高三化學(xué)第五章學(xué)案26元素周期表

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)案26元素周期表［考綱要求］了解元素周期表（長式）的結(jié)構(gòu)（周期、族）。知識點一元素周期表中基礎(chǔ)知識1．形成1869年，由俄國化學(xué)家__________初步繪制完成.2．編排原則（1）按__________遞增的順序從左到右排列，把____________相同的元素排成一橫行。（2)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行。3．周期周期表中有____個橫行,叫做周期.周期的序數(shù)就是該周期元素的原子具有的電子________.第一、二、三周期稱為__________；四、五、六周期稱為__________；第七周期稱為__________周期。4．族周期表有____個縱行，稱為族，主族元素的族序數(shù)后標(biāo)____，副族元素的族序數(shù)后標(biāo)____。第8、9、10三縱行稱為Ⅷ族，第18縱行稱為0族。5．相互關(guān)系原子序數(shù)＝________數(shù)＝________數(shù)＝核外________數(shù)。問題思考1．(1)最外層電子數(shù)是2的元素都是第ⅡA族嗎？(2）同周期第ⅡA和第ⅢA族元素的原子序數(shù)一定相差1嗎？知識點二元素周期表的結(jié)構(gòu)問題思考2。觀察元素周期表，確認(rèn)每一縱行各代表哪一族，如:按從左右的順序排列,第3縱列是______族，第15縱行是____族，第9縱列是____族，ⅤB族在第____縱列，ⅢA族處于____縱列等?！业捻樞蚺帕校?縱列是______族，第15縱行是____族，第9縱列是____族，ⅤB族在第____縱列，ⅢA族處于____縱列等。3．若某離子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同,則它位于元素周期表的什么位置？4．電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，它們一定位于同一周期嗎？知識點三元素周期表中的特殊位置1．過渡元素：元素周期表中部從____族到____族10個縱行共六十多種元素，通稱為過渡元素，這些元素都是金屬，所以又把它們叫做過渡金屬。2．鑭系：元素周期表第____周期中，57號元素鑭到71號元素镥共15種元素，它們原子的電子層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似，總稱鑭系元素。3．錒系：元素周期表第____周期中，89號元素錒（Ac）到103號元素鐒(Lr）共15種元素,它們原子的電子層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似，稱為錒系元素。4．超鈾元素：在錒系元素中92號元素鈾(U)以后的各種元素，多數(shù)是人工進行____反應(yīng)制得的元素，這些元素叫做超鈾元素.一、元素周期表的結(jié)構(gòu)1．元素周期表結(jié)構(gòu)記憶方法橫行叫周期,周期只有七，四三分長短，第七不完全；表中十八豎，共有十六族；七主零七副，三列是Ⅷ族；二三分主副，中間是過渡;鑭錒各十五,均是ⅢB族.2．同主族元素原子序數(shù)的確定對于第ⅠA、ⅡA族元素，上、下周期的原子序數(shù)之差等于上一周期元素種類數(shù)；對于ⅢA族到0族元素，上、下周期的原子序數(shù)之差等于下一周期元素種類數(shù)。根據(jù)此關(guān)系可以推測原子序數(shù)。3．同周期元素的原子序數(shù)確定對于同周期元素，其原子序數(shù)必須根據(jù)該周期中元素的種類以及所在的位置而定，如第ⅡA族元素的原子序數(shù)為x，則同周期第ⅢA族元素的原子序數(shù)為x＋1、x＋11或x＋25。典例導(dǎo)悟1Ⅰ.下面的虛線框中每一列、每一行相當(dāng)于周期表的每一族和每一周期，但它的列數(shù)和行數(shù)都多于元素周期表。請在下面的虛線框中用實線畫出周期表第一至第六周期的輪廓，并畫出金屬與非金屬的分界線。Ⅱ.X、Y、Z、M、N為短周期的五種主族元素，其中X、Z同主族,Y、Z同周期，M與X、Y既不同族，也不同周期.X原子最外層電子數(shù)是核外電子層數(shù)的三倍,Y的最高化合價與其最低化合價的代數(shù)和等于6。N是短周期主族元素中原子半徑最大的非金屬元素。（1)請寫出下列元素的元素符號:X________，Y______，M________。（2）請寫出下列反應(yīng)的離子方程式：N單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)：________________________________________________。（3）Y與Z相比，非金屬性較強的元素是__________,可以證明該結(jié)論的實驗是(用離子方程式表示)_______________________________________________________________________________________________________________________________。二、推斷元素在周期表中的位置1．根據(jù)周期表結(jié)構(gòu)與原子電子層結(jié)構(gòu)的關(guān)系依據(jù)能量最低原理和各電子層最多容納的電子數(shù)以及最外層、次外層和倒數(shù)第三層不能超過的電子數(shù)只能畫出主族元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，其中,由電子層數(shù)＝周期數(shù)，最外層電子數(shù)＝主族元素的族序數(shù)＝8－｜最低負(fù)價｜兩個等量關(guān)系，可以由原子結(jié)構(gòu)推出該元素在周期表中的位置。(1）族序數(shù)等于周期數(shù)的元素是H、Be、Al等。（2)短周期中最高正價與最低負(fù)價代數(shù)和為零的是H(NaH中氫原子顯－1價）、C、Si。（3)最高正價是最低負(fù)價絕對值3倍的短周期元素是S。（4）除H外,原子半徑最小的元素是F。(5)最高正價不等于族序數(shù)的元素是O、F等。2．根據(jù)元素的存在、性質(zhì)等(1）存在方面①形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界硬度最大的元素、氫化物中含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素是C。②空氣中含量最多的元素、氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素是N。③地殼中含量最多的金屬元素是Al。(2）性質(zhì)方面①最活潑的非金屬元素、氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素是F。②最活潑的金屬元素、最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性最強的元素、陽離子氧化性最弱的元素是Cs。③單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素是Br。④最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng)的短周期元素是Be、Al。⑤元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應(yīng)的水化物起化合反應(yīng)的元素是N。⑥常見的能形成同素異形體的元素有C、P、O、S。3．對于原子序數(shù)比較大的元素在周期表中的位置，一般采用稀有氣體的原子序數(shù)結(jié)合周期表的結(jié)構(gòu)用差值來推測,具體過程是:記住各周期稀有氣體的原子序數(shù)—從第一周期至第七周期依次為2、10、18、36、54、86、118,可利用元素的原子序數(shù)與最近稀有氣體元素原子序數(shù)的差值推斷該元素在周期表中的位置，可遵循“比大小，定周期；比差值，定族數(shù)”的原則.例如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,即第ⅦA族;再如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86號元素右側(cè)第二格，即下一周期的第ⅡA族。典例導(dǎo)悟2據(jù)報道，2008年11月9日德國科學(xué)家利用數(shù)億個鎳原子（28Ni）對數(shù)億個鉛原子（82Pb)連續(xù)轟擊數(shù)天后制得一種新原子eq\o\al（269，110)X（暫用X表示），它屬于一種新元素—第110號元素.這種新元素是有史以來制得的最重要的元素,存在時間不到千分之一秒。經(jīng)推知它屬于過渡元素。下列關(guān)于該元素的敘述中正確的是（)A．這種原子(eq\o\al（269,110）X）的中子數(shù)為110B．這種元素肯定是金屬元素C．這種元素與鉛屬同一族D．這種元素為第六周期元素聽課記錄：題組一元素周期表的結(jié)構(gòu)1．（2010·江蘇，13改編)已知A、B、C、D、E是短周期中原子序數(shù)依次增大的5種主族元素，其中元素A、E的單質(zhì)在常溫下呈氣態(tài)，元素B的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半徑最大，元素D的合金是日常生活中常用的金屬材料。下列說法正確的是（）A．元素A、B組成的化合物常溫下一定呈氣態(tài)B．一定條件下，元素C、D的最高價氧化物對應(yīng)的水化物之間不能發(fā)生反應(yīng)C．工業(yè)上常用電解法制備元素C、D、E的單質(zhì)D．化合物AE與CE含有相同類型的化學(xué)鍵2．（2008·全國理綜Ⅰ，9)下列各組給定原子序數(shù)的元素，不能形成原子數(shù)之比為1∶1穩(wěn)定化合物的是(）A．3和17B．1和8C．1和63．（2010·四川理綜，8)下列說法正確的是()A．原子最外層電子數(shù)為2的元素一定處于周期表ⅡA族B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物,則X與Y的原子序數(shù)之差可能為2或5C．氯化氫的沸點比氟化氫的沸點高D．同主族元素形成的氧化物的晶體類型均相同4．（2009·全國理綜Ⅱ，9)某元素只存在兩種天然同位素，且在自然界它們的含量相近,其相對原子質(zhì)量為152。0,原子核外的電子數(shù)為63。下列敘述中錯誤的是（)A．它是副族元素B．它是第六周期元素C．它的原子核內(nèi)有63個質(zhì)子D．它的一種同位素的核內(nèi)有89個中子題組二微粒半徑的比較5．（2010·廣東理綜，10）短周期金屬元素甲~戊在元素周期表的相對位置如下表所示。下列判斷正確的是（）甲乙丙丁戊A．原子半徑：丙＜?。嘉霣．金屬性：甲＞丙C．氫氧化物堿性:丙＞丁＞戊D．最外層電子數(shù)：甲＞乙6．（2009·北京理綜,7）W、X、Y、Z均為短周期元素，W的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為7∶17；X與W同主族；Y的原子序數(shù)是W和X的原子序數(shù)之和的一半；含Z元素的物質(zhì)焰色反應(yīng)為黃色。下列判斷正確的是（)A．金屬性：Y〉ZB．氫化物的沸點：X〉WC．離子的還原性:X>WD．原子及離子半徑：Z>Y〉X題組一元素周期表的結(jié)構(gòu)1．在元素周期表中，所含元素種類最多的族是(）A．Ⅷ族B．ⅠA族C．0族D．ⅢB族2．由長周期元素和短周期元素共同組成的族是（)A．0族B．副族C．主族D．第Ⅷ族3．(2011·青島模擬）下列各表為周期表的一部分（表中為原子序數(shù))，其中正確的是（)A。210111819B.2341119C。611121324D。671431324．元素周期表中前7周期完全排滿時的元素數(shù)目如下表：周期數(shù)1234567元素數(shù)目28818183232（1)第六、七周期完全排滿時元素的種數(shù)比第四、五周期多了14種元素，其原因是____________________________________________________________________________。(2）元素周期表中__________族所含元素最多，______族元素形成化合物最多。（3)請分析周期數(shù)與元素數(shù)目的關(guān)系,然后預(yù)言第八周期最多可能含有的元素種數(shù)為（）A．18B．32C．50（4）居里夫人發(fā)現(xiàn)的鐳是元素周期表中第七周期ⅡA族的元素。下列關(guān)于鐳的性質(zhì)描述中不正確的是(）A．在化合物中呈＋2價B．氫氧化物呈兩性C．單質(zhì)能使水分解,放出氫氣D．碳酸鹽難溶于水5．下圖是元素周期表的另一種畫法—塔式周期表，在上面標(biāo)有部分族序數(shù)及部分元素，請回答下列問題：(1)請在圖上把ⅤA族涂黑。（2)短周期元素中,A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍；B元素最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍；C元素與B元素同族；D元素原子最外層有1個電子,D的陽離子與B的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同，試回答：①寫出B、C元素的名稱：________、________;在塔式周期表相應(yīng)位置標(biāo)出D元素的元素符號。②寫出一種由B、D元素組成的化合物的電子式__________________________.③寫出C的最高價氧化物的水化物與D的氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式：________________。(3)在上述塔式周期表中列出了5行元素,每行所包含的元素種類分別為2、8、8、18、18,則未列出的第6行所包含的元素為________種。6．下表為元素周期表的一部分，請參照元素①～⑧在表中的位置,用化學(xué)用語回答下列問題:(1）④、⑤、⑥的原子半徑由大到小的順序是________.（2)②、③、⑦的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是________________________________________________________________________。（3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含離子鍵又含極性共價鍵的化合物,寫出其中一種化合物的電子式：________________.(4）由表中兩種元素的原子按1∶1組成的常見液態(tài)化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化劑為（填序號)________。a．MnO2b．FeCl3c．Na2SO3題組二元素周期表的應(yīng)用7．(2011·煙臺調(diào)研)2009年7月28日莫斯科電：27日夜間，位于莫斯科郊外的杜伯納國際聯(lián)合核研究所的專家們啟動新元素合成實驗,如果順利的話，實驗結(jié)束時將會合成門捷列夫元素周期表中第117號新元素。下列有關(guān)117號元素敘述正確的是（）A．該合成過程是化學(xué)變化B．該元素位于第七周期ⅦA族C．該元素是非金屬元素D．該元素性質(zhì)較活潑8．我國科研人員在蘭州合成了鏷元素的一種同位素鏷239，并測知其原子核內(nèi)有148個中子?，F(xiàn)有A元素的一種同位素，比鏷239的原子核內(nèi)少54個質(zhì)子和100個中子,則A元素在周期表中的位置是（）A．第三周期第ⅠA族B．第四周期第ⅠA族C．第五周期第ⅠA族D．第二周期第ⅡA族9．原子序數(shù)為x的元素位于周期表中的第ⅡA族，則原子序數(shù)為x＋1的元素不可能處在（)A．ⅢA族B．ⅠA族C．鑭系元素D．ⅢB族10．（2011·黃岡模擬)短周期元素A、B、C在周期表中的位置如右圖所示。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、AlB．B、Mg、SiC．O、P、ClD．C、Al、P11．A、B分別為第三、四周期同一主族的不同元素的原子，它們原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)。①若A在ⅡA族，其質(zhì)量數(shù)為X，則B的質(zhì)子數(shù)為Y。②若A在ⅣA族，其質(zhì)子數(shù)為m，則B的質(zhì)量數(shù)為n，則Y和n的值是（)A。eq\f（X,2）＋18和2m＋18B.eq\f（X，2）＋8和2m＋18C.eq\f(X，2)＋8和2m＋36D。eq\f（X，2)＋18和2m＋36題組三實驗探究12．某同學(xué)為驗證元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計了如下系列實驗。Ⅰ.（1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預(yù)測實驗結(jié)果：________與鹽酸反應(yīng)最劇烈，________與鹽酸反應(yīng)的速率最慢；________與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。(2）向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)淡黃色渾濁，可證明Cl的非金屬性比S強，反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.利用下圖裝置可驗證同主族非金屬性的變化規(guī)律。(3)儀器B的名稱為________，干燥管D的作用為__________.(4)若要證明非金屬性：Cl〉I,則A中加濃鹽酸，B中加KMnO4（KMnO4與濃鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯氣)，C中加淀粉碘化鉀混合溶液,觀察到混合溶液________的現(xiàn)象，即可證明。從環(huán)境保護的觀點考慮，此裝置缺少尾氣處理裝置，可用________溶液吸收尾氣.（5)若要證明非金屬性：C>Si，則在A中加鹽酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液觀察到C中溶液______________________的現(xiàn)象,即可證明。但有的同學(xué)認(rèn)為鹽酸具有揮發(fā)性，應(yīng)用____________溶液除去。學(xué)案26元素周期表【課前準(zhǔn)備區(qū)】知識點一1．門捷列夫2．（1）原子序數(shù)電子層數(shù)(2）最外層電子數(shù)電子層數(shù)3．7層數(shù)短周期長周期不完全4．18A5．質(zhì)子核電荷電子知識點二88183232短周期和長周期77知識點三1．ⅢBⅡB2．六3．七4．核問題思考1．(1)不是，如0族的He，副族中很多元素最外層電子數(shù)也是2。(2）不一定，第二、三周期中相差1；第四、五周期中相差11(加副族和第Ⅷ族的10個縱行);第六周期相差25（因為有鑭系）。2．ⅢBⅤAⅧ5133．若為陰離子，則它位于第三周期,若為陽離子,則它位于第四周期。4．不一定，若電性相同,則位于同一周期，若電性相反，則陽離子位于陰離子的下一周期.【課堂活動區(qū)】典例導(dǎo)悟1．Ⅰ。Ⅱ.(1）OClH(2)Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(2－，3)＋2H2↑（3）Cl（或氯)Cl2＋S2－=2Cl－＋S↓解析根據(jù)題意推斷X為氧元素，Z為S元素;X在第二周期,Y與Z同周期，Y在第三周期，則M只能為H元素；Y的最高化合價與最低化合價代數(shù)和為6，設(shè)最高化合價為a，則最低負(fù)化合價為a－8，則有a＋（a－8)＝6?a＝7，則Y為Cl元素；N為第三周期半徑最大的非金屬，則N為Si。2．B［A項，該原子的中子數(shù)為269－110＝159，故A錯；由該元素的原子序數(shù)為110，可根據(jù)推斷元素在周期表中位置的方法，推知它位于第七周期第Ⅷ族，屬于副族元素，故它肯定是金屬元素，C、D錯，答案選B.］【課后練習(xí)區(qū)】高考集訓(xùn)1．C[D為Al元素，符合B原子條件的為C、S，由于B的原子序數(shù)比D小，則B為碳元素，C只能為鈉元素，由此確定A為H、E為Cl.A、B組成的化合物為烴，若烴中含C原子數(shù)多則常溫下烴為液態(tài)或固態(tài)；NaOH＋Al（OH)3=NaAlO2＋2H2O，B不正確;Na、Al的還原性強，其單質(zhì)制備只能用電解法，Cl2的氧化性強，工業(yè)制備一般也用電解法；HCl含共價鍵,NaCl含離子鍵，D錯誤。]2．D[A中兩元素為Li和Cl,可以形成LiCl;B中兩元素為H和O,可以形成化合物H2O2；C中兩元素為C和H，可以形成化合物C2H2；而D中兩元素為N和Mg,它們不可能形成原子個數(shù)比為1∶1的穩(wěn)定化合物。］3．B［He的最外層（也是最內(nèi)層)電子數(shù)為2,但它處于周期表中的0族；主族元素形成的XY2型化合物中有CO2、SiO2、NO2、SO2、MgCl2等；在HF分子間能形成氫鍵,使得HF的熔沸點高于HCl;CO2和SiO2是同主族元素形成的氧化物，但是CO2是分子晶體，SiO2卻是原子晶體.因此只有B項正確。］4．D［同種元素的不同核素質(zhì)量數(shù)不同，不能用元素的相對原子質(zhì)量代表某種核素的質(zhì)量數(shù)，故D錯誤。］5．C［本題考查元素周期表和元素周期律.同周期元素的原子半徑從左向右依次減小，有丙＞?。疚?，A選項錯誤；同主族元素的金屬性至上而下依次增強,即丙＞甲，B選項錯誤;同周期元素從左到右金屬性減弱，元素對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的堿性減弱，即有丙＞?。疚欤珻選項正確；乙位于甲的右端，故乙的族序數(shù)大，最外層電子數(shù)多，D選項錯誤。］6．B［根據(jù)題設(shè)條件推知W為Cl、X為F、Y為Al、Z為Na.選項A，Al、Na同周期，根據(jù)同周期元素遞變規(guī)律，Na的金屬性大于Al;選項B，HF分子間存在氫鍵，其沸點高于HCl；選項C，Cl－的還原性大于F－;選項D,F－的半徑大于Na＋、Al3＋。］考點集訓(xùn)1．D2.C3。D4．（1）第六、七周期在第ⅢB族出現(xiàn)了鑭系、錒系（2)ⅢBⅣA(3）C(4)B解析元素周期表是學(xué)好化學(xué)的有效工具，因此對元素周期表的掌握必須有相當(dāng)?shù)臈l理性、嚴(yán)密性，做到對周期表的結(jié)構(gòu)爛熟于心.(1）第六、七周期中由于在ⅢB族出現(xiàn)了鑭系、錒系，使元素種類比前面周期的要多。也因為如此,第ⅢB族所含元素最多。(2)已知有機物的種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于無機物，而有機物中含有碳元素,可知ⅣA族元素形成的化合物最多。(3）根據(jù)表可通過分析數(shù)據(jù)歸納出規(guī)律：周期表1234567元素種數(shù)（最多）22×182×2282×22182×32182×32322×42322×42可見規(guī)律是2n2(n＝1，2,3，……），由