資源簡(jiǎn)介

1.2 課時(shí)2　元素周期表
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解元素周期表的編排規(guī)則及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
2.認(rèn)識(shí)元素周期表中周期、族等概念。
3.理解原子結(jié)構(gòu)決定元素在周期表中的位置,元素在周期表中的位置能反映元素的原子結(jié)構(gòu)。
4.了解ⅡA族、ⅤA族和過(guò)渡金屬元素的某些性質(zhì)和用途。
【自主預(yù)習(xí)】
1.元素周期表與元素周期律的關(guān)系
元素周期表是　　　　　　的具體表現(xiàn)形式。
2.元素周期表方格中的信息
3.元素周期表的結(jié)構(gòu)
(1)元素周期表的編排原則
①橫行
②縱列
(2)周期
周期類別 周期序數(shù) 起止元素 原子序數(shù) 所含元 素種數(shù) 核外電子 層數(shù)
短周期 　　 1~2 　　 　　
　　 3~10 　　 　　
　　 11~18 　　 　　
長(zhǎng)周期 4 19~36 18 4
5 37~54 18 5
6 55~86 32 6
7 87~118 32 7
(3)族
列數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
族序數(shù) ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
4.元素周期表中的重要元素
族 元素 性質(zhì) 存在
ⅡA族 (堿土金 屬元素) 　　　　、 　　　　、 　　　　、 鍶(Sr)、 鋇(Ba)、 鐳(Ra)等 ①物理共性:亮白色、　　　　、導(dǎo)熱性、延展性 ②化學(xué)共性:R-2e-R2+ 在自然界中都 以　　　　存在
ⅤA族 氮(N)、磷(P)、砷(As)、　　　(Sb)、鉍(　　　)、鏌(Mc)等 　　　為非金屬元素,　　　　為金屬元素,鏌是人工合成的放射性金屬元素 在自然界中以化合態(tài)和游離態(tài)存在
副族和 Ⅷ族(過(guò) 渡元素) 第　　　列 全為金屬元素,具有良好的　　　　性 —
稀土 元素 ⅢB族的鈧(Sc)、釔(Y)和鑭系元素 都是很　　　　的金屬元素;常見(jiàn)化合價(jià)為　　　　,易形成　　　　化合物 在自然界中以化合態(tài)密切共生
5.焰色試驗(yàn)
(1)概念:多種金屬或其化合物在灼燒時(shí)能使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,這在化學(xué)上叫作焰色試驗(yàn)。如鈉呈　　　　,鉀呈　　　　(通過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察)。
(2)操作步驟
【微點(diǎn)撥】
焰色試驗(yàn)是金屬元素特有的性質(zhì),屬于物理變化,與元素存在的狀態(tài)無(wú)關(guān)。
【答案】1.元素周期律
2.原子序數(shù)　元素符號(hào)　元素名稱　相對(duì)原子質(zhì)量
3.(1)①電子層?、谧钔鈱与娮?br/>(2)1　2　1　2　8　2　3　8　3
4.鈹(Be)　鎂(Mg)　鈣(Ca)　導(dǎo)電性　化合態(tài)　銻　Bi　N、P、As　Sb、Bi　3~12　導(dǎo)電　活潑　+3價(jià)
配位
5.(1)黃色　淺紫色
【效果檢測(cè)】
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)ⅠA族全部是金屬元素。 (　　)
(2)原子及離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期序數(shù)。 (　　)
(3)原子最外層電子數(shù)等于或大于3且小于8的元素一定是主族元素。 (　　)
(4)元素周期表中位于金屬元素與非金屬元素分界線附近的元素屬于過(guò)渡元素。 (　　)
(5)元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據(jù)同一格,它們是同位素。 (　　)
(6)元素周期表有7個(gè)周期和18個(gè)族。 (　　)
(7)從左向右數(shù)第13列是ⅢB族。 (　　)
(8)元素周期表中0族元素的單質(zhì)全部是氣體。 (　　)
【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√
2.在拉丁文里,“鈹”的含意就是“綠寶石”。你能說(shuō)出鈹在元素周期表的位置嗎 你能預(yù)測(cè)它的最高化合價(jià)是多少嗎 請(qǐng)寫(xiě)出氧化鈹?shù)幕瘜W(xué)式。
【答案】第2周期ⅡA族;+2;BeO
3.同一周期ⅡA族、ⅢA族元素原子序數(shù)相差的數(shù)值可能是多少
【答案】1、11、25。
【合作探究】
任務(wù)1　元素周期表的結(jié)構(gòu)與簡(jiǎn)單應(yīng)用
情境導(dǎo)入　每本教材后面都附有元素周期表,可見(jiàn)元素周期表對(duì)化學(xué)有多么重要。第一張?jiān)刂芷诒硎怯啥韲?guó)化學(xué)家門捷列夫編制而成的。隨著化學(xué)科學(xué)的不斷發(fā)展,元素周期表中未知元素不斷被填滿,周期表變得更加完美?，F(xiàn)行元素周期表如下:
問(wèn)題生成
1.元素周期表共有多少個(gè)橫行 代表多少個(gè)周期 多少個(gè)縱列 代表多少個(gè)族
【答案】7;7;18;16。
2.元素周期表的各周期都是從金屬元素開(kāi)始的嗎
【答案】不一定。第1周期是從氫元素開(kāi)始的。
3.元素周期表中同主族相鄰兩元素的原子序數(shù)相差多少
【答案】2或8或18或32。
4.元素種類最多的族是哪個(gè)族 有多少種元素
【答案】ⅢB族;共32種元素。
5.鍺的原子序數(shù)是32,請(qǐng)預(yù)測(cè)它在元素周期表的位置。
【答案】第4周期ⅣA族。
6.預(yù)測(cè)鍺的常見(jiàn)化合價(jià),寫(xiě)出鍺的最高價(jià)氧化物與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。
【答案】+2、+4;GeO2+2NaOHNa2GeO3+H2O。
7.若將周期表中第8周期完全填滿,此周期應(yīng)含有多少種元素
【答案】50。
【核心歸納】
1.元素周期表的結(jié)構(gòu)
(1)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ⅡA族和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2或第 3周期 第4或第 5周期 第6或第 7周期
差值 1 11 25
(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,同主族相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,同主族相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4周期所含元素的種數(shù))。
2.元素周期表的簡(jiǎn)單應(yīng)用
(1)利用元素的位置與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系推斷
本方法常用于確定原子序數(shù)小于18的元素。三個(gè)等式:周期序數(shù)=電子層數(shù),主族序數(shù)=最外層電子數(shù),原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。
如:①X元素是第2周期ⅠA族元素,則該元素原子有兩個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是1,即鋰元素。②Y元素的原子序數(shù)是15,則該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是,其在周期表中的位置是第3周期ⅤA族。
(2)利用“0族定位法”確定元素在周期表中的位置
①0族元素的周期序數(shù)和原子序數(shù)
0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og
周期序數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
原子序數(shù) 2 10 18 36 54 86 118
②推斷方法
a.比大小定周期:比較元素的原子序數(shù)與0族元素的原子序數(shù)大小,找出與其相鄰且比其原子序數(shù)大的0族元素,則該元素與此0族元素處于同一周期。
b.求差值定族數(shù):若某短周期元素的原子序數(shù)比相應(yīng)0族元素的原子序數(shù)多1或2,則該元素應(yīng)位于0族元素所在周期的下一個(gè)周期的ⅠA族或ⅡA族;若某短周期元素比相應(yīng)的0族元素的原子序數(shù)少1~5,則應(yīng)位于0族元素所在周期的ⅢA族~ⅦA族。
【典型例題】
【例1】　元素周期表的前4周期中的5種元素的位置關(guān)系如圖所示,若B元素的核電荷數(shù)為a。下列說(shuō)法正確的是(　　)。
A.B、D的原子序數(shù)之差可能為2
B.E、B的原子序數(shù)之差可能是8、18或32
C.5種元素的核電荷數(shù)之和可能為5a+10
D.A、E的原子序數(shù)之差可能是7
【答案】C
【解析】由題中所給5種元素的位置關(guān)系可以看出D一定不是第1周期元素,如果D是第1周期元素,則D一定屬于元素周期表最左邊的ⅠA族元素或最右邊的0族元素,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題意可知,5種元素在前四周期,所以D、B、E分別為第2、3、4周期的元素,由元素周期表的結(jié)構(gòu)可知,5種元素可能在過(guò)渡元素右邊,故D、E的原子序數(shù)分別為a-8、a+18,A、C的原子序數(shù)分別為a-1、a+1,C項(xiàng)正確。
【例2】　A、B、C三種短周期元素在周期表中的位置關(guān)系如圖所示。A、C兩元素的原子核外電子數(shù)之和等于B原子的質(zhì)子數(shù)。
A C
B
(1)寫(xiě)出A、B、C三種元素的名稱:　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　　。
(2)B位于元素周期表中第　　　周期　　　族。
(3)C的原子結(jié)構(gòu)示意圖為　　　　。
【答案】(1)氮　硫　氟　(2)3　ⅥA　(3)
【解析】設(shè)A的原子核外電子數(shù)為x,則B、C的原子核外電子數(shù)分別為x+9、x+2。A、C的原子核外電子數(shù)之和等于B原子的質(zhì)子數(shù),則x+x+2=x+9,解得x=7,故A為N,B為S,C為F。
任務(wù)2　氮族元素
情境導(dǎo)入　古詩(shī)云:“唯有兒時(shí)不可忘,持艾簪蒲額頭王?！痹撛?shī)句描述了端午節(jié)孩子們手持艾葉,頭戴菖蒲,額頭上用雄黃酒寫(xiě)了“王”字的情景。把雄黃酒灑在墻角、床底等處,可以驅(qū)蟲(chóng),清潔環(huán)境。雄黃是一種礦物質(zhì),俗稱“雞冠石”,其主要成分是四硫化四砷,As的原子序數(shù)是33。
問(wèn)題生成
1.能根據(jù)砷的原子序數(shù)確定砷在元素周期表的位置嗎 請(qǐng)比較砷的原子半徑和磷的原子半徑的大小。
【答案】能。As位于元素周期表第4周期ⅤA族。砷、磷同主族,砷的原子半徑大于磷的原子半徑。
2.寫(xiě)出As的氫化物的化學(xué)式,預(yù)測(cè)其還原性與NH3的大小關(guān)系。
【答案】AsH3。由于砷的原子半徑大于氮的原子半徑,其更容易失電子,故其還原性強(qiáng)于NH3。
3.砷酸的酸性比硫酸的弱,這種說(shuō)法是否正確
【答案】正確。由于原子的得電子能力:S>P>As,因此砷酸的酸性比硫酸的弱。
【核心歸納】
1.由原子序數(shù)確定元素位置的規(guī)律
只要記住了稀有氣體元素的原子序數(shù)(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86、Og—118),就可由主族元素的原子序數(shù)推出主族元素的位置。
(1)若比相應(yīng)的稀有氣體元素多1或2,則應(yīng)處在下周期的ⅠA族或ⅡA族,如88號(hào)元素:88-86=2,則應(yīng)在第7周期ⅡA族;
(2)若比相應(yīng)的稀有氣體元素少1~5時(shí),則應(yīng)處在同周期的ⅢA族~ⅦA族,如84號(hào)元素:86-84=2,則應(yīng)在第6周期ⅥA族;
2.結(jié)構(gòu)和性質(zhì)互推是解題的要素
(1)元素原子的氧化性和還原性主要由最外層電子數(shù)決定。
(2)原子半徑?jīng)Q定了元素單質(zhì)的性質(zhì);離子半徑?jīng)Q定了元素組成化合物的性質(zhì)。
(3)同主族元素最外層電子數(shù)相同,性質(zhì)相似。
【典型例題】
【例3】　下列關(guān)于氮和磷兩種元素的敘述正確的是(　　)。
A.它們的原子核外最外層電子數(shù)相等,它們的最高正價(jià)都是+5價(jià)
B.白磷比氮?dú)庑再|(zhì)活潑,所以PH3的穩(wěn)定性小于NH3
C.因?yàn)榈影霃奖攘自影霃叫?所以氮的相對(duì)原子質(zhì)量比磷的相對(duì)原子質(zhì)量小
D.磷酸比硝酸穩(wěn)定,說(shuō)明磷原子的得電子能力不一定比氮弱
【答案】A
【解析】由氮族元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知,它們的最外層電子數(shù)都是5個(gè),最高正價(jià)均為+5價(jià),A項(xiàng)正確;氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性與單質(zhì)的活潑性無(wú)因果關(guān)系,元素的原子的得電子能力強(qiáng)弱與其對(duì)應(yīng)的含氧酸的穩(wěn)定性無(wú)因果關(guān)系,原子半徑的大小與其相對(duì)原子質(zhì)量之間也不存在因果關(guān)系,B、C、D三項(xiàng)均錯(cuò)誤。
【例4】　下列對(duì)砷(As)的有關(guān)判斷正確的是(　　)。
A.砷原子序數(shù)為33,它與鋁同主族
B.砷的原子半徑小于磷的原子半徑
C.劇毒藥品砒霜的主要成分是As2O3,其中砷元素的化合價(jià)為+3價(jià)
D.單質(zhì)砷具有金屬光澤,則砷是金屬元素
【答案】C
【解析】砷與氮同主族,位于ⅤA族,而鋁位于ⅢA 族,A項(xiàng)錯(cuò)誤;砷與磷位于同一主族且在磷的下方,故砷的原子半徑大于磷的,B項(xiàng)錯(cuò)誤;砷是非金屬元素,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【隨堂檢測(cè)】
1.原子序數(shù)為x的元素位于元素周期表中的ⅡA族,則原子序數(shù)為(x+1)的元素不可能處在元素周期表的(　　)。
A.ⅢA族 B.ⅠA族 C.鑭系 D.ⅢB族
【答案】B
【解析】原子序數(shù)為x的元素位于元素周期表中的ⅡA族,則原子序數(shù)為(x-1)的元素位于ⅠA族,B項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.坦桑石是一種被世界公認(rèn)的新興寶石,其組成為Ca2Al3(SiO4)3(OH),該成分中所含的元素不屬于短周期元素的是(　　)。
A.Ca B.Al C.Si D.O
【答案】A
3.M2+有2個(gè)電子層,則M在元素周期表中的位置是(　　)。
A.第2周期0族 B.第2周期Ⅷ族
C.第2周期ⅡA族 D.第3周期ⅡA族
【答案】D
【解析】M2+有2個(gè)電子層,M的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,由電子層數(shù)=周期序數(shù),最外層電子數(shù)=主族序數(shù)可知,M元素位于第3周期ⅡA族。
4.下列關(guān)于元素周期表的說(shuō)法中正確的是(　　)。
A.元素周期表共有7個(gè)周期、18個(gè)族
B.非金屬元素均位于元素周期表右側(cè)
C.38號(hào)元素位于第5周期ⅡA族
D.第6周期共計(jì)有18種元素
【答案】C
【解析】元素周期表共有7個(gè)周期、16個(gè)族,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氫元素位于元素周期表左側(cè),B項(xiàng)錯(cuò)誤;38號(hào)元素位于Ca元素下方,C項(xiàng)正確;第6周期共計(jì)32種元素,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.焰色試驗(yàn)過(guò)程操作如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(　　)。
A.鉑絲一般用稀硫酸來(lái)清洗
B.某溶液進(jìn)行焰色試驗(yàn)時(shí)火焰呈黃色,則表明待測(cè)液為鈉鹽溶液
C.Ba元素的焰色是黃綠色
D.藍(lán)色鈷玻璃的主要作用是濾去紫色
【答案】C
【解析】因?yàn)辂}酸易揮發(fā),且鹽酸鹽一般不是沉淀,故鉑絲用稀鹽酸清洗,而不是稀硫酸,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;焰色試驗(yàn)是元素的性質(zhì),某溶液進(jìn)行焰色試驗(yàn)火焰呈黃色,則表明待測(cè)液含鈉元素,但不一定是鈉鹽溶液,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;鋇元素的焰色為黃綠色,可用于元素的鑒別,故C項(xiàng)正確;藍(lán)色鈷玻璃的作用是濾去火焰的黃光,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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