2018-2019學年高中化學 第1章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律 第一節(jié) 第1課時 元素周期表學案 新人教版必修2.docx

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第1課時　元素周期表 1．簡單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位置。 一、元素周期表的發(fā)展史 二、現(xiàn)行元素周期表 1．原子序數(shù) (1)含義：按照元素在周期表中的順序給元素編號。 (2)原子序數(shù)與原子結(jié)構(gòu)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)。 2．現(xiàn)行元素周期表編排原則 橫行——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。 縱行——把最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序由上而下排列。 3．元素周期表的結(jié)構(gòu) (1)周期 ①含義：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列的一橫行，叫做一個周期。 ②數(shù)目：元素周期表有7個橫行，有7個周期。 ③與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：周期的序數(shù)就是該周期元素原子具有的電子層數(shù)。 ④分類 (2)族 ①含義：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成縱行。 ②數(shù)目：元素周期表有18個縱行，有16個族。 ③與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：元素周期表中主族元素的族序數(shù)等于其最外層電子數(shù)。 ④分類 ⑤常見族的特別名稱：第ⅠA族(H除外)：堿金屬元素；第ⅦA族：鹵族元素；0族：稀有氣體元素。 1．下列元素中，不屬于同一周期的是(　　) A．氯　 　 B．磷 C．氫　 　 D．鎂 解析：A、B、D三種元素均位于第三周期，氫在第一周期，故選C項。 答案：C 2．地殼中含量最多的元素在周期表中的位置是(　　) A．第三周期ⅤA族 B．第二周期ⅤA族 C．第三周期ⅥA族 D．第二周期ⅥA族 解析：地殼中含量最多的為氧元素，故其在周期表中位于第二周期ⅥA族。 答案：D 3．(2018黑龍江實驗中學期中)下列說法正確的是(　　) A．元素周期表有16個縱行，也就是16個族 B．元素周期表中元素排序的依據(jù)是原子的核電荷數(shù) C．原子的最外層電子數(shù)相同的元素，一定屬于同一族 D．電子層數(shù)相同的粒子，對應(yīng)元素一定屬于同一周期 解析：元素周期表有18個縱行，分為7個主族，7個副族，1個第Ⅷ族和1個0族，共16個族，A錯誤； 元素周期表中元素排序的依據(jù)是原子的核電荷數(shù)遞增的順序排列的，B正確；原子的最外層電子數(shù)相同的元素，不一定屬于同一族，例如鐵的最外層電子數(shù)是2個，不是第ⅡA族元素，C錯誤；電子層數(shù)相同的粒子，對應(yīng)元素不一定屬于同一周期，例如鈉離子和氟離子的電子層數(shù)相同，鈉位于第三周期，氟位于第二周期，D錯誤。 答案：B 　元素周期表的結(jié)構(gòu) 1．周期 行數(shù) 所含元素種類數(shù) 每周期的起止元素及其原子序數(shù) 短 周 期 一 1 2 1H→2He 二 2 8 3Li→10Ne 三 3 8 11Na→18Ar 長 周 期 四 4 18 19K→36Kr 五 5 18 37Rb→54Xe 六 6 32 55Cs→86Rn 七 7 32(填滿時) 87Fr→118X(用X表示未發(fā)現(xiàn)的118號元素) 2.族 3.過渡元素 元素周期表中ⅢB到ⅡB共10個縱行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多種元素，全部為金屬元素，統(tǒng)稱為過渡元素。 　(1)七個周期橫著看，三短四長七不全；縱看共有十八列，七主七副零Ⅷ三；副族元素中間站，主族元素靠兩邊；若分金屬非金屬，硼砹之間劃連線。 (2)族序數(shù)Ⅱ，Ⅲ的地方是主族和副族的分界線，第一次分界時主族在副族的前面，第二次分界時副族在主族的前面?！暗谝淮巍笔侵涪馎、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ依次排列?！暗诙巍笔侵涪馚、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0依次排列。 (3)第ⅡA族、第ⅢA族短周期中相鄰元素原子序數(shù)差為1；第四、五周期中由于中間有副族和第Ⅷ族元素存在，故第ⅡA族、第ⅢA族相鄰原子序數(shù)差為11；第六周期中由于有鑭系元素的存在，兩者差25。 　(2018靜?？h第一中學調(diào)研) 下列各圖為元素周期表的一部分，表中的數(shù)字為原子序數(shù)，其中M為37的是(　　) 【解析】　M的原子序數(shù)為37，位于周期表中第五周期第ⅠA族。17號、53號元素為第ⅦA族元素，圖中M為稀有氣體Kr，A錯誤；19號，55號元素處于第ⅠA族，M應(yīng)處于二者之間，B錯誤；20號，56號元素處于第ⅡA族。20號元素為鈣元素，處于第四周期第ⅡA族，M位置正確，C正確；26號、28號元素為第Ⅷ族元素，圖中M處于第Ⅷ族，D錯誤。 【答案】　C 　下列關(guān)于元素周期表的敘述正確的是(　　) A．周期表中有八個主族，八個副族 B．目前使用的元素周期表中，最長的周期含有32種元素 C．短周期元素是指1～20號元素 D．原子的最外層電子數(shù)都等于該元素所在的族序數(shù) 解析：A項周期表中有七個主族，七個副族，錯誤；B項正確；C項短周期元素是指1～18號元素，錯誤；D項He最外層電子數(shù)為2，其為0族，錯誤。 答案：B 　根據(jù)原子序數(shù)確定元素的位置——稀有氣體定位法 1．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。 2．求差值定族數(shù) (1)若某元素原子序數(shù)比相鄰的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周期的第ⅠA族或第ⅡA族。 (2)若比相鄰的0族元素少1～5時，則該元素應(yīng)處在0族元素所在周期的第ⅦA族～ⅢA族。 (3)若差其他數(shù)，則由相應(yīng)差數(shù)找出相應(yīng)的族。 3．實例 (1)53號元素：由于36<53<54，則53號元素位于第五周期，54－53＝1，所以53號元素位于54號元素左側(cè)第一格，即ⅦA族，所以53號元素位于第五周期第ⅦA族。 (2)88號元素：由于86<88<118，則88號元素位于第七周期，88－86＝2，所以88號元素位于第七周期的第二格，即第Ⅱ A族。所以88號元素位于第七周期第ⅡA族。 　我國的納米基礎(chǔ)研究能力已躋身于世界前列，如曾作為我國兩年前十大科技成果之一的就是一種合成納米材料，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．第三周期第ⅤA族 B．第五周期第ⅢA族 C．第四周期第ⅢA族 D．第四周期第ⅤA族 【解析】　根據(jù)這種合成納米材料的化學式為RN可知N元素的化合價為－3價，則R元素的化合價為＋3價，Rn＋中n＝3，由此可判斷R的原子序數(shù)為28＋3＝31，與31最鄰近的稀有氣體元素原子序數(shù)為36(氪，位于第四周期)，36－31＝5，因此R元素也在第四周期，8－5＝3，則R在第ⅢA族，故選C項。 【答案】　C 　第114號元素是化學家和物理學家很感興趣的尚未發(fā)現(xiàn)的元素，試推測此元素在周期表中的位置(　　) A．第8周期ⅢA族 B．第6周ⅤA族 C．第7周期ⅣB族 D．第7周期ⅣA族 解析：若原子核外第七層排滿的話應(yīng)為0族元素為118號元素，故114號元素，應(yīng)為第7周期ⅣA族，故選D項。 答案：D 1.(2018黑龍江實驗中學期中)繪制了第一張元素周期表的科學家是(　　) A．戴維 B．侯德榜 C．門捷列夫 D．道爾頓 解析：戴維發(fā)現(xiàn)了金屬鈉，A錯誤；侯德榜發(fā)明了侯氏制堿法，B錯誤；俄國化學家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律，并編制出元素周期表，C正確；道爾頓提出了近代原子學說，D錯誤。 答案：C 2．下列原子結(jié)構(gòu)示意圖表示的元素與表示的元素同主族的是(　　) A.　　 B. C. D. 解析：同主族元素最外層電子數(shù)相同，A項為He，是稀有氣體元素，屬于0族；C項為O元素，屬于ⅥA族；D項為Na元素，屬于ⅠA族。 答案：B 3．元素周期表中101～109號元素屬于(　　) A．錒系元素 B．金屬元素 C．鑭系元素 D．第六周期元素 解析：鑭系元素是57～71號元素，錒系元素是89～103號元素，101～109號元素位于第七周期。由元素周期表可知101～109號元素屬于金屬元素，故選B項。 答案：B 4．(2018商丘市第一高級中學段測)主族元素在周期表中的位置取決于該元素原子的(　　) A．相對原子質(zhì)量和核外電子數(shù) B．相對原子質(zhì)量和最外層電子數(shù) C．電子層數(shù)和最外層電子數(shù) D．電子層數(shù)和次外層電子數(shù) 解析：主族元素的原子結(jié)構(gòu)中，最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)，電子層數(shù)＝周期數(shù)，則主族元素在周期表中的位置取決于該主族元素原子的電子層數(shù)和最外層電子數(shù)，與其他因素無關(guān)，C正確。 答案：C 5.A、B、C為短周期元素，它們的位置關(guān)系如右圖所示，已知B、C兩元素原子序數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍，則： (1)A、B、C的元素符號為：A________，B________，C________。 (2)B位于周期表第________周期第________族。 (3)C單質(zhì)與水反應(yīng)的化學方程式為_______________________。 解析：要判斷A、B、C是何種元素，首先要求出A、B、C的原子序數(shù)。由于A、B、C均為短周期元素，根據(jù)A的位置判斷其只能在第二周期，B、C在第三周期。設(shè)A的原子序數(shù)為x，則B的原子序數(shù)為x＋8－1，C的原子序數(shù)為x＋8＋1，根據(jù)它們的原子序數(shù)之間的關(guān)系可得：x＋8－1＋x＋8＋1＝4x，解得x＝8，則A為氧，由題給位置關(guān)系可知，B為磷，C為氯。 答案：(1)O　P　Cl　(2)三?、魽　(3)Cl2＋H2OHCl＋HClO 1．(2018商丘市第一高級中學段測)下列關(guān)于元素周期表的敘述中正確的是(　　) A．除零族元素外，短周期元素的最高化合價在數(shù)值上都等于該元素所屬的族序數(shù) B．除零族外，由長、短周期元素共同組成的元素族稱為主族 C．主、副族元素的族序數(shù)從左到右都是依次由小到大排列(如從ⅠB→ⅦB) D．元素周期表共七個橫行代表七個周期，18個縱行代表18個族 解析：氟元素、氧元素一般沒有正化合價，其他短周期主族元素的最高化合價在數(shù)值上都等于該元素所屬的族序數(shù)，A錯誤；由周期表的結(jié)構(gòu)可以知道，主族和零族由短周期和長周期組成，則由長、短周期元素共同組成的元素族稱為主族(除零族外)，B正確；主、副族元素的族序數(shù)從左到右都是依次ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、ⅤⅢ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，而不是ⅠB→ⅦB，C錯誤；第8、9、10三列為第Ⅷ族，其余每一列為一個族，共有16個族，D錯誤。 答案：B 2．某元素位于第3周期第ⅥA族。下列敘述不正確的是(　　) A．該元素是非金屬元素 B．該元素原子的核電荷數(shù)為16 C．該元素原子核外有3個電子層 D．該元素原子容易失去最外層電子 解析：由信息知其為S，故A、B、C三項正確；D項非金屬不易失去最外層電子，錯誤。 答案：D 3．(2018陸川縣中學月考)在元素周期表中，第三、四、五、六周期元素的數(shù)目分別是 (　　) A．8、8、18、32 B．8、18、18、32 C．8、18、18、18 D．8、8、18、18 解析：第三周期元素從11號Na到18號Ar，共8種元素；第四、五、六周期是長周期，有主族、副族、第VⅢ族和0族元素，第四周期元素從19號K到36號Kr，共18種元素；第五周期元素從37號Rb到54號Xe，共18種元素；第六周期出現(xiàn)了鑭系，一個格里有15種元素，故第六周期元素從55號Cs到86號Rn，共32種元素。 答案：B 4．某元素原子的最外電子層上只有2個電子，該元素(　　) A．一定是第ⅡA族元素 B．一定是金屬元素 C．一定是正二價元素 D．可能是金屬元素，也可能不是金屬元素 解析：由信息知該元素為He或ⅡA族元素，故選D項。 答案：D 5．已知元素的原子序數(shù)，可以推斷元素原子的(　　) ①質(zhì)子數(shù)?、诤穗姾蓴?shù)?、酆送怆娮訑?shù)?、茈x子所帶電荷數(shù) A．①③ B．②③　　 C．①②③ D．②③④ 解析：根據(jù)原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)，故選C項。 答案：C 6．國際無機化學命名委員會將元素周期表原先的主、副族族號取消，從左往右改為18列，堿金屬為第1列，稀有氣體為第18列，按這個規(guī)定，下列說法不正確的是(　　) A．不僅第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 C．第3列元素種類最多 D．第16、17列元素都是非金屬元素 解析：A項第18列的He最外層也有2個電子，A正確；B項3～12列為過渡元素，全部為金屬元素，正確；C項第3列包括鑭系、錒系，元素種類最多，正確；D項第16列釙為金屬元素，錯誤。 答案：D 7．元素周期表是學習和研究化學的重要工具。下列是元素周期表的部分信息： (1)地殼中含量最多的元素的原子序數(shù)為________，位于________族。 (2)分析上表規(guī)律，可推知，表中X的元素符號為________，其最外層電子數(shù)為________。 (3)Al在元素周期表中的位置為________，C在元素周期表中的位置為________。 (4)寫出一個原子序數(shù)由1、7、17三種元素組成的化合物的化學式：____________。 解析：(1)地殼中含量最多的元素為O，其為8號元素，位于第二周期ⅥA族。(2)由元素周期表中規(guī)律可推知X為16S。(3)Al在周期表中位于第三周期第ⅢA族，C在周期表中位于第二周期第ⅣA族。(4)H、N、Cl三種元素組成的常見化合物為NH4Cl。 答案：(1)8?、鯝　(2)S　6　(3)第三周期第ⅢA族　第二周期第ⅣA族　(4)NH4Cl 8．W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短周期的四種元素。W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素。Y的氧化物是現(xiàn)代光學及光導(dǎo)纖維制品的基本原料。請回答： (1)Y在元素周期表中的位置是____________________。 (2)將Z單質(zhì)通入W的氫氧化物溶液中可制得漂白液，其反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。 (3)0.5 mol X單質(zhì)與足量W的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液發(fā)生反應(yīng)，生成氣體的體積(標準狀況)為________。 (4)WZ是生活中常見的鹽，實驗室檢驗該鹽中陰離子的操作方法和現(xiàn)象為：取少量WZ固體溶于水_________________________，則證明WZ中有該陰離子。 解析：“Y的氧化物是現(xiàn)代光學及光纖制品的基本原料”確定Y為Si。由“將Z單質(zhì)通入W的氫氧化物溶液中可制得漂白液”可知Z為Cl。由“WZ是生活中常見的鹽”確定W為Na，X是能與NaOH溶液反應(yīng)的金屬，應(yīng)是第三周期的Al。 答案：(1)第三周期第ⅣA族　(2)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　(3)16.8 L　(4)滴加稀HNO3和AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀 1．2016年6月8日，國際純粹與應(yīng)用化學協(xié)會宣布，將合成的第117號元素Ts提名為化學新元素。下列元素與Ts位于同主族的是(　　) A．C B．N C．S D．Cl 解析：若原子核外第七層全部排滿為118號元素，屬于0族元素，故117號元素為第ⅦA族元素，與Cl同主族，選D項。 答案：D 2．(2018六安市第一中學段考)兩種短周期元素X和Y，可以組成化合物XY3，當Y的原子序數(shù)為m時，X的原子序數(shù)為(　　) ①m－4?、趍＋4?、踡＋8?、躮－2?、輒＋6 A．①②④⑤ B．①②③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤ 解析：兩種短周期元素X和Y，可以組成化合物XY3，Y的化合價可能為－1、－2或＋1，X的化合價可能為＋3、＋6或－3，X可能為B、Al、S、N、P，Y可能為F、Cl、O、H等，所以XY3可能為BF3、AlF3、BCl3、AlCl3、SO3、NF3、NCl3、PF3、PCl3、NH3、PH3等等，當Y的原子序數(shù)為m時，X的原子序數(shù)可能為m－4、m＋4、m＋8、m－2、m＋6，D正確。 答案：D 3．元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如右圖所示。下列敘述不正確的是(　　) A．C的原子比B的原子原子序數(shù)大1 B．原子結(jié)構(gòu)示意圖為的元素，與C位于同一周期 C．B的原子與D的原子最外層電子數(shù)相等 D．原子序數(shù)為10的元素與B位于同一主族 解析：根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)分析題圖可知，A、B位于第一周期，A為H元素，B為He元素，C為Li，C的原子比B的原子原子序數(shù)大1，A項正確；由題給原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，該元素為氧元素，位于第二周期，與C位于同一周期，B項正確；B為He元素，最外層電子數(shù)為2，D為Mg元素，最外層電子數(shù)為2，二者最外層電子數(shù)相等，C項正確；原子序數(shù)為10的是Ne元素，與He均為0族，0族不是主族，D項不正確。 答案：D 4．元素X和Y在元素周期表中處于相鄰周期，兩種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為21，Y元素原子的核外電子數(shù)比X元素原子的核外電子數(shù)多5，則下列敘述不正確的是(　　) A．X和Y兩元素形成的化合物既可與鹽酸反應(yīng)，又可與氫氧化鈉溶液反應(yīng) B．Y元素單質(zhì)不能和氫氧化鈉溶液反應(yīng) C．X和Y構(gòu)成一種陰離子，這種陰離子與過量H＋反應(yīng)可以轉(zhuǎn)變?yōu)閅元素陽離子 D．X元素的一種單質(zhì)能有效吸收太陽光中的紫外線 解析：設(shè)X的質(zhì)子數(shù)為x，Y的質(zhì)子數(shù)為y，則有：x＋y＝21，y－x＝5，解得x＝8，y＝13，即X為O，Y為Al。X與Y組成化合物Al2O3是兩性氧化物既可與強酸反應(yīng)，又可與強堿反應(yīng)，A正確；Al單質(zhì)能與NaOH溶液反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，B錯誤；Al和O構(gòu)成的陰離子為AlO，AlO與過量H＋發(fā)生離子反應(yīng)：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O，C正確；O3層能有效地吸收太陽光中的紫外線，是地球生物的“保護傘”，D正確。 答案：B 5．A、B、C、D、E五種短周期元素，已知：它們的原子序數(shù)依次增大，A、B兩種元素的核電荷數(shù)之差等于它們的原子最外層電子數(shù)之和，B原子最外層電子數(shù)比其次外層電子數(shù)多2；在元素周期表中，C是E的鄰族元素；D和E原子序數(shù)之和為30。它們兩兩形成化合物有甲、乙、丙、丁四種，這四種化合物中原子個數(shù)之比如下表： 甲 乙 丙 丁 A∶C＝1∶1 B∶A＝1∶4 D∶E＝1∶3 B∶E＝1∶4 (1)丁的化學式為________，寫出乙的化學式________。 (2)利用甲的水溶液可以處理空氣中的SO2，并生成一種強酸。寫出該反應(yīng)的化學方程式_____________________________。 (3)向丙的水溶液中滴入NaOH溶液直到過量，可觀察到的現(xiàn)象是________________________________，請寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式_________________________________________________。 解析：“B原子最外層電子數(shù)比其次外層電子數(shù)多2”，則次外層一定是第一層，B為碳元素；再結(jié)合“A、B兩元素的核電荷數(shù)之差等于它們的原子最外層電子數(shù)之和”及原子序數(shù)A小于B分析可知，A為H。根據(jù)甲中A和C為1∶1，且具有強氧化性，判斷甲為H2O2，即C為O；E是C的鄰族元素，所以E為Cl；由D和E的原子序數(shù)之和為30，確定D為鋁元素，由丙中D和E為1∶3可再次確認D。 答案：(1)CCl4　CH4　(2)H2O2＋SO2===H2SO4　(3)先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解　Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O