1、1 新情境激趣引航1869 年，俄国化学家门捷列夫给当时已经发现的 63 种元素设计并建造了一个新家元素周期表，具有相同电子层数的元素被分在了同一个楼层(同周期)，具有相似性质的元素分在了同一个单元(同族)，并留下了一些空格，预示着这些元素的存在。在元素周期表的指导下，人们“按图索骥”找出了这些元素。二十世纪三四十年代，当人们发现了 92 号元素时，就有人提出92 号元素是否是元素周期表中的最后一个元素的问题。然而从 1937年起，人类用人工合成的方法在近 50 年时间内又合成近 20 种元素，元素周期表的尾巴增长了。这时又有人预言，105 号元素该是元素周期表的尽头了，其理由是核电荷数越来越
2、大，核内质子数也越来越大，质子间的排斥力将远远超越核之间的作用力，导致它发生蜕变。然而不久人类又陆续合成了 106109 号元素，这些元素存在的时间很短，如 107 号元素的半衰期只有 2s，照此推算，元素周期表是否已到尽头？究竟还有多少种元素没有被发现？元素周期表的终点又在哪里呢？让我们一起走进教材第一节元素周期表的学习吧！2 新知识预习探索学习目标1简单了解元素周期表的发展历程。2了解元素周期表的编排规则及结构。3能描述元素在元素周期表中的位置。新知预习1元素周期表的编排原则(1)按原子序数递增顺序从左到右排列。(2)将电子层数相同的元素排成一横行，共有七个横行。(3)把最外层电子数相同的
3、元素按电子层数递增顺序从上到下排成一纵行，共有 18 列。2元素周期表的结构(1)周期(横行)“3 短 4 长”“3 短”三个短周期，即第 1、2、3 周期。“4 长”四个长周期，即第 4、5、6、7 周期。(2)族(纵行)“18个纵行16个族”(3)元素位置与原子结构的关系周期序数电子层数，主族序数最外层电子数。3常见族的特别名称第A族(除H外)碱金属元素，第A族卤族元素，0族稀有气体元素，第族和所有副族称为过渡元素。问题探索1(2015新题调研)下列说法正确的是()元素周期表中有 7 个横行，也就是 7 个周期元素周期表中有 9 个横行，分为 7 个周期元素周期表中有 18 个纵行，分为
4、16 个族元素周期表中有 18 个纵行，也就是 18 个族A BC D【答案】C2在元素周期表中，属于短周期的主族元素有()A18种 B15种C10种 D8种【解析】短周期元素有18种，其中主族元素有15种，0族元素有3种。【答案】B3在周期表中，第 3、4、5、6 周期元素的数目分别是()A8,18,32,32 B8,18,18,32C8,18,18,18 D8,8,18,18【答案】B4元素X的原子有3个电子层，最外层有4个电子。这种元素位于周期表的()A第4周期第A族 B第4周期第A族C第3周期第B族 D第3周期第A族【答案】D5主族元素在周期表中的位置取决于该元素原子的()A相对原子质
5、量和核外电子数B电子层数和最外层电子数C相对原子质量和最外层电子数D电子层数和次外层电子数【答案】B6判断下列说法的正误：(1)现行元素周期表的编排依据是相对原子质量。()(2)元素周期表有 7 个横行，即 7 个周期；有 18 个纵行，即 18 个族。()(3)元素周期表揭示了原子内部结构的特点和实质。()(4)钠元素和硫元素在同一周期，说明二者具有相同的最外层电子数。()【答案】(1)(2)(3)(4)3 新课堂互动探究知识点一元素周期表的结构细解教材1元素周期表的发展历程(1)门捷列夫元素周期表诞生：1869 年，俄国化学家门捷列夫绘制出第一张元素周期表。绘制依据：将元素按照相对原子质量
6、由小到大的顺序排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵行，同时给未知的元素留下空位。重要意义：揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整体系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。(2)元素周期表的演变随着科学的发展，为未知元素留下的空位先后被填满，且元素周期表的编排依据由相对原子质量改为原子的核电荷数，周期表也逐渐演变成现在常用的这种形式。2原子序数(1)定义：为了方便研究，按照元素在周期表中的顺序给元素编号，其数值就是原子序数。(2)原子序数与原子结构之间存在的关系：原子序数核电荷数质子数核外电子数3元素周期表的编排原则(1)在周期表中，把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成
7、横行周期。(2)再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上到下排成纵行族。4元素周期表的结构元素周期表(1)注意下表中各族的信息 由上表可知元素周期表中主族元素的族序数后标A，副族元素的族序数后标B。稀有气体因为性质稳定，有稳定的电子结构，化合价为0，因此称为0族。(2)元素周期表中主、副族的分界线。第A族与第B族之间，即第2、3列之间。第B族与第A族之间，即第12、13列之间。5镧系和锕系(1)镧系位置：第6周期，第B族结构特点：最外层和次外层电子层结构及元素的化学性质十分相似元素种数：从57号元素镧La到71号元素镥Lu共15种元素(2)锕系位置：第7周期，第B族结构特
8、点：最外层和次外层电子层结构及元素的化学性质十分相似元素种数：从89号元素锕Ac到103号元素铹Lr共15种元素由于镧系和锕系位于第3列，所以元素种类最多的族是第B族。6过渡元素元素周期表中从第B族到第B族共10个纵行，包括了第族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素或过渡金属。7元素周期表中元素的信息8某些族元素的别称名称A(除氢外)AAAAA0别称碱金属碱土金属碳族氮族氧族卤族稀有气体特别提醒高中阶段如何巧记元素周期表？A元素周期表排列顺口溜：以下三种记忆口诀可供同学们参考。a七个横行七周期，二八十八三十二。第六周期有镧系，锕系元素在第七。纵行花开十八朵，主族副族均
9、占七。族三列八九十，0 族元素是稀气。b七个周期横着看，三短四长七不全；纵看共有十八列，七主七副零三；副族元素中间站，主族元素靠两边；镧系锕系各十五，全部属于B 族；若分金属非金属，硼砹之间划连线。已住元素一一八，未来远景一六八。c横行叫周期，现有一至七；三四分长短，四长副族现；纵行称作族，总共十六族；族最特殊，三列是一族；二三分主副，先主后副族；镧锕各十五，均属B族。B.130号元素，5个5个地记：氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖。钠镁铝硅磷，硫氯氩钾钙。钪钛钒铬锰，铁钴镍铜锌。C记住各主族元素和0族元素：A：H、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr(氢、锂、钠、钾、铷、铯、钫)；A：Be、Mg、Ca、S
10、r、Ba、Ra(铍、镁、钙、锶、钡、镭)；A：B、Al、Ga、In、Tl(硼、铝、镓、铟、铊)；A(碳族元素)：C、Si、Ge、Sn、Pb(碳、硅、锗、锡、铅)；A(氮族元素)：N、P、As、Sb、Bi(氮、磷、砷、锑、铋)；A(氧族元素)：O、S、Se、Te、Po(氧、硫、硒、碲、钋)；A(卤族元素)：F、Cl、Br、I、At(氟、氯、溴、碘、砹)；0族(稀有气体元素)：He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn(氦、氖、氩、氪、氙、氡)。典例精析例1(2015山东潍坊高一检测)下列关于元素周期表的说法中正确的是()A有7个横行，也是7个周期 B有18个纵行，也是18个族 C短周期就是所含元素种数较
11、少的周期 D由短周期元素和长周期元素共同构成的族一定是主族【解析】元素周期表有18个纵行，它们分为16个族。元素周期表第一周期有2种元素，第二、三周期各有8种元素，第四、五周期各有18种元素，第六、七周期各有32种元素，由此看来，“短周期就是所含元素种数较少的周期”的说法是错误的，应该说短周期是指一至三周期。主族是由短周期元素和长周期元素共同构成的族，但由短周期元素和长周期元素共同构成的族还有0族。【答案】A【点拨】解答本题，特别需要对“短周期”“0族”的含义正确理解。例 2(2015福建高一检测)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
12、的边界。(2)表中所列元素，属于短周期元素的有_种，属于主族元素的有_种；g 元素位于第_周期_族；i 元素位于第_周期第_族。(3)元素 f 是第_周期第_族元素，请在下边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。(4)元素在元素周期表中的位置与原子结构的关系_。76三0四B三A16 S 硫 32元素的主族序数即为原子结构的最外层电子数，元素的周期序数即为原子的核外电子层数【解析】(1)根据元素周期表的结构，第一周期有2种元素，第二、三周期有8种元素，分布于第1、2、1318列，第四、五、六、七周期为长周期，包括118列，由此可画出周期表的边界。(2)画出周期表的
13、边界，对照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。(3)第三周期第A族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。(4)元素原子结构与元素在元素周期表中的位置关系为元素所在周期序数等于其原子的电子层数，元素所在的主族序数等于原子的最外层电子数，由元素原子的电子层数和最外层电子数可确定元素在元素周期表中的位置。同一周期元素原子的电子层数相同，同一主族元素原子的最外层电子数相同。跟踪练习1(2015盐城高一检测)关于元素周期表，下列叙述中不正确的是()A周期表中的族分为主族、副族、0 族和族，共 16 个族B周期表中的周期分为短周期、长周期C过渡元素全部是副族元素D由短周期元素和长周期元素共同
14、组成的族称为主族(除 0 族外)【解析】周期表中的族分为主族、副族、0 族和族，共 18 个纵行，但有 16 个族，因为第族包含 8、9、10 三个纵行，A 正确；元素周期表中一个横行是一个周期，其中 1、2、3 周期是短周期，4、5、6、7 周期是长周期，B 正确；副族元素和第族元素统称过渡元素，C 错误；由短周期元素和长周期元素共同组成的族称为主族(除 0族外)，只由长周期元素组成的族是副族和第族，D 正确。【答案】C2(2015邯郸高一检测)下列说法中正确的是()A每一周期的元素都是从碱金属开始，最后以稀有气体结束B同一主族元素都是从非金属元素开始，以金属元素结束C第2、3周期上下相邻元
15、素的原子核外电子数相差8D第3周期有4种金属元素和4种非金属元素【答案】C知识点二元素周期表在元素推断中的应用细解教材1利用元素的位置与原子结构的关系推断(本方法常用于确定原子序数小于18的元素)应用规律：(1)周期序数电子层数(2)主族元素族序数原子最外层电子数元素最高正化合价数(3)原子序数核电荷数核外电子数例如：X元素是第3周期第A族元素，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，即钠元素。2利用元素在周期表中的位置关系推断(1)利用短周期中族序数与周期数的关系推断。若设族序数与周期数的比值是x，则有：x的取值1/31/2123对应的元素NaLiH、Be、AlC、SO(2)同周期第A族
16、和第A族元素原子序数差。(3)同主族相邻两元素原子序数之差的情况若为A、A族元素，则原子序数之差等于上周期元素所在周期的元素种类数。若为A族至0族元素，则原子序数之差等于下周期元素所在周期的元素种类数。(4)同主族不相邻两元素的原子序数的差元素周期表中17周期的元素种类数分别是2,8,8,18,18,32,32，故同主族不相邻的两种元素的原子序数的差是这几个数的和或差，如1H和19K的原子序数差是28818。3依据原子序数确定元素在周期表中的位置已知某一元素的原子序数，确定它在周期表中的位置有以下几种方法：(1)比大小，定周期记忆每周期A族元素的原子序数1、3、11、19、37、55、87或0
17、族元素的原子序数2、10、18、36、54、86(若第7周期排满则为118)，看已知的原子序数在哪个起止序数段内，便可确定元素所在的周期。(2)求差数，定族序从左到右，16个族的顺序是AABB(有3列)BBAA0。记住了16个族的顺序，便可由已知的原子序数与本周期A或0族元素的原子序数差确定该元素在哪一族，或从左到右数出该元素所在的族。例如对于主族元素有：若元素的原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在0族元素所在的周期的下一周期的A族或A族，如88号元素，88862，则其应在第七周期第A族。若比相应的0族元素少15时，则应处在同周期的AA族，如84号元素，应在第六周期第A族。典例精析
18、例3(2015江西吉安高一检测)下列各表中的数字代表的是原子序数，表中数字所表示的元素与它们在元素周期表中的位置相符的是()【解析】首先要熟记元素周期表的一些特性：在第四、五、六、七周期，第A族与第A族不相邻，然后了解各周期最多容纳的元素种类为2、8、8、18、18、32、32。A项中的“20”、“5”分别位于第A族、第A族，两族之间应隔着10个纵行。由各周期最多容纳的元素种类可推知B项中“5”位于第A族，“15”位于第A族，B项错误。C项“1”位于第一周期，“11”位于第三周期，C项错误。D项中的“8”、“10”分别位于第二周期第A族、0族，之间的“9”是第A族。“9”、“10”下面相邻的同
19、族元素均比上一周期多8，分别为“17”、“18”，0族第四周期元素应比第三周期元素原子序数多18，为36。【答案】D例 4(2015黄冈高一检测)(1)A、B 两种元素，A 的原子序数为x，A 和 B 所在的周期包含的元素种类分别为 m 和 n。如果 A 和 B 同在A 族，当 B 在 A 的上一周期时，B 的原子序数为_；当 B在 A 的下一周期时，B 的原子序数为_；如果 A 和 B 同在A族，当 B 在 A 的上一周期时，B 的原子序数为_；当 B 在 A的下一周期时，B 的原子序数为_。(2)已知 A 为第A 族元素，B 为第A 族元素，它们的原子序数分别是 m 和 n，且 A、B 为
20、同一周期元素。则下列关系错误的是()Anm1 Bnm11Cnm25 Dnm10 xnxmxmxnD【解析】(1)画图A A Bn 种 BxAm 种 A解题依据是：位于A 族时，原子序数之差为原子序数小的元素所在周期包含的元素种数，位于A 族时，原子序数之差为原子序数大的元素所在周期包含的元素种数。所以，同在A 族且 B 在 A 的上一周期时，B 为 xn，B 在 A 的下一周期时，B 为 xm；同在A 族且 B 在 A 的上一周期时，B 为 xm，B 在 A 的下一周期时，B 为 xn。(2)第二、三周期，A 与A 族元素的原子序数相差 1；第四、五周期，这个差为 11(有 10 种过渡元素)
21、，如 20Ca 与 31Ga；第六周期，这个差为 25。跟踪练习3若把长式周期表原先的主、副族及族号取消，由左到右改为18列，碱金属为第1列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法正确的是()A只有第2列元素的原子最外层有2个电子B同周期A和A两族元素的原子序数之差为1C氧元素位于第16列D镁和铝两元素所在列数差1【解析】第2列元素、He及多数过渡元素的最外层电子数都为2，A错；对于同周期A和A两族元素的原子序数之差为：第二、三周期为1，第四、五周期为11，第六周期为25，B错；按照上述规定并结合元素周期表的结构可知，氧族为第16列，C对；镁和铝两元素之间还相隔7个副族(7列)和1个第族(3
22、列)共10列，故列数差为11，D错。【答案】C4(2015武汉高一检测)请确定下列元素在周期表中的位置，并指出该元素是金属还是非金属。(1)56号元素(2)114号元素【解析】(1)56号元素，与54号元素(第五周期)最近，且比54大2，位于第六周期、A族。它是Ba，属于金属。(2)114号元素，与118号元素(第七周期)最近，且比118少4，故位于第七周期、A族，属于金属。【点拨】对16个族的排列顺序，可联想广播体操中的节拍来加以记忆：“1、2、3、4、5、6、7、8”，再来一遍“1、2、3、4、5、6、7、0”，注意“二三分主副”A后是B，B后是A，B后是族，A后是0族。【答案】(1)第六
23、周期、A族，金属。(2)第七周期、A族，金属。长话短说重点记忆1元素周期表中的几组关键数字(1)7个横行7个周期；18个纵行16个族。(2)每一周期的元素种类数是：2,8,8,18,18,32,32。(3)同周期第A族和第A族元素原子序数差是1,11,25。(4)稀有气体的原子序数分别是2、10、18、36、54、86、118。2经常使用的三个等式(1)周期序数电子层数。(2)主族元素族序数原子最外层电子数。(3)原子序数核电荷数核外电子数。4 新思维随堂自测1.就我们现在常用的元素周期表而言，下列叙述中正确的是()A它由俄国化学家门捷列夫所绘制B它所包含的周期共七个C它所包含的族共有主族和副
24、族两种D原子序数最大的元素在其左下角【解析】我们现在常用的元素周期表，是后人在门捷列夫绘制的第一张元素周期表的基础上经过内容、形式的逐渐完善而绘制成的，A项不正确；它所包含的族有主族、0族、副族和族，C项不正确；原子序数最大的元素在其右下角，D项不正确。【答案】B2(2015黄山高一检测)周期表中 16 号元素和 4 号元素的原子相比较，下列数据中前者是后者的 3 倍的是()A电子数 B最外层电子数C电子层数D周期数【答案】B3(双选)(2015山东滨州高一检测)下列关于元素周期表的说法中，正确的是()A元素周期表是1869年俄国化学家门捷列夫首制B元素周期表第18纵行所含元素种类最多C第A族
25、不都是金属元素，第A族都是非金属元素D元素周期表的终点是第7周期的118号元素【解析】元素周期表是1869年俄国化学家门捷列夫首制，A项正确；元素周期表第18纵行是稀有气体元素，所含元素种类不是最多的，所含元素种类最多的是第B族，B项错误；第A族中氢元素不是金属元素，第A族都是非金属元素，C项正确；随着科学技术的发展，人们不断发现或制造新元素，118号元素是第7周期的最后一列，但有可能会发现或制造出第8周期的元素，D项不正确。【答案】AC4(2015南昌高一检测)甲、乙是周期表中同一主族的两种相邻元素，若甲的原子序数为 x，则乙的原子序数不可能是()Ax2 Bx4Cx8 Dx18【解析】因各周
26、期元素的种数分别为 2,8,8,18,18,32,32，同一主族的乙的原子序数可以是 x2，x8，x18，x32，也可以是 x2，x8，x18，x32。【答案】B5(2015南京高一检测)(1)第 3 周期第A 族的元素原子序数是_。(2)钠元素的原子序数为 11，短周期中相邻的同族元素的原子序数是_。(3)短周期元素中，族序数等于周期序数的元素有_；族序数等于周期序数 2 倍的元素有_；周期序数等于族序数 2 倍的元素有_。143H、Be、Al C、SLi【解析】(1)根据“周期序数电子层数，主族序数最外层电子数”得知第 3 周期第A 族的元素原子序数是 14；(2)短周期包括 1、2、3
27、周期，11 号钠元素在第 3 周期，同主族第 2 周期元素是 1183；(3)短周期元素中，族序数等于周期序数的元素，若是第 1 周期该元素是 H，若是第 2 周期，该元素是 Be，若是第 3 周期，该元素是Al；族序数等于周期序数 2 倍的元素是 C、S；周期序数等于族序数 2倍的元素是 Li。6(2015广州高一检测)X、Y、Z、T、V 为 5 种短周期元素，X、Y、Z 在周期表中位置如图所示。XY Z这 3 种元素原子序数之和是 41，X 和 T 在不同条件下反应，可以生成 T2X(白色固体)和 T2X2(淡黄色固体)两种化合物。V 单质在 Z 单质中燃烧产生苍白色火焰，产物溶于水能使紫
28、色石蕊溶液变红，则：(1)5 种元素的元素符号分别是：X_，Y_，Z_，T_，V_。OS Cl Na H(2)Y 的原子结构示意图是_。(3)写出化合物 T2X2 与水反应的化学方程式并标明电子转移的方向和数目。5 新视点名师讲座元素周期表中族序数的规律1根据列序数确定列序数10 时，主族和副族的族序数列序数；列序数大于 10 时，主族和副族的族序数列序数的个位数，对于族和 0 族比较特殊，需单独记忆。2根据个位数确定原子序数为 113117 号的元素，主族序数等于其原子序数的个位数，此时无需利用“稀有气体定位法”便很快判断元素的位置。3特殊值记忆方法第 7 周期第一种元素的原子序数为 87，
29、最后一种元素的原子序数是 118，原子序数大于 87，小于 118 的元素则一定在第 7 周期。典例精析例1 在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图所示。若B元素的核电荷数为Z，则五种元素的核电荷数之和为()A5Z B.5Z18C5Z10 D5Z8【解析】题目给出了周期表中的部分元素的位置关系，解决此类问题的关键是熟记元素周期表的结构，根据五种元素在周期表中的位置，确定五种元素均在过渡元素的右侧，且分别位于第二、三、四周期，进而确定B和E的原子序数相差18。再根据相邻元素的原子序数的关系，可知原子序数分别为A：Z1；C：Z1；D：Z8；E：Z18，又因为原子序数核电荷数，故这五种元素的
30、核电荷数之和为5Z10。【答案】C例 2 仔细观察课本现行元素周期表，请思考回答下列问题：(1)氢元素是非金属元素，为什么与碱金属元素同在第A 族？(2)短周期中有几种金属元素？(3)元素周期表中的每种元素有很多信息，如氟元素9 F 氟 19.00，其中的 9、F、19.00 分别代表什么含义？(4)对于主族元素，族序数与该族元素的原子序数的奇、偶性情况是怎样的？(5)下列各类族中哪些是由长周期元素和短周期元素共同构成的？0 族，主族，副族，第族。(6)根据周期表中金属和非金属的分布情况，周期表中最多可以有多少种非金属？【解析】(1)氢元素与碱金属元素的最外层电子数均是1，故同在第A族。(2)
31、5种，分别是Li、Be、Na、Mg、Al。(3)分别代表原子序数、元素符号、相对原子质量。(4)对于主族元素，族序数是奇数的族，其元素的原子序数是奇数；族序数是偶数的族，其元素的原子序数是偶数。(5)0族和主族是由长周期元素和短周期元素共同构成的。(6)由周期表可知，从第2周期开始，每个周期的非金属递减一个，第7周期中的非金属在0族，若有第8周期，将不会出现非金属，故非金属最多有23种。【答案】见解析。例 3(2015新题调研)元素周期表是一座开放的“元素大厦”，元素大厦尚未客满。请你在元素大厦中为 119 号元素安排好它的房间()A第 8 周期第A 族B第 7 周期第A 族C第 7 周期第
32、0 族D第 6 周期第A 族【解析】元素周期表中，第 7 周期已排满，最后一种元素原子序数为 118,119 号元素应位于第 8 周期第A 族。【答案】A例 4 据短周期元素的信息回答问题。元素信息A第 3 周期第A 族B 周期数是族序数的 1/3C原子序数是 11DD3与 Ne 电子数相同(1)写出 A、B 的元素符号_、_，C、D 元素的名称_、_。(2)写出 B、C 单质在加热时的反应方程式_。(3)从原子结构的角度分析 A 与 B 的_相同，C与 D 的_相同。SO钠铝2NaO2=Na2O2最外层电子数电子层数【解析】短周期是 1、2、3 周期(前 18 号元素)，据“周期数电子层数，族序数最外层电子数”“原子序数核电荷数”可推出A 是硫，B 是氧，C 是钠，D3与 Ne 电子数相同，即 D 是 13 号元素铝。钠与氧气在加热时反应为 2NaO2=Na2O2。从原子结构的角度分析，硫与氧的最外层电子数相同，钠与铝的电子层数相同。
