2016-2017学年高一化学必修2学案：（鲁科版）第1章-第2节元素周期律和元素周期表-第2课时 含解析

第2课时　元素周期表
1．了解元素周期表的结构以及周期、族等的概念，理解原子结构与元素在周期表中位置的关系。(重难点)
2．了解ⅡA族、ⅤA族和过渡元素的某些性质和用途。
元 素 周 期 表
基础·初探]
1．元素周期表与元素周期律的关系
元素周期表是元素周期律的具体表现形式。
2．元素名片
通过元素周期表可了解元素的信息。例如：
3．分区
(1)元素周期表中金属与非金属的分区
(2)分界线附近元素的性质
既表现金属元素的某些性质，又表现非金属元素的某些性质。
4．结构
结构
(1)每个长周期容纳元素种类数目相等。(　　)
(2)若第7周期填满，会包含32种元素。(　　)
(3)Fe元素位于周期表的ⅧB族。(　　)
(4)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。(　　)
【答案】　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
合作·探究]
探究背景]
下图是元素周期表，仔细观察后回答问题。
探究问题]
1．周期表有多少行和多少列，多少个族和多少个周期？
【提示】　7行18列；16个族和7个周期。
2．该元素周期表中的每种元素有很多信息，如氧元素其中的8、O、16.00分别代表什么意义？
【提示】　分别代表原子序数、元素符号、相对原子质量。
3．周期表中各族的排列顺序是什么？常温下呈液态的非金属单质的组成元素在周期表中的什么位置？
【提示】　从左到右ⅠA→ⅡA→ⅢB…ⅦB→Ⅷ→ⅠB→ⅡB→ⅢA…ⅦA→0族；第4周期第ⅦA族。
核心·突破]
1．周期的分类
周期
序数
起止元素
原子序数
各周期
元素种数
电子层数
稀有气体元素原子序数、元素符号
周期
种类
有关
规律
1
1～2
2
1
2 He
短周期
周期序数＝该周期元素原子的电子层数
2
3～10
8
2
10 Ne
3
11～18
8
3
18 Ar
4
19～36
18
4
36 Kr
长周期
5
37～54
18
5
54 Xe
6
55～86
32
6
86 Rn
7
87～112
26
7
(118)
不完全周期
2.族的分类
纵列序数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
族序数
ⅠA
ⅡA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
族类别
主族
副族
Ⅷ族
副族
主族
0族
最外层电子数
1
2
1～2个(Pd除外)
3
4
5
6
7
8(He为2)
族的构成
短周期＋长周期
长周期
短周期＋长周期
有关规律
主族：最外层电子数＝主族序数　主族元素最高正价＝族序数(O、F除外)
题组·冲关]
题组1　元素周期表的结构
1．下列说法中，错误的是(　　)
A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数
B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
C．除He外的所有稀有气体元素原子的最外层电子数都是8
D．ⅡA族与ⅢA族之间隔着10个纵列
【解析】　本题考查的是元素周期表的结构，应特别注意族的排列顺序。简单的阴离子如F－、Cl－及相应原子F、Cl的核外电子层数等于元素所在的周期序数，但像Na＋、Mg2＋、Al3＋等阳离子的核外电子层数等于元素所在周期的上一周期的周期序数，A项错误；ⅡA族与ⅢA族之间隔着7个副族和1个Ⅷ族(3个纵列)共10个纵列，D项正确。
【答案】　A
2．若把元素周期表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类最多
C．第3列元素种类最多
D．第16、17列元素不都是非金属元素
【解析】　本题考查元素周期表的结构，解决本题的关键在于熟记元素周期表的结构。第2列元素、He及多数过渡元素的最外层电子数都为2，A项错误；碳元素(在第14列)形成的化合物种类最多，B项正确；第3列中含镧系和锕系元素，元素种类最多，C项正确；第17列全为非金属元素，而第16列中钋为金属元素，D项正确。
【答案】　A
3．结合元素周期表回答下列问题：
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界，并用实线画出非金属与金属的分界线。
(2)表中所列元素中，属于短周期元素的有______，属于主族元素的有______；g元素位于第______周期、______族；i元素位于第______周期______族。
(3)关于下列描述不正确的是______。
a．副族元素中没有非金属
b．除短周期外，其他周期均有18种元素
c．ⅠA族的所有元素都为金属元素
d．同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数相差只有1、11
(4)元素f是第______周期、______族元素，请在右边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
【解析】　(1)元素周期表共有7个横行，即7个周期，其中1、2、3周期称为短周期。
(2)周期表共有18个纵行，16个族，从左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA和0族。
(3)第4、5周期有18种元素，第6、7周期若排满有32种，ⅠA族H是非金属元素，周期中ⅡA族与ⅢA族的原子序数之差为1、11、25。
(4)第3周期ⅥA族元素为硫(S)、原子序数为16。
【答案】　(1)
(2)abcdefg　abcdef　3　0　4　ⅡB
(3)b、c、d
(4)3　ⅥA　
题组2　元素在周期表中的位置与原子核外电子排布的关系
4．已知某主族元素的原子结构示意图如图所示，则这两种元素在周期表中的位置分别是(　　)
A．第4周期ⅡA族，第4周期ⅦA族
B．第4周期ⅠA族，第5周期ⅦA族
C．第4周期ⅡA族，第5周期ⅥA族
D．第5周期ⅠA族，第5周期ⅦA族
【解析】　由主族元素原子核外电子层数＝周期序数，最外层电子数＝主族序数，可知正确答案为B。
【答案】　B
5．下列微粒结构示意图表示的元素为ⅦA的是(　　)
【解析】　A项为F原子，B项为O2－，C项为Ne原子，D项为Na原子。
【答案】　A
6．M2＋有2个电子层，则M在元素周期表中的位置是(　　)
A．第2周期零族 B．第2周期Ⅷ族
C．第2周期ⅡA族 D．第3周期ⅡA族
【解析】　M2＋有2个电子层，M原子结构示意图为，由电子层数＝周期序数，最外层电子数＝主族序数可知，M元素位于第3周期ⅡA族。
【答案】　D
元素周期表中的部分重要元素和焰色反应
基础·初探]
1．元素周期表中的重要元素
族
元素
性质
存在
ⅡA族(碱土
金属元素)
铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)等
①物理共性：亮白色，导电性，导热性，延展性
②化学共性：R－2e－→R2＋
在自然界中都以化合态存在
ⅤA族
氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)等
N、P、As为非金属元素，Sb、Bi为金属元素
在自然界中以化合态和游离态存在
副族和Ⅷ族
(过渡元素)
第3～12列
全为金属元素，具有良好的导电性
2.焰色反应
某些金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈现特征颜色的反应，如钠：黄色，钾：浅紫色。
将下列元素与相应的族序数进行连线。
①碱金属元素(Li、Na、K、Rb、Cs)　 A．ⅦA
②卤族元素(F、Cl、Br、I、At) B．ⅥA
③氧族元素(O、S、Se、Te、Po) C．ⅤA
④碳族元素(C、Si、Ge、Sn、Pb) D．ⅠA
⑤氮族元素(N、P、As、Sb、Bi) E．ⅣA
【答案】　①—D　②—A　③—B　④—E　⑤—C
核心·突破]
利用稀有气体的原子序数(2,10,18,36,54,86)推断
(1)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。
(2)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。
题组·冲关]
题组1　周期表中部分元素的性质
1．(2016·滨州高一质检)下列关于ⅡA族元素的说法中，不正确的是(　　)
A．元素的主要化合价都是＋2价
B．元素的单质都呈亮白色
C．有的元素的单质可在自然界中稳定存在
D．其中包括被誉为“国防金属”的元素
【解析】　ⅡA族元素的原子最外层都有2个电子，最外层电子易失去，因此，ⅡA族元素的主要化合价都是＋2价；元素的金属性较强，单质的性质活泼，在自然界中都以化合态存在；镁的合金大量用于制造飞机、导弹等，因此被誉为“国防金属”。
【答案】　C
2．下列不属于过渡元素的通性的是(　　)
A．单质具有还原性
B．单质比较稳定，有的不能与空气和水反应
C．单质都有良好的导电性
D．单质都有很低的熔点和较小的硬度
【解析】　在过渡元素的单质中，唯有汞在常温、常压下呈液态，其他的都有较高(或很高)的熔点，较大(或很大)的硬度。
【答案】　D
题组2　原子序数与元素位置互推规律
3．短周期元素X、Y的原子序数相差7，下列有关判断错误的是(　　)
A．X和Y可能处于同一周期
B．X和Y可能处于相邻周期
C．X和Y可能处于同一主族
D．X和Y可能处于相邻主族
【解析】　同一主族元素相邻原子序数可能相差2、8、18、32，不可能相差7。
【答案】　C
4．已知钋的原子序数是84，是一种放射性元素，被称为世界上最毒的物质。试推算与钋处于同一主族的上一周期的元素在元素周期表中的位置及其原子序数是(　　)
A．第6周期ⅥA族　50
B．第5周期ⅥA族　52
C．第6周期ⅡA族　54
D．第5周期ⅥA族　56
【解析】　稀有气体元素Xe、Rn的原子序数分别为54、86,54<84<86，所以84号元素钋位于第6周期，86－84＝2，即84号元素钋位于86号元素左侧第二列，即ⅥA族。则与钋处于同一主族的上一周期元素则为第5周期ⅥA族。元素Xe(54号)亦处于第5周期，0族与ⅥA族只差两列，因此该元素原子序数为52。
【答案】　B
5．下列各表是元素周期表中的一部分，表中数字表示的原子序数与其在周期表中的位置相符的是(　　)
【解析】　A项中18号元素与1号、11号元素不在同一列，B项中13号元素与1号元素不在同一列，C项中3号元素与13号元素不在同一列，且A中的1号和2号并不间隔一个位置，B中4号和5号、C中12号和13号位置都不直接相邻。
【答案】　D
6．(2016·南京高一检测)位于同一周期的三种短周期元素X、Y、Z，它们的最高价氧化物分别为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物，则三种元素的原子序数的大小顺序是(　　)
A．X>Y>Z B．Y>Z>X
C．X>Z>Y D．Z>X>Y
【解析】　由题意知X为非金属元素，Y为活泼金属元素，Z为Al元素，则原子序数：X>Z>Y。
【答案】　C
7．有A、B、C、D、E五种短周期元素，已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，在周期表中的位置如图所示。E的单质可与酸反应，1 mol E单质与足量酸作用，在标准状况下能产生33.6 L H2；E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同。请回答下列问题：
(1)写出五种元素的名称：A______，B______，C______，D______，E______。
(2)画出C原子、A离子的结构示意图：____________、____________。
(3)B单质在D单质中燃烧，反应现象是________________________________________
________________________________________________________________________，
生成物的化学式为________。
(4)A与E形成的化合物的化学式是______________________________________，
它的性质决定了它在物质的分类中应属于________。
(5)向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至再无明显现象发生时，观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
有关反应的离子方程式为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　已知A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，根据在周期表中的位置可设C的原子序数为x，则A的原子序数为x－8、B的原子序数为x－1、D的原子序数为x＋1，可得x＋(x＋1)＋(x－1)＋(x－8)＝56，x＝16，即C是硫元素，进而可推出A是氧元素、B是磷元素，D是氯元素，E是铝元素。
【答案】　(1)氧　磷　硫　氯　铝　(2) 　(3)产生白色烟雾　PCl3、PCl5　(4)Al2O3　两性氧化物　(5)先有白色胶状沉淀产生并逐渐增多，随着NaOH的继续加入沉淀又逐渐溶解，最终澄清　Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===Al(OH)4]－