研究與實(shí)踐 3 認(rèn)識(shí)元素周期表【研究目的】元素周期表自發(fā)現(xiàn)至今已有一百多年。隨著人們對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)不斷深入，元素周期表也演變出多種形式。通過(guò)了解形式各異的元素周期表，加深對(duì)元素間的關(guān)系和其中所蘊(yùn)含的科學(xué)方法的認(rèn)識(shí)?！静牧祥喿x】材料一　周期律發(fā)現(xiàn)前的元素分類(lèi)(1)1789年，拉瓦錫在他的著作中首次發(fā)表了《元素表》。(2)1829年，德伯賴(lài)納提出五組“三素組”：Li、Na、K；Ca、Sr、Ba；P、As、Sb；S、Se、Te；Cl、Br、I。(3)1864年，英國(guó)人歐德林用46種元素排出了“元素表”。同年德國(guó)人邁爾按原子量大小排出“六元素”表。該表對(duì)元素進(jìn)行了分族，有了周期表的雛形。(4)1865年，英國(guó)人紐蘭茲把62種元素按原子量遞增順序排表，發(fā)現(xiàn)每第八個(gè)元素性質(zhì)與第一個(gè)元素性質(zhì)相近，好似音樂(lè)中的八度音，他稱(chēng)之為“八音律”?！鞍艘袈伞苯沂玖嗽鼗瘜W(xué)性質(zhì)的重要特征，但未能揭示出事物內(nèi)在的規(guī)律性。材料二　元素周期律的發(fā)現(xiàn)1867年，俄國(guó)人門(mén)捷列夫?qū)Ξ?dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的63種元素進(jìn)行歸納、比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：元素及其化合物的性質(zhì)是原子量的周期函數(shù)的關(guān)系，這就是元素周期律。依據(jù)周期律排出了周期表，根據(jù)周期表，他修改了鈹、銫原子量，預(yù)言了三種新元素，后來(lái)陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，從而驗(yàn)證了門(mén)捷列夫周期律的正確性。材料三　發(fā)展遠(yuǎn)景——穩(wěn)定島理論的出現(xiàn)1967年，科學(xué)家們預(yù)言在閉合雙殼層Z＝114和N＝184附近存在一個(gè)超重核素的“穩(wěn)定島”。理論上超重核素的半衰期最長(zhǎng)可達(dá)1015年。為了跨過(guò)不穩(wěn)定核素的“海洋”真正登上“穩(wěn)定島”，科學(xué)家采用重離子作為入射粒子有效地引發(fā)合適的核反應(yīng)?，F(xiàn)在，104～118號(hào)元素皆已被成功合成出，并得到了IUPAC的承認(rèn)和命名，七個(gè)周期的元素周期表已完整了。但是，確切地說(shuō)，目前只是剛剛踏上超重元素“穩(wěn)定島”的邊緣地帶，還沒(méi)有完全進(jìn)入“穩(wěn)定島”。一個(gè)帶有幻想式的大遠(yuǎn)景周期表中包含了218種元素?！締?wèn)題討論】1．某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示元素周期表(空格中均有對(duì)應(yīng)的元素填充)：(1)白格中是什么元素？灰格中是什么元素？??提示：格中都是主族元素和0族元素，灰格中都是副族元素。(2)已知Z元素的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，則X、Y、Z是什么元素？?(3)該元素周期表的編排原則是什么？?提示：(2)Z為氧元素，X為氮元素，Y為磷元素。(3)以H、He對(duì)稱(chēng)，左側(cè)白色格的單元中各族的排列規(guī)則為 ；右側(cè)白色格的單元中各族的排列規(guī)則為 。白色格按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，灰色格按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，原子序數(shù)依次增大。2.如圖所示是一種扇形元素周期表的一部分：請(qǐng)對(duì)照現(xiàn)行周期表回答：(1)寫(xiě)出編號(hào)①、②、⑤、⑦、⑧對(duì)應(yīng)元素的名稱(chēng)。(2)該扇形元素周期表的編排原則是什么？提示：(1)氫、鈉、氧、硫、氯(2)與現(xiàn)行元素周期表類(lèi)似，按扇形由內(nèi)向外依次排列1～7周期元素，一周期為一層；不再劃分族，將結(jié)構(gòu)、性質(zhì)類(lèi)似元素從左向右排列，共18列?！舅仞B(yǎng)練習(xí)】1．某同學(xué)在研究前18號(hào)元素時(shí)發(fā)現(xiàn)，可以將它們排成如圖所示的蝸牛形狀，圖中每個(gè)點(diǎn)代表一種元素，其中O點(diǎn)代表氫元素。下列說(shuō)法中不正確的是(　　)A. 離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的元素原子半徑越大B．虛線相連的元素處于同一族C．B、C最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可相互反應(yīng)D．最簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性：A＞D答案：A2．某同學(xué)為1～18號(hào)元素設(shè)計(jì)了一種扇形圖(如圖)，其實(shí)就是目前仍在使用的扇形周期表的一部分，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　)A．每個(gè)小扇區(qū)就是長(zhǎng)式周期表的一個(gè)族B．此扇形周期表中只顯示了三個(gè)周期C．扇形周期表拆下扇子頂螺絲可以轉(zhuǎn)換為現(xiàn)行的長(zhǎng)式周期表D．扇形周期表考慮鑭系和錒系應(yīng)有九個(gè)周期答案：D解析：扇形周期表仍有七個(gè)周期，鑭系和錒系各占一格。3．門(mén)捷列夫在描述元素周期表時(shí)，許多元素尚未發(fā)現(xiàn)，但他為第四周期的三種元素留下了空位，并對(duì)它們的一些性質(zhì)做了預(yù)測(cè)，X是其中的一種“類(lèi)硅”元素，后來(lái)被德國(guó)化學(xué)家文克勒發(fā)現(xiàn)，并證實(shí)門(mén)捷列夫當(dāng)時(shí)的預(yù)測(cè)相當(dāng)準(zhǔn)確。根據(jù)元素周期律，下列有關(guān)X的性質(zhì)的描述中正確的是(　　)A．X單質(zhì)易與水反應(yīng)B．X形成的氧化物易與水反應(yīng)生成酸C．X易形成氧化物XOD．XH4的穩(wěn)定性比SiH4的低答案：D解析：Si不能與水反應(yīng)，X是其中的一種“類(lèi)硅”元素，所以X單質(zhì)不易與水反應(yīng)，A錯(cuò)誤；SiO2不能溶解于水，也不能與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的含氧酸，所以X形成的氧化物也不易與水反應(yīng)生成酸，B錯(cuò)誤；Si是第ⅣA族的元素，最高化合價(jià)為＋4價(jià)，因此X易形成氧化物XO2，C錯(cuò)誤；同主族元素從上到下元素的非金屬性逐漸減弱，元素的非金屬性越弱，其氫化物的穩(wěn)定性就越弱，因此XH4的穩(wěn)定性比SiH4的低，D正確。

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