2024年新高一化學暑假講義講義18 元素周期表（學生版）

第十八講元素周期表1.初步了解元素周期表的發(fā)展歷程。2.能說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。4.掌握利用元素周期表推斷元素的方法。一．元素周期表1.元素周期表的發(fā)展歷程（1）誕生：1869年，俄國化學家門捷列夫首制。（2）編制：將元素按照相對原子質(zhì)量由小到大的順序排列，將化學性質(zhì)相似的元素放在一個縱列。（3）意義：揭示了化學元素間的聯(lián)系。（3）演變：為未知元素留下的空位先后被填滿。（4）現(xiàn)行：排序依據(jù)由相對原子質(zhì)量改為原子的核電荷數(shù)。2．元素周期表的結(jié)構(gòu)（1）編排原則橫行：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?？v列：最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序自上而下排列。（2）元素周期表的結(jié)構(gòu)周期：橫行稱為周期，現(xiàn)行的元素周期表有7個橫行，即7個周期。短周期長周期序號1234567元素種類28818183232零族元素原子序數(shù)81018365486118族：縱行稱為族，元素周期表有18個縱行，16個族，7個主族，7個副族，1個第VⅢ族（第8,9,10行為同一族），1個0族。主族：由短周期元素和長周期元素共同組成的族，元素的族序數(shù)標A。7個主族分別表示為IA、IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA。副族：完全由長周期元素組成的族，元素的族序數(shù)標B。7個副族分別表示為IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB。第VⅢ族：第8,9,10三個縱行。0族：第18縱行，即稀有氣體。 注意：（1）第IIIB族的元素種類最多，因為存在鑭系和錒系。第六周期、第七周期元素種類數(shù)都是32種。第IIA和第IIIA同周期元素原子序數(shù)只差1、11、25。（3）元素周期表中的方格中的符號的意義3.確定元素在周期表中位置的?？挤椒ǎ?）利用原子結(jié)構(gòu)與周期表的關系原子的電子層數(shù)=周期序數(shù)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關系原子的價電子數(shù)=族序數(shù)如：某原子核外電子最外層有7個電子，有3電子層，則科推出該元素在第三周期第VIIA族，是Cl。（2）根據(jù)0族定位法：根據(jù)0族元素的原子序數(shù)，推出與其原子序數(shù)相近元素的位置。周期數(shù)一二三四五六七0族元素原子序數(shù)21018365486118例：求56號元素在元素周期表中的位置。根據(jù)0族元素的原子序數(shù)可知，第四周期的0族元素序數(shù)為54，則56號元素應在下一周期，位置應為第五周期第IIA族。（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種類數(shù)。（4）利用“陰上陽下”規(guī)律判斷 具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，其對應元素在周期表中的位置關系符合“陰上陽下”的規(guī)律。若、、、（>0）的電子層結(jié)構(gòu)相同，則它們對應的元素在周期表中的位置關系如下：……ZM…………YX……五、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關系（1）金屬元素：原子最外層電子一般少于4個，在化學反應中容易失去電子，具有金屬性。（2）非金屬元素：原子最外層電子一般多于4個，在化學反應中容易得到電子，具有非金屬性。2.堿金屬元素： 堿金屬是一類化學性質(zhì)非?；顫姷慕饘?，在自然界中都以化合態(tài)存在。堿金屬的原子結(jié)構(gòu)元素名稱元素符號核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑/nm堿金屬元素鋰Li3120.152鈉Na11130.186鉀K19140.227銣Rb37150.248銫Cs55160.265結(jié)論：堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的共同點是最外層電子數(shù)均為1，不同點是電子層數(shù)和原子半徑不同，其變化規(guī)律是隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大（2）堿金屬元素的化學性質(zhì)：①鈉、鉀與氧氣反應比較實驗現(xiàn)象：都能在空氣中燃燒，鈉產(chǎn)生黃色火焰(透過藍色鈷玻璃觀察)，鉀產(chǎn)生紫色火焰，鉀燃燒更劇烈。反應方程式：2Na＋O2eq\o(=,\s\up14(△))Na2O2、K＋O2eq\o(=,\s\up14(△))KO2。Li在氧氣中燃燒產(chǎn)生Li2O，鈉在氧氣中燃燒產(chǎn)生Na2O2，K在氧氣中產(chǎn)生KO2，銣、銫在氧氣中燃燒產(chǎn)物更為復雜。②鈉、鉀與水反應比較堿金屬單質(zhì)鈉鉀實驗操作實驗現(xiàn)象相同點：金屬浮在水面上；熔成閃亮的小球；小球四處游動；發(fā)出嘶嘶的響聲；反應后的溶液呈紅色，不同點：鉀與水的反應有輕微爆炸聲并著火燃燒實驗原理2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2K＋2H2O=2KOH＋H2↑實驗結(jié)論與水反應劇烈程度：K＞Na；金屬的活潑性：K＞Na堿金屬元素化學性質(zhì)的遞變性：隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子原子核對最外層電子吸引力逐漸減弱，原子失電子能力增強。因此，金屬性：Li<Na<K<Rb<Cs。堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)元素Li、Na、K、Pb、Cs(原子序數(shù)增大)相同點除銫外，其余都呈銀白色，它們都比較軟，有延展性，密度較小，熔點較低，導電、導熱性強遞變規(guī)律密度逐漸增大(鈉、鉀反常)熔、沸點逐漸降低個性特點①銫略帶金屬光澤；②鋰的密度比煤油的小；③鈉的密度比鉀大3.鹵族元素鹵族元素（簡稱鹵素）是典型的非金屬元素，它們在自然界中都以化合態(tài)存在。鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)（2）鹵素的原子結(jié)構(gòu)特點及性質(zhì)預測相同點①鹵族元素位于周期表第ⅦA族；②最外層上都有7個電子。遞變性從F→I核電荷數(shù)依次增大，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大，得電子能力逐漸變?nèi)?。性質(zhì)預測非金屬性：F>Cl>Br>I（3）鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)①與H2反應②鹵素單質(zhì)之間的置換反應實驗操作實驗現(xiàn)象化學方程式靜置后，液體分層，上層接近無色，下層呈橙紅色Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2靜置后，液體分層，上層接近無色，下層呈紫紅色Cl2＋2KI=2KCl＋I2靜置后，液體分層，上層接近無色，下層呈紫紅色Br2＋2KI=2KBr＋I2結(jié)論Cl2→I2氧化性逐漸減弱，相應鹵素離子還原性逐漸增強注意：因為F2能與H2O發(fā)生反應(2F2＋2H2O=4HF＋O2)，所以F2不能從其他鹵化物的鹽溶液中置換出鹵素單質(zhì)。1．元素周期表，所含元素種類最多的族是A．第Ⅲ族 B．第IA族C．0族 D．第ⅢB族2．已知某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，試推測其在元素周期表的位置為A．第四周期VII族 B．第五周期7A族 C．第五周期VIA族 D．第五周期VIIA族3．A、B兩種元素為同一周期ⅡA和ⅢA元素，若A元素的原子序數(shù)為x，則B元素的原子序數(shù)可能為①x+1②x+81③x+11④x+18⑤x+25⑥x+32A．①③ B．②④ C．①③⑤ D．②④⑥4．下列敘述中正確的是A．除零族元素外，原子最外層電子數(shù)都等于該元素所屬的族序數(shù)B．各主族元素都是由金屬元素和非金屬元素組成的C．過渡元素包括副族元素和第VIII族元素D．ⅠA、IIA族的元素全部是金屬元素，均能與酸發(fā)生反應生成氫氣5．下列關于元素周期表的說法正確的是A．元素周期表是按照元素相對原子質(zhì)量大小排列而成的B．元素周期表有7個橫行，也是7個周期；有18個縱行，即18個族C．凡是位于元素周期表中同一周期的元素，都是按從左到右的順序原子最外層電子數(shù)由1遞增到8D．凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都是按從上到下的順序電子層數(shù)逐漸增多6．在元素周期表中，主族元素自ⅢA族的硼到ⅦA族的砹連一條斜線，此即為金屬元素與非金屬元素的分界線，從分界線附近可以找到A．耐高溫材料 B．新型農(nóng)藥材料 C．半導體材料 D．新型催化劑材料7．下列四種演示金屬鉀與水反應的實驗裝置，正確的是A． B． C． D．8．鹵族元素是最活潑的一族非金屬元素，下列關于鹵族元素的說法正確的是A．鹵素單質(zhì)的最外層電子數(shù)都是7B．從上到下，鹵素原子的電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次減小C．從到，原子核對最外層電子的吸引能力依次減弱，原子得電子能力依次減弱D．鹵素單質(zhì)與化合的難易程度由難到易的順序為、、、9．A、B、C均為短周期元素，它們在周期表中的位置如圖所示.已知B、C元素的族序數(shù)之和是A元素族序數(shù)的2倍，B和C元的原子序數(shù)之和是A的4倍，則A、B、C分別為A．、、B．、、C．、、D．、、10．表標出的是元素周期表的一部分元素，回答下列問題：(1)屬于第二周期元素的有_______、__________、________(填元素符號)，屬于第ⅢA族的有________(填元素符號)，屬于第IA族的有__________、_______(填元素符號)。(2)C元素在元素周期表中的位置是第_____周期第____族。B元素在元素周期表中的位置是第_____周期第____族。1．如果n為第ⅡA族中某元素的原子序數(shù)，則原子序數(shù)為n+1的元素可能位于（）①第ⅢA族②第ⅤA族③第ⅢB族④第ⅠA族A．①③ B．①② C．②③ D．①③④2．A、B兩種元素為同一族第三周期和第四周期元素，若A元素的原子序數(shù)為x，則B元素的原子序數(shù)可能為①x＋2②x＋8③x＋18④x＋32A．①③ B．②④ C．②③ D．①②3．下列關于元素周期表說法正確的是A．元素周期表中最外層電子數(shù)為2的元素一定在第ⅡA族B．在過渡元素中找優(yōu)良催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料C．元素所在族序數(shù)等于元素原子最外層電子數(shù)D．元素周期表有七個橫行，分為七個周期，有18個縱行，分為18個族，其中8、9、10三個縱行合稱第Ⅷ族4．據(jù)報道、德國科學家實現(xiàn)了銣(Rb)原子氣體超流體態(tài)與絕緣態(tài)的可逆轉(zhuǎn)換，該成果將給量子計算機的研究帶來重大突破。已知銣在元素周期表中位于第五周期IA族。下列說法不正確的是A．銣的原子序數(shù)為37B．銣放到水中會比鈉跟水反應更劇烈C．銣的氧化物暴露在空氣中易與CO2反應D．銣的氫氧化物是弱堿5．下列關于Li、Na、K、Rb、Cs的敘述均正確的一組是①金屬性最強的是鋰②氧化性最強的是鋰離子③在自然界中均以化合態(tài)形式存在④Li的密度最大⑤銫與水反應十分劇烈，甚至會發(fā)生爆炸A．①②③ B．④⑤ C．②④ D．②③⑤6．下列關于鹵族元素的遞變規(guī)律不正確的是A．、、、的氧化性逐漸減弱B．、、、的熱穩(wěn)定性逐漸減弱C．、、、的還原性逐漸增強，顏色逐漸變深D．、、、的密度逐漸增大7．為比較鹵素單質(zhì)氧化性進行實驗：①氯水滴入溴化鈉溶液中，溶液變黃；②氯水滴入碘化鉀溶液中，溶液變褐色。下列有關分析不合理的是A．①中反應：Cl2+2Br-＝2Cl-+Br2B．②中再加入CCl4,振蕩、靜置，下層溶液為紫紅色C．根據(jù)①②得出結(jié)論：氧化性Cl2>Br2>I2D．將②中氯水換成溴水即可得出最后結(jié)論8．關于元素周期表的說法正確的是A．第IA族的元素都為金屬元素B．同主族元素相差的原子序數(shù)可能為16、26、36、46C．同周期IA族和ⅢIA族原子序數(shù)差可能為1、11、25D．元期表中有7個主族，7個副族，一個0族，一個VIII族，共16個族16個縱行9．原子序數(shù)為x的元素E在周期表中位于A，B，C，D四種元素中間(如圖所示)，則A，B，C，D四種元素的原子序數(shù)之和不可能是(鑭系、錒系、0族元素除外)()A．4x B．4x+6 C．4x+10 D．4x+1410．元素周期表中前七個周期的元素種類數(shù)如下：周期一二三四五六七元素種類數(shù)28818183232請你從中尋找規(guī)律，并預言第八周期最多可能包含的元素種類數(shù)為（）A．18 B．32 C．50 D．6411．有V、W、X、Y、Z五種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大；且都小于20。其中只有X、Z是金屬元素；V、Z元素原子最外層都只有一個電子；W、Y元素原子的最外層電子數(shù)相同，且W元素原