元素周期表学案（一套共4课时）

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必修II 第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表（第1课时）
学习目标：
1、知道原子序数的含义，明确原子序数与构成原子的粒子间的关系
2、明确掌握周期表的结构
重点难点： 元素周期表的结构
知识梳理：
一、元素周期表
1. 原子序数：
（1）含义：____________________________________________________________________
(2). 原子序数与构成原子的粒子之间的关系:
原子序数= ______________ = ___________________ = __________________
2. 元素周期表的编排原则
（1）将_______________________的元素按____________________的顺序从左到右排成横行
（2）把_______________________的元素按____________________的顺序从上到下排成纵行
3. 周期表的结构
⑴周期：元素周期表共有　　　个横行，每一横行称为一个　　　　，故元素周期表共有
　　个周期
①周期序数与电子层数的关系：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
②周期的分类
元素周期表中，我们把1、2、3周期称为短周期，其他周期称为长周期，完成下表内容。
类别 周期序数 起止元素 包括元素种数 核外电子层数
短周期 1
2
3
长周期 4
5
6
7
[思考]: 如果第七周期排满后，应有几种元素？__________________
⑵族：元素周期表共有　　个纵行，除了　　　　三个纵行称为Ⅷ外，其余的每一个纵行称为一个　　　，故元素周期表共有　　　个族。族的序号一般用罗马数字表示。
①族的分类
元素周期表中，我们把18个纵行共分为16个族，其中7个主族，7个副族，一个零族，一个第Ⅷ族。
a、主族：由短周期元素和长周期元素共同构成的族，用A表示：如:ⅠA、ⅡA、ⅢA、
ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA
b、副族：完全由长周期元素构成的族，用B表示：ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB
c、第Ⅷ族： 三个纵行 (注意: 第Ⅷ族既不是主族也不是副族)
d、零族：第 __ _ 纵行，即稀有气体元素
②主族序数与最外层电子数的关系：
③族的别称
如 ⅠA称为 元素 ⅦA称为 元素 零族称为 元素
[练习]画出具有下列原子序数的元素原子结构示意图，并指出其在周期表中的位置。
9、16、14、5、18
__________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
例1：已知元素周期表中前七周期排满后的元素如下所示：
分析元素周期数和元素种数的关系，然后预测第八周期最多可能含有的元素种数为（ ）
A. 18 B. 32 C. 50 D. 64
例2. 甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为X，则乙的原子序数不可能是（ ）
A. x+2 B. x+14 C. x+8 D. x+18
知能检测:
1. 查阅元素周期表,判断下列元素中不属于主族元素的是
A. 磷 B. 钙 C. 铁 D. 碘
2.推断质子数为35和88的元素在周期表中的位置分别是:_________________________________ ___________________________________.
3. 下列各组中的元素用原子序数表示,其中都属于主族的一组是 （ ）
A 12, 22,32 B 5,15,20 C 6,16,26 D 11,17,18
4.下列各图为元素周期表的一部分,表中的数字为原子序数,其中正确的是 （ ）
A B
C D
5. 原子序数为83的元素位于：①第五周期 ②第六周期 ③ⅣA族 ④ⅤA族⑤ⅡB族，
其中正确的组合是（ ）
A. ①④ B. ②③ C. ②④ D. ①⑤
6、若ⅡA族某元素原子序数为x，那么原子序数为x+1的元素可能位于（ ）
A．ⅢA族 B．IB族 C．ⅡB族 D．ⅢB族
7. 甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数如表中所示，从周期表中找出这四种元素
（1）填写下表
元素 甲 乙 丙 丁
原子序数 6 8 11 13
元素符号
周期
族
（2）写出这几种元素的单质间反应的化学方程式
甲与乙_______________________________________
乙与丙_______________________________________
乙与丁_______________________________________
第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表（第2课时）
学习目标：
1、认识碱金属元素物理性质和化学性质的相似性和递变规律
2、能运用原子结构的初步知识理解碱金属元素性质的相似性和递变规律
重点难点： 碱金属元素性质的相似性和递变规律
知识梳理：
二、元素的性质和原子结构
1、碱金属元素
（1）结构
请同学们阅读课本第5页，科学探究，并完成该表。由此可以得出的结论：从锂→铯
相同点: 最外层电子数均为_____________
不同点: 随着核电荷数的增多,电子层数_____________, 原子半径_______________
（2）化学性质
通过实验：对比钠、钾与氧气和水的反应
钾 钠
与氧气反应 现象
化学方程式 ---------------------------
与水反应 现象
化学方程式
结论 相似性:都能与_________、__________等发生反应递变性: 随着核电荷数的增加,元素的____________性逐渐增强
注意：比较元素金属性强弱可以从其单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度,以及它们的最高价氧化物的水化物－氢氧化物的碱性强弱来比较
（3）物理性质
阅读课本第7页表1-1总结规律：
相似性: 除Cs略带金属光泽外,其余的都是_________色,它们都比较________,有________性.密度都比较_________,熔点也都比较________ ,导电性和导热性也都_____________.
递变性:随核电荷数的增多,碱金属的密度逐渐_________,熔、沸点逐渐_________________.
思考：锂和钾的保存方法？______________________________________________________
例1. 下列金属与水反应最剧烈的是
A. Li B. K C. Rb D. Cs
分析: 在碱金属中,随着元素电子层数的增多,碱金属活动性增强.四种金属Li、K、Rb、Cs符合上述规律，与水反应最剧烈的应是Cs
例2 钠和铯都是碱金属元素,下列关于铯及其化合物的叙述中不正确的是
A. 硫酸铯的化学式为Cs2SO4 B. 氢氧化铯是一种强碱
C. 铯的熔沸点比钠的低 D. 碳酸铯受热易分解成氧化铯和二氧化碳
分析: 由于铯的性质在教材中没有介绍,我们不可能通过回忆铯的性质来解答该题,但是铯与钠在结构上的相似性和递变性决定了它们在性质上的相似性和递变性.铯与钠一样原子最外层只有一个电子,最高价为+1价,故A正确;它们都是活泼的金属元素,铯的金属性比钠的强,其最高价氧化物对应的水化物是一种强碱,故B正确; 由物理性质的递变性可知由Li到Cs,熔沸点逐渐降低,故C正确; 碳酸钠受热不易分解,碳酸铯也不易分解,故D说法不正确.上述解题过程实际上是一种“类比”思维，通过类比能将陌生问题转化为我们熟悉的问题而解决。
知能检测
1. 下列金属中密度最小、熔沸点最高的是
A. Rb B. K C. Na D. Li
2. 下列对碱金属性质的叙述中，不正确的是
A．单质都比较软
B. 单质都能跟氯气发生剧烈反应
C. 氢氧化物都能使酚酞试液变红色
D. 锂和钠一样可以保存在煤油里
3. 按Li、Na、K、Rb、Cs顺序递增的性质是（ ）
A. 单质的还原性 B. 阳离子的氧化性
C. 原子半径 D. 单质的熔点
4、钾的金属活动性比钠强，根本原因是（ ）
A、钾的密度比钠的小
B、钾原子的电子层比钠原子多一层
C、钾与水反应比钠与水反应更剧烈
D、加热时，钾比钠更易汽化
5.下列叙述中正确的是（ ）
A、在碱金属元素中，所有碱金属的氧化物均属于碱性氧化物
B、由于活泼性NaC、碱金属在自然界中都以化合态存在.
D、虽然自然界含钾的物质均易溶于水，但土壤中钾含量太少，故需施用钾肥
6. 下列对碱金属铷的性质预测正确的是
A、灼烧氯化铷时,火焰有特殊颜色 B、它只存在一种氧化物
C、它的碳酸盐易溶于水 D、在钠、钾、铷中,铷的熔点最高
7.钾有以下性质①钾比水轻 ② 钾的熔点低 ③ 钾与水反应要放出热量 ④钾与水反应后的溶液呈碱性. 某学生将一小块钾投入滴有酚酞的水中,该实验能证明上述四点性质的有
A. ①④ B. ①②④ C. ①③④ D. ①②③④
8. 当铷(相对原子质量85.5)和另一种碱金属所形成的合金0.23g跟水完全反应后,放出氢气0.01g, 该种碱金属是
A. 钠(23) B.钾(39) C. 锂(7) D.铯(133)
9. 一定质量的钠、钾投入一定量的稀盐酸中，产生气体随时间变化的曲线如下图所示，则下列说法中正确的是 （ ）
A．曲线a为K，b为Na
B．投入的Na的质量大于K的质量
C．投入的Na、K一定等质量
D．稀盐酸的量一定是不足量的
10. _______、__________、__________、___________、___________等五种元素(填元素符号)的氧化物对应的水化物都是_________, 故称碱金属,其中密度最小的是_________,熔点最低的是________,金属性最强的是__________, 阳离子氧化性最强的是___________,氧化物对应的水化物碱性最强的是_________,等质量的金属与水反应最剧烈的是_________,生成氢气最多的是_____________.
第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表（第3课时）
学习目标：
1.认识卤素的结构特点及其性质变化规律
2、明确元素的结构特点及其性质变化规律之间的关系
重点难点： 卤族元素性质的相似性和递变规律
知识梳理：
二、元素的性质与原子结构
2.卤族元素
(1) 卤素的原子结构特点
阅读课本第7页卤素的原子结构示意图,归纳卤素的结构特点
相同点: 最外层电子数________________.
不同点: 随着核电荷数的递增,电子层数逐渐_______________
(2) 卤素单质的物理性质：阅读课本第8页，总结卤素单质的物理性质的变化规律：从F2→I2颜色逐渐__________, 密度逐渐_____________, 熔沸点逐渐____________ .
(3)化学性质：
表（一）卤素单质与H2反应
F2 Cl2 Br2 I2
相似性
递变性 条件
剧烈程度 逐渐__________________________
产物的稳定性 逐渐__________________________
表（二）卤素单质间的置换反应
总结：从F→I，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，因此，F2、Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱。
◆元素非金属性质强弱判断依据
1.非金属元素单质与H2化合的难易程度：化合越容易，非金属性也越强。
2.形成气态氢化物的稳定性：气态氢化物越稳定，元素的非金属性也越强。
3.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，对应非金属元素非金属性也越强。
4.置换反应：非金属性弱的元素能被非金属性强的元素从其盐溶液里置换出来。
◆结论：在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。所以，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
例1：随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（ ）
A、单质的熔沸点逐渐降低 B、卤素离子的还原性逐渐增强
C、气态氢化物稳定性逐渐增强 D、单质氧化性逐渐增强
例2.已知溴易挥发,碘易升华.向含有NaBr和KI的混合液中通入过量的Cl2,充分反应后将溶液蒸干并灼烧所得物质,最后剩余的固体是
A. NaCl 和KI B. NaCl、 KCl 、I2
C. KCl 和NaBr D. KCl 和NaCl
解析:随着核电荷数的增加,卤素单质的氧化性逐渐减弱. 过量的Cl2将Br2、I2从他们的化合物中完全置换出来，在蒸干、灼烧的过程中溴挥发、碘升华，所以剩余固体为KCl 和NaCl
知能检测
1.卤素单质具有相似的化学性质，这主要是由于卤素（ ）
A.单质均为双原子分子 B.均为非金属元素
C.原子的最外层电子数相同，均为7个 D.原子核外电子层数依次增大
2.随着卤族元素核电荷数的增大，下列递变规律正确的是（ ）
A.单质的颜色逐渐加深 B.单质的熔沸点逐渐降低
C.单质的密度逐渐增大 D.单质的水中的溶解度逐渐增大
3.下列液体分别与碘水混合，充分振荡，静置后上层液体为紫色、下层液体为无色的是（ ）
A.四氯化碳 B.酒精 C.苯 D.氯水
4.关于卤素（用X表示）的下列叙述正确的是（ ）
A、卤素单质 与水反应均可用X2+H2O=HXO+HX表示
B、HX都极易溶于水，它们热稳定性随核电荷数增大而增强
C、卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量增大而加深
D、X－离子的还原性依次为：F－5.砹（At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹和砹的化合物最不可能具有的性质是（ ）
A.砹化氢(HAt)很稳定
B.单质砹易溶于某些有机溶剂
C.砹的原子半径比碘的原子半径大
D.单质砹是有色固体
6.不能用来比较元素非金属性强弱的是（ ）
A.元素最高氧化物对应水化物的酸性强弱
B.元素气态氢化物的稳定性
C.非金属单质间的置换反应
D.单质熔点、沸点的高低
7. 有人认为在元素周期表中,位于第IA族的氢元素,也可以放在VIIA族,下列物质中支持这种观点的是
A. HF B. H3O+ C. NaH D. H2O2
8. 氰[(CN)2]、硫氰[ (SCN)2]的化学性质和卤素很相似,化学上称为拟卤素.如: (SCN)2 + H2O = HSCN + HSCNO, 它们的阴离子的还原性强弱为 Cl－< Br－ < CN－ < SCN－ < I－ ，试写出：
(1)(CN)2 与KOH溶液反应的化学方程式 ___________________________________________
(2)NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2, 反应的离子方程式
_______________________________________________________________________________
9. 将10g NaCl和NaI的混合物溶于水后,通入足量的Cl2,将溶液蒸干灼烧得固体6.46g. 求原混合物中NaCl的质量分数
第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表（第4课时）
学习目标：
1. 明确质量数和AZX的含义
2．认识核素、同位素等概念的含义及它们之间的关系
重点难点：质量数、同位素、核素的概念
知识梳理：
三、核素
1.质量数: (1) 含义: ______________________________________________________________
_________________________________________叫质量数
(2) 关系: 质量数(A)=________________( ) + _________________( )
思考：AZX表示的含义是____________________________________________________
2.元素、核素、同位素
(1) 元素：具有相同的_________________________的_________________________的总称
(2) 核素：__________________________________________________________叫做核素
填写下表:
氢元素的原子核 原子名称 原子符号(AZX)
质子数(Z) 中子数(N)
氕
氘 _______或______
氚 _______或_______
(3) 同位素：__________________________________________________________叫同位素
例如: _____________________________________.
◆同位素的几点说明
①同一元素的各同位素原子质量数不同，核外电子数相同，化学性质几乎完全相同。
②互称同位素的不同原子构成化学性质几乎相同的不同单质。
③不同同位素构成的化合物是不同的化合物，H2O、D2O、T2O的物理性质不同，化学性质几乎相同。
④天然同位素相互间保持一定的比率
3. 元素的相对原子质量: 是按照___________________________________________________
______________算出的平均值.
设某元素有许多种不同的核素, A、B、C……表示各核素的相对原子质量，a％、b％、c％……为各核素的原子数目百分比，则元素的相对原子质量计算式为：
A·a％＋ B·b％＋ C·c％＋……
如：氯元素有3517Cl和3717Cl两种天然、稳定的同位素，3517Cl的原子数目百分比为75.77%,3717Cl的原子数目百分比为24.23%; 3517Cl的相对原子质量为34.969, 3717Cl的相对原子质量为36.966
氯元素的相对原子质量为:
34.969×75.77% + 36.966×24.23% = 35.453
（注： 核素的相对原子质量＝）
（C－12是指质子数、中子数均为6的碳原子）
4.同位素的应用
放射性同位素在多方面有着重要用途,如考古时利用_______测定文物的年代,_______________用于制造氢弹,利用_______________________育种、治疗癌症和肿瘤等。
例1：我国的“神州五号”载人飞船已发射成功，“嫦娥”探月工程也正式启动。据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的32He,每百吨32He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以24He的形式存在。下列说法正确的式（ ）
A、42He原子核内含有4个质子 B、32He和42He互为同位素
C、32He原子核内含有3个中子
D、42He的最外层电子数为2，所以32He具有较强的金属性
例2. 最近医学界通过放射性14C来标记C60的羧酸衍生物在特定条件下通过断裂DNA来杀死细胞，从而抑制艾滋病（AIDS），有关14C的叙述正确的是（ ）
A、与C60中普通碳原子的化学性质不同
B、与14N含的中子数相同
C、是C60的同素异形体
D、与12C互为同位素
知能检测
1．下列粒子：① 质子，② 中子，③ 电子，在所有原子中均含有的粒子是 （ ）
A ①②③ B 仅① C ①和③ D ①和②
2．实际存在的11H、12H、13H、H+、H2是………… （ ）
A、氢的五种同位素 B、五种氢元素
C、氢的五种同素异形体 D、氢元素的五种不同微粒
3．据报道，1994年12月科学家发现了一种新元素，它的原子核内有161个中子，质量数为272。该元素的核电荷数为 （ ）
A. 111 B. 161 C. 272 D. 433
4．在下列粒子中，中子数和质子数相等的是 （ ）
(1) 18O (2) 12C (3) 26Mg (4) 40K (5) 40Ca
A. (5)和(2) B. (3)和(4) C. 只有(4) D. (1)和(2)
5．某元素R的阴离子Rn－核外共有x个电子，该元素原子的质量数为A，则该元素原子的原子核里中子数为 （ ）
A．A－x－n 　 B．A－x＋n C．A＋x－n　　 D．A＋x＋n
6.医学研究证明，用放射性13553I治疗肿瘤可收到一定疗效，下列有关13553I的叙述正确的是
A. 13553I是碘的一种同素异形体
B. 13553I是一种新发现的元素 （ ）
C. 13553I核内的中子数与核外电子数之差为29
D. 13553I位于元素周期表中第4周期第ⅦA族
7．已知N2－-阴离子的核内有X个中子，其质量数为A，则mg该离子含电子的物质的量为
A．m(A－X)/A mol B．m(x＋2)/A mol （ ）
C．m(A－X＋2)/A mol　 D．m(A－X－2)/A mol
8．硼元素的平均相对原子质量为10.8，则硼在自然界中的两种同位素105B和115B的原子个数比为 （ ）
A．1:1　　　 B. 1:2　　　 C. 1:3　　　 D. 1：4
9.下列各项决定于原子结构的哪一部分：①核外电子数，②质子数，③中子数，④原子的最外层电子数。（以下各项选择序号填空）
⑴元素的种类取决于　　　 　　　；
⑵原子的质量数主要由　　　　　　　　　决定；
⑶同一元素的各同位素原子之间相同的是　 　　　　　　；
⑷元素的主要化学性质主要由　　　　　　　决定。
10．在①21H、②178O、③D、④136C、⑤188O、⑥T、⑦126C、⑧4019K、⑨3919K、⑩4018Ar中
⑴互为同位素的有 ,
⑵属于同种元素的有 ，
⑶属于同种原子的有 。
2 3 4
11
19
2
10 11
18 19
6
11 12 13
24
5 6 7
14
31 32
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