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(共35張PPT)
第2課時　元素周期表
素養(yǎng)目標
1.能描述元素周期表的編排原則及其結構
2.能根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置
3.體會元素周期表在學習元素化合物知識與科學研究中的重要作用
元素周期表的發(fā)展
1789年，拉瓦錫在《化學概要》中提出第一個元素分類表，此后人們對元素體系的研究不斷深入。
1829年，德國化學家德貝賴納提出了“三素組”的概念，對于探尋元素性質的規(guī)律具有啟發(fā)性。
1867年，俄國化學家門捷列夫在研究中開始觸及到元素進行分類。
1905年，瑞士化學家維爾納制成了現(xiàn)代形式的元素周期表。
1913年，英國物理學家莫塞萊發(fā)現(xiàn)并證明了周期表元素的原子序數(shù)等于原子的核電荷數(shù)。
一、元素周期表
1.元素周期表的發(fā)展歷程
①1867年，擔任教授的他為了系統(tǒng)地講好無機化學課程，正著手著述一本普通化學教科書《化學原理》。
②在著書過程中，他遇到了一個難題，就是該如何用一種合乎邏輯的方式來組織當時已知的63種元素。
③他準備了許多類似撲克牌一樣的卡片，將63種化學元素的名稱及其原子量、氧化物、物理性質、化學性質等分別寫在卡片上。
門捷列夫將得出的結果制成一張表,
這就是人類歷史上
第一張化學元素周期表。
七主七副七周期 0族VIII族鑭錒系
2.原子序數(shù)
(1)含義:按照元素在元素周期表中的順序給元素編號,得到原子序數(shù)。
(2)原子序數(shù)與原子結構的關系
3.編排原則
原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質子數(shù)=核外電子數(shù)
周期數(shù)=電子層數(shù)
主族元素的族序數(shù)=最外層電子數(shù)
4.元素周期表的結構
(1)周期(橫行)
①個數(shù):元素周期表中有 7 個周期。
②特點:每一周期中元素的電子層數(shù)相同。
③分類(3短4長)
短周期:包括一、二、三周期(3短)。
長周期:包括四、五、六、七周期(4長)。
(2)族(縱列)
①個數(shù):元素周期表中有18個縱列,但只有16個族。
②特點:元素周期表中主族元素的族序數(shù)等于其原子的最外層電子數(shù)。
③分類
④常見族的特別名稱
第ⅠA族(除H外):堿金屬元素;
第ⅦA族:鹵族元素;
0族:稀有氣體元素。
元素周期表中從第ⅢB族到第ⅡB族共10個縱行,共68種元素,全部為金屬元素,統(tǒng)稱為過渡元素。
過渡元素
元素周期表小結
元素周期表
編排
橫行：周期
縱族：列
按照核電荷數(shù)（質子數(shù)）由小到大排列
短周期：1、2、3
長周期：4、5、6、7
主族：IA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、VIIA
副族：IB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、VIIB、VIII
0族：稀有氣體
七個周期
16個族
(1)形成化合物的種類最多的元素是哪一族
提示 第ⅣA族。第ⅣA族中的碳元素形成的化合物的種類最多。
(2)元素種類最多的族是第Ⅷ族嗎
提示 不是,是第ⅢB族,共32種元素。
(3)最外層電子數(shù)是2的元素一定在第ⅡA族嗎
提示:不一定。 第ⅡA族的元素最外層一定有2個電子,但最外層有2個電子的元素不一定位于第ⅡA族。如He、Fe。Fe屬于過渡元素。
(4)主族元素是由長周期和短周期元素共同構成的,所以由長周期和短周期元素共同構成的族一定是主族,對嗎
提示 不對,由長周期和短周期元素共同構成的族是主族和0族。
(5)短周期元素中族序數(shù)與周期序數(shù)相同的元素有哪些
提示:三種元素:若族序數(shù)(或周期序數(shù))為1,則為氫;
若族序數(shù)(或周期序數(shù))為2,則為鈹;
若族序數(shù)(或周期序數(shù))為3,則為鋁。
【自我小測】判斷正誤:
(1)核外電子的能量不同,能量高的在離核近的區(qū)域運動。(　　)
(2)第ⅠA族元素全部是金屬元素。(　　)
(3)原子及離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)。(　　)
(4)原子的最外層有1個或2個電子,則可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素。(　　)
(5)原子最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第二周期。(　)
答案 (1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√
下列電子層上的電子能量一定最低的是(　　)
A.K層 B.最外層 C.次外層 D.L層
A
下列是幾種粒子的結構示意圖,有關說法錯誤的是(　　)
A.①和②屬于同種元素 B.②屬于稀有氣體元素
C.①和③屬于同一主族 D.④屬于金屬元素
B
無機化學命名委員會在1989年作出決定,把長式元素周期表原先的主、副族及族號取消,由左到右改為18列。按此規(guī)定,下列說法中錯誤的是(　 )
A.第15列元素的最高價氧化物的化學式是R2O3
B.第1列和第17列元素單質熔、沸點變化趨勢不相同
C.第11列中肯定沒有非金屬元素
D.在18列元素中,第3列的元素種類最多
A
解析 根據(jù)元素周期表的結構可知,第15列元素是第ⅤA族元素,最高正化合價是+5價,所以最高價氧化物的化學式為R2O5,A不正確。第1列除H外都是金屬元素,自上而下單質熔、沸點逐漸降低,第17列元素都是非金屬元素,自上而下單質熔、沸點逐漸升高,B正確。第11列是第ⅠB族元素,全部是金屬元素,C正確。第3列包括鑭系和錒系元素,所以元素種類最多。
下列說法正確的是(　　)
A.同一主族相鄰兩個周期的元素的原子序數(shù)差一定等于上一周期所含元素種數(shù)
B.11號元素為非金屬元素
C.在元素周期表中114號元素的上一周期同一族元素的原子序數(shù)是82
D.目前使用的元素周期表中,最長的周期含36種元素
C
解析 A項,若元素位于元素周期表的左邊第ⅠA族、第ⅡA族,則同一主族相鄰兩個周期的元素的原子序數(shù)差等于上一周期所含元素種數(shù),若位于第ⅢA族到第ⅦA族,則同一主族相鄰兩個周期的元素的原子序數(shù)差等于下一周期所含元素種數(shù),錯誤;B項,11號元素是鈉,為金屬元素,錯誤;C項,在元素周期表中114號元素位于第七周期,該周期排滿應該是32種元素,所以它的上一周期同一族元素的原子序數(shù)是114-32=82,正確;D項,目前使用的元素周期表中,最長的周期含32種元素,錯誤。
【深化拓展】
1.由原子序數(shù)推導元素在周期表中位置的方法
(1)熟記稀有氣體元素的原子序數(shù)
(2)比大小定周期
比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的原子序數(shù)的大小,找出與其相鄰近的兩種0族元素,那么該元素就和原子序數(shù)大的0族元素處于同一周期。
2
10
18
36
54
86
118
第七周期第ⅣA族,為金屬元素
2.由位置推導原子序數(shù)的方法
(1)同周期
周期 原子序數(shù) ⅡA族 ⅢA族
二、三 n
四、五 n
六、七 n
n+1
n+11
n+25
(2)同族
若A、B為同主族元素,A所在周期有m種元素,B所在周期有n種元素,
A在B的上一周期,設A的原子序數(shù)為a。
①若A、B位于第ⅠA族或第ⅡA族,
則B的原子序數(shù)為
②若A、B位于第ⅢA~ⅦA族,
則B的原子序數(shù)為
(a+m)
(a+n)
假設x是第ⅡB族中某元素的原子序數(shù),那么原子序數(shù)為x+1的元素在(　)
A.第ⅢB族 B.第ⅠB族
C.第ⅢA族 D.第ⅡA族
解析 元素周期表中第ⅡB族之后相鄰的族為第ⅢA族,第ⅡB 族某元素原子序數(shù)為x,則原子序數(shù)為x+1的元素位于第ⅢA族,故選C。
C
元素周期表中特殊位置的元素
根據(jù)原子結構、元素周期表的知識及相關已知條件,可推算原子序數(shù),
判斷元素在元素周期表中的位置等。
(1)族序數(shù)等于周期數(shù)的元素:H、Be、Al等。
(2)族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素:C、S。
(3)族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素:O。
(4)周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素:Li、Ca等。
(5)周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素:Na、Ba。
(6)最高正價與最低負價代數(shù)和為零的短周期元素:C、Si。
(7)最高正價是最低負價絕對值3倍的短周期元素:S。
(8)除H外,原子半徑最小的元素:F。
利用“陰上陽下”推斷原子序數(shù)的關系
具有相同電子層結構的離子,如X(n+1)+、Yn+、Z(n+1)-、Mn-的電子層結構相同,在周期表中位置關系為
則它們的原子序數(shù)關系為
… Z M
Y X …
X>Y>M>Z
(1)W的簡單離子的結構示意圖為　　　　　　,
Y元素在元素周期表中的位置是　　　　。
(2)寫出實驗室制W元素單質的離子方程式:　　　　　　　　　　。
X、Y、Z、W是元素周期表中的短周期元素,它們的相對位置如下表所示,其中X、Y均能形成10電子的氫化物,Z的原子序數(shù)是Y的2倍。
X Y
Z W
(1) 第二周期第ⅥA族
(2)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z為短周期主族元素,W與X的最高正化合價之和為8。下列說法錯誤的是(　　)
A.Z的最高正化合價是+5價
B.常溫常壓下,Y單質為固態(tài)
C.W氣態(tài)氫化物水溶液顯堿性
D.X的最高價氧化物的水化物是強堿
W
X Y Z
D
短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如圖所示。已知B、C兩元素的原子序數(shù)之和是A元素的4倍,則A、B、C是(　　)
A.Be、Na、Al
B.B、Mg、Si
C.O、P、Cl
D.C、Al、P
解析 短周期元素A、B、C,設A的原子序數(shù)為m,則B、C的原子序數(shù)分別為m+8-1和m+8+1,由題意知(m+8-1)+(m+8+1)=4m,則m=8,故選C。
C
A、B、C、D為短周期元素,在元素周期表中所處的位置如圖所示,A、C兩元素的原子核外電子數(shù)之和等于B元素原子的質子數(shù)。
(1)寫出A元素的名稱:　　　。
(2)B位于周期表中第　　　周期第　　　族。
(3)C的原子結構示意圖為　　　。
(4)D的單質與水反應的化學方程式為　 。
(1)氮　(2)三　ⅥA　
(3) (4)Cl2+H2O = HCl+HClO
X、Y、Z是周期表中相鄰的三種短周期元素,X和Y同周期,Y和Z同主族。三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為17,核內質子數(shù)之和為31,則X、Y、Z分別為(　　)
A.Mg、Al、S B.Li、Be、Mg
C.N、O、S D.P、S、O
C

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