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第2课时 元素周期表
第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表
一、导入新课
1869年,俄国化学家门捷列夫在前人研究的基础上,将元素按照相对原子质量由小到大依次排列,并将化学性质相似的元素放在一个纵列,制出了第一张元素周期表。这就是现代元素周期表的雏形。
我们现在使用的元素周期表有怎样的结构呢?表中各元素又有怎样的联系呢?
门捷列夫编制的第一张元素周期表(手稿)
1.元素周期表的发展历程
二、元素周期表的编排原则
2.元素周期表的编排原则
(1)横行原则:把 相同的元素,按 的顺序从左到右排列。
(2)纵行原则:把不同横行中 相同的元素,按____________
的顺序由上而下排列。
(3)原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。
(4)原子序数与元素的原子结构之间的关系
原子序数= = = 。
电子层数目
原子序数递增
最外层电子数
电子层数递增
核电荷数
质子数
核外电子数
二、元素周期表的编排原则
例1 下列说法正确的是
A.我们常用的元素周期表中元素排序的依据是元素的相对原子质量
B.元素周期表中同一横行元素原子的电子层数相同
C.元素周期表有16个纵行
D.元素周期表已发展成一个稳定的形式,它不可能再有新的变化了
√
二、元素周期表的编排原则
例2 已知元素的原子序数,不可以推断元素原子的
A.质子数 B.核电荷数
C.核外电子数 D.离子所带的电荷数
解析 根据原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,故选D。
√
二、元素周期表的编排原则
【易错警示】
只有原子中存在上述关系,如果是离子,核外电子数与原子序数不相等。阳离子的质子数大于其核外电子数,阴离子的质子数小于其核外电子数。如Na:质子数=核外电子数,Na+:质子数>核外电子数,Cl-:质子数<核外电子数。
二、元素周期表的编排原则
1.周期
(1)数目:元素周期表有7个横行,即有7个周期。
(2)分类
①短周期:第一、二、三周期,每周期所含元素的种类数分别为2、8、8。
②长周期:第四、五、六、七周期,每周期所含元素的种类数分别为18、18、32、32。
(3)周期数= 。
电子层数
三、元素周期表的结构
2.族
(1)数目:元素周期表有18个纵行,但只有16个族。
(2)分类
①主族,共7个(由长、短周期元素构成,族序数后标A)。
②副族,共7个(只由长周期元素构成,族序数后标B)。
③第Ⅷ族,包括8、9、10三个纵行。
④0族,最外层电子数是8(He是2)。
(3)主族序数= 。
最外层电子数
三、元素周期表的结构
3.过渡元素
元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共60多种元素,全部为 元素,统称为过渡元素。
金属
三、元素周期表的结构
【归纳总结】
(1)元素周期表的结构
(2)列序数与族序数的关系
①列序数<8,主族和副族的族序数=列序数;
②列序数=8或9或10,为第Ⅷ族;
③列序数>10,主族和副族的族序数=列序数-10(0族除外)。
三、元素周期表的结构
例3 下列关于元素周期表的说法正确的是
A.在元素周期表中,每一纵行就是一个族
B.主族元素都是短周期元素
C.副族元素都是金属元素
D.元素周期表中每个长周期均包含32种元素
解析 A项,第8、9、10三个纵行为第Ⅷ族;
B项,主族元素由短周期元素和长周期元素共同组成。
√
三、元素周期表的结构
例4 若把元素周期表原先的主副族及族号取消,由左至右改为18列,如碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列。按此规定,下列说法错误的是
A.只有第2列元素的原子最外层有2个电子
B.第14列元素形成的化合物种数最多
C.第3列元素种类最多
D.第18列元素都是非金属元素
√
三、元素周期表的结构
解析 周期表中各族元素的排列顺序为ⅠA、ⅡA、ⅢB→ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA→ⅦA、0族,18列元素与以上对应,所以A项中为ⅡA族,最外层有2个电子,但He及多数过渡元素的最外层也是2个电子,故A项错误;
第14列为碳族元素,形成化合物种类最多,故B项正确;
第3列包括镧系和锕系元素,种类最多,故C项正确;
第18列为稀有气体元素,全部为非金属元素,故D项正确。
三、元素周期表的结构
1.元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断
(1)元素的位置与原子结构的关系
四、元素周期表在元素推断中的应用
(2)填写符合条件的短周期元素符号
①族序数等于周期数的元素有 。
②族序数是周期数的2倍的元素有 。
③族序数是周期数的3倍的元素是 。
④周期数是族序数的2倍的元素是 。
⑤周期数是族序数的3倍的元素是 。
H、Be、Al
C、S
O
Li
Na
四、元素周期表在元素推断中的应用
2.由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置
常用0族元素定位法:
(1)明确0族元素信息
0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og
所在周期序数 1 2 3 4 5 6 7
原子序数 2 10 18 36 54 86 118
四、元素周期表在元素推断中的应用
(2)比大小定周期
比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小,找出与其相邻近的0族元素,那么该元素就和序数大的 0族元素处于同一周期。
(3)求差值定族数
①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA 族或ⅡA 族;
②若比相应的0族元素少5~1时,则应处在同周期的ⅢA~ⅦA族;
③若差其他数,则由相应差数找出相应的族。
四、元素周期表在元素推断中的应用
例5 俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含 95个质子的镅原子,结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是
A.115号元素在第六周期
B.113号元素在第七周期ⅢA族
C.115号和113号元素都是非金属元素
D.镅元素和115号元素不在同一周期
√
四、元素周期表在元素推断中的应用
解析 95号元素镅、115号元素、113号元素,原子序数都大于86而小于118,所以都在第七周期;115号元素比118号元素原子序数少3,应在第ⅤA族,113号元素在第ⅢA族;113号元素和115号元素都是金属元素。
四、元素周期表在元素推断中的应用
五、课堂小结
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对于原子或离子都有如下关系:原子序数=核电荷数=核外电子数
( )
(2)每一周期都是碱金属元素开始,稀有气体元素结束( )
(3)第三、四周期同主族相邻元素的原子序数之差都是18( )
(4)同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数之差都相同( )
(5)0族、ⅡA族、Ⅷ族中都既有短周期元素,又有长周期元素( )
×
×
×
×
×
六、达标检测
(6)原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族( )
(7)M2+有两个电子层,则M在周期表中的位置是第三周期ⅡA族( )
(8)位于同一主族相邻的甲、乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为x+4( )
(9)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素( )
(10)最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素( )
×
√
×
√
√
六、达标检测
2.下列关于元素周期表的说法正确的是
A.元素周期表有7个周期,8个主族
B.元素周期表有18个纵行,共16个族
C.短周期元素中可能有副族元素
D.最外层电子数相同的元素一定在同一族
√
六、达标检测
解析 元素周期表中有7个周期,7个主族,故A项错误;
元素周期表中有18个纵行,7个主族,7个副族,1个0族,1个第Ⅷ族,共16个族,故B项正确;
短周期元素中不包含副族元素,故C项错误;
最外层电子数相同的元素不一定在同一族,如氦、镁、铁等元素原子的最外层都是2个电子,但它们不在同一族,故D项错误。
六、达标检测
3.下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数),其中合理的是
解析 本题要求熟记周期表的结构,知道1~18号元素在周期表中的具体位置。解题时可根据稀有气体2号、10号元素应在周期表的最右端和3号元素在周期表的最左端排除A、B、C三项。
√
六、达标检测
4.短周期元素A、B、C的位置如图所示,已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍,则A、B、C依次是
A.Be、Na、Al B.C、Al、P
C.B、Mg、Si D.O、P、Cl
√
解析 根据短周期元素在周期表中的相对位置可知,A是第二周期元素。设A的原子序数是x,则B和C的原子序数分别为x+7、x+9,则x+7+x+9=4x,解得x=8,因此A、B、C分别为氧、磷、氯三种元素,答案选D。
六、达标检测