行)。(2)同一主族的元素一定具有相同的最外层电子数，但具有相同的最外层电子数的元素不一定在同一族。[举典例]例题1下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数)，其中正确的是()5[解析]A项中2号元素应该位于周期表的最后一列，错误；B项中2号、3号、4号不应该在同一周期，因为第一周期有两种元素H和He，错误；C项中6号、12号和24号元素不应在同一主族，因为相邻周期主族之差为2、8、8、18、18、32等，不存在相差6或12的情况，错误；D项完全符合元素周期表的排列规则。[答案]D同主族相邻元素的原子序数之差相邻的周期数族序数同主族及0族上下相邻元素原子序数差2、3ⅠA～ⅦA族及0族83、4ⅠA～ⅡA族8ⅢA～ⅦA族及0族184、5ⅠA～ⅦA族及0族185、6ⅠA～ⅡA族18ⅢA～ⅦA族及0族326、7ⅠA～ⅡA族32问题二根据原子序数确定元素位置的方法[讲重点]1．稀有气体定位法(1)稀有气体元素及其信息稀有气体元素HeNeArKrXeRn周期数一二三四五六原子序数21018365486(2)方法①比大小定周期6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，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。②求差值定族数a．元素的原子序数比邻近的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族。b．元素的原子序数比邻近的0族元素少1、2、3、4、5，则该元素处在与0族元素同周期的第ⅦA、ⅥA、ⅤA、ⅣA、ⅢA族。c．若差其他数，则由相应差数找出相应的族。2．原子序数差法(1)同周期相邻主族元素原子序数差①非第ⅡA族和第ⅢA族同周期相邻元素原子序数差为1。②同周期第ⅢA族与第ⅡA族元素原子序数差从第二周期到第六周期分别依次为1,1,11,11,25。(2)同主族及0族上下相邻元素原子序数差①若为第ⅠA、ⅡA族元素：相差上一周期全部元素种数。②若为第ⅢA～ⅦA族、0族元素：相差下一周期全部元素种数。(3)确定该元素在周期表中的位置，形式为“第几周期第几族”，要注意分清主族、副族、0族、Ⅷ族。[特别提醒]特殊位置元素原子序数之间的关系(1)“┳”型、“┻”型元素原子序数之间的规律直接相邻的“┳”型元素原子序数的关系如图1所示，直接相邻的“┻”型元素原子序数的关系如图2所示。(2)“╋”型元素原子序数之间的规律第ⅢA族→0族区域内满足“╋”型元素的原子序数的关系，如下图所示。[举典例]例题2下列说法正确的是()A．原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族B．D－核外有36个电子，则元素D位于第四周期第ⅦA族C．位于同一主族相邻的甲、乙两种元素，甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能为x＋4D．位于同一周期的甲、乙两种元素，甲位于第ⅠA族，原子序数为x，乙位于第ⅢA族，则乙原子序数可能为x＋19[解析]氢和锂两种元素的原子序数之差为2，却同位于第ⅠA族，A错误；简单阴离子的核外电子与同周期的稀有气体相同，D－核外有36个电子，即与第4周期的0族元素Kr处7于同一周期，且D比Kr少一个电子，即在第ⅦA族，B正确；甲、乙同主族，若甲的原子序数为x，则根据元素周期表结构可知乙的原子序数可能为x＋2或x＋8或x＋18或x＋32，C错误；同一周期的第ⅠA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差分为三种情况：①第二、三周期为2；②第四、五周期为2＋10；③第六、七周期为2＋24，D错误。[答案]B稀有气体定位法使用时的解题技巧只要牢记稀有气体元素的原子序数、相应的周期序数以及元素周期表中各纵行和族序数的关系，即可确定主族元素的位置，如86号氡位于第六周期0族，88号元素，88－86＝2，则该元素位于第七周期第ⅡA族；再如84号元素，84－86＝－2，则8－|－2|＝6，则84号元素位于第六周期第ⅥA族。题组一元素周期表的结构1．下列叙述不能作为元素周期表中元素排列顺序依据的是()A．原子的核电荷数B．原子的中子数C．原子的质子数D．原子的核外电子数解析：选B元素周期表中元素是按照原子序数由小到大的顺序排列的，而在原子中，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，但是不一定等于中子数，所以不能用原子的中子数作为元素周期表中元素排列顺序的依据。2．下列说法中，错误的是()A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数B．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素C．除He外的稀有气体元素原子的最外层电子数都是8D．第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着10个纵行解析：选A本题考查的是元素周期表的结构，应特别注意族的排列顺序。简单的阴离子如F－、Cl－及相应原子F、Cl的核外电子层数等于元素所在的周期序数，但像Na＋、Mg2＋、Al3＋等阳离子的核外电子层数等于元素所在周期的上一周期的周期序数，A项错误；从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵行的元素全部都是金属元素，B项正确；除He的最外层有2个电子外，其他稀有气体元素原子的最外层电子数都是8，C项正确；第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着7个副族和1个第Ⅷ族(3个纵行)共10个纵行，D项正确。3．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________，属于主族元素的有________；g元素8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，请在右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。(4)元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根据元素周期表的结构可知，第一周期有2种元素，第二、三周期有8种元素，分列于第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，可确定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。(4)元素原子结构与元素在元素周期表中的位置关系为：①元素所在周期序数等于其原子的电子层数，元素所在的主族序数等于其原子的最外层电子数。②同一周期元素原子的电子层数相同，同一主族元素原子的最外层电子数相同。答案：(1)(2)a、b、c、d、e、f、ga、b、c、d、e、f三0四ⅡB(3)三ⅥA16S硫32(4)元素的主族序数即为其原子的最外层电子数，元素的周期序数即为原子核外的电子层数题组二同主族(或同周期)相邻元素原子序数的关系4．[双选]下列说法正确的是()A．相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差都相同B．同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数之差都相同C．第一周期、第ⅦA族和0族的元素都是非金属元素D．若发现了115号元素，则该元素肯定位于第七周期第ⅤA族解析：选C、D由于相邻周期所容纳的元素数目不一定相同，因此相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差不一定相同，A错误；同周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数可相差1、11或25，B错误；第一周期、第ⅦA族和0族的元素都是非金属元素，C正确；115号元素在118号元素左侧第3列，即第七周期第ⅤA族，D正确。5．甲、乙是元素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本题考查同主族相邻元素的原子序数之差。根据每一周期所含元素种数：2,8,8,18,18,32……同一主族相邻元素原子序数之差：若在第ⅠA、ⅡA族应是上一周期元素种数，若在第ⅢA～ⅦA族应为下一周期元素种数。所以同主族相邻元素原子序数之差可能为2、8、18、32，显然选B项。6．如图所示是元素周期表中的一部分，图中数字为原子序数，其中M的原子序数为37的是()9解析：选BM的原子序数为37，则M为第五周期第ⅠA族元素，则同主族相邻元素的原子序数为19,55。题组三元素的推断7．某元素的原子最外层有2个电子，则该元素是()A．金属元素B．稀有气体元素C．第ⅡA族元素D．以上叙述都可能解析：选D原子最外层有2个电子，该元素可能是He元素、第ⅡA族元素或者是过渡金属元素，D正确。8．原子序数为83的元素位于：①第五周期；②第六周期；③第ⅣA族；④第ⅤA族；⑤第ⅡB族，其中正确的组合是()A．①④B．②③C．②④D．①⑤解析：选C根据与该元素原子序数最接近的0族元素的位置来确定。与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡，83号元素比氡的原子序