苏教版 (2019)必修 第一册专题5 微观结构与物质的多样性第一单元 元素周期律和元素周期表第二课时学案设计

第二课时　元素周期表

1．了解元素周期表的发展历程及现行元素周期表的结构，培养科学态度与社会责任的化学学科核心素养。

2．能从原子结构的角度理解元素周期表的编排原则，能进行元素在周期表中的位置与原子结构之间的相互推导，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。

3．通过对元素周期表产生过程的认识和理解，加深对原子结构的认识。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

元素周期表的样式也是几经变迁，图2是我们现在使用的元素周期表，它究竟有什么样的结构？

[问题探讨]

1．现行元素周期表是根据什么规则编排的？

提示：把已知元素中电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左至右排成行，把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成列，即得到了现在的元素周期表。

2．为什么把H、Li、Na、K、Rb、Cs等元素编排在元素周期表的同一列？

提示：因为它们最外层均为1个电子，且电子层数依次递增，为第ⅠA族。

3．为什么把Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar等元素编排在元素周期表的同一行？

提示：因为它们电子层数相同，最外层电子数依次递增，为一个周期。

4．现行元素周期表中共有18列，是否是18个族？

提示：不是，8、9、10三列为Ⅷ族，其余每列各为一族，共有16个族。

5．最外层电子数是2的元素一定是第ⅡA族的元素吗？

提示：不是。最外层电子数为2的元素包括ⅡA族元素、He和部分过渡元素。

6．同周期相邻主族元素的原子序数差一定是“1”吗？

提示：不一定。ⅡA族和ⅢA族同周期元素，在二、三周期原子序数相差1，在四、五周期相差11，在六、七周期相差25。

7．元素周期表中的每一个方格包含哪些信息？

提示：元素的原子序数、元素名称、元素符号和相对原子质量(价层电子排布)等。

1．发展历程

2．编排原则

3．元素周期表的结构

在元素周期表中，每一行称为一个周期，共7个周期；元素周期表有18列，除第8、9、10三列统称为Ⅷ族外，其余每列各为一个族，共16个族。

[注意]　主族和0族由短周期和长周期元素共同构成；副族和Ⅷ族完全由长周期元素构成。

[名师点拨]

(1)周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数＝元素的最高正化合价(O、F元素除外)。

(2)元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族共10列，包括Ⅷ族和全部副族元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。全部为金属元素的是ⅡA族和全部副族元素及Ⅷ族元素，共11列。

(3)族序数为Ⅱ、Ⅲ的地方是主族和副族的分界线，即“二三分主副”，第一次分界时主族在副族的前面，第二次分界时副族在主族的前面。

(4)在所有族中，ⅢB族包括镧系和锕系元素，因此元素种类最多，有32种。

(5)有些族的元素还有一些特别的名称，如ⅠA族(氢除外)：碱金属元素；ⅦA族：卤族元素，简称卤素；0族：稀有气体元素。

1．下列关于元素周期表的描述，正确的是(　　)

A．有7个周期、18个族

B．第ⅠA族元素也称为碱金属元素

C．元素种类最多的族为第ⅢB族

D．元素周期表中每个周期均从金属元素开始，以非金属元素结束

解析：选C　元素周期表有7个周期、16个族，A项错误；ⅠA 族元素包含碱金属元素与氢元素，除氢之外的其他元素属于碱金属元素，B项错误；元素周期表中第ⅢB族含有镧系和锕系，故第ⅢB族元素的种类最多，C项正确；第一周期元素，由氢开始，到氦结束，均为非金属元素，D项错误。

2．同主族两种元素原子的核外电子数差值可能为(　　)

A．6  B．12

C．26  D．30

解析：选C　 因周期表中一～七周期所含元素种数分别为2、8、8、18、18、32、32，因此，同一主族相邻元素核外电子数(或原子序数)可能相差2、8、18或32，而题目中未说两种元素一定相邻，那么它们相差的电子数，只有C有可能。

3．下列关于元素周期表的说法正确的是(　　)

A．元素周期表有7个周期，8个主族

B．元素周期表有18列，共16个族

C．短周期元素中可能有副族元素

D．最外层电子数相同的元素一定在同一族

解析：选B　元素周期表中有7个周期，7个主族，故A项错误；元素周期表中有18列，7个主族，7个副族，1个0族，1个第Ⅷ族，共16个族，故B项正确；短周期元素中不包含副族元素，故C项错误；最外层电子数相同的元素不一定在同一族，如氦、镁、铁等元素原子的最外层都是2个电子，但它们不在同一族，故D项错误。

4．已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是(　　)

A．n＝m＋1  B．n＝m＋11

C．n＝m＋25  D．n＝m＋10

解析：选D　若A、B为第二、三周期元素，n＝m＋1；若A、B为第四、五周期元素，n＝m＋11；若A、B为第六、七周期元素，n＝m＋25。

1．元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断

(1)元素的位置与原子结构的关系

(2)短周期元素原子结构与位置的关系

①族序数等于周期数的元素有H、Be、Al。

②族序数是周期数的2倍的元素有C、S。

③族序数是周期数的3倍的元素是O。

④周期数是族序数的2倍的元素是Li。

⑤周期数是族序数的3倍的元素是Na。

2．由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置

常用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族元素的原子序数的大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素与序数大的0族元素处于同一周期。

(3)求差值定族数

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。

1．原子序数为31的元素R，在周期表中的位置为(　　)

A．第三周期ⅤA族  B．第四周期ⅢA族

C．第五周期ⅢA族  D．第四周期ⅤA族

解析：选B　方法一：画出31号元素的原子结构示意图，该元素在第四周期ⅢA族。

方法二：第四周期起止元素原子序数为19～36,31号距离36号差5，故在第13列为ⅢA族。

2．据国外有关资料报道，在独居石(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nb等的磷酸盐)中，查明有尚未命名的116、124、126号元素。试判断116号元素应位于周期表的(　　)

A．第六周期ⅣA族  B．第七周期ⅥA族

C．第七周期ⅦA族  D．第八周期ⅥA族

解析：选B　第七周期若排满，118号元素应为0族元素，而116号元素在0族向左第2列，故应为第ⅥA族元素。

3．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8

B．原子半径的大小顺序为rX>rY>rZ>rW>rQ

C．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同

D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强

解析：选A　X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。A项，X(N)的最高正化合价为＋5价，Z(Al)的最高正化合价为＋3价，X(N)与Z(Al)的最高正化合价之和为8，正确；B项，原子半径：rZ(Al)>rX(N)，错误；C项，Y2－为O2－，

Z3＋为Al3＋，它们的核外电子数和电子层数均相同，错误；D项，元素W的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，其酸性比Q的最高价氧化物对应的水化物HClO4弱，错误。

4.短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，回答下列问题：

(1)元素X的单质分子是________(写化学式)。

(2)Y位于元素周期表中的第________周期________族。

(3)比Z原子序数大的同主族且相邻周期的元素的原子序数是________。

解析：X、Y、Z为短周期元素，根据相对位置关系，X、Y、Z分别为He、F、S三种元素，S为16号元素，与S同族且位于下一周期的元素的原子序数为16＋18＝34。

答案：(1)He　(2)二　ⅦA　(3)34

[分级训练·课课过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 1．下列有关元素周期表中“周期”的说法错误的是(　　)

A．元素周期表中有四个长周期、三个短周期

B．同一周期主族元素原子的核外电子层数相同

C．同一周期主族元素原子的最外层电子数不同

D．元素周期表中每个周期均从金属元素开始、非金属元素结束

解析：选D　元素周期表中每个周期均从金属元素开始、非金属元素结束(第一周期从H开始，第一周期除外)，D错误。

2．下列选项各截取了元素周期表的一部分，图中数字为原子序数，其中M为37的是(　　)

解析：选C　37号元素在第五周期ⅠA族，故C正确。

3．有X、Y、Z三种主族元素，若X元素的阴离子与Y、Z元素的阳离子具有相同的电子层结构，且Y元素的阳离子半径大于Z元素的阳离子半径，则此三种元素的原子序数大小顺序是(　　)

A．Y<Z<X  B．X<Y<Z

C．Z<Y<X  D．Y<X<Z

解析：选B　核外电子排布相同的离子，阳离子和阴离子分别处于两个周期，阳离子在阴离子的下一周期，这些离子半径与核电荷数相关，核电荷数越大，离子半径越小，故原子序数：Z>Y>X。

4．已知X、Y、Z三种主族元素在周期表中的相对位置如图所示，设X的原子序数为a，则下列说法不正确的是(　　)

A.Y与Z的原子序数之和可能为2a

B．Y的原子序数可能为a－17

C．Z的原子序数可能为a＋31

D．X、Y、Z一定是短周期元素

解析：选D　Y、X、Z处于过渡元素右侧，所在周期可分别为二、三、四周期，若X原子序数为a，则Y原子序数为a－7，Z为a＋17；所在周期可能为三、四、五周期，则Y的原子序数为a－17，Z的原子序数为a＋17；所在周期可能为四、五、六周期，Z的原子序数为a＋31，故D错误。

5．X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是(　　)

A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多

B．Y的单质能将X的单质从NaX的溶液中置换出来

C．X的单质比Y的单质更容易与氢气反应

D．同浓度下X的氢化物水溶液比Y的氢化物水溶液的酸性强

解析：选C　A错，因X、Y是元素周期表中第ⅦA族的元素，若X的电子层数多，则说明X比Y的非金属性弱。B错，事实说明Y比X的非金属性更强。C对，根据单质与H2化合的难易判断，因X的单质与H2化合更容易，说明非金属性：X>Y。D错，判断依据错误，应依据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断。

6．如图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法不正确的是(　　)

A．原子半径：Y>X

B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：R>W

C．简单气态氢化物的稳定性：X>W

D．单质与水(或酸)反应的剧烈程度：Z>Y

解析：选D　在短周期，根据原子序数及化合价可判断X、Y、Z、W、R分别为O、Na、Al、S、Cl元素。A.原子半径：Na>O，正确；B.非金属性：Cl>S，故最高氧化物对应的水化物酸性：R>W，正确；C.X、W同主族，非金属性：O>S，形成的气态氢化物的稳定性：O>S，正确；D.Na与水反应更剧烈，错误。