資源簡介

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第1章　原子結構　元素周期律
第2節　元素周期律和元素周期表
第2課時　元素周期表
核心素養 學業要求
1.能從原子結構的角度理解元素周期表的編排原則，能進行元素在周期表中的位置與原子結構之間的相互推導，提升微觀探析能力。2.了解元素周期表的發展歷程及現行元素周期表的結構，培養嚴謹、求實的科學態度。 1.知道元素周期表的結構及周期、族等概念。
2.了解ⅡA族元素、ⅤA族元素、過渡元素的原子結構特點及其性質的相似性。
3.了解常見金屬元素的焰色，會根據焰色試驗判斷某種元素的存在。
學生自主學習
01
課時作業
03
目錄
CONTENTS
課堂互動探究
02
學生自主學習
一、元素周期表
1．元素周期表與元素周期律的關系：元素周期表是按照___________排成的，是____________的具體表現形式。
2．元素周期表中的元素信息
元素周期律
元素周期律
原子序數
元素符號
元素名稱
相對原子質量
3．編排原則
(1)周期：把電子層數相同的元素按_____________遞增的順序從左到右排列成一橫行。
(2)族：把不同橫行中_______________相等的元素，按_________遞增的順序從上到下排成一縱列。
最外層電子數
最外層電子數
電子層數
周期分類 短周期 ___周期
周期序數 1 2 3 4 5 6 7
元素種類 ___ ___ ___ ___ 18 32 32
周期序數與原子結構的關系 周期序數＝_________
4．元素周期表的結構
(1)周期(三短四長)
長
2
8
8
18
電子層數
7
A
長周期
短周期
B
長
8、9、10
最外層電子數
元素名稱 鈹 鎂 鈣 鍶 鋇 鐳
元素符號 Be Mg Ca Sr Ba Ra
原子 結構 電子層數 2 3 4 5 6 7
最外層電子數 均是____個
二、元素周期表中的部分重要元素和焰色試驗
1．堿土金屬元素——ⅡA族元素
2
焰色 — — 磚紅 洋紅 黃綠 —
存在形態 都是_______
物理性質 單質都呈______色，而且具有良好的導電性
化學性質 單質呈強還原性，易____________達到穩定結構
用途 鈣、鍶、鋇的化合物可用于制造焰火
化合態
亮白
失去2個電子
2.氮族元素——ⅤA族元素
(1)氮族元素：包括_____________________等元素。這些元素原子的最外層都有5個電子，所以它們在最高價氧化物中的化合價是______價。
(2)氮族元素中，氮和磷是典型的非金屬元素；砷雖然是非金屬元素，但已表現出一些金屬元素的性質，如單質砷具有金屬光澤；銻、鉍則是金屬元素；115號元素鏌是人工合成的放射性元素。
N、P、As、Sb、Bi、Mc
＋5
3．過渡元素：元素周期表中的第________列元素稱為過渡元素。
(1)過渡元素都是_____元素，包括所有_____________元素。
(2)過渡金屬的主要性質
①大部分單質堅硬、有光澤， ________等單質具有獨特的色澤。
②所有單質都具有良好的________。
③多數單質性質穩定，與空氣和水反應緩慢或根本不能反應。
4．焰色試驗：多種_______________在灼燒時能使火焰呈現特殊的顏色，如鈉：_____色，鉀：______色(透過藍色鈷玻璃)。
3～12
金屬
副族和Ⅷ族
金、銅
導電性
金屬或其化合物
黃
淺紫
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
(1)原子序數之差為2的兩種元素不可能位于同一主族。(　　)
(2)元素周期表中Ⅷ族元素種類最多。(　　)
(3)同周期相鄰主族元素的原子序數之差都為1。(　　)
(4)元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據同一格，它們互為同位素。(　　)
(5)利用焰色試驗可以區分氯化鈉晶體和碳酸鈉晶體。(　　)
(6)元素周期表中從ⅢB族到ⅡB族10個縱列的元素都是金屬元素。(　　)
(7)過渡金屬元素的單質比較穩定，都不能與水或鹽酸反應。(　　)
×
√
×
×
×
×
×
2．在元素周期表中，第1、2、3、4周期元素的數目分別是(　　)
A．2、8、8、18 B．2、8、18、18
C．2、18、18、18 D．2、8、18、32
3．原子序數為15的元素磷，在周期表中的位置為(　　)
A．第2周期ⅤA族 B．第3周期ⅣA族
C．第3周期ⅥA族 D．第3周期ⅤA族
4．下列有關說法正確的是(　　)
A．第3周期的元素的原子核外都有三個電子層
B．過渡元素就是副族元素
C．氟、氯、氧、氮四種元素都是第ⅦA族的元素
D．原子的最外層有兩個電子的元素都在第ⅡA族
5．某主族元素原子結構示意圖為 ，則該元素位于元素周期表的(　　)
A．第6周期第ⅣA族
B．第4周期第ⅣA族
C．第6周期第ⅤA族
D．第4周期第ⅥA族
課堂互動探究
探究一　元素周期表的結構
1．元素周期表的結構
2．元素周期表中的特例
(1)第ⅠA族元素中，除氫元素外，均是堿金屬元素，則第ⅠA族元素不全是金屬元素。
(2)鑭系、錒系均包括15種元素，且都位于第ⅢB族，故第ⅢB族元素種類最多。
(3)第3～12列的元素統稱為過渡元素，因其全部為金屬元素，所以通常也稱作過渡金屬。
(4)第ⅣA族元素所形成的化合物種類最多，因為碳元素所形成的有機物數量巨大。
1．下列關于元素周期表的敘述正確的是(　　)
A．周期表是按各元素的相對原子質量遞增的順序從左至右排列的
B．同族元素的最外層電子數一定相同
C．同周期元素的電子層數相同
D．每一周期的元素都是從堿金屬開始，以稀有氣體結束
解析　周期表是按各元素的原子序數從小到大的順序排列的，A錯誤；同族元素的最外層電子數不一定相同，如對于0族元素而言，最外層電子數則可能是2、8，B錯誤；第1周期起始元素為氫元素，為非金屬，D錯誤。
答案：
(2)表中所列元素中，屬于短周期元素的有__________________________(填元素符號，下同)，屬于主族元素的有_____________________；g元素位于第______周期________族；i元素位于第________周期________族。
(3)元素f是第________周期________族元素，請在下邊方框中按氦元素的式樣寫出該元素的原子序數、元素符號、元素名稱、相對原子質量。
H、C、Na、Mg、Al、S、Ar
H、C、Na、Mg、Al、S
3
0
4
ⅡB
3
ⅥA
答案：
探究二　元素在周期表中位置的確定與焰色試驗
1．由原子序數確定元素在周期表中的位置
(1)原子結構示意圖法
推斷根據：周期數＝原子電子層數，主族序數＝原子最外層電子數。
適用范圍：主族元素，適合原子序數較小的元素位置推斷。
(2)0族定位法
①0族元素原子序數與周期序數
②比大小，定周期；求差值，定族數
若某元素原子序數比最鄰近的0族元素的原子序數多1或2，則該元素處于相鄰近0族元素下一周期的ⅠA族或ⅡA族，如元素87X，87－86＝1，則X在第7周期ⅠA族；若某元素原子序數比最鄰近的0族元素的原子序數少1～5時，則該元素處于相鄰近0族元素所在周期的ⅦA～ⅢA 族，如84X應在第6周期ⅥA族。
稀有氣體元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og
周期序數 1 2 3 4 5 6 7
原子序數 2 10 18 36 54 86 118
2．焰色試驗
(1)焰色試驗的操作步驟
(2)注意
①焰色試驗是金屬元素特有的性質，屬于物理變化，與元素存在的狀態無關。
②觀察K的焰色時要透過藍色鈷玻璃，以濾去黃光，排除Na元素的干擾。
解有關元素序差關系類型題的方法
1．確定元素的位置
首先根據題目信息確定元素在周期表中的位置關系，然后利用元素周期表中存在的序差關系規律解決問題。
2．靈活運用規律
(1)同周期不同主族元素的原子序數差的關系
①短周期元素的原子序數差＝族序數差。
②兩種元素分布在過渡元素同側時，原子序數差＝族序數差；兩種元素分布在過渡元素兩側時，第4或第5周期元素的原子序數差＝族序數差＋10，第6、7周期元素的原子序數差＝族序數差＋24。
(2)同主族相鄰周期元素的原子序數差的關系
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的原子序數為a。
①若A、B位于ⅠA族或ⅡA族(位于過渡元素左邊的元素)，則B的原子序數為(a＋m)。
②若A、B位于ⅢA～ⅦA族(位于過渡元素右邊的元素)，則B的原子序數為(a＋n)。
3．114號元素(289Fl)半衰期達30秒。相比之下，289Fl是超鈾元素中異乎尋常的長壽核素。下列關于該元素的說法中不正確的是(　　)
A．該元素為放射性元素
B．該元素屬于過渡元素
C．該元素位于第7周期ⅣA族
D．該元素的主要化合價有＋4、＋2
4．下列關于K2CO3焰色試驗的操作不正確的是(　　)
A．用稀鹽酸沖洗鉑絲
B．把稀鹽酸沖洗過的鉑絲在酒精燈外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同
C．用紅熱的鉑絲蘸取K2CO3固體，在火焰上灼燒
D．直接觀察K2CO3焰色是否呈淺紫色
本課小結
課時作業
一、選擇題(每小題只有1個選項符合題意)
1．下列關于元素周期表的說法正確的是(　　)
A．元素周期表是按照元素的相對原子質量大小排列而成的
B．元素周期表有7個橫行，即7個周期；有18個縱列，即18個族
C．凡是位于元素周期表中同一周期的元素，都是按從左到右的順序原子最外層電子數由1遞增到8
D．凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都是按從上到下的順序電子層數逐漸增多
解析　元素周期表是按照元素原子序數遞增的順序排列而成的，A錯誤；元素周期表有7個橫行，即7個周期，18個縱列，但只有16個族(其中Ⅷ族有3個縱列)，B錯誤；凡是位于元素周期表中同一周期的元素，電子層數均相同，短周期中第2、3周期的元素按從左到右的順序原子最外層電子數由1遞增到8，但第1周期和長周期元素不符合此規律，C錯誤。
2．在元素周期表中，鉑的表示如圖所示，下列對圖示解讀正確的是(　　)
A．鉑是非金屬元素，在常溫下呈固態
B．“78”是鉑的原子序數
C．“195.1”是鉑的質量數
D．鉑的名稱為Pt
3．某主族元素在元素周期表中的位置，取決于該元素原子的(　　)
A．相對原子質量和核電荷數
B．電子層數和核內中子數
C．電子層數和最外層電子數
D．金屬性和非金屬性的強弱
4．下列有關焰色試驗及其應用的說法中錯誤的是 (　　)
A．焰色試驗是物理變化
B．“焰色”屬于對應元素化合物的性質
C．利用焰色試驗確定NaCl中是否含有KCl時必須使用藍色的鈷玻璃
D．煙花燃放中發出的“五光十色”與焰色試驗有關
5．下列不屬于過渡元素的通性的是(　　)
A．單質具有還原性
B．單質比較穩定，有的不能與空氣和水反應
C．單質都有良好的導電性
D．單質都有很低的熔點和較小的硬度
解析　在過渡元素的單質中，只有汞在常溫常壓下呈液態，其他的都有較高(或很高)的熔點，較大(或很大)的硬度。
6．某元素的離子結構示意圖為 ，該元素在周期表中的位置是(　　)
A．第5周期0族 B．第6周期ⅠB族
C．第5周期ⅦA族 D．第6周期ⅠA族
解析　由該離子的核外電子數和質子數可知該離子為＋1價陽離子，故其原子結構示意圖為　　　　　 ，應位于第6周期ⅠA族。
7．將元素周期表原先的主、副族的族號取消，從左往右改為18列，堿金屬元素為第1列，稀有氣體元素為第18列，按這個規定，下列說法不正確的是(　　)
A．不只是第2列元素的原子最外層有2個電子
B．第3～12列元素全為金屬元素
C．第3列元素種類最多
D．第15、16、17列元素都是非金屬元素
解析　第15、16、17列元素不都是非金屬元素，例如第15列的銻是金屬元素，D錯誤。
8．已知A為ⅡA族的元素，B為ⅢA族的元素，它們的原子序數分別為x和y，且A、B為同一周期元素，下列關系式錯誤的是(　　)
A．y＝x＋1 B．y＝x＋11
C．y＝x＋25 D．y＝x＋10
解析　短周期中，同周期ⅡA族、ⅢA族元素原子序數相差1；第4、5周期中，由于副族元素的存在，同周期ⅡA族、ⅢA族元素的原子序數相差11；第6、7周期中，由于鑭系、錒系元素的存在，同周期ⅡA族、ⅢA族元素的原子序數相差25，A、B、C正確，D錯誤。
9．下列各表為元素周期表中的一部分，表中數字為原子序數，其中M的原子序數為36的是(　　)
解析　M的原子序數為36，則M為Kr，應位于元素周期表中第4周期0族，其同族上一周期元素為Ar，下一周期元素為Xe。Ar為18號元素，左側為17號元素，Xe為54號元素，左側為53號元素，D正確。
10．如圖是元素周期表的一部分，下列說法中正確的是(　　)
A.元素①位于第2周期ⅥA族
B．①②③元素原子最外層電子數之和為24
C．④的原子序數比②的大8
D．元素的最高正化合價：③＝⑤
解析　由元素周期表可知，①是N，②是O，③是F，④是S，⑤是Cl。N位于ⅤA族，②④位于ⅥA族，原子序數相差8，N、O、F最外層電子數之和為18，F元素無正價。
11．我國的納米基礎研究能力已躋身于世界前列，例如曾制得一種合成納米材料，其化學式為RN。已知該化合物中的Rn＋核外有28個電子。則R元素位于元素周期表的(　　)
A．第3周期ⅤA族 B．第4周期ⅤA族
C．第5周期ⅢA族 D．第4周期ⅢA族
解析　化合物RN中N是－3價，則R是＋3價，已知該化合物中的Rn＋核外有28個電子，則R的原子序數是28＋3＝31，所以R是Ga元素，位于元素周期表的第4周期ⅢA族。
12．如果n為ⅡA族中某元素的原子序數，則原子序數為n＋1的元素可能位于(　　)
A．ⅢA族 B．ⅣA族
C．ⅠB族 D．ⅠA族
13．下列關于ⅡA族元素的說法中，不正確的是(　　)
A．元素的主要化合價都是＋2價
B．元素的單質都呈亮白色
C．有的元素的單質可在自然界中穩定存在
D．其中包括被譽為“國防金屬”的元素
解析　ⅡA族元素原子的失電子能力較強，單質的性質活潑，在自然界中都以化合態存在。
14．已知元素砷(As)的原子序數為33，下列敘述正確的是(　　)
A．砷元素的最高化合價為＋3價
B．砷元素是第5周期的主族元素
C．砷原子的第3個電子層含有8個電子
D．與砷同主族的上一周期元素原子序數為15
解析　As的原子結構示意圖為 　　　，故其最高正化合價為＋5，位于第4周期，第3個電子層有18個電子，其上一周期同主族元素為P，原子序數為15。
元素代號 A B C D E
原子半徑/nm 0.160 0.118 0.102 0.099 0.073
主要化合價 ＋2 ＋3 ＋6，－2 －1 －2
二、非選擇題
15．下表是五種短周期元素的原子半徑及主要化合價(已知鈹的原子半徑為0.090 nm)：
(1)用元素代號標出它們在周期表中的對應位置(以下為周期表的一部分)
(2)A元素處于周期表中第______周期______族。
3
ⅡA
答案：
解析　由表中給出的主要化合價結合原子半徑推知，C、E原子最外層有6個電子，且r(E)r(E)知D為Cl，r(A)>r(B)>r(C)且均為短周期元素，說明A為Mg，B為Al。
16.X、Y、Z、T、V為5種短周期元素，X、Y、Z在周期表中位置如圖所示，這三種元素原子序數之和是41，X和T的單質在不同條件下反應，可以生成化合物T2X(白色固體)和T2X2(淡黃色固體)兩種化合物，V單質在Z單質中燃燒產生蒼白色火焰，產物溶于水能使石蕊溶液變紅，則：
(1)5種元素的元素符號分別是：X____，Y____，Z_____，T_____，V_____。
(2)Y的原子結構示意圖是________。
(3)T、X的單質形成化合物T2X與T2X2的化學方程式：
①________________________________________________，
②________________________________________________。
O
S
Cl
Na
H
4Na＋O2===2Na2O
解析　設X的原子序數為m，由X、Y、Z在周期表中位置，可知Y、Z的原子序數分別為m＋8、m＋9，則m＋m＋8＋m＋9＝41，m＝8，故X、Y、Z的元素符號分別為O、S、Cl；再結合題干信息可推得T為Na，V為H。

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