元素周期表
【学习目标】
1.了解原子序数与原子结构间的关系。
2.了解元素周期表的编排原则,知道周期和族的表示方法。
3.了解元素周期表的基本结构,知道主族和副族的概念。
4.能从整体上把握元素周期表的结构,会正确表示元素在周期表中的位置。
5.以碱金属元素和卤族元素为例,了解原子结构与元素性质之间的关系,认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性。 6.知道核素和同位素的涵义。
【巩固练习】
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1. 下列关于元素周期表的说法中,正确的是( )
A. 元素周期表是按照元素的相对原子质量大小排布而成的
B. 元素周期表共有7个周期16个族
C. 过渡元素都是金属元素,第ⅠA族都是金属元素
D. 最外层电子数相同的元素都在同一族
2.卤族元素的原子序数之差不可能是( ) A.16 B.26 C.36 D.443. 碱金属元素都是典型的活泼金属,其原因是( )
A. 密度小,熔、沸点低 B. 在自然界中无游离态存在
C. 常温下易液化 D. 最外层只有一个电子,容易失去
4.下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是( )
A.H3O+和OH﹣
B.CO和N2
C.HNO2和 NO2﹣
D.CH3+和NH4+
5. 砹(At)是卤素中核电荷数最大的元素,推测砹或砹的化合物性质的叙述中错误的是( )
A. 砹为有色固体 B. HAt 很稳定
C. AgAt不溶于水 D. 砹单质熔沸点比碘单质熔沸点高
6. 16O和18O是氧元素的两种核素,NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是?( )A. 16O2和18O2互为同位素
B.?16O和18O核外电子排布方式不同?C.通过化学变化可以实现16O和18O间的相互转化?D.标准状况下,1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA个氧原子?
7.如图所示在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,正确的结论是( ) A.①加入的是CCl4,②加入苯,③加入酒精 B.①加入的是酒精,②加入CCl4,③加入苯 C.①加入的是苯,②加入CCl4,③加入酒精 D.①加入的是苯,②加入酒精,③加入CCl4
8.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,下列对其性质的预测中,错误的是( ) A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径 B.它的氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱 C.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物 D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸9.下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确的是( )A.碱金属原子最外层都只有一个电子,在化学反应中容易失去B.碱金属单质都是强还原剂C.碱金属单质都能在O2中燃烧生成过氧化物D.碱金属单质都能与水反应生成碱和H210.①钾比水轻;②钾的熔点低;③钾与水反应时要放出热量;④钾与水反应后溶液是呈碱性。某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞试液的水中,以上实验能证明上述四点性质中的( ) A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④11.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和性质,下列说法正确的是( )
A. 同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性
B. 第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C. 短周期元素原子形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构
D. 同一主族元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同
12.(2019 西城质检)不同元素的原子或单核离子( )
A.质子数一定不等 B.中子数一定不等
C.质量数一定不等 D.核外电子数一定不等
13. (2019高考·江苏卷)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是( )
A.原子最外层电子数由多到少的顺序:Y、X、W、Z
B.原子半径由大到小的顺序:W、Z、Y、X
C.元素非金属性由强到弱的顺序:Z、W、X
D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:X、Y、W
14.科学家最近制造出第112号新元素,其原子的质量数为277,这是迄今已知元素中最重的原子。关于该新元素的下列叙述正确的是( ) A.其原子核内中子数和质子数都是112 B.其原子核内中子数为112,核外电子数为165 C.其原子质量是12C原子质量的277倍 D.其原子质量与12C原子质量之比为277∶12
15.据报道,用10B合成的10B20有较好的抗癌作用。下列叙述正确的是( ) A.10B20是一种新型的化合物 B.10B的中子数和核外电子数不相等 C.10B20是一种单质 D.10B和10B20互为同位素16.已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素,而铱的相对原子质量为192.22,这两种同位素的原子个数比应为( ) A.39∶61 B.61∶39 C.1∶1 D.39∶11二、填空题
1.(2019 四中同步)下列说法正确的有: 。
(1)短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数。
(2)除短周期外,其它周期均为18种元素。
(3)副族元素没有非金属元素。
(4)碱金属元素是指ⅠA族的所有的元素。
(5)从上到下,ⅠA族的单质的熔点逐渐升高。
(6)从上到下,卤素单质的熔点逐渐降低。
(7)元素周期表中,只有第2列元素的原子最外层有2个电子。
(8)铍的原子半径大于硼的原子半径。
(9)氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱。
(10)磷的氢化物(PH3)受热时不如NH3和H2S稳定。
(11)最外层有5个电子的原子都是非金属原子。
(12)同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强。
(13)第3周期元素的离子半径最小的是Na+。
(14)HF、HCl、HBr、HI酸性逐渐增强。
(15)X、Y在同一周期,原子半径X>Y,离子半径X+>Y 2-。
2. 在下列各组元素中,除一种元素外,其余都可以按照某种共性归为一类,请选出各组的例外元素,并将该组其他元素的可能归属按所给的六种类型的编号填入表中。
①主族元素;②过渡元素;③同周期元素;④同主族元素;⑤金属元素;⑥非金属元素
元素组
例外元素
其他元素的归属编号
(1)S、Na、Mg、N
(2)N、P、Si、As
(3)K、Ca、Al、Zn
(4)Cu、Fe、Ag、Ca
3. 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
在上表中用字母代号回答下列问题:
(1)属于长周期元素的有______________________;
(2)属于过渡元素的有______________________;
(3)属于稀有气体元素的有______________________;
(4)属于碱金属元素的有______________________;
(5)写出下列几种在周期表中的位置:c_______________;e_______________;h_______________;
【答案与解析】
一、选择题
1. B
【解析】元素周期表是按照元素的核电荷数大小排布而成的,A项不正确;第ⅠA族中氢元素不是金属元素,C项不正确;最外层电子数相同的元素不一定都在同一族,如氦元素最外层电子数为2,但它位于0族,而不在第ⅡA族,D项不正确。
2.A
【解析】本题考查元素周期表的结构,需要综合分析利用。卤族元素上下两种相邻元素的原子序数之差为下一种元素所在周期包含的元素种数;而原子序数最小的氟位于第二周期,所以卤族相邻的元素原子序数之差为:8、18、18、32,所以不相邻的卤族元素原子序数之差就可能是上述四种数字中几个相邻数的和,所以其结果可能有26、36、44、50、68、76。3. D
【解析】结构决定性质,因为碱金属元素原子最外层只有一个电子,很容易失去,化学性质活泼。
4. D
【解析】A、H3O+的质子数为11,电子数为11﹣1=10,OH﹣的质子数为9,电子数为9+1=10,电子数相同,故A错误;
B、CO的质子数为14,电子数为14,N2的质子数为14,电子数为14,电子数相同,故B错误;
C、HNO2的质子数为1+7+8×2=24,电子数为24,NO2﹣的质子数为7+8×2=23,电子数为23+1=24,电子数相同,故C错误;
D、CH3+的质子数为6+1×3=9,电子数为9﹣1=8,NH4+的质子数为11,电子数为11﹣1=10,电子数不同,故D正确。故选D。
5. B
【解析】根据卤素性质的递变性, 随着原子序数的递增,氢化物的稳定性逐渐减弱,HAt不稳定,B项错误。
6. D【解析】A中的物质是氧分子,而同位素对象是原子,故A错;B中的两种氧原子的电子数相等,核外电子排布也相等,故B错;16O和18O间的相互转化?是原子核的变化,不是化学变化,化学变化中生成新物质,但不能生成新原子,故C错;1.12L16O2和1.12L18O2在标准状况下的物质的量均为0.05mol,含有氧原子数均为0.1NA,故D正确。
7.C
【解析】酒精与水互溶,苯、四氯化碳与水互不相溶,并且苯的密度小于水,四氯化碳密度大于水;溴易溶于有机溶剂,而微溶于水。8.C【解析】本题考查碱金属元素的递变规律。Fr是碱金属元素中最下边的元素,其原子半径最大,金属性最强,所以FrOH是碱性很强的碱,与水反应会因剧烈而爆炸,在氧气燃烧要生成比过氧化物更复杂的氧化物。 9.C
【解析】碱金属元素原子最外层都有一个电子,在化学反应中都容易失去,所以它们的单质都具有强还原性,与水反应时生成对应的氢氧化物和H2,因此A、B、D都正确;碱金属元素从上到下,失电子能力逐渐增强,在与O2反应时其生成物也各不相同,锂生成Li2O;钠生成Na2O2;钾以下生成更复杂的氧化物,如KO2等。
10.D
【解析】将钾投入到滴有酚酞的水中,仔细观察,认真分析可知;或将钠与水反应的实验进行迁移推测。11.B
【解析】金属和非金属分界线附近的金属大多既有金属性,也有非金属性,A项不正确;第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数,B项正确;短周期元素形成离子后,最外层不一定是8电子稳定结构,比如Li+,其最外层是“2”电子稳定结构,C项不正确;同一主族元素,其最外层电子数虽然相同,但原子半径不同,化学性质有一定的相似性,同时也有一定的递变性,不可能完全相同,D项不正确。故答案为B项。
12.A
【解析】质子数决定元素种类,元素种类不同,则质子数一定不同。
13.A
【解析】X、Y、Z、W四种元素都是短周期主族元素,且原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,可知X为O。Y是至今发现的非金属性最强的元素,可知Y是F。Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,可知Z是Al。W的单质广泛用作半导体材料,可知W是Si。
A:四种元素的最外层电子数分别为6、7、3、4,最外层电子数由多到少的顺序为Y、X、W、Z。
B:电子层数越多半径越大;电子层数相同时,质子数越小,半径越大。所以原子半径由大到小的顺序应为Z、W、X、 Y。
C:铝是金属元素,主要体现金属性,非金属性最差,元素非金属性由强到弱的顺序:F、O、Si、Al。
D:非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,所以对应气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序: F、O、Si。故选A。
14.D
【解析】原子的相对原子质量的标准是:一个12C质量的1/12。15.C
16.A
【解析】本题考查元素相对原子质量的计算及应用。设质量数为191的铱的原子个数百分数为x,则另一种原子个数百分数为1―x,由元素的相对原子质量计算方法可得:191x+193(1―x)=192.22,解得x=0.39。所以两种同位素的原子个数比应为。
二、填空题
1.【答案】(3)、(8)、(9)、(10)、(14)
【解析】根据元素周期表的结构,运用元素周期律来分析。(1)错误,短周期元素F和O没有正价;(2)错误,第6、7周期,因有镧系和锕系元素种类多于18种;(3)正确,副族元素没有非金属元素;(4)错误,ⅠA族的H元素不是碱金属元素;(5)错误,从上到下,ⅠA族的金属单质的熔点逐渐降低,氢气的熔点最低;(6)错误,从上到下,卤素单质的熔点逐渐升高;(7)错误,元素周期表中,原子最外层电子数为2的元素可能是周期表中的第IIA族元素、过渡元素、稀有气体元素(He);(8)正确,同周期元素,从左向右原子半径依次减小,铍、硼位于同周期,铍位于硼的左侧,铍的原子半径大于硼的原子半径;(9)正确,同主族元素,从上到下,金属性逐渐增强,铍和钙位于同一主族,铍位于钙上方,金属性弱,最高价氧化物对应的水化物碱性弱,氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱;(10)正确,元素的非金属性越强,对应的气态氢化物越稳定,P的非金属性弱于N和S,所以磷的氢化物(PH3)受热时不如NH3和H2S稳定;(11)错误,最外层有5个电子的原子位于ⅤA族,ⅤA族的锑、铋是金属原子;(12)错误,同周期非金属元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强;(13)错误,第3周期元素的离子半径最小的是Al3+;(14)正确,HF、HCl、HBr、HI酸性逐渐增强,非含氧酸中酸性最强的是氢碘酸;(15)错误,X、Y在同一周期,原子半径X>Y,说明原子序数Y>X,则离子半径X+
2.(1)N ③ (2)Si ④(3)Zn ① (4)Ca ②
3.(1)d e j (2)de (3)k (4)b (5)第三周期第ⅡA族 第四周期第Ⅷ族 第三周期第ⅥA族
【解析】元素周期表有七个横行即七个周期,第1、2、3周期为短周期,第4、5、6周期为长周期,第7周期为不完全周期。主族由长周期和短周期共同组成,过渡元素全部由长周期元素组成。碱金属元素属于第ⅠA元素,稀有元素是0族元素。