1、第3课时元素周期表及其应用目标与素养：1.知道元素周期表的结构。(宏观辨识)2.会比较同周期、同主族元素的金属性和非金属性的变化规律，知道元素周期表金属元素区和非金属元素区的划分。(宏观辨识与微观探析)3.体会元素周期表在学习元素化合物知识与科学研究中的重要作用。(科学态度与社会责任)一、元素周期表的结构1编排原则(1)横行：电子层数相同，每一个横行称为一个周期。(2)纵行：最外层电子数相同，每个纵行称为一个族(第8、9、10纵行除外)。2结构(1)周期(即横行)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11H2He2123Li10Ne82311Na18Ar83长周期419K36Kr1
2、84537Rb54Xe185655Cs86Rn326787Fr26(未满)7(2)族(18个纵行，16个族)(1)元素周期表中所含元素种类最多的族是A族吗？(2)观察元素周期表中族的排列顺序分析同一周期第A族和第A族元素原子序数的差值是多少？提示(1)不是。B族元素种类最多，因为其包含镧系和锕系元素。(2)第2、3周期相差1，第4、5周期相差11，第6、7周期相差25。二、主族元素性质的递变规律1元素金属性与非金属性递变规律(1)同周期(从左到右)元素性质的递变规律(2)同主族(自上而下)元素性质的递变规律微点拨：元素周期表中左下方是金属性最强的元素(铯，放射性元素除外)，右上方是非金属性最强
3、的元素(氟)。碱性最强的是CsOH，酸性最强的含氧酸是HClO4。2金属元素与非金属元素的分区(1)分界线的划分请填写出图中序号所表示的内容：增强增强增强增强AlSi金属非金属(2)分界线附近元素的性质：既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。三、元素周期表的应用1帮助我们更好地学习和研究化学元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置，而元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质特点，我们可以根据元素在周期表中的位置，推测元素的原子结构，预测其主要性质。2借助元素周期表研究合成有特定性质的新物质(1)在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料，如锗、硒、硅等。(2)在过渡元素(
4、副族和族元素)中寻找各种优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。3推进化学科学的发展元素周期表不仅对元素进行了分类，也揭示了一系列的科学观念，如结构决定性质、量变引起质变、复杂现象中蕴涵着简洁的规律等。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)元素周期表共有18个纵行，称为18个族。()(2)最外层有2个电子的元素一定是第A族元素。()(3)处于金属和非金属分界线附近的元素常用作催化剂材料。()(4)金属元素不可能具有非金属性，非金属元素不可能具有金属性。()提示(1)(2)(3)(4)2关于元素周期表的说法正确的是()A元素周期表有8个主族BA族的元素全部是金属元素C元素周期表有7个周期
5、D短周期是指第1、2周期C周期表中有7个主族，A选项错误；A族中的氢元素是非金属元素，B选项错误；短周期是指第1、2、3周期，D选项错误。3查阅元素周期表，指出下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒？指出它们在周期表中的位置。微粒：_、_、_、_。位置：_、_、_、_。解析根据原子序数等于核电荷数，通过查阅元素周期表，可以确定以上元素分别是8号元素氧、11号元素钠、17号元素氯，再根据核电荷数和核外电子数的比较，判断微粒的种类。答案ONaClCl第2周期A族第3周期A族第3周期A族第3周期A族认识元素周期表的结构1.同周期第A族和第A族元素原子序数差2同主族相邻两元素原子序数差的情况(1)若为A
6、、A族元素，则原子序数的差等于上一周期元素所在周期的元素种类数。(2)若为A族至0族元素，则原子序数的差等于下一周期元素所在周期的元素种类数。【典例1】(2019全国卷)X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是()A熔点：X的氧化物比Y的氧化物高B热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物CX与Z可形成离子化合物ZXDY的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸BX、Y、Z均为短周期主族元素，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，Y的最外层电子数不可能是8，只能为2，且Y原子半径大于Z，所以Y为Mg，
7、X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10，故X为C，Z为Si。A项，MgO的熔点高于CO2、CO的熔点，错误；B项，元素的非金属性越强，则其气态氢化物的热稳定性越强，C的非金属性强于Si，故CH4的热稳定性大于SiH4，正确；C项，X与Z形成的SiC是共价化合物，错误；D项，Mg能溶于浓硝酸，但是Si单质不能溶于浓硝酸，错误。1下表为元素周期表，表中每个字母代表一种元素，请回答下列问题：(1)属于主族元素的是_(填字母)。(2)K、L分别属于第_族、第_族。(3)属于第族元素的有_(填字母)。(4)第4周期与第3周期所含元素的数目之差为_。(5)Cu与代号为O的元素的最高价氧化物对应的水化物的浓
8、溶液反应的化学方程式为_。解析(1)属于主族元素的是A、B、M、N、O、P、Q。(2)K、L分别位于元素周期表中第B族、第B族。(3)元素周期表中第8、9、10三个纵行统称为第族，故属于第族元素的有H、I、J。(4)第3周期有8种元素，第4周期有18种元素，故第4周期与第3周期所含元素的数目之差为10。(5)代号为O的元素是N，N的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O，其化学方程式为Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。答案(1)A、B、M、N、O、P、Q(2) B B(3)H、I、J(4)10(5)Cu4HNO3(浓)=C
9、u(NO3)22NO22H2O元素周期表中位构性的关系元素原子结构、元素在周期表中的位置和元素的主要性质三者之间的关系如下：具体表现：(1)结构与位置的关系结构位置(2)结构与性质的关系结构性质(3)位置、结构和性质的关系【典例2】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构TM层上电子数是K层上电子数的3倍X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性Z元素最高正价是7价(1)元素X位于元素周期表的第_周期_族，它的一种核素可测定文物年代，这种核素的符号是_。(2)元素Y的原子结构示意图为_，与氢元素形成一种离子YH，写出某溶液中含有
10、该微粒的检验方法：_。(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是_(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是_。a常温下Z的单质和T的单质状态不同bZ的氢化物比T的氢化物稳定c一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是_，理由是_。解析根据题目中T、X的电子层上的电子数的关系可确定T为S，X为C；常温下Y的氢化物水溶液呈碱性，则Y为N，Z元素的最高正价为7价(短周期中)，故Z为Cl。(1)碳元素位于周期表中第2周期A族，它的一种核素C可测定文物年代。(2)Y是
11、N，YH为NH，可以用浓NaOH溶液和红色石蕊试纸检验。(3)常温下Cl2和S的单质状态不同，属于物理性质，不能用于比较Cl、S的非金属性的强弱；HCl比H2S稳定，说明Cl的非金属性比S的强；Cl2和S都能与NaOH溶液反应，说明Cl2和S均既有氧化性又有还原性，不能说明Cl的非金属性比S的强。(4)四种元素最高价氧化物对应的水化物分别是H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸且是非氧化性酸。答案(1)2AC(2) 取适量溶液置于试管中，然后加入浓NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可以证明该溶液中含有NH(3)Clb(4)H2CO3H2
12、CO3是弱酸(非氧化性酸)2X、Y、Z、W为四种短周期元素。X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍；Y最高正价与最低负价的代数和为6；Z在地壳中的含量仅次于氧；Y、Z、W同周期，W的最低负化合价为2。回答下列问题：(1)Y的结构示意图为_。(2)写出含有10个中子的X原子的原子符号：_。(3)Z的最高价氧化物与Z同主族的单质A能发生置换反应，这个反应在工业上是获得Z的一步重要反应。写出该步反应的化学方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向与数目：_。(4)向足量的NaOH溶液中通入WX2，反应的离子方程式为_。(5)Y的气态氢化物与氨气在空气中相遇有白烟生成，该反应的化学方程式为_。(6)ZX2
13、与NaOH溶液反应的化学方程式为_。解析X、Y、Z、W为四种短周期元素，X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，X为O元素，Y最高正价与最低负价的代数和为6，则Y为Cl元素，Z在地壳中的含量仅次于氧，Z为Si元素，Y、Z、W同周期，W的最低负化合价为2，说明W的最外层有6个电子，W为第3周期的S元素。(1)Cl的核电荷数为17，核外电子数为18，则Cl的结构示意图为 。(2)含有10个中子的O原子的质量数为81018，原子符号为O。(3)Z为Si元素，SiO2与单质C在高温下反应生成Si和CO，Si元素的化合价从4价降低到0价，C元素的化合价从0价升高到2价，用单线桥法表示电子转移的方向和数目
14、的式子为。(4)SO2与足量的NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O，该反应的离子方程式为SO22OH=SOH2O。(5)HCl气体与氨气反应生成氯化铵固体，所以有白烟生成，反应的化学方程式为HClNH3=NH4Cl。(6)SiO2与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。答案(1) (2)O(3) (4)SO22OH=SOH2O(5)HClNH3=NH4Cl(6)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O1关于元素周期表的说法不正确的是()A元素周期表有7个主族BA族的元素全部是金属元素C元素周期表有7个周期D短周期是指第1、2、3周期BA
15、族中的氢元素是非金属元素，B选项错误。2下列有关元素周期表中“族”的说法正确的是()A元素周期表中共有七个主族、八个副族、一个0族B同一主族元素原子最外层的电子数目不一定相同C同一主族元素的化学性质相同D族序数后标注A的元素是主族元素DA项，元素周期表中还有第族，且元素周期表中包含的是七个副族，错误；B项，同一主族元素原子最外层的电子数目均相同，错误；C项，同一主族元素的化学性质相似而不是相同，错误。3下列关于元素周期表的叙述错误的是()A镁是第A族元素B第A族元素全部是金属元素C0族中无金属元素D第3周期中既有金属元素又有非金属元素B第A族元素中有氢元素，不全部是金属元素。4元素在周期表中的
16、位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。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3周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构D同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同B第3周期的Al元素，既有金属性，又有非金属性，故A错；H最外层无电子，Li最外层有2个电子，因此并非所有的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，故C错；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同，故D错。5.A、B、C为短周期元素，它们的位置关系如图所示：已知B、C两元素原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，则A
17、、B、C的元素符号分别为A_、B_、C_。A的原子结构示意图为_，B在周期表中的位置是_，C的离子结构示意图为_，A的氢化物分子式为_；B、C的最高价氧化物对应水化物的分子式分别为_、_，它们的酸性_比_强。解析由于A、B、C均为短周期元素，且根据其位置可判断A不可能是第1周期的氢或氦元素，A应为第2周期元素，B、C为第3周期元素。设A的原子序数为x，B位于A下一周期的前一个主族，C位于A下一周期的后一个主族。由于第2、第3周期同主族相邻元素原子序数相差8，因此B的原子序数为x81x7，C的原子序数为x81x9。根据B、C两元素原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，可得：4xx7x9，可得x8。答案OPCl第3周期A族 H2O、H2O2H3PO4HClO4HClO4 H3PO4