第17講 元素周期表【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道元素周期表的發(fā)展歷程。2．能說(shuō)出元素周期表的編排原則及其結(jié)構(gòu)。3．能根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置。 【基礎(chǔ)知識(shí)】    一、元素周期表的發(fā)展歷程    門(mén)捷列夫周期表是短周期表，課本上的是長(zhǎng)式周期表，人們還發(fā)明了不同形式的周期表。   1913年12月，莫斯萊到牛津大學(xué)工作，研究各種元素所產(chǎn)生的特征X射線的波長(zhǎng)。莫斯萊經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，以不同的元素作為產(chǎn)生調(diào)射線的靶子，則各種不同元素產(chǎn)生的特征調(diào)射線的波長(zhǎng)是不同的。莫斯萊把各種元素產(chǎn)生的特征X射線按著波長(zhǎng)的大小加以系統(tǒng)排列，他驚奇地發(fā)現(xiàn)：這種排列和元素的質(zhì)子數(shù)的順序是完全一致的，他把這個(gè)排列順序稱之為原子序數(shù)。二、原子序數(shù)1．原子序數(shù)：按照元素在周期表中的順序給元素編的序號(hào)。2．原子序數(shù)與元素的原子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系：原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)三、元素周期表1．元素周期表結(jié)構(gòu)2．元素周期表的編排原理（1）橫行原則：把電子層數(shù)目相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排列。（2）縱行原則：把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序由上而下排列。3．周期同周期相鄰主族元素的原子序數(shù)差的關(guān)系①同周期相鄰主族元素的原子序數(shù)之差一般為1。②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)的差值取決于它們所在的周期數(shù)，具體如下：周期數(shù)第二或第三周期第四或第五周期第六或第七周期差值111254．族含義元素周期表18個(gè)縱行中，除中間8、9、10三個(gè)縱行為一族外，其余每一縱行為一族數(shù)目元素周期表中有18個(gè)縱行，但只有16個(gè)族分類(lèi)主族由短周期元素和長(zhǎng)周期元素共同構(gòu)成的族主族元素的族序數(shù)＝該主族元素原子的最外層電子數(shù)符號(hào)：A數(shù)目：7副族完全由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成的族符號(hào)：B數(shù)目：7零族稀有氣體元素(18行)第Ⅷ族8、9、10三個(gè)行（1）元素周期表中列數(shù)與族的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示：（2）同主族元素的原子序數(shù)差的關(guān)系①位于過(guò)渡元素左側(cè)的主族元素，即ⅠA族、ⅡA族，同主族、鄰周期元素原子序數(shù)之差為上一周期元素的種數(shù)。②位于過(guò)渡元素右側(cè)的主族元素，即ⅢA族～ⅦA族，同主族、鄰周期元素原子序數(shù)之差為下一周期元素的種數(shù)。例如，氯和溴的原子序數(shù)之差為35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的種數(shù))。5．常見(jiàn)族的別稱（1）堿金屬元素第ⅠA族(除H外)（2）鹵族元素第ⅦA族（3）過(guò)渡元素元素周期表中部從第IIIB族第IIB族10個(gè)縱列共六十多種元素，過(guò)渡元素都是金屬元素。（4）過(guò)渡元素——鑭系與錒系 ①鑭系元素：元素周期表第六周期中，57號(hào)元素鑭到71號(hào)元素镥共15種元素。 ②錒系元素：元素周期表第七周期中，89號(hào)元素錒到103號(hào)元素鐒共15種元素。6．金屬元素與非金屬元素的分界線金屬元素與非金屬元素的分界線上方為金屬元素，下方為非金屬元素。填寫(xiě)符合條件的短周期元素符號(hào)a．族序數(shù)等于周期數(shù)的元素有____________。b．族序數(shù)是周期數(shù)的2倍的元素有____________。c．族序數(shù)是周期數(shù)的3倍的元素是____________。d．周期數(shù)是族序數(shù)的2倍的元素是____________。e．周期數(shù)是族序數(shù)的3倍的元素是____________。四、元素周期表的應(yīng)用1．根據(jù)原子序數(shù)確定元素在元素周期表中的位置元素的位置與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系依據(jù)原子序數(shù)確定元素在元素周期表中的位置。如已知某元素原子序數(shù)為7，則確定其在周期表中位置的方法是先畫(huà)出該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，由其電子層數(shù)為2，確定其處于第二周期，由其最外層有5個(gè)電子確定其處在第ⅤA族。2．0族定位法確定元素的位置(1)0族元素的周期序數(shù)和原子序數(shù)0族元素HeNeArKrXeRn周期序數(shù)一二三四五六原子序數(shù)21018365486(2)比大小定周期比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的序數(shù)大小，找出與其相鄰近的0族元素，那么該元素就和序數(shù)大的0族元素處于同一周期。(3)求差值定族數(shù)①若某元素原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素多1或2，則該元素應(yīng)處在0族元素所在周期的下一個(gè)周期的第ⅠA族或第ⅡA族。②若比相應(yīng)的0族元素少1～5時(shí)，則應(yīng)處在同周期的第ⅦA～第ⅢA族。五、元素周期表的信息1．每個(gè)格中的信息2．元素周期表在元素推斷中的應(yīng)用元素在周期表中的位置與原子結(jié)構(gòu)的相互推斷，依據(jù)元素的位置與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：   【考點(diǎn)剖析】考點(diǎn)一：元素周期表的結(jié)構(gòu)例1．（2022年安徽省宣城市期末）下列關(guān)于元素周期表的說(shuō)法正確的是A．IA族元素全部是金屬元素，叫做堿金屬元素B．短周期中共有18種主族元素C．0族元素所有原子的最外層電子數(shù)都是8個(gè)D．元素周期表有7個(gè)橫行，18個(gè)縱列考點(diǎn)二：主族副族元素的判斷例2．（2021年河南省期中）以SiC、AlN、ZnSe等寬禁帶半體材料為代表的第三代半導(dǎo)體材料是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。上述物質(zhì)涉及的6種元素中屬于副族元素的種數(shù)為A．0 B．1 C．2 D．3考點(diǎn)三：判斷元素在周期表中的位置例3．（2022年北京市朝陽(yáng)區(qū)期末）下列各組元素中，屬于同一周期的是A．Al、S B．N、Cl C．Na、K D．O、S考點(diǎn)四：據(jù)元素的相對(duì)位置判斷例4．（2021年四川省綿陽(yáng)江油中學(xué)高一月考）A、B、C均為短周期的元素，它們?cè)谥芷诒淼奈恢萌鐖D。已知：B、C元素的原子序數(shù)之和是A元素的原子序數(shù)的4倍，則A、B、C分別是A．Be、Na、Al   B．O、P、ClC．P、O、Cl   D．C、Al、P 【真題演練】1．（2022年湖北省部分市州期末聯(lián)合調(diào)研改編）下列關(guān)于元素和元素周期表的敘述正確的是A．周期表包含元素最多的族是第Ⅷ族B．質(zhì)子數(shù)相同的粒子一定是同種元素C．ⅠA族元素與ⅥA族元素間形成的化合物可能不只一種D．用中文“鏌”命名的第115號(hào)元素在周期表中位于第七周期第14列2．（2022年北京市房山區(qū)期中）某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，由此得到的結(jié)論不正確的是A．該元素屬于金屬元素 B．該元素最高化合價(jià)為＋2價(jià)C．該原子在化學(xué)反應(yīng)中易得電子 D．該元素位于第3周期、第ⅡA族3．（2022年安徽省蕪湖市期末）Sr是一種放射性元素，可導(dǎo)致白血病，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．Sr的質(zhì)子數(shù)為38B．90Sr內(nèi)中子數(shù)和核外電子數(shù)之差為11C．87Sr和90Sr互為同位素D．Sr是第五周期第IIA族元素4．（2022年河南省信陽(yáng)市期末改編）如圖為某國(guó)外學(xué)術(shù)期刊上刊登的八角形元素周期表，八角形的每個(gè)頂角對(duì)應(yīng)一種元素，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．圖中虛線八角形所標(biāo)元素屬于我們現(xiàn)行元素周期表的第四周期B．圖中虛線箭頭所經(jīng)過(guò)的元素按箭頭，原子的電子層數(shù)增多C．圖中①代表的元素單質(zhì)在常溫下能穩(wěn)定存在，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．此八角形元素周期表中所表示的所有元素中沒(méi)有副族元素5．（2022年河南省新鄉(xiāng)市期末）下列事實(shí)一定能說(shuō)明X、Y兩種元素屬于同一主族的是A．電子層數(shù)：X＜Y B．均有＋3價(jià)C．最外層電子數(shù)均為5 D．最外層均有2個(gè)電子6．（2022年吉林省延邊州期末）關(guān)于元素周期表的說(shuō)法正確的是A．有16個(gè)主族 B．有3個(gè)短周期C．第三周期共有18種元素 D．IA族全部是金屬元素7．（2022年河南省濮陽(yáng)市期末）國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)建議把現(xiàn)行元素周期表的主族、副族等族序號(hào)都取消，由左至右改為18列。下列有關(guān)元素周期表的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．第2列元素中沒(méi)有非金屬元素B．只有第2列元素的原子最外層有2個(gè)電子C．第3列元素含有的元素種類(lèi)最多D．第17列的第一種元素沒(méi)有正化合價(jià)8．（2022年河北省廊坊市期末選編）X、Y、Z、W、R五種元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如表，根據(jù)表中的信息回答下列問(wèn)題：元素XYZWR性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息是原子半徑最小的元素常見(jiàn)單質(zhì)為空氣中的主要成分之一是海水中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素原子核內(nèi)有11個(gè)質(zhì)子原子核外有3個(gè)電子層，常見(jiàn)單質(zhì)為氣體（1）寫(xiě)出元素R在元素周期表中的位置：_____________________。（2）由X、Z、R三種元素形成的化合物XRZ的分子式為_________。（3）由Y和Z組成且Y和Z的質(zhì)量之比為7∶4的化合物的分子式是________。（4）寫(xiě)出少量X的單質(zhì)在盛滿R的單質(zhì)的集氣瓶中燃燒的現(xiàn)象：_________________________，燃燒片刻后取出燃燒管，迅速將集氣瓶倒扣在過(guò)量的燒堿溶液中，可能產(chǎn)生的現(xiàn)象是____________________________________，所得溶液中存在的溶質(zhì)除了過(guò)量的NaOH外，還含有的是_______________(填化學(xué)式)。 【過(guò)關(guān)檢測(cè)】1．（2022年山西省太原市期末）元素周期表揭示了元素間的內(nèi)在聯(lián)系，制出了第一張?jiān)刂芷诒淼目茖W(xué)家是A．張青蓮B．湯姆孫C．侯德榜D．門(mén)捷列夫2．（2022年新疆昌吉州期末）關(guān)于元素周期表的說(shuō)法不正確的是A．元素周期表有7個(gè)主族7個(gè)周期B．原子最外電子層只有2個(gè)電子的元素可能是金屬元素也可能是非金屬元素C．元素周期表中從IIIB族到IIB族10個(gè)縱行的元素都是金屬元素D．位于元素周期表中第IA的元素就是堿金屬元素3．（2022年河南省新鄉(xiāng)市期末）貴州省曾在1931年發(fā)行銻制的硬幣，但因?yàn)殇R很容易磨損，在流通過(guò)程損耗嚴(yán)重。銻(Sb)的原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，下列有關(guān)121Sb的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．與123Sb互為同位素 B．原子核內(nèi)的中子數(shù)為70C．相對(duì)原子質(zhì)量約為51 D．位于元素周期表的第五周期4．（2022年山西省太原市期末）目前元素周期表的結(jié)構(gòu)中有A．7個(gè)橫行 B．16個(gè)縱列C．8個(gè)主族 D．100種元素5．（2022年河南省信陽(yáng)市期末）如圖為元素周期表前四周期的一部分，下列推斷錯(cuò)誤的是
A．若乙元素核電荷數(shù)為x，則這五種元素的質(zhì)子數(shù)之和為5xB．若甲元素是地殼中含量最多的金屬元素，則丁元素的一種核素可用于鑒定文物年代C．若丙的單質(zhì)是制造84消毒液的主要原料，則丁和乙可以形成兩種酸性氧化物D．若丁的單質(zhì)是空氣中含量最多的一種氣體，則甲的單質(zhì)是一種半導(dǎo)體材料6．（2022年黑龍江省大慶外國(guó)語(yǔ)學(xué)校期中）下列說(shuō)法正確的是A．某短周期元素最外層有2個(gè)電子，則其一定是第ⅡA族元素B．主族元素的單原子陽(yáng)離子一定具有稀有氣體的電子層結(jié)構(gòu)(H＋除外)C．元素周期表有7個(gè)主族7個(gè)副族，副族均由長(zhǎng)周期元素組成D．主族元素在周期表中的位置只取決于該元素的電子層數(shù)7．（2022年浙江省紹興市期末改編）下列說(shuō)法正確的是A．某微粒核外電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)，則該微粒一定是氬原子B．最外層電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子C．短周期中的18種元素中，金屬元素有5種D．某元素原子的最外層只有2個(gè)電子，則該元素一定是第ⅡA元素8．（2022年山西省大同市期末）我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的硅襯底高光效氮化鎵發(fā)光二極管(簡(jiǎn)稱LED)技術(shù)，已廣泛用于照明、顯像等多個(gè)領(lǐng)域。氮和鎵的原子結(jié)構(gòu)示意圖及鎵在元素周期表中的信息如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．鎵的相對(duì)原子質(zhì)量是69.72 gB．鎵原子核內(nèi)有31個(gè)中子C．鎵元素位于第三周期、IIIA族D．氮化鎵的化學(xué)式為GaN9．（2022年廣西省北海市期末選編）聯(lián)合國(guó)大會(huì)將2019年定為“化學(xué)元素周期表國(guó)際年”，表明了元素周期律的重要性。以下短周期主族元素中，含元素a的化合物被廣泛用于制作手機(jī)電池，古迪納夫因在該領(lǐng)域做出了杰出貢獻(xiàn)榮獲2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。a …  bcde …gh  j（1）a原子結(jié)構(gòu)示意圖為___________。（2）d在周期表中的位置是___________________。（3）元素g的單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。（4）由單質(zhì)a制成的電池需要注意防水，其原因用化學(xué)反應(yīng)方程式表示為_______________________。（5）科學(xué)家在研究元素周期表時(shí)，預(yù)言了在元素h的下一周期存在一種“類(lèi)h”元素，該元素多年后被德國(guó)化學(xué)家文克勒發(fā)現(xiàn)，命名為鍺(Ge)，鍺在周期表的位置為___________________。（6）2016年IUPAC確認(rèn)了四種新元素，其中一種為Mc，中文為“鏌”、Mc可由反應(yīng)Am＋Ca→Mc＋3n得到。Mc用核素符號(hào)表示為___________。10．（2022年北京市房山區(qū)期中改編）下表是元素周期表的一部分，請(qǐng)參照元素①～⑥的位置回答下列問(wèn)題：族周期IA      01①IIAIIIAIVAVAVIAVIIA 2     ②  3③ ④  ⑤⑥ （1）元素①的一種核素中，含有1個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子，表示該核素組成的符號(hào)是_______。（2）元素⑤的簡(jiǎn)單離子的結(jié)構(gòu)示意圖是__________。（3）⑥的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________。（4）由元素②和③按原子個(gè)數(shù)1∶1組成的化合物與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。（5）單質(zhì)的氧化性⑥大于⑤，請(qǐng)用一道離子方程式表示_________________________。

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