51元素周期表教案解析版

1第1讲元素周期表考纲要求：1.了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。2.以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3.以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。考点一元素周期表[教材知识层面]1．原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。2．元素周期表的编排原则周期——把电子层数相同的元素按原子序数递增顺序从左到右排列成一横行|族——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从上到下排成一纵行3．元素周期表的结构(1)周期(7个横行，7个周期)：短周期长周期序号1234567元素种数288181832320族元素原子序数21018365486118(2)族(18个纵行，16个族)：主族列121314151617族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族列345671112族ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡBⅧ族第8、9、10，共3个纵行0族第18纵行2[高考考查层面]命题点1元素周期表中的重要元素及应用1．常见的等量关系(1)核外电子层数＝周期序数；(2)主族序数＝最外层电子数＝最高正价；(3)非金属元素：最低负价＝最高正价－8。2．同主族元素的原子序数差的关系(1)位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数；(2)位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第4周期所含元素的种数)。3．同周期ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差的关系周期序数1234567原子序数差无1111112525原因增加了过渡元素增加了过渡元素和镧系或锕系元素4.奇偶关系(1)原子序数是奇数的主族元素，其所在主族序数必为奇数。(2)原子序数是偶数的主族元素，其所在主族序数必为偶数。[典题示例]1．根据中学化学教材中所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是()A．K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等B．L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等C．L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D．M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等【答案】C【解析】L层电子数为偶数时，可能有2、4、6、8，当为2、4、6时，该元素所在族的序数等于L层电子数；当为8时，元素的原子可能存在M层、N层等，其所在族的序数无法确定。2．若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别为m和n，则下列关于m和n的关系不正确的是()A．n＝m＋1B．n＝m＋183C．n＝m＋25D．n＝m＋11【答案】B【解析】对于第一、二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数只相差1，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差11；而对于第六、七周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差25。命题点2利用稀有气体元素的原子序数确定主族元素在周期表中的位置确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。若ΔZ＜0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|若ΔZ＞0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ例如：(1)35号元素(相邻近的是36Kr)，则35－36＝－1，故周期数为4，族序数为8－|－1|＝7，即第4周期第ⅦA族，即溴元素；(2)87号元素(相邻近的是86Rn)，则87－86＝1，故周期数为7，族序数为1，即第7周期第ⅠA族，即钫元素。[典题示例]1．下列说法正确的是()A．原子序数为7的元素的最高化合价为＋4价B．114号元素位于第七周期第ⅣA族C．位于同一主族的甲乙两种元素，甲的原子序数为m，则乙的原子序数可能为m＋4D．位于同一周期的甲乙两种元素，甲位于ⅠA族，原子序数为m，乙位于ⅢA族，则乙原子序数可能为m＋19【答案】B【解析】原子序数为7的元素一定为主族元素，主族元素原子序数为奇数的原子所在的族序数一定为奇数，最高化合价也一定为奇数，A错误；118号元素位于第七周期0族，114号元素位于第七周期第ⅣA族，B正确；同一主族的元素相差2、8、18、32或上述数字间的和，C错误；同一周期第ⅠA族与第ⅢA族之间的差可能为2、12、26，D错误。2．试推算原子序数为6、13、34、53、88、115的元素在周期表中的位置：原子序数613345388115周期族【答案】原子序数613345388115周期二三四五七七族ⅣAⅢAⅥAⅦAⅡAⅤA4【解析】6号元素比Ne(10)少4个电子，有2个电子层，最外层电子数为4，位于第二周期第ⅣA族，13号元素比Ne(10)多3个电子，有3个电子层，最外层电子数为3，位于第三周期第ⅢA族；34号元素比Kr(36)少2个电子，共有4个电子层，最外层电子数为6，位于第四周期第ⅥA族；53号元素比Xe(54)少1个电子，共有5个电子层，最外层电子数为7，位于第五周期第ⅦA族；88号元素比Rn(86)多2个电子，共有7个电子层，最外层电子数为2，位于第七周期第ⅡA族；115号元素比118号元素少3个电子，共有7个电子层，最外层电子数为5，位于第七周期第ⅤA族。[考点达标层面]1．短周期元素X、Y的原子序数相差7，下列有关判断错误的是()A．X和Y可能处于同一周期B．X和Y可能处于相邻周期C．X和Y可能处于同一主族D．X和Y可能处于相邻主族【答案】C【解析】同一主族上下相邻周期元素，其原子序数之差为2、8、18、32，故C错误。2．根据中学化学教材中所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是()A．两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1B．硅位于周期表中金属元素与非金属元素交界处，可做半导体材料C．所有主族元素的最高化合价与它的族序数数值相等D．某元素原子的核电荷数为53，则该元素位于第五周期ⅦA族【答案】C【解析】在短周期里，除第一周期含两种元素外，其余两个周期所含元素都是8种。若两元素原子序数相差8，则不可能在同一周期也不可能相差两个周期，A正确；可在金属元素与非金属元素交界处寻找半导体材料，B正确；氟元素没有正价，C错误；稀有气体元素Xe是54号元素，故核电荷数为53的元素位于第五周期ⅦA族，D正确。考点二元素周期表的应用[考点精析]1．元素周期表中元素的分区52．元素周期表在科研、生产等方面的指导作用(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新材料：半导体材料在金属与非金属分界线附近，如Si、Ge等；农药中常用元素在右上方，如F、Cl、S、P、As等；催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中寻找，如Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。(3)工农业生产：对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。3．元素“位—构—性”之间的关系及应用同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：(1)结构与位置互推：(2)性质与位置互推：熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。6(3)结构与性质互推：①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要原因。②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。(4)周期表中的“序、层”规律和“序、价”规律：“序、层”规律若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。“序、价”规律在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。[专项集训]角度一根据元素位置推断结构、性质1.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。下列说法中，正确的是()A．W的最高价氧化物对应的水化物是强酸B．Y的原子半径在同周期主族元素中最大C．W的非金属性比Z的弱D．Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强【答案】A【解析】根据四种元素在周期表中的相对位置关系，可以推断X为He、Y为F、Z为S、W为Cl。Cl的最高价氧化物对应的水化物HClO4是强酸，A对；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，因此Y的原子半径在同周期主族元素中最小，B错误；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，因此非金属性W＞Z，C错误；S为第ⅥA族元素，第ⅥA族元素中O的气态氢化物最稳定，D错误。2．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍，下列说法中正确的是()7A．X的最常见气态氢化物的水溶液显酸性B．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z强C．Z的单质与氢气反应比Y单质与氢气反应剧烈D．X的原子半径小于Y【答案】B【解析】根据图示元素的位置关系，结合Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍，可以推出Z为S，从而可以确定X为N，Y为O，W为Cl。N的最常见气态氢化物NH3的水溶液显碱性，A错误；非金属性Cl强于S，因此最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4H2SO4，B正确；非金属性O强于S，因此O2与H2反应较S与H2反应剧烈，C错误；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，因此N的原子半径大于O，D错误。角度二根据结构推断位置、性质3．元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是()A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高C．P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强D．元素周期表中位于金属元素和非金属元素分界线附近的元素属于过渡元素【答案】C【解析】元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价只适用于主族元素(O、F除外)，而不适用于副族元素和0族元素，A错误；电子能量越高，在离核越远的区域运动，B错误；P、S、Cl的非金属性依次增强，故P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强，C正确；过渡元素包括副族元素和第Ⅷ族元素，D错误。4．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大，其原子的最外层电子数之和为13。X和Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是()A．X的氢化物溶于水显酸性B．Y的氧化物是离子化合物C．Z的氢化物比H2O稳定D．X和Z的氧化物都具有漂白性【答案】B【解析】由题意知Z原子在第三周期第ⅥA族，为硫，Y是镁，X在第二周期，据X、Y、Z原子的最外层电子数之和为13知，X为氮，NH3的水溶液显碱性，A错误；H2O比H2S稳定，C错误；NO和SO38无漂白性，D错误。角度三根据性质确定位置、结构，再推断性质5．如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是()A．原子半径：ZYXB．气态氢化物的稳定性：RWC．WX3和水反应形成的化合物是离子化合物D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应【答案】D【解析】依据元素化合价规律可知X、Y、Z、W、R分别是氧、钠、铝、硫、氯元素。A项，原子半径NaAlO(或YZX)；B项，气态氢化物的稳定性：HClH2S；C项，SO3(WX3)和水反应生成的H2SO4为共价化合物。6．X、Y、Z、W为四种短周期元素，有关这四种元素的说法中正确的是()元素XYZW原子半径(nm)0.0770.0750.1020.099最高正价或最低负价＋4＋5－2－1A.1molW的单质参加氧化还原反应时转移的电子数一定为2molB．W、X、Y三种元素的最高价氧化物对应水