2020化学新素养同步人教必修二讲义素养练第1章第1节第1课时元素周期表解析

第一节元素周期表第1课时元素周期表学习目标核心素养建构1.了解元素周期表的发展历程。2．了解元素周期表的编排原则及结构。3．能描述元素在元素周期表中的位置。[知识梳理]一、元素周期表的发展历程和编排原则1．发展历程2．编排原则二、元素周期表的结构1．元素周期表的结构2．常见族的特别名称第ⅠA族(除氢)：碱金属元素；第ⅦA族：卤族元素；0族：稀有气体元素。【自主思考】1．短周期元素中族序数与周期数相同的元素有哪些？提示短周期中族序数与周期数相同的有三种元素：若族序数(或周期数)为1，则为氢；若族序数(或周期数)为2，则为铍；若族序数(或周期数)为3，则为铝。2．在元素周期表中每一纵行的元素的原子的最外层电子数都相同，这种说法对吗？提示这个说法不正确。He元素的原子最外层电子数为2，不是排在ⅡA族，而排在0族(其他元素的原子最外层电子数为8)。[效果自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)现行元素周期表的编排依据是相对原子质量()(2)一个横行即是一个周期，一个纵行即是一个族()(3)最外层电子数相同的元素一定是同族元素()(4)每一周期都是碱金属元素开始，稀有气体元素结束()答案(1)×(2)×(3)×(4)×2．观察元素周期表，确认每一纵行各代表哪一族，如：按从左到右的顺序排列，第3纵行是第________族，第15纵行是第________族，第9纵行是第________族，ⅤB族在第________纵行，ⅢA族处于第________纵行等。答案ⅢBⅤAⅧ5133．将下列元素或原子序数所对应的位置用短线连接起来。①Ca．第二周期第ⅥA族②Ob．第三周期第ⅦA族③13c．第二周期第ⅣA族④17d．第三周期第ⅢA族答案①—c②—a③—d④—b探究一、周期表的结构【合作交流】1．为什么将Li、Na、K等元素编在元素周期表的同一个主族？提示最外层电子数相同的主族元素属于同一主族。2．元素周期表中所含元素种类最多的是哪一个族？提示因ⅢB族中含有镧系和锕系元素，元素种类最多。3．同一周期的第ⅠA族、第ⅢA族的两种元素的原子序数相差多少？提示二,三周期时，相差2；四,五周期时，相差12；六,七周期时，相差26。【点拨提升】1．元素周期表的结构周期短周期第一周期2种元素电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左第二周期8种元素第三周期8种元素长周期第四周期18种元素到右排成横行，形成周期第五周期18种元素第六周期32种元素第七周期32种元素周期序数＝该周期元素的电子层数族主族ⅠA～ⅦA族由长周期和短周期元素共同构成不同横行中原子最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序自上而下排成纵行，形成族0族第18纵行的元素副族ⅠB～ⅦB族只由长周期元素构成Ⅷ族有三列元素(8、9、10三个纵行)主族序数＝该元素的最外层电子数2.元素周期表中的几个特殊区域(1)过渡元素：元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵行，均为过渡元素，这些元素都是金属元素，又被称为过渡金属元素。(2)镧系元素：元素周期表中，第六周期第ⅢB族中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素统称为镧系元素，它们的化学性质相似。(3)锕系元素：元素周期表中，第七周期第ⅢB族中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素统称为锕系元素，它们的化学性质相似。【典题例证1】下列关于元素周期表的说法正确的是()A．元素周期表中一共有16个纵行B．除零族元素外，非金属元素全都是主族元素C．同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数之差不可能为25D．同主族上下相邻两种元素的原子序数之差不可能为32解析元素周期表中一共有18个纵行，其中8、9、10三个纵行为第Ⅷ族，即共有16个族，A错误；除零族元素外非金属元素全都是主族元素，B正确；若是相同短周期中第ⅡA、ⅢA族元素的原子序数差为1；第四、五周期中由于中间有副族和第Ⅷ族元素存在，故同周期第ⅡA族、第ⅢA族原子序数差为11；第六周期，其中由于有镧系元素的存在，两者相差25，C错误；一、二、三、四、五、六周期元素种数分别为2、8、8、18、18、32，且相邻周期同主族元素原子序数差等于上一周期的元素种数，故相邻的同一主族元素的核外电子数之差为8或18或32，D错误。答案B【学以致用1】下列关于元素周期表的叙述中不正确的是()A.周期表中的第Ⅷ族属于副族B.第ⅠA族元素原子最外层只有一个电子C.第ⅡA族中无非金属元素D.金属元素的种类比非金属元素多解析第Ⅷ族属于单独的一个族，不属于副族，A错误；第ⅠA族元素原子最外层只有一个电子，B正确；第ⅡA族是碱土金属元素，其中无非金属元素，C正确；元素周期表中大部分是金属元素，金属元素的种类比非金属元素多，D正确。答案A探究二、原子序数和元素位置的相互推导【合作交流】1．原子序数为42的元素，因为36＜42＜54，故其在第五周期，这种推断方法正确吗？提示正确。因为该元素原子序数大于0族元素氪的原子序数(36)，而小于氙的原子序数(54)，故该元素位于氪的下一周期或与氙同一周期，即第五周期；42与36接近，有42－36＝6，故该元素位于第五周期第6列，即第ⅥB族。2．原子序数为34的元素，因为36－34＝2，故其在第ⅥA族，这种推断方法正确吗？提示正确。36号元素为0族，向左数两行即为ⅥA族。3．已知第六周期稀有气体的原子序数是86，则第82号元素在周期表的位置是________。提示第六周期第ⅣA族。【点拨提升】1．元素推断中常利用的“四种关系”(1)等量关系：①核外电子层数＝周期数。②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|。(2)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。(3)同周期相邻主族元素的原子序数差的关系：①同周期相邻主族元素的原子序数之差一般为1。②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数的差值取决于它们所在的周期数，具体如下：周期数第二或第三周期第四或第五周期第六或第七周期差值11125(4)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族、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素的种数。②位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA族～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素的种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。2．据原子序数确定元素位置的方法——稀有气体定位法(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①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。②若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅦA～ⅢA族。③若差为其他数，则由相应差值找出相应的族。【典题例证2】下列选项各截取了元素周期表的一部分，图中数字为原子序数，其中M的原子序数为37的是()解析M的原子序数为37，其位于元素周期表中第五周期ⅠA族。A项，17号、53号元素均为第ⅦA族元素，图中M为稀有气体元素Kr，故A项错误；B项，19号、55号元素均处于第ⅠA族，则M应处于第ⅡA族，故B项错误；C项，20、56号元素均处于第ⅡA族，20号元素为钙元素，处于第四周期第ⅡA族，则M处于第五周期第ⅠA族，故C项正确；D项，26号、28号元素为第Ⅷ族元素，图中M处于第Ⅷ族，故D项错误。答案C【学以致用2】俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是()A．115号元素在第六周期B．113号元素在第七周期ⅢA族C．115号和113号元素都是非金属元素D．镅元素和115号元素不在同一周期解析95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期；115号比118号原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。答案B1．关于现行元素周期表的说法正确的是()A．元素周期表有8个主族B．元素周期表有7个周期C．短周期是指第一、二周期D．第ⅠA族的元素全部是金属元素解析元素周期表有7个主族，7个周期，A错误，B正确；短周期指第一、二、三周期，C错误；第ⅠA族包括碱金属元素和氢元素，D错误。答案B2．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的元素是主族元素解析A项，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项错误；B项，同一主族元素原子最外层的电子数目均相同，B项错误；C项，同一主族元素的化学性质相似而不是相同，C项错误。答案D3.有短周期元素A、B、C，其中A、B同周期，B、C同主族，且最外层电子数之和为17，核电荷数之和为31，则A、B、C为()A.C、N、SiB.N、P、OC.N、O、SD.C、Si、S解析31－17＝14，因此三者的内层电子数之和为14，即A、B是次外层电子数为2的第2周期元素，C是次外层电子数为8的第3周期元素。再根据B、C同主族，最外层电子数之和为17，即可选出正确选项。答案C4．元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如下图所示。下列叙述不正确的是()A．C的原子序数比B的原子序数大1B．原子结构示意图为的元素，与C位于同一周期C．B的原子与D的原子最外层电子数相等D．原子结构示意图为的元素，与B位于同一主族解析根据元素周期表的结构分析题图可知，它的更具体的内容如下所示：B是第一周期的最后一种元素，C是第二周期的第一种元素，则C的原子序数比B的原子序数大1，A项正确；原子结构示意图为的元素的原子序数是8，第二周期元素从左到右原子序数为3～10，则原子序数为8的元素与C位于同一周期，B项正确；B是2号元素，原子核外有1个电子层、2个电子，D是12号元素，原子结构示意图为，C项正确；原子结构示意图为的元素是10号元素，也是第二周期的最后一种元素，与B同族，但该族是0族而不是主族，D项不正确。答案D5．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)表中所列元素中：属于短周期元素的有________________________________________________________（填字母，下同）；属于主族元素的有__________________________________________________________；e元素在元素周期表中的位置是第__________周期第__________族。(2)下列__________组元素的单质可能都是电的良导体。A．a，c，hB．b，g，kC．c，g，lD．d，e，f解析熟记元素周期表的结构是解决这一类习题的关键。对元素周期表中常见元素的名称和元素符号及其位置要熟练掌握，利用元素周期表推断元素是高考的热点之一。答案(1)b、h、j、a、c、f、i、l、ma、b、c、d、f、h、g、i、j、k、l四ⅣB(2)AD课时作业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族的所有元素解析第一周期没有金属元素，A项错误；第二、三周期均有8种元素，第六周期有32种元素，B项错误；副族元素都是金属元素，C项正确；碱金属元素是指ⅠA族中除氢以外的所有元素，D项错误。答案C2.若把周期表原先的主、副族号取消，由左到右按原顺序编为18纵行。如碱金属为第1纵行，稀有气体为第18纵行，按这个规定，下列说法不正确的是()A.计算机芯片的组成元素位于第14纵行B.第10纵行元素全部是金属元素C.第18纵行元素单质全部是气体D.只有第2纵行元素的原子最