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成才之路 化學(xué),路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 必修2,物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律,第一章,第一節(jié) 元素周期表,第一章,第1課時(shí) 元素周期表,第一章,在前人研究元素分類的基礎(chǔ)上，1869年俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫經(jīng)過(guò)研究揭示了元素性質(zhì)變化的內(nèi)在規(guī)律，并據(jù)此列出了第一張?jiān)刂芷诒?，這就是現(xiàn)代元素周期表的雛形。元素周期表逐漸成為化學(xué)家研究元素及其化合物所不可缺少的工具，也為他們探索發(fā)現(xiàn)新元素提供了思路，成為化學(xué)發(fā)展史上重要的里程碑之一。,,到1905年，維爾納(1913年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者)制成了現(xiàn)代形式的元素周期表，而當(dāng)時(shí)還不知道原子序數(shù)的實(shí)在物理意義。1913年，英國(guó)物理學(xué)家莫斯萊發(fā)現(xiàn)，門捷列夫周期表里的原子序數(shù)原來(lái)是原子的核電荷數(shù)。那么，我們現(xiàn)在普遍使用的元素周期表有怎樣的結(jié)構(gòu)？表中的各元素之間又有怎樣的內(nèi)在聯(lián)系？究竟還有多少種元素沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)？元素周期表的終點(diǎn)又在哪里呢？下面讓我們一起走進(jìn)教材第一節(jié)元素周期表的學(xué)習(xí)吧！,●學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．初步了解元素周期表的發(fā)展歷程。 2．了解元素周期表的編排原則及結(jié)構(gòu)。 3．能描述元素在元素周期表中的具體位置。,●新知預(yù)習(xí) 1．元素周期表的編排原則 (1)按__________遞增順序從左到右排列； (2)將__________相同的元素排成一橫行，共有__個(gè)橫行。 (3)把_______________相同的元素按__________遞增順序從上到下排成一縱行，共有____列。,原子序數(shù),電子層數(shù),七,最外層電子數(shù),電子層數(shù),18,2．元素周期表的結(jié)構(gòu) (1)周期(橫行)——“3短4長(zhǎng)” “3短”——三個(gè)短周期，即第__________周期； “4長(zhǎng)”——四個(gè)長(zhǎng)周期，即第_____________周期。,1、2、3,4、5、6、7,(2)族(縱行)——“18個(gè)縱行16個(gè)族”,,,ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA,ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB,8、9、10,18,8,2,(3)元素位置與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 周期序數(shù)＝__________，主族序數(shù)＝_____________。 3．常見(jiàn)族的特別名稱 第ⅠA族(除H外)__________元素，第ⅦA族__________元素，0族__________元素，第__________族和__________族稱為過(guò)渡元素。,電子層數(shù),最外層電子數(shù),堿金屬,鹵族,稀有氣體,Ⅷ,所有副,●自主探究 1．元素周期表提供了每種元素的哪些信息？ 提示：在元素周期表中，每一種元素均占據(jù)一格。對(duì)于每一格，均包含元素的原子序數(shù)、元素符號(hào)、元素名稱、外圍電子排布、相對(duì)原子質(zhì)量(或質(zhì)量數(shù))等內(nèi)容。,,此外，在周期表中，還用不同的顏色來(lái)表示金屬、非金屬或過(guò)渡元素等。若元素符號(hào)呈紅色表明該元素是放射性元素。,2．第一個(gè)元素周期表是誰(shuí)排成的？跟現(xiàn)在的元素周期表排列方式一樣嗎？ 提示：歷史上第一個(gè)元素周期表是1869年，俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫排成的；他是將元素按照相對(duì)原子質(zhì)量由小到大依次排列，將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放在一個(gè)縱行。通過(guò)分類、歸納，制成了第一張?jiān)刂芷诒恚沂玖嘶瘜W(xué)元素間的內(nèi)在聯(lián)系，使其構(gòu)成了一個(gè)完整的體系。,第一個(gè)元素周期表與現(xiàn)在使用的元素周期表排列方式不一樣。主要區(qū)別是元素周期表中元素的排序依據(jù)由相對(duì)原子質(zhì)量改為原子的核電荷數(shù)。即現(xiàn)在我們使用的元素周期表是按元素原子的核電荷數(shù)由小到大的順序排列而成的。,元素周期表的結(jié)構(gòu),●思維導(dǎo)圖,,1．元素周期表的發(fā)展歷程,●教材點(diǎn)撥,,,2．原子序數(shù) 人們按照核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號(hào)，這種序號(hào)叫原子序數(shù)。在發(fā)現(xiàn)原子的組成及結(jié)構(gòu)之后，人們發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)與元素的原子結(jié)構(gòu)之間存在著如下關(guān)系： 原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù) 3．現(xiàn)行元素周期表的編排原則 (1)在周期表中，把電子層數(shù)相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行。 (2)再把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序由上到下排成縱行。,4．元素周期表的結(jié)構(gòu),,,溫馨提示：(1)周期表中有許多特例，請(qǐng)留心： ①第Ⅷ族包括第8、9、10三列，既不屬于主族也不屬于副族。②鑭系、錒系均包括15種元素，且都在第ⅢB族，故該族元素種類最多。③從第ⅢB族到第ⅡB族(第3～12列，共10個(gè)縱行60多種元素)的元素統(tǒng)稱為過(guò)渡元素，因其全部為金屬元素，因此通常也叫做過(guò)渡金屬。,(2)族序數(shù)為Ⅱ、Ⅲ的地方是主族和副族的分界線，第一次分界時(shí)主族在副族的前面，第二次分界時(shí)副族在主族的前面。 “第一次”是指ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ 依次排列。 “第二次”是指ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0依次排列。,5．鑭系和錒系,6．元素周期表記憶口訣 (1)七個(gè)周期橫著看，三短四長(zhǎng)七不全；縱看共有十八列，七主七副零Ⅷ三；副族元素中間站，主族元素靠?jī)蛇叄昏|系錒系各十五，全部屬于ⅢB族；若分金屬非金屬，硼砹之間劃連線。 (2)七個(gè)橫行七周期，二八十八三十二。第六周期有鑭系，錒系元素在第七。縱行花開(kāi)十八朵，主族副族均占七。Ⅷ族三列八九十，0族元素是氣體。,(3)橫行稱周期，現(xiàn)有一至七； 三四分長(zhǎng)短，第七尚不全。 縱行稱作族，總共十六族； 一八一次現(xiàn)，一零再一遍； Ⅷ族搞特殊，三行算一族； 二三分主副，先主后副族； 鑭系和錒系，蝸居不如意； 十五擠一室，均屬ⅢB族。,(2014臨沂一中高一期中)現(xiàn)行的長(zhǎng)式周期表，由左到右為18個(gè)縱行，堿金屬族為第1縱行，稀有氣體為第18縱行。按這個(gè)規(guī)定，下列說(shuō)法中不正確的是( ) A．第10縱行中肯定沒(méi)有非金屬元素 B．第3縱行中元素種類最多 C．計(jì)算機(jī)芯片的組成元素位于第14縱行 D．只有第2縱行中元素的原子最外層有2個(gè)電子,●典例透析,【解析】 長(zhǎng)式元素周期表中各族元素的排列順序?yàn)棰馎、ⅡA、ⅢB→ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA→ⅦA、0族，18列元素應(yīng)分別與以上各族對(duì)應(yīng)。第10列屬于第Ⅷ族，全部為金屬，A正確；第3縱行為ⅢB族，有鑭系和錒系元素，元素種類最多，B正確；第14縱行為碳族元素，其中硅元素用于制備計(jì)算機(jī)芯片，C正確；第2縱行為堿土金屬族，其最外層有2個(gè)電子，但元素He及多數(shù)過(guò)渡元素的最外層也是2個(gè)電子，D錯(cuò)誤。 【答案】 D,1．(2014試題調(diào)研)下列對(duì)現(xiàn)行元素周期表的說(shuō)法中正確的是( ) A．元素周期表是按相對(duì)原子質(zhì)量逐漸增大的順序從左到右排列的 B．最外層電子數(shù)相同的元素都是同一族 C．同族元素的最外層電子數(shù)一定相同 D．同周期元素的電子層數(shù)相同 答案：D,●變式訓(xùn)練,點(diǎn)撥：現(xiàn)行元素周期表是按原子的核電荷數(shù)遞增的順序排列而成的，A錯(cuò)誤；最外層電子數(shù)相同的元素不一定是同一族，如He和Mg最外層都有2個(gè)電子，但分別處于0族和第ⅡA族，B錯(cuò)誤；對(duì)于副族元素和第Ⅷ族及0族元素來(lái)說(shuō)，同族的最外層電子數(shù)不一定相同，C錯(cuò)誤；同周期元素具有相同的電子層數(shù)，D正確。,元素周期表在元素推斷中的應(yīng)用,●思維導(dǎo)圖,,1．利用元素的位置與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系推斷 本方法常用于確定原子序數(shù)小于18的元素。 (1)應(yīng)用關(guān)系。 等式一：周期序數(shù)＝電子層數(shù) 等式二：主族序數(shù)＝核外電子數(shù) 等式三：原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù),●教材點(diǎn)撥,2．利用元素在周期表中的位置關(guān)系推斷 (1)利用短周期中族序數(shù)與周期數(shù)的關(guān)系突破。,(2)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差。,,(3)同主族相鄰兩元素原子序數(shù)的差的情況。 ①若為ⅠA、ⅡA族元素，則原子序數(shù)的差等于上周期元素所在周期的元素種類數(shù)； ②若為ⅢA族至0族元素，則原子序數(shù)的差等于下周期元素所在周期的元素種類數(shù)。,溫馨提示：(1)書寫元素在周期表中的位置的模式“第X周期第YA族”，其中Y必須用羅馬數(shù)字表示。 (2)1～7周期的元素種類分別是2,8,8,18,18,32,32(若填滿)，同主族不相鄰的兩種元素的原子序數(shù)的差是這幾個(gè)數(shù)的和或差，如3Li和19K的原子序數(shù)的差是8＋8＝16。,(2014灌云縣四中高一檢測(cè))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(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為31，則X、Y、Z是( ) A．Mg、Al、Si B．Li、Be、Mg C．N、O、S D．P、S、O,●典例透析,方法三 代入驗(yàn)證法 排查A～D四選項(xiàng)，A項(xiàng)Mg、Al同周期，但Al、Si不同主族，排除A項(xiàng)。B選項(xiàng)中，三者最外層電子數(shù)之和為5，不等于17，排除B項(xiàng)。C項(xiàng)符合可選。D項(xiàng)三者質(zhì)子數(shù)之和為15＋16＋8＝39，不等于31，不可選。,【答案】 C 【點(diǎn)撥】 一題多解，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。,(2014江西省吉安一中高一月考)下列各表中的數(shù)字代表的是原子序數(shù)，表中數(shù)字所表示的元素與它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢孟喾氖? ),,,【解析】 首先要熟記元素周期表的一些特性：在第四、五、六、七周期，第ⅡA族與第ⅢA族不相鄰，然后了解各周期最多容納的元素種類為2、8、8、18、18、32、32。A項(xiàng)中的“20”、“5”分別位于第ⅡA族、第ⅢA族，兩族之間應(yīng)隔著10個(gè)縱行。由各周期最多容納的元素種類可推知B項(xiàng)中“5”位于第ⅢA族，15位于第ⅤA族，B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)“1”位于第一周期，“11”位于第三周期，C項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)中的“8”、“10”分別位于第二周期第ⅥA族、0族，之間的“9”是第ⅦA族。“9”、“10”下面相鄰的同族元素均比上一周期多8分別為“17”、“18”，0族第四周期元素應(yīng)比第三周期元素原子序數(shù)多18，為36。,【答案】 D,,2．(2014江陰市高一期中)下列為元素周期表中的一部分，表中數(shù)字為原子序數(shù)，M的原子序數(shù)為37的是( ),●變式訓(xùn)練,,,答案：B,,,,,,3．(2014經(jīng)典習(xí)題選萃)短周期元素A、B、C在周期表中的位置如圖所示。已知B、C兩元素所在族數(shù)之和是A元素族數(shù)的2倍，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,答案：C 點(diǎn)撥：短周期元素A、B、C，設(shè)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。,1．(2014吉林省長(zhǎng)白縣高一月考)元素X的原子有3個(gè)電子層，最外層有4個(gè)電子。這種元素位于周期表的( ) A．第4周期ⅢA族 B．第4周期ⅦA族 C．第3周期ⅣB族 D．第3周期ⅣA族 答案：D,2．(2014灌云縣四中高一檢測(cè))下列各表中的數(shù)字代表的是元素的原子序數(shù)。表中數(shù)字所對(duì)應(yīng)的元素與它們?cè)谥芷诒碇械奈恢孟喾氖? ),,,,答案：D 點(diǎn)撥：A項(xiàng)1號(hào)元素正下方應(yīng)為3號(hào)元素，1號(hào)和2號(hào)元素相隔16列，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)10號(hào)元素在周期表中第18列(即最后一列)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)13號(hào)元素正上方應(yīng)為13－8＝5號(hào)元素，正下方應(yīng)為13＋18＝31號(hào)元素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)正確。,3．(2014泰州市姜堰區(qū)高一期中)能形成A2B型離子化合物的兩種元素的原子序數(shù)是( ) A．20和8 B．1和6 C．11和16 D．12和17 答案：C 點(diǎn)撥：A項(xiàng)為Ca和O，可組成AB型離子化合物CaO，A項(xiàng)不正確；B項(xiàng)為H和C，不能組成離子化合物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)為Na和S，可組成A2B型離子化合物Na2S，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)為Mg和Cl，可組成AB2型離子化合物MgCl2，D項(xiàng)不正確。,4．(2014會(huì)昌中學(xué)高一月考)在元素周期表中，元素A、B位于同周期，A在ⅡA族，B在ⅢA族。A的原子序數(shù)為a，B的原子序數(shù)為b，不可能是( ) A．b＝a＋1 B．b＝a＋11 C．b＝a＋10 D．b＝a＋25 答案：C 點(diǎn)撥：在同一周期的前提下，若A、B為第2或第3周期元素，其原子序數(shù)之差為1，即B的原子序數(shù)為a＋1。若A、B為第4或第5周期元素，其原子序數(shù)之差要加上10種過(guò)渡元素，B的原子序數(shù)為a＋11。若A、B為第6或第7周期元素，其原子序數(shù)之差還包括15種鑭系或錒系元素，即有24種過(guò)渡元素，B的原子序數(shù)為a＋25。,5．(2014吉林省長(zhǎng)白縣高一月考)甲、乙是周期表中同一主族的兩種元素，若甲的原子序數(shù)為x，則乙的原子序數(shù)不可能是( ) A．x＋2 B．x＋4 C．x＋8 D．x＋18 答案：B 點(diǎn)撥：甲、乙為同一主族的前提下，若甲為第一周期的H，乙為第二周期的Li，乙的原子序數(shù)為x＋2；乙為第四周期的K，乙的原子序數(shù)為x＋18；若甲為第二周期的Li，乙為第三周期的Na，乙的原子序數(shù)為x＋8。,6．(2014經(jīng)典習(xí)題選萃)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如圖所示，回答下列問(wèn)題。( ) (1)元素X的單質(zhì)分子是______(寫化學(xué)式)。 (2)Y位于元素周期表中的第________周期，第________族。 (3)比Z原子序數(shù)大的同主族且相鄰周期的元素的原子序數(shù)是________。,,答案：(1)He (2)2 ⅦA (3)34 點(diǎn)撥：因X、Y、Z都是短周期元素，則X、Y、Z分別是第1、2、3周期元素，故X為He，Y為F，Z為S。稀有氣體是單原子分子，故X的單質(zhì)分子是He；Y為F，位于元素周期表中第2周期，第ⅦA族；第4周期有18種元素，故比Z原子序數(shù)大的同主族且相鄰周期的元素的原子序數(shù)是16＋18＝34。,一、如何由原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置？ ●學(xué)習(xí)思路,●典例透析,,,推斷原子序數(shù)為6、13、34、53的元素在周期表中的位置。 【解析】 利用元素周期表中存在的規(guī)律判斷元素在元素周期表中的位置。如何根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置？其具體分析如下：,【答案】,二、如何由位置推斷原子序數(shù)？ ●學(xué)習(xí)思路 1．同周期相鄰主族元素的原子序數(shù)差 (1)非第ⅡA族和第ⅢA族同周期相鄰主族元素的原子序數(shù)差為1。 (2)同周期第ⅢA族與第ⅡA族元素原子序數(shù)差從第二周期到第七周期分別依次為1,1,11,11,25,25。,2．“”型、“”型元素原子序數(shù)之間的規(guī)律 直接相鄰的“”型元素原子序數(shù)的關(guān)系如甲所示，直接相鄰的“”型元素原子序數(shù)的關(guān)系如圖乙所示。,,,溫馨提示：①解題時(shí)要注意題目是否要求某元素在短周期中。 ②要注意題目中所給位置在周期表中是否確實(shí)存在，并注意鑭系和錒系元素的特殊情況。,●典例透析 元素X、Y、Z、W均為短周期元素，且原子序數(shù)依次增大。已知Y原子最外層電子數(shù)占核外電子總數(shù)的3/4，W－、Z＋、X＋的離子半徑逐漸減小，化合物XW常溫下為氣體，Z是本周期中除稀有氣體元素外，原子半徑最大的元素。據(jù)此回答下列問(wèn)題： (1)W在元素周期表中的位置________，實(shí)驗(yàn)室制取W單質(zhì)的離子方程式是_________________________________；,,,(2)A、B均是由上述四種元素中的三種組成的強(qiáng)電解質(zhì)，且常溫下兩種物質(zhì)的水溶液pH均大于7，組成元素的原子數(shù)目比為111。其中B是某種家用消毒液的有效成分，則A、B的化學(xué)式分別為_(kāi)_______、________；,【解析】 最外層電子數(shù)為核外電子總數(shù)3/4的原子為氧，Z＋為Na＋，W－為Cl－，X＋可能為H＋或Li＋，又與W形成XW為氣體，則X為H，由此作答。,