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第2课时导学案

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第2课时导学案，共12页。学案主要包含了元素周期表等内容，欢迎下载使用。

一、元素周期表


1．元素周期表与元素周期律的关系


元素周期表是元素周期律的具体表现形式。


2．元素周期表与元素信息





3．元素周期表的编排原则





4．元素周期表的结构


(1)周期(7个横行，7个周期)


(2)族(18个纵列，16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8、9、10三个纵行。


④0族，最外层电子数是8(He是2)。


5．分区


元素周期表中金属与非金属的分区


微点拨：分界线附近元素既表现金属元素的某些性质，又表现非金属元素的某些性质。


二、元素周期表中的部分重要元素和焰色反应


1．元素周期表中的重要元素


2.焰色试验


(1)概念：多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色试验。如钠呈黄色，钾呈浅紫色(通过蓝色钴玻璃观察)。


(2)操作步骤





微点拨：焰色试验是金属元素特有的性质，属于物理变化，与元素存在的状态无关。





1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)ⅠA族全部是金属元素。( )


(2)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数。( )


(3)最外层电子数等于或大于3且小于8的元素一定是主族元素。( )


(4)元素周期表中位于金属元素与非金属元素分界线附近的元素属于过渡元素。( )


(5)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。( )


[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×


2．下列有关元素周期表的认识正确的是( )


A．ⅠA族元素又可称为碱金属元素


B．每一族只包含一个纵列


C．0族元素的原子最外层均有8个电子


D．前三个周期为短周期，其余为长周期


D [ⅠA族包含碱金属与氢元素，除氢之外的其他元素属于碱金属，A项错误；Ⅷ族包括三个纵列(8，9，10三个纵列)，B项错误；稀有气体氦元素的原子最外层只有2个电子，所以并不是所有0族元素原子的最外层上均有8个电子，C项错误；短周期包括1、2、3三个周期，其余周期为长周期，D项正确。]


3．填写下列空白：


(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：________________。


(2)原子符号为 eq \\al(\s\up1(37),\s\d1(17))X的元素属于第______周期______族。


(3)周期表中位于第8纵列的铁元素属于________族。


(4)周期表中最活泼的非金属元素属于第________纵列。


(5)所含元素超过18种的周期是第________、________周期。


[解析] (1)该元素原子质量数为8＋10＝18，质子数为8，则为氧元素。


(2)17号元素为氯元素，原子结构示意图为。


(3)元素周期表中第8、9、10三列为Ⅷ族。


(4)周期表中最活泼的非金属元素为氟元素。


(5)1～7周期所含元素种数分别为2、8、8、18、18、32、32。


[答案] (1) eq \\al(\s\up1(18),\s\d1( 8))O (2)3 ⅦA (3)Ⅷ (4)17 (5)6 7








元素周期表的结构


(素养养成——宏观辨识与微观探析)





1．元素周期表的结构





2．周期的分类


3.族的分类





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。





【例1】 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的边界。





(2)表中所列元素中，属于短周期元素的有_________(填元素符号，下同)，属于主族元素的有___________；g元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期________族。


(3)元素f是第 周期 族元素，请在方框中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。





[解析] 元素周期表共有7个横行，即7个周期，其中1、2、3周期称为短周期。周期表共有18个纵列，16个族，从左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA和0族。(3)周期表中每一个方格代表一种元素，方格左上方是元素的原子序数，右上方为该元素的元素符号，下方为该元素的相对原子质量。


[答案]


(1)


(2)H、C、Na、Mg、Al、S、Ar H、C、Na、Mg、Al、S 3 0 4 ⅡB


(3)3 ⅥA eq \x(\a\al(16 S, 硫,32.06))





1．下列说法中错误的是 ( )


A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数


B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素


C．除氦外，稀有气体元素原子的最外层电子数都是8


D．氢元素、ⅦA族元素和稀有气体元素都是非金属元素


A [阳离子的核外电子层数往往小于该元素所在的周期数，A项错误。副族元素全部都是金属元素，B项正确。He的最外层电子数为2，其余稀有气体元素原子的最外层电子数都是8，C项正确。氢元素属于非金属元素；ⅦA族包括氟、氯、溴、碘、砹、 eq \a\vs4\al(石)田，它们都属于非金属元素；稀有气体元素也都是非金属元素，D正确。]


2．下列关于元素周期表中元素分布的描述正确的是( )


A．元素周期表的主族中都有非金属元素


B．元素周期表的主族中都有金属元素


C．元素周期表中的金属元素都位于长周期


D．元素周期表中的非金属元素都位于主族和0族


D [第ⅡA族为碱土金属元素，全为金属元素，其他主族中均有非金属元素，A错误；第ⅦA族为卤素，均为非金属元素，其他主族中均有金属元素，B错误；元素周期表中的金属元素不都位于长周期，例如Li位于第2周期，属于短周期元素，C错误。]





原子序数与元素在周期表中位置的关系


(素养养成——证据推理与模型认知)





根据元素周期表中指出的部分元素回答问题。





(1)表中c与f、e与h两组元素的原子序数差各是多少？


提示：c与f原子序数相差8；e与h原子序数相差18。


(2)表中d与e、g与h两组元素的原子序数差各是多少？


提示：d与e原子序数相差1；g与h原子序数相差11。





1．同周期序差规律





2.同主族序差规律


若A、B为同主族元素，A所在周期有m种元素，B所在周期有n种元素，A在B的上一周期，设A的原子序数为a。


(1)若A、B为ⅠA族或ⅡA族(位于过渡元素左边的元素)，则B的原子序数为(a＋m)。


(2)若A、B为ⅢA～ⅦA族(位于过渡元素右边的元素)，则B的原子序数为(a＋n)。


【例2】 短周期元素A、B、C在周期表中的位置如下图所示，其中B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C分别是( )


A.B、Mg、Si B．Be、Na、Al


C．O、P、Cl D．C、Al、P


C [根据短周期元素A、B、C在周期表中的位置可知，A一定在第2周期，B、C在第3周期。所以设A的原子序数为x，则B、C的原子序数分别为x＋7，x＋9，所以2x＋16＝4x，解得x＝8，所以A、B、C分别是O、P、Cl。]





1．下列各表是元素周期表中的一部分，表中数字表示的原子序数与其在周期表中的位置相符的是( )





D [A项中18号元素与1号、11号元素不在同一列，B项中13号元素与1号元素不在同一列，C项中3号元素与13号元素不在同一列，且A、B中的1号和2号并不间隔一个位置，B中4号和5号、C中12号和13号位置都不直接相邻。]


2．已知a、b分别为同周期的ⅠA和ⅦA族的两种元素，它们的原子序数分别为m和n，则下列关系不可能成立的是( )


A．n＝m＋16 B．n＝m＋6


C．n＝m＋30 D．n＝m＋10


D [若元素在2、3周期，则原子序数n＝m＋6，若元素在4、5周期，则原子序数n＝m＋6＋10＝m＋16，若元素在第6、7周期，又多了镧系、锕系，则原子序数n＝m＋16＋14＝m＋30。]








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”正确吗？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。





通过本情境素材中对元素周期表分区讨论，明确了金属、非金属的分布，及原子结构与位置的关系，提升了“分析问题解决问题”的化学学科素养。





1．下列微粒结构示意图表示的元素为ⅦA族的是( )





A [A项为F原子，B项为O2－，C项为Ne原子，D项为Na原子。]


2．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)


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。]


3．(素养题)花岗岩属于酸性岩浆岩中的侵入岩，这是此类中最常见的一种岩石，多为浅肉红色、浅灰色、灰白色等。


据报道，某些花岗岩会产生氡( eq \\al(\s\up1(222),\s\d1( 86))Rn)，从而对人体产生伤害，元素Rn在周期表中的位置是( )


A．第5周期Ⅷ族 B．第6周期Ⅷ族


C．第6周期0族 D．第5周期ⅦA族


C [Rn元素位于第6周期0族。]


4．下列各图为元素周期表中的一部分，图中数字为原子序数，其中M的原子序数为36的是( )





A B C D


D [M的原子序数为36，则M为Kr，应位于元素周期表中第4周期0族，其同族上一周期元素为Ar，下一周期元素为Xe。Ar为18号元素，左侧为17号元素，Xe为54号元素，左侧为53号元素，A错误，D正确；M为Kr，位于元素周期表的最后一列，其右侧无其他元素，B、C错误。]


5．A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。A、C两种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数，B原子核内质子数和中子数相等。


(1)A、B、C三种元素的名称分别为________、________、________。


(2)B位于元素周期表中第________周期________族。


(3)C的单质与H2反应的化学方程式为_____________________。


(4)写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：__________________________________________________。


[解析] A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第2周期，而B处在第3周期。设A的原子序数为x－1，则C的原子序数为x＋1，B的原子序数为x＋8，则有x－1＋x＋1＝x＋8，x＝8。 所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9，对应的元素分别为N、S、F。


[答案] (1)氮 硫 氟


(2)3 ⅥA


(3)F2＋H2===2HF


(4)2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4





发 展 目 标
体 系 构 建
1.通过认识元素周期表的结构，知道原子结构、元素性质与元素在周期表中位置的关系，体会证据意识和变化的观念。


2.能从宏观和微观相结合的角度，理解元素周期表的编排原则，能运用元素周期表揭示元素周期律。


3.通过了解ⅡA族、ⅤA族和过渡元素的性质和用途，培养“科学态度与社会责任”的化学核心素养。
短周期
长周期
序号
1
2
3
4
5
6
7
元素种数
2
8
8
18
18
32
32
0族元素原子序数
2
10
18
36
54
86
118
列数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
类别
主族
副族
Ⅷ族
副族
主族
0族
名称
ⅠA
ⅡA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ族
ⅠB
ⅡB
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0族
族


周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
2
3
4
5
6
7
族
元素
性质
存在
ⅡA族(碱土金属元素)
铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)等
①物理共性：亮白色，导电性，导热性，延展性


②化学共性：


R－2e－→R2＋
在自然界中都以化合态存在
ⅤA族
氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)等
N、P、As为非金属元素，Sb、Bi为金属元素，镆是人工合成的放射性元素
在自然界中以化合态和游离态存在
副族和Ⅷ族(过渡元素)
第3～12列
全为金属元素，具有良好的导电性
—
稀土元素
ⅢB族的钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素
都是很活泼的金属；


常见化合价＋3，易形成配位化合物
在自然界中以化合态密切共生
周期序数
起止元素原子序数
各周期元素种数
电子层数
稀有气体元素原子序数、元素符号
周期种类
有关规律
1
1～2
2
1
2 He
短周期
周期序数


＝


电子


层数
2
3～10
8
2
10 Ne
3
11～18
8
3
18 Ar
4
19～36
18
4
36 Kr
长周期
5
37～54
18
5
54 Xe
6
55～86
32
6
86 Rn
7
87～118
32
7
118 Og
族类别
族序数起止
族的构成
构造方式
主族
ⅠA族～ⅦA族
由长、短周期元素共同组成的族
将不同横行中最外电子层的电子数相同的元素按电子层数递增的顺序自上而下排成纵列，形成族(特殊元素除外)
副族
ⅢB族～ⅦB族ⅠB族～ⅡB族
只由长周期元素组成的族
0族
7种元素
Ⅷ族
8、9、10三个纵列
A
B
C
A
C
B