研究与实践3 认识元素周期表
元素周期表自发现至今已有一百多年。随着人们对科学的认识不断深入，元素周期表也演变出多种形式。通过了解形式各异的元素周期表，加深对元素间的关系和其中所蕴含的科学方法的认识。
材料一 周期律发现前的元素分类
(1)1789年，拉瓦锡在他的著作中首次发表了《元素表》。
(2)1829年，德伯赖纳提出五组“三素组”：Li、Na、K；Ca、Sr、Ba；P、As、Sb；S、Se、Te；Cl、Br、I。
(3)1864年，英国人欧德林用46种元素排出了“元素表”。同年德国人迈尔按原子量大小排出“六元素”表。该表对元素进行了分族，有了周期表的雏形。
(4)1865年，英国人纽兰兹把62种元素按原子量递增顺序排表，发现每第八个元素性质与第一个元素性质相近，好似音乐中的八度音，他称之为“八音律”。“八音律”揭示了元素化学性质的重要特征，但未能揭示出事物内在的规律性。
材料二 元素周期律的发现
1867年，俄国人门捷列夫对当时已发现的63种元素进行归纳、比较，结果发现：元素及其化合物的性质是原子量的周期函数的关系，这就是元素周期律。依据周期律排出了周期表，根据周期表，他修改了铍、铯原子量，预言了三种新元素，后来陆续被发现，从而验证了门捷列夫周期律的正确性。
材料三 发展远景——稳定岛理论的出现
1967年，科学家们预言在闭合双壳层Z＝114和N＝184附近存在一个超重核素的“稳定岛”。理论上超重核素的半衰期最长可达1 015年。为了跨过不稳定核素的“海洋”真正登上“稳定岛”，科学家采用重离子作为入射粒子有效地引发合适的核反应。现在，104～118号元素皆已被成功合成出，并得到了IUPAC的承认和命名，七个周期的元素周期表已完整了。但是，确切地说，目前只是刚刚踏上超重元素“稳定岛”的边缘地带，还没有完全进入“稳定岛”。一个带有幻想式的大远景周期表中包含了218种元素。
1.某同学设计如图所示元素周期表(空格中均有对应的元素填充)：
(1)白格中是什么元素？灰格中是什么元素？
(2)已知Z元素的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则X、Y、Z是什么元素？
(3)该元素周期表的编排原则是什么？
提示：(1)白格中都是主族元素和0族元素，灰格中都是副族元素。
(2)Z为氧元素，X为氮元素，Y为磷元素。
(3)以H、He对称，左侧白色格的单元中各族的排列规则为；右侧白色格的单元中各族的排列规则为。白色格按逆时针方向旋转，灰色格按逆时针方向旋转，原子序数依次增大。
2.如图所示是一种扇形元素周期表的一部分：
请对照现行周期表回答：
(1)写出编号①、②、⑤、⑦、⑧对应元素的名称。
(2)该扇形元素周期表的编排原则是什么？
提示：(1)氢、钠、氧、硫、氯。
(2)与现行元素周期表类似，按扇形由内向外依次排列第一～七周期元素，一周期为一层；不再划分族，将结构、性质类似的元素从左向右排列，共18个小扇区。
1.某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的蜗牛形状，图中每个点代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中不正确的是( )
A.离O点越远的元素原子半径越大
B.虚线相连的元素处于同一族
C.B、C最高价氧化物对应的水化物可相互反应
D.最简单氢化物的热稳定性：A＞D
答案：A
2.某同学为1～18号元素设计了一种扇形图(如图)，其实就是目前仍在使用的扇形周期表的一部分，下列有关说法不正确的是( )
A.每个小扇区就是长式周期表的一个族
B.此扇形周期表中只显示了三个周期
C.扇形周期表拆下扇子顶螺丝可以转换为现行的长式周期表
D.扇形周期表考虑镧系和锕系应有九个周期
答案：D
解析：扇形周期表仍有七个周期，镧系和锕系各占一格。
3.门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X的性质的描述中正确的是( )
A.X单质易与水反应
B.X形成的氧化物易与水反应生成酸
C.X易形成氧化物XO
D.XH4的稳定性比SiH4的低
答案：D
解析：Si不能与水反应，X是其中的一种“类硅”元素，所以X单质不易与水反应，A错误；SiO2不能溶解于水，也不能与水发生反应产生相应的含氧酸，所以X形成的氧化物也不易与水反应生成酸，B错误；Si是第ⅣA族的元素，最高化合价为＋4价，因此X易形成氧化物XO2，C错误；同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，元素的非金属性越弱，其氢化物的稳定性就越弱，因此XH4的稳定性比SiH4的低，D正确。
4.假定元素周期表是有限的，根据已知的元素周期表的某些事实和理论可归纳出一些假说。
(1)已知元素周期表中的各周期可排元素种类如下：
周期 1 2 3 4 5 6 7
元素种类 2 8 8 18 18 32 32
人们预测元素周期表第八周期将来也会排满，那么该周期排满后的元素种类数是 (填字母)。
A.18 B.32
C.50 D.无法判断
(2)小明同学所在的化学探究小组，在查阅相关资料后归纳出元素周期表的另一种画法——三角形元素周期表的一部分，图上标有第ⅦA族和碳、钾两种元素的位置。
回答下列问题：
①请在图中将副族元素所在的位置涂黑。
②画出B元素原子结构示意图： 。
答案：(1)C
(2)①
②
解析：(1)根据题表中数据，1、2周期差6，3、4周期差10，5、6周期差14，因此7、8周期差18，即第八周期排满共有50种元素，即选项C正确。(2)①通过观察三角形元素周期表发现，每一横行代表一周期，每一纵列代表一族，副族元素在最下面两行中的第3～12列。(共17张PPT)
研究与实践3 认识元素周期表
第四章 物质结构 元素周期律
元素周期表自发现至今已有一百多年。随着人们对科学的认识不断深入，元素周期表也演变出多种形式。通过了解形式各异的元素周期表，加深对元素间的关系和其中所蕴含的科学方法的认识。
研究目的
材料一 周期律发现前的元素分类
(1)1789年，拉瓦锡在他的著作中首次发表了《元素表》。
(2)1829年，德伯赖纳提出五组“三素组”：Li、Na、K；Ca、Sr、Ba；P、As、Sb；S、Se、Te；Cl、Br、I。
(3)1864年，英国人欧德林用46种元素排出了“元素表”。同年德国人迈尔按原子量大小排出“六元素”表。该表对元素进行了分族，有了周期表的雏形。
(4)1865年，英国人纽兰兹把62种元素按原子量递增顺序排表，发现每第八个元素性质与第一个元素性质相近，好似音乐中的八度音，他称之为“八音律”。“八音律”揭示了元素化学性质的重要特征，但未能揭示出事物内在的规律性。
阅读材料
材料二 元素周期律的发现
1867年，俄国人门捷列夫对当时已发现的63种元素进行归纳、比较，结果发现：元素及其化合物的性质是原子量的周期函数的关系，这就是元素周期律。依据周期律排出了周期表，根据周期表，他修改了铍、铯原子量，预言了三种新元素，后来陆续被发现，从而验证了门捷列夫周期律的正确性。
材料三 发展远景——稳定岛理论的出现
1967年，科学家们预言在闭合双壳层Z＝114和N＝184附近存在一个超重核素的“稳定岛”。理论上超重核素的半衰期最长可达1 015年。为了跨过不稳定核素的“海洋”真正登上“稳定岛”，科学家采用重离子作为入射粒子有效地引发合适的核反应。现在，104～118号元素皆已被成功合成出，并得到了IUPAC的承认和命名，七个周期的元素周期表已完整了。但是，确切地说，目前只是刚刚踏上超重元素“稳定岛”的边缘地带，还没有完全进入“稳定岛”。一个带有幻想式的大远景周期表中包含了218种元素。
1.某同学设计如图所示元素周期表(空格中均有对应的元素填充)：
(1)白格中是什么元素？灰格中是什么元素？
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元素的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则X、Y、Z是什么元素？
提示：Z为氧元素，X为氮元素，Y为磷元素。
交流研讨
(3)该元素周期表的编排原则是什么？
提示：以H、He对称，左侧白色格的单元中各族的排列规则为 ；
右侧白色格的单元中各族的排列规则为 。白色格按逆时针方
向旋转，灰色格按逆时针方向旋转，原子序数依次增大。
2.如图所示是一种扇形元素周期表的
一部分：
请对照现行周期表回答：
(1)写出编号①、②、⑤、⑦、⑧对应
元素的名称。
提示：氢、钠、氧、硫、氯。
(2)该扇形元素周期表的编排原则是什么？
提示：与现行元素周期表类似，按扇形由内向外依次排列第一～七周期元素，一周期为一层；不再划分族，将结构、性质类似的元素从左向右排列，共18个小扇区。
1.某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的蜗牛形状，图中每个点代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中不正确的是
A.离O点越远的元素原子半径越大
B.虚线相连的元素处于同一族
C.B、C最高价氧化物对应的水化物可相互反应
D.最简单氢化物的热稳定性：A＞D
应用体验
√
2.某同学为1～18号元素设计了一种扇形图(如图)，其实就是目前仍在使用的扇形周期表的一部分，下列有关说法不正确的是
A.每个小扇区就是长式周期表的一个族
B.此扇形周期表中只显示了三个周期
C.扇形周期表拆下扇子顶螺丝可以转换为现
行的长式周期表
D.扇形周期表考虑镧系和锕系应有九个周期
√
扇形周期表仍有七个周期，镧系和锕系各占一格。
3.门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X的性质的描述中正确的是
A.X单质易与水反应
B.X形成的氧化物易与水反应生成酸
C.X易形成氧化物XO
D.XH4的稳定性比SiH4的低
√
Si不能与水反应，X是其中的一种“类硅”元素，所以X单质不易与水反应，A错误；SiO2不能溶解于水，也不能与水发生反应产生相应的含氧酸，所以X形成的氧化物也不易与水反应生成酸，B错误；Si是第ⅣA族的元素，最高化合价为＋4价，因此X易形成氧化物XO2，C错误；同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，元素的非金属性越弱，其氢化物的稳定性就越弱，因此XH4的稳定性比SiH4的低，D正确。
4.假定元素周期表是有限的，根据已知的元素周期表的某些事实和理论可归纳出一些假说。
(1)已知元素周期表中的各周期可排元素种类如下：
人们预测元素周期表第八周期将来也会排满，那么该周期排满后的元素种类数是 (填字母)。
A.18 B.32
C.50 D.无法判断
周期 1 2 3 4 5 6 7
元素种类 2 8 8 18 18 32 32
C
根据题表中数据，1、2周期差6，3、4周期差10，5、6周期差14，因此7、8周期差18，即第八周期排满共有50种元素，即选项C正确。
周期 1 2 3 4 5 6 7
元素种类 2 8 8 18 18 32 32
(2)小明同学所在的化学探究小组，在查阅
相关资料后归纳出元素周期表的另一种画
法——三角形元素周期表的一部分，图上
标有第ⅦA族和碳、钾两种元素的位置。
回答下列问题：
①请在图中将副族元素所在的位置涂黑。
答案：
通过观察三角形元素周期表发现，每一横行代表一周期，每一纵列代表一族，副族元素在最下面两行中的第3～12列。
②画出B元素原子结构示意图： 。
