高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 元素周期律和元素周期表教案配套ppt课件

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 元素周期律和元素周期表教案配套ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了电子层数，填一填，铍Be，镁Mg，钙Ca，导电性，R2+，化合态，砷As，PAs等内容，欢迎下载使用。

一、元素周期表的编排原则1.元素周期表方格中的信息通过元素周期表可了解元素的信息。例如:
2.元素周期表的编排原则(1)横行:_________相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排列。(2)纵列:最外层电子数相同的元素,按_________递增的顺序自上而下排列。
二、元素周期表的结构1.周期:元素周期表有__个横行,即有__个周期。(1)短周期:第1、2、3周期,每周期所含元素的种类数分别为__、__、__。(2)长周期:第4、5、6、7周期,每周期所含元素的种类数分别为___、___、___、___。
2.族:元素周期表有18个纵列,但只有___个族。
(1)主族,共7个(由长、短周期元素构成,族序数后标A)。(2)副族,共7个(只由长周期元素构成,族序数后标B)。(3)第Ⅷ族,包括__、__、___三个纵行。(4)0族,最外层电子数是8(He是2)。
3.过渡元素元素周期表中从第3到12列共10个纵列,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共60多种元素,全部为_____元素,统称为过渡元素。
【巧判断】(1)元素周期表中共有18个纵列,16个族。(　　)提示:√。周期表中除第Ⅷ族为3个纵列,其余的每一纵列为一族。因此共有18个纵列,16个族。
(2)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。(　　)提示:×。镧系和锕系各含有15种元素,不是同位素,同位素的研究对象是核素而不是元素。
(3)0族、ⅡA族、Ⅷ族中都既有短周期元素,又有长周期元素。(　　)提示:×。第Ⅷ族元素只有长周期元素。
【情境·思考】铁是我们日常生活中应用最广的金属材料,你能在元素周期表中找到铁元素的位置吗?
提示:铁位于元素周期表中第4周期第Ⅷ族,属于过渡元素。
三、元素周期表的部分重要元素及焰色试验1.元素周期表的部分元素
2.焰色试验(1)定义:某些_______________________在灼烧时火焰呈现特征颜色的反应,如钠:黄色,钾:_________色。 
【情境·思考】《后武林旧事》记有宋孝宗观海潮放烟火的情景说:“淳熙十年八月十八日,上诣德寿宫,共请两殿往浙江观潮……管军命於江面分布五阵,乘骑弄旗,标枪舞刀,如履平地。点放五色烟炮满江、及烟收、炮息,则诸船尽藏,不见一只”。
(1)你知道漂亮的焰火是如何产生的吗?(2)淡蓝色的灶火遇到食盐水时,火焰会变黄色,其中的道理是什么?
提示:(1)漂亮的焰火产生的原因就是焰色试验,是由于烟花燃放时,不同金属元素受热产生不同的火焰颜色。(2)水中含有钠盐,当遇到淡蓝色的灶火时,发生焰色试验,火焰变为黄色。
知识点一　元素周期表的结构【重点释疑】1.元素周期表的结构
4.元素周期表结构中隐含的两条规律(1)同周期主族元素原子序数差的关系。①短周期元素原子序数差=族序数差。②两元素分布在过渡元素同侧时,原子序数差=族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时,4或5周期元素原子序数差=族序数差+10,第6、7周期元素原子序数差=族序数差+24。
(2)同主族邻周期元素的原子序数差的关系。①ⅠA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。②ⅡA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、8、18、18、32,0族元素随着电子层数的增加,原子序数依次相差8、8、18、18、32、32。
③ⅢA～ⅦA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、18、18、32、32。
　【易错提醒】关于元素周期表结构的易错点(1)现行元素周期表是按原子序数由小到大编排,切勿错误认为是按相对原子质量由小到大编排。(2)现行周期表有7个横行、7个周期、18个纵列,却是16个族。
(3)描述元素的主族符号要规范书写(会读会写1～8罗马数字),如ⅣA切勿写为ⅥA,ⅢA切勿写为ⅢA。(4)氢为第ⅠA族元素,但氢不属于碱金属元素,而属于非金属元素。
　【思考·讨论】(1)在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。
(2)原子最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素吗?哪一族全部是金属元素?哪一族全部是非金属元素?提示:不一定。原子最外层电子数为2的元素包括ⅡA族、氦及部分过渡元素;第ⅡA族、Ⅷ族及全部副族元素全部为金属元素;第ⅦA族、0族全部为非金属元素。
【案例示范】 【典例1】(2019·东莞高一检测)下列叙述正确的是 (　　)A.元素周期表是按元素的相对原子质量排列而成的B.元素周期表中的副族和Ⅷ族元素统称为过渡元素C.元素周期表共有7个横行(周期)和16个纵列(族)
D.元素周期表中,短周期包括9种非金属元素(稀有气体元素除外)
【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)注意掌握元素周期表的结构;(2)长周期和短周期的指代。
【解析】选B。元素周期表是按元素的原子序数由小到大排列而成的,共有7个横行(即7个周期),18个纵列(7个主族、7个副族、1个Ⅷ族和1个0族)。其中副族和Ⅷ族元素统称为过渡元素。短周期包括1～18号元素,除稀有气体元素外共有10种非金属元素。
　【母题追问】(1)元素周期表的Ⅷ族是一个纵列还是几个纵列,若是多个纵列,主要是哪几列?提示:元素周期表的Ⅷ族包含三个纵列,分别是8、9、10三个纵列。
(2)元素周期表的短周期包含哪几个周期,有几种金属元素?提示:元素周期表短周期主要包含第1、2、3周期,有5种金属元素。
【典例2】(2019·镇江高一检测)甲、乙是周期表中同主族的相邻元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是(　　)A.x+2B.x+4C.x+8D.x+18
【解析】选B。若元素在ⅠA、ⅡA族,则两种元素的原子序数之差应是上一周期元素种数,若元素在ⅢA～ⅦA族,则两种元素的原子序数之差应为下一周期元素种数。又因为每一周期所含元素种数可以是2、8、18、32,所以同主族相邻元素原子序数之差可能为2、8、18、32。
　【迁移·应用】1.(2019·雅安高一检测)关于元素周期表,下列叙述中不正确的是(　　)A.元素周期表中共有18列,16族B.周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族C.过渡元素全部是副族元素D.主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成
【解析】选C。根据元素周期表的结构知共有18列,16族,故A不符合题意;周期表中的族分为7主族、7副族、0族和Ⅷ族,故B不符合题意;过渡元素是副族和Ⅷ族元素,故C符合题意;主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成,故D不符合题意。
2.(2019·泰安高一检测)短周期元素A、B、C的位置如图所示,B、C两元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍,则以上元素A、B、C依次是 (　　)A.Be、Na、AlB.C、Al、PC.O、P、ClD.B、Mg、Si
【解析】选C。设A的原子序数为x,则B、C的原子序数分别为x+7、x+9,可得关系式(x+7)+(x+9)=4x,解得x=8,因此A为氧元素、B为P、C为Cl。
【补偿训练】(2019·开封高一检测)根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述中正确的是(　　)A.L电子层电子数为奇数的所有元素都是非金属B.同一主族的两种元素的原子序数之差可能是16、26、36、46
C.只有第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子D.由左至右第8、9、10三列元素中没有非金属元素
【解析】选D。L电子层电子数为奇数,L层未排满,则处于第2周期,Li的L层含有1个电子,但Li是金属元素,A错误;对于处于同一主族不同周期的元素,原子序数相差可能为2、8、18或32等,如0族中第1周期与第3周期的元素相差16,如ⅣA族中第2周期与第4周期的元素相差26,如0族中第3周期与第5周期的元素相差36,但是2、
8、18、32的组合不能得到46,B错误;第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子,但He及部分过渡元素原子最外层也含有2个电子,C错误;由左至右第8、9、10三列元素为第Ⅷ族元素,都是金属元素,D正确。
【素养提升】元素周期表中有多个分区,如图是元素周期表中的五个分区示意图。
请根据此图示,完成下列几个思考问题:(1)d区和ds区属于过渡元素区,全部属于副族元素,这种说法正确吗?为什么?提示:不正确。d区和ds区属于过渡元素区的说法是正确的,但是并非均是副族元素,其中还含有Ⅷ族元素。
(2)s区和p区均属于主族元素区的说法正确吗?提示:不正确。p区中最后一个纵列是0族元素,不是主族元素。(3)“s区全部都是金属元素”对吗?为什么?提示:不正确。s区中有氢元素,属于非金属元素。
(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗?提示:不一定,第2、3周期相差1;第4、5周期相差11;第6、7周期相差25。(5)某主族元素的原子核外有3个电子层,最外层有3个电子,则该元素在元素周期表中的哪个位置?提示:第3周期,第ⅢA族。
(6)“第ⅥA族元素的最低负价为-2价,因此最高正价是+6价”对吗?提示:不对,第ⅥA族的氧元素不呈现最高正价。
知识点二　原子结构与元素在周期表中的位置的关系【重点释疑】1.由原子序数确定元素在周期表中的位置的方法(1)原子结构示意图法。①周期数=电子层数。②主族序数=最外层电子数。
由原子序数推断元素在周期表中的位置可以先画出原子结构示意图,再确定元素位置。
(2)0族元素定位法:①明确0族元素信息
②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。
③求差值定族数a.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;b.若比相应的0族元素少5～1时,则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族;
c.若差其他数,则元素为过渡元素,由相应差数找出相应的族。
2.根据核外电子排布规律确定元素在周期表中的位置(1)“阴上阳下”规律。电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。例如,A、B、C、D为短周期元素,其简单离子A+、B2+、C-、D2-具有相同电子层结构,则A、B、C、D在元素周期表的相对位置为
(2)奇偶规律。原子序数为奇(偶)数的主族元素位于奇(偶)数族,元素(F和O除外)的最高正价为奇(偶)数。
　【思考·讨论】　(1)原子序数为x的元素位于元素周期表中的第ⅡA族,则原子序数为x+1的元素位于元素周期表的哪一族?提示:ⅢA族或ⅢB族。原子序数为x+1的元素应位于ⅡA族右侧相邻的族,在短周期中为ⅢA族,长周期中为ⅢB族。
(2)ⅠA族或ⅡA族元素相邻周期的原子序数之差,ⅢA～ⅦA族或0族元素相邻周期的原子序数之差各有什么特点?提示:ⅠA和ⅡA族元素相邻周期的原子序数之差=原子序数小的元素所在周期的元素种类数。ⅢA～ⅦA族和0族元素相邻周期的原子序数之差=原子序数大的元素所在周期的元素种类数。
【案例示范】 【典例1】(2019·唐山高一检测)已知某离子的结构示意图为 ,下列说法正确的是(　　)
A.该元素位于第2周期ⅡA族　B.该元素位于第2周期Ⅷ族C.该元素位于第3周期ⅡA族D.该元素位于第3周期0族
【思维建模】由电子层结构推断元素位置的思路为:
【解析】选C。该元素原子的结构示意图为 ,电子层数等于周期数,最外层电子数等于族序数,即该元素位于第3周期ⅡA族。
【典例2】钋是一种银白色金属,能在黑暗中发光,由著名科学家居里夫人与丈夫皮埃尔·居里在1898年发现,为了纪念居里夫人的祖国波兰,两人对这种元素命名为钋(原子序数为84)。钋是目前已知最稀有的元素之一。
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　50B.第5周期ⅥA族　52C.第6周期ⅡA族　54D.第5周期ⅥA族　56
【思维建模】由原子序数推断元素位置的思路为:
【解析】选B。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,原子序数为84-32=52。
　【迁移·应用】1.(2019·北京师大附中高一检测)镭(Ra)是一种具有很强的放射性的元素,原子序数88。其原子最外层电子数是2。下列有关Ra的说法不正确的是世纪金榜导学号(　　)
A.Ra是第七周期第ⅡA族元素B.Ra的原子核外有88个电子C.Ra在同族元素中金属性最弱D.其阳离子半径小于原子半径
【解析】选C。Ra(镭)质子数为88,则88-2-8-8-18-18-32=2,故Ra位于元素周期表第七周期ⅡA族,故A正确;原子核外电子数等于原子序数,即Ra的原子核外有88个电子,故B正确;同主族自上而下金属性增强,镭是第ⅡA族元素中金属性最强的元素,故C错误;镭原子最外层电子数是2,其阳离子失去了最外层2个电子,则其阳离子半径小于原子半径,故D正确。
2.我国科学家陈竺院士获得了一项国际大奖——美国血液学会颁发的欧尼斯特·博特勒奖,该奖是为表彰他利用砒霜治疗“急性早幼粒细胞白血病(APL)”研究中取得的突出成就。砒霜主要成分为三氧化二砷。下列关于砷元素的叙述正确的是(　　)
A.砷元素的最高化合价为+3B.砷元素是第5周期的主族元素C.砷原子的第3个电子层含有18个电子D.与砷同主族的上一周期元素原子序数为25
【解析】选C。砷原子结构示意图为 ,故为第4周期第ⅤA族元素,最高化合价=最外层电子数=+5,与砷同主族的上一周期元素为15号元素磷。
【素养提升】研究发现,原子序数超过110之后,随着原子序数的增加,原子核的寿命会急剧下降。但研究人员认为在第114号元素附近存在一个稳定的区域,该区域的超重原子核能够长时间存在。这就是20世纪60年代科学家提出的“稳定岛”假说。
元素周期表是一座开放的“元素大厦”,试根据周期表中元素的位置关系,判断114号元素在大厦中的“房间”是什么位置?(宏观辨识与微观探析)
提示:第七周期第ⅣA族。以第七周期0族的118号元素为参照物,114号元素位于第七周期第ⅣA族。
　【核心整合】1.原子结构、元素周期表、元素性质关系图
(1)元素周期表的结构“七横(行)十八纵(列)”。(2)横行叫周期,现有一至七,四长三个短。(3)纵列称作族,共有十六族,一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三列算一族,占去8、9、10。(4)主族序数=最外层电子数=最高正价(O、F除外),周期序数=电子层数。
　【素养迁移】1.俄国化学家门捷列夫于1869年发明周期表。下列关于元素周期表的叙述错误的是(　　)A.元素周期表揭示了化学元素间的内在联系,是化学发展史上的重要里程碑之一
B.在元素周期表中,把电子层数相同的元素排成一横行,称为一周期C.元素周期表中,总共有18个纵列,18个族D.ⅠA族的元素(除H)又称为碱金属元素,第ⅦA族的元素又称为卤族元素
【解析】选C。周期表共有18个纵列,16个族,其中Ⅷ族包括8、9、10三列。
2.(2019·南阳高一检测)在元素周期表中,第1、2、3、4周期元素的数目分别是(　　)A.2、8、8、18B.2、8、18、18C.2、18、18、18D.2、8、18、32
【解析】选A。元素周期表中,1至7周期元素数目分别为2、8、8、18、18、32、32。
3.(教材改编题)元素周期表是学习化学的重要工具。如图是元素周期表中的一格,以下对该图信息的解读中,不正确的是(　　)A.该元素的原子序数为6B.该元素所有原子的质子数均为6C.该元素所有原子的中子数均为6D.该元素的相对原子质量为12.01
【解析】选C。该图中的“6”是碳元素的原子序数,A对;互为同位素的原子的质子数相同,B对;碳元素有3种同位素原子,其中子数不同,C错;“12.01”表示该元素的相对原子质量为12.01,D对。
4.(原创题)在生物体内,维生素C是一种抗氧化剂,因为它能够保护身体免于氧化剂的威胁。人体缺乏维生素C易得坏血症,所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C还可以将人体内难以吸收利用的三价铁还原成二价铁,促进肠道对铁的吸收,提高肝脏对铁的利用率,有助于治疗缺铁性贫血。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维
生素C,其结构简式如下图,下列对维生素C中各元素和铁元素的认识不正确的是(　　)
A.H、C、O均为短周期元素B.C的主族序数等于周期序数的2倍C.H、C、O位于同一周期D.铁元素属于过渡元素
【解析】选C。H位于第一周期,C、O位于第二周期。
5.1869年,门捷列夫经过多年的艰苦探索发现了元素周期规律。这个规律的发现是继原子—分子论之后,近代化学史上的又一座光彩夺目的里程碑。如图中横坐标均表示11～17号元素按由小到大顺序排列的原子序数。根据图象变化趋势判断,纵坐标表示其最高化合价的是(　　)
【解析】选C。11～17号元素,随原子序数的递增,最高化合价从+1→+7。
6.(原创)工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3)经过除杂等操作后得到纯净的Al2O3,然后用电解熔融Al2O3的方法制取金属铝,通常在电解过程中加入冰晶石(NaAlF6)。
上述材料中共涉及两种物质、四种元素,据此回答下列问题:(1)四种元素原子半径的大小顺序是什么?
提示:r(Na)>r(Al)>r(O)>r(F)。由于Na、Al的电子层数相同,而Al的原子序数大,因此半径比Na的小,同理F的原子半径比O的小;Al和O的原子半径可以通过S原子进行比较,因为Al与S原子电子层数相同而原子序数Al比S小,所以Al的半径大于S的,而O、S的最外层电子数相同,而S的电子层数多,因此S的半径大,所以有r(Al)>r(S)>r(O)。
(2)四种元素形成的简单离子的半径大小顺序是什么?提示:r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Al3+)。四种离子的电子层结构相同,因此原子序数越大,离子半径越小。
(3)四种元素的最高化合价是否都等于其原子的最外层电子数?提示:否。四种元素中O没有最高正化合价,F没有正化合价,而Na、Al元素的最高正化合价等于其原子的最外层电子数。
　【补偿训练】1.A、B两元素,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。(1)如果A和B同在ⅡA族,当B在A的上一周期时,B的原子序数是多少?
　提示:如果A、B同在ⅡA族时,由于A、B元素后面副族和Ⅷ族元素的存在,A、B之间相差的是位于上一周期元素所在周期包含的元素种类。当B在A的上一周期时,A、B之间相差n种元素,B的原子序数为x-n。
(2)如果A和B同在ⅠA族,当B在A的下一周期时,B的原子序数是多少?提示:如果A、B同在ⅠA族时,由于A、B元素后面副族和Ⅷ族元素的存在,当B在A的下一周期时,A、B之间相差m种元素,B的原子序数为x+m。
(3)如果A和B同在ⅢA族,B在A的上一周期时,B的原子序数是多少?提示:如果A、B同在ⅢA族,由于A、B元素前面副族和Ⅷ族元素的存在,A、B之间相差的是位于下一周期元素所在周期包含的元素种类。当B在A的上一周期时,A、B之间相差m种元素,B的原子序数为x-m。
(4)如果A和B同在ⅥA族,当B在A的下一周期时,B的原子序数是多少?提示:如果A和B同在ⅥA族,当B在A的下一周期时,A、B之间相差n种元素,B的原子序数为x+n。
2.元素在周期表中的位置和原子结构密切相关。下面是原子结构和元素在周期表中的位置的相关问题,试根据所学知识进行回答。(1)已知某元素的原子结构示意图为 ,据此推测该元素在周期表中的位置?
提示:电子层数=周期序数,最外层电子数=主族序数,故该元素位于第3周期ⅢA族。
(2)试确定原子序数为82的元素在周期表中的位置。提示:因为54<82<86,故该元素位于第6周期;82与86最接近,有82-86=-4,故该元素位于倒数第5列或顺数第14列,即ⅣA族,故该元素位于第6周期ⅣA族。