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研究與實踐3　認識元素周期表
　
第四章　第一節　
元素周期表自發現至今已有一百多年。隨著人們對科學的認識不斷深入，元素周期表也演變出多種形式。通過了解形式各異的元素周期表，加深對元素間的關系和其中所蘊含的科學方法的認識。
研究目的
閱讀材料
材料一　周期律發現前的元素分類
(1)1789年，拉瓦錫在他的著作中首次發表了《元素表》。
(2)1829年，德伯賴納提出五組“三素組”：Li、Na、K；Ca、Sr、Ba；P、As、Sb；S、Se、Te；Cl、Br、I。
(3)1864年，英國人歐德林用46種元素排出了“元素表”。同年德國人邁爾按原子量大小排出“六元素”表。該表對元素進行了分族，有了周期表的雛形。
(4)1865年，英國人紐蘭茲把62種元素按原子量遞增順序排表，發現每第八個元素性質與第一個元素性質相近，好似音樂中的八度音，他稱之為“八音律”。“八音律”揭示了元素化學性質的重要特征，但未能揭示出事物內在的規律性。
材料二　元素周期律的發現
1867年，俄國人門捷列夫對當時已發現的63種元素進行歸納、比較，結果發現：元素及其化合物的性質是原子量的周期函數的關系，這就是元素周期律。依據周期律排出了周期表，根據周期表，他修改了鈹、銫原子量，預言了三種新元素，后來陸續被發現，從而驗證了門捷列夫周期律的正確性。
材料三　發展遠景——穩定島理論的出現
1967年，科學家們預言在閉合雙殼層Z＝114和N＝184附近存在一個超重核素的“穩定島”。理論上超重核素的半衰期最長可達1 015年。為了跨過不穩定核素的“海洋”真正登上“穩定島”，科學家采用重離子作為入射粒子有效地引發合適的核反應。現在，104～118號元素皆已被成功合成出，并得到了IUPAC的承認和命名，七個周期的元素周期表已完整了。但是，確切地說，目前只是剛剛踏上超重元素“穩定島”的邊緣地帶，還沒有完全進入“穩定島”。一個帶有幻想式的大遠景周期表中包含了218種元素。
1．某同學設計如圖所示元素周期表(空格中均有對應的元素填充)：
(1)白格中是什么元素？灰格中是什么元素？
交流研討
提示：白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是次外層的3倍，則X、Y、Z是什么元素？
提示：Z為氧元素，X為氮元素，Y為磷元素。
(3)該元素周期表的編排原則是什么？
提示：以H、He對稱，左側白色格的單元中各族的排列規則為 ；
右側白色格的單元中各族的排列規則為 。白色格按逆時針方向旋
轉，灰色格按逆時針方向旋轉，原子序數依次增大。
2．如圖所示是一種扇形元素周期表的一部分：
請對照現行周期表回答：
(1)寫出編號①、②、⑤、⑦、⑧對應元素的名稱。
提示：氫、鈉、氧、硫、氯。
(2)該扇形元素周期表的編排原則是什么？
提示：與現行元素周期表類似，按扇形由內向外依次排列1～7周期元素，一周期為一層；不再劃分族，將結構、性質類似的元素從左向右排列，共18列。
1．某同學在研究前18號元素時發現，可以將它們排成如圖所示的蝸牛形狀，圖中每個點代表一種元素，其中O點代表氫元素。下列說法中不正確的是
A．離O點越遠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最高價氧化物對應的水化物可相互反應
D．最簡單氫化物的熱穩定性：A>D
應用體驗
√
2．某同學為1～18號元素設計了一種扇形圖(如圖)，其實就是目前仍在使用的扇形周期表的一部分，下列有關說法不正確的是
A．每個小扇區就是長式周期表的一個族
B．此扇形周期表中只顯示了三個周期
C．扇形周期表拆下扇子頂螺絲可以轉換為現行的長式周期表
D．扇形周期表考慮鑭系和錒系應有九個周期
√
扇形周期表仍有七個周期，鑭系和錒系各占一格。
3．門捷列夫在描述元素周期表時，許多元素尚未發現，但他為第四周期的三種元素留下了空位，并對它們的一些性質做了預測，X是其中的一種“類硅”元素，后來被德國化學家文克勒發現，并證實門捷列夫當時的預測相當準確。根據元素周期律，下列有關X的性質的描述中正確的是
A．X單質易與水反應 B．X形成的氧化物易與水反應生成酸
C．X易形成氧化物XO D．XH4的穩定性比SiH4的低
√
Si不能與水反應，X是其中的一種“類硅”元素，所以X單質不易與水反應，A錯誤；SiO2不能溶解于水，也不能與水發生反應產生相應的含氧酸，所以X形成的氧化物也不易與水反應生成酸，B錯誤；Si是第ⅣA族的元素，最高化合價為＋4價，因此X易形成氧化物XO2，C錯誤；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，其氫化物的穩定性就越弱，因此XH4的穩定性比SiH4的低，D正確。

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