元素周期表研究性

1、高一小组合作研究性学习二：高一小组合作研究性学习二：高考实用元素周期表探究高考实用元素周期表探究如何寻找高考化学最实如何寻找高考化学最实用工具？用工具？-数字化实用元素周期数字化实用元素周期表的构建表的构建 众所周知，元素周期表上最后一个元众所周知，元素周期表上最后一个元素是第素是第118号元素，为惰性气体元素，由号元素，为惰性气体元素，由美俄科学家利用俄方回旋加速器成功合成美俄科学家利用俄方回旋加速器成功合成了了118号超重元素，在号超重元素，在2006年这一结果得年这一结果得到了承认，这枚到了承认，这枚118号元素的原子量为号元素的原子量为294，只存在万分之一秒，此后，只存在万分之一秒，

2、此后，118号号元素衰变产生了元素衰变产生了116号元素，接着又继续号元素，接着又继续衰变为衰变为114号元素。号元素。 俄科学家找到俄科学家找到“第第119号元素号元素” 从重量上看，第从重量上看，第119号元素是氢元素的号元素是氢元素的299倍，也就是说，其原子量为倍，也就是说，其原子量为299；它是元素；它是元素周期表上尚未记录的新元素，并最终完成元周期表上尚未记录的新元素，并最终完成元素周期表。素周期表。 如果第如果第119号元素重量是氢号元素重量是氢元素元素299倍的说法是正确的，那么它将元素倍的说法是正确的，那么它将元素周期表补齐的说法虽不能说是错误的，但让周期表补齐的说法虽不能说

3、是错误的，但让人感到十分费解。因为这一元素如果存在，人感到十分费解。因为这一元素如果存在，它将开启元素周期表的第八个横列，位于左它将开启元素周期表的第八个横列，位于左下角第一个位置，而这与完成元素周期表的下角第一个位置，而这与完成元素周期表的说法相悖说法相悖。 问题：元素周期表的历史问题：元素周期表的历史1.1.第一张元素周期表第一张元素周期表(1)(1)时间：时间：(2)(2)绘制者：绘制者：(3)(3)排序依据：排序依据：(4)(4)结构特点：结构特点：(5)(5)意义：意义：俄国化学家俄国化学家门捷列夫门捷列夫18691869年年将元素按照相对原子质量由小到大依次排列将元素按照相对原子质

4、量由小到大依次排列揭示了化学元素的内在联系揭示了化学元素的内在联系里程碑里程碑2.2.现行元素周期表现行元素周期表(1)(1)排序依据：排序依据：(2)(2)原子序数：原子序数：(3)(3)结构特点：结构特点：原子的核电荷数原子的核电荷数按照元素在周期表中的顺序给元素编号按照元素在周期表中的顺序给元素编号将化学性质相似的元素放在一个纵行将化学性质相似的元素放在一个纵行？氢 qing 氦 hai锂 li 铍 pi 硼 peng 碳 tan 氮 dan 氧 yang 氟 fu 氖 nai 钠 na 镁 mei 铝 lv 硅 gui 磷 lin 硫 li u氯 lv 氩 ya 钾 jia 钙 gai

5、 钪 kang 钛 tai钒 fan铬 ge 锰 meng 铁 tie钴 gu镍 nie 铜 tong 锌 xin镓 jia 锗 zhe砷 shen 硒 xi 溴 xiu 氪 ke铷 ru锶 si钇 yi 锆 gao 铌 ni 钼 mu 锝 de 钌 liao铑 lao 钯 ba 银 yin 镉 ge 铟 yin 锡 xi 锑 ti 碲 di碘 dian 氙 xian铯 se钡 bei 镧 lan 铈 shi 镨 pu 钕 nv3钷 po钐 shan铕 you钆 ga铽 te镝 di 钬 huo 铒 er铥 diu镱 yi镥 lu 铪 ha钽 tan 钨 wu铼 lai锇 e 铱 yi铂 bo

6、金 jin 汞 gong 铊 ta 铅 qian铋 bi钋 po 砹 ai氡 dong钫 fang 镭 lei锕 a钍 tu镤 pu 铀 you 镎 na钚 bu 镅 mei 锔 ju 锫 pei 锎 kai 锿 ai 镄 fei 钔 men 锘 nuo 铹 lao 钅卢 lu 钅杜 du 钅喜 xi钅波 bo 钅黑 hei 钅麦 mai4钅达 da钅仑 lun一、元素周期表的读音二、元素周期表的结构 观察与联想 三种数字与三大文明 奇妙的数字问：问：1. 在元素周期表中横行和纵行又称为什么在元素周期表中横行和纵行又称为什么？ 2. 元素周期表中有多少横行，多少周期？元素周期表中有多少横行，多

7、少周期？ 多少纵行，多少族多少纵行，多少族？（1）周期数）周期数=电子层数。电子层数。（2）原子序数）原子序数=质子数。质子数。（3）主族序数）主族序数=最外层电子数。最外层电子数。周周 期期 1 23周期数周期数=电子层数电子层数1-18号元素原子结构示意图问：原子序数与原子结构有什么关系？问：原子序数与原子结构有什么关系？原子序数原子序数=核电荷数核电荷数=质子数质子数=原子的核外电子数原子的核外电子数1.每一横行原子电子层数相同每一横行原子电子层数相同2.每一纵行原子最外层电子数相同每一纵行原子最外层电子数相同A0A A A AAA族序数族序数=最外层电子数最外层电子数 (1)周期周期（

8、横行）（横行） 具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一系列元素，称为一个周期。周期序数周期序数 = 电子层数。电子层数。 周周期期短周期：第短周期：第13周期周期长周期：第长周期：第46周期周期周期表里数周期，周期表里数周期，1234567.不完全：第不完全：第7周期周期小结小结（1）：）：元素周期表有元素周期表有7个横行，每一横个横行，每一横行称为一个周期，元素周期表共有行称为一个周期，元素周期表共有7个周期。个周期。类别 周期序数 起止元素 包括元素种数 核外电子层数 1 HHe 2 1 2 LiNe 8 2 短周期 3 NaAr 8 3 4 KKr 18 4 5 RbXe 1

9、8 5 6 CsRn 32 6 长周期 7 Fr112 号 26 7 周期的特点： 周期序数=电子层数 同一周期中最外层电子数从18（除第一周期外） 每一周期从左到右：碱金属元素稀有气体（2）族）族：元素周期表有18个纵行，除了8、9、10三个纵行称为外，其余的每一个纵行称为一族，共16个族。族的序号一般用罗马数字表示：I - 1 II - 2 III - 3 IV - 4 V 5 VI 6 VII 7 VIII - 8 IX 9 X 10 XI 11 族的分类：元素周期表中，我们把18个纵行共分为四大族共16个族，其中7个主族，7个副族，一个零族，一个第族。 主族主族：由短周期短周期元素和长

10、周期长周期元素共同构成的族，用A表示：A、A、A、A、A、A、A。 副族副族：完全由长周期长周期元素构成的族，用B表示：B、B、B、B、B、B、B。 第第族族：8、9、10三个纵行为族。 零（零（O）族）族：第18纵行称为零族。族的特点：主族的族序数=最外层电子数=最高正化合价 族的别称： 第A族称为碱金属元素 第A族称为碳族元素 第A族称为氮族元素 第A族称为氧族元素 第A族称为卤素族元素 零族称为稀有气体元素 总结:周期（7个）族（16个）短周期长周期第 1周期第 2周期第 6周期第 3周期第 5周期第 4周期第 7周期 2 种 8 种 8 种 18 种 18 种 32 种 26 种主族副

11、族第VIII族0 族共 7 个主族，包括短周期和长周期元素共 7 个副族，只包括在长周期中包括第8、9、10 纵行稀有气体元素周周期期表表里里数数周周期，期，1234567七主七副和零族，最后莫忘第七主七副和零族，最后莫忘第族。族。不完全周期三、三种适用元素周期表的构建三、三种适用元素周期表的构建 1、元素周期表知识学习-观察与联想 2、短周期元素周期表-归纳与应用 3、常考元素周期表-拓展与应用注注意意默写默写族周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA O1H He2LiBeBCNOFNe3N aMgAlSiPSClAr默写默写族族周期周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA O

12、1H He2LiBeBCNOFNe3N aMgAlSiPSClAr4KCaGaGeAsSeBrKr表三：1-36号中26种常考元素数字化元素周期表默写默写ABCDE练习3：下表为周期表短周期的一部分从所给表中位置可判断出AE元素分别是 。四、元素周期表的应用四、元素周期表的应用 爱因斯坦曾说过爱因斯坦曾说过31，提出问题往往比解决，提出问题往往比解决问题更重要，因为关键问题的提出，常常问题更重要，因为关键问题的提出，常常表明你已经意识到解决问题的突破口。表明你已经意识到解决问题的突破口。【例例1】 下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是 （ ） A.除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数除零族

13、元素外，短周期元素的最高化合价在数 值上都等于该元素所属的族序数值上都等于该元素所属的族序数 B.除短周期外，其他周期均有除短周期外，其他周期均有18种元素种元素 C.副族元素中没有非金属元素副族元素中没有非金属元素 D.碱金属元素是指碱金属元素是指A族的所有元素族的所有元素考点一考点一 元素周期表的结构元素周期表的结构解析解析 短周期中，短周期中，F F元素无正化合价，因此元素无正化合价，因此A A错误；错误；第六周期有第六周期有3232种元素，因此种元素，因此B B不正确；副族元素全不正确；副族元素全部是金属元素，因此部是金属元素，因此C C正确；碱金属指除正确；碱金属指除H H之外的第之

14、外的第AA族的元素，因此族的元素，因此D D不正确。不正确。C 1.最外层电子数大于或等于最外层电子数大于或等于3而又小于而又小于8的元素一的元素一定是主族元素；最外层电子数为定是主族元素；最外层电子数为1或或2的元素可能是的元素可能是主族、副族或主族、副族或0族（族（He）元素；最外层电子数为）元素；最外层电子数为8的元的元素是稀有气体元素（素是稀有气体元素（He例外）。例外）。 2.在周期表中，元素的原子序数差别因周期表结在周期表中，元素的原子序数差别因周期表结构出现以下两种情况：构出现以下两种情况： （1）同主族）同主族,相邻周期元素原子序数之差的判断。相邻周期元素原子序数之差的判断。

15、第第A、A族元素，相差上一周期元素所在周期族元素，相差上一周期元素所在周期所含元素的种数。第所含元素的种数。第AA族元素，相差下一周族元素，相差下一周期元素所在周期含有的元素的种数。期元素所在周期含有的元素的种数。 （2）同周期相邻主族元素原子序数之差的判断。）同周期相邻主族元素原子序数之差的判断。A、A元素或元素或AA相邻元素相差相邻元素相差1。A、A元素：若为第二或第三周期相差元素：若为第二或第三周期相差1，若为第四或，若为第四或第五周期相差第五周期相差11，若为第六或第七周期相差，若为第六或第七周期相差25。 原子序数为原子序数为z的元素的元素R，在周期表中位于，在周期表中位于A、B、C

16、、D四种元素的中间，四种元素的中间，A、B、C、D四种元素的四种元素的 原子序数之和为下列数据原子序数之和为下列数据,其中不可能的是（其中不可能的是（ ） A.4z B.4z+10 C.4z+5 D.4z+14解析解析 由周期表的结构可知由周期表的结构可知C C与与R R或或R R与与D D的原子序数之的原子序数之差可能为差可能为8 8、1818、3232。即。即C C、D D原子序数之和存在三种原子序数之和存在三种情况：情况：2 2z、2 2z+10+10或或2 2z+14+14。而。而A A、B B原子序数之和为原子序数之和为2 2z（如下图）。（如下图）。CAzRBD答案 C 已知已知A

17、、B分别为同一周期的分别为同一周期的A、A族元素，它族元素，它 们的原子序数分别为们的原子序数分别为m、n，则，则m和和n的关系不正的关系不正确确 的是的是 （ ） A.n=m+1 B.n=m+11 C.n=m+25 D.n=m+10解析解析 本题考查对元素周期表及原子结构的熟悉程本题考查对元素周期表及原子结构的熟悉程度。度。A A、B B为同一周期的为同一周期的AA、AA族元素，应考虑族元素，应考虑到它们处于哪一周期，若为短周期元素，则到它们处于哪一周期，若为短周期元素，则A A正确；正确；若为长周期元素，则若为长周期元素，则B B、C C正确。正确。D【例例2】 同一周期的同一周期的X、Y

18、、Z三种元素，已知最高三种元素，已知最高 价氧化物对应水化物的酸性顺序为价氧化物对应水化物的酸性顺序为HXO4H2YO4 H3ZO4，则下列判断错误的是，则下列判断错误的是 （ ） A.原子半径：原子半径：XYZ B.气态氢化物的稳定性：气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3 C.元素原子得电子能力：元素原子得电子能力：XYZ D.阴离子的还原性：阴离子的还原性：Z3-Y2-X-考点二考点二 元素在周期表中的位置、结构、性质的关系元素在周期表中的位置、结构、性质的关系解析解析 由题目信息可知，由题目信息可知，X X、Y Y、Z Z在同一周期中的位在同一周期中的位置顺序为置顺序为Z Z、Y Y、X

19、 X，半径大小顺序应为，半径大小顺序应为ZYXZYX。利用。利用元素、化合物的性质之间的关系进行判断。元素的元素、化合物的性质之间的关系进行判断。元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则元素原子最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则元素原子的得电子能力越强，气态氢化物的稳定性越强，阴的得电子能力越强，气态氢化物的稳定性越强，阴离子的还原性越弱。离子的还原性越弱。A （4）主族元素的最高正价）主族元素的最高正价=族序数，负价族序数，负价=主族主族序数序数-8。 （5）同主族元素的原子半径越大，失电子越易，）同主族元素的原子半径越大，失电子越易，还原性越强，金属性越强，形成的最高价氧化物对还原性越

20、强，金属性越强，形成的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其离子的氧化性越弱。应水化物的碱性越强，其离子的氧化性越弱。 （6）同周期中原子半径越小，得电子越易，氧）同周期中原子半径越小，得电子越易，氧化性越强，非金属性越强，形成的气态氢化物越稳化性越强，非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其定，形成最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其离子的还原性越弱。离子的还原性越弱。4.右图为周期表中短周期的一部分。右图为周期表中短周期的一部分。 已知已知a原子的最外层上的电子数目原子的最外层上的电子数目 是次外层电子数目的一是次外层电子数目的一 半，下列说半，下列说

21、法中不正确的是法中不正确的是 （ ） A.元素元素a的最高价氧化物对应水化物的酸性比的最高价氧化物对应水化物的酸性比b的弱的弱 B.元素元素a的原子半径比的原子半径比d的大的大 C.元素元素a的单质在空气中燃烧会导致的单质在空气中燃烧会导致“温室效应温室效应” D.元素元素a的单质是一种良好的半导体材料的单质是一种良好的半导体材料解析解析 应首先确定应首先确定a a、b b、c c、d d所对应元素，然所对应元素，然后根据元素周期律加以推断。经分析可知后根据元素周期律加以推断。经分析可知a a是是SiSi，b b、c c、d d分别是分别是P P、S S、N N，由表中位置可知由表中位置可知a

22、 a的非金属性比的非金属性比b b的弱，因而元素的弱，因而元素a a的的最高价氧化物对应水化物的酸性比最高价氧化物对应水化物的酸性比b b的弱，的弱，A A正确；正确；原子半径：原子半径：ab,bdab,bd，所以，所以adad，B B正确；硅单质在空正确；硅单质在空气中燃烧生成气中燃烧生成SiOSiO2 2固体，不会导致固体，不会导致“温室效应温室效应”，C C不正确；晶体硅是一种良好的半导体材料，故不正确；晶体硅是一种良好的半导体材料，故D D正确。正确。答案答案 C5.（20092009长沙模拟）长沙模拟）依据下表选择有关序号，并依据下表选择有关序号，并 用相应的元素符号或化学式填空：用

23、相应的元素符号或化学式填空：A A AAA A A 0一二三周期周期主族主族（1）这些元素中，）这些元素中， 是最活泼的金属元素；是最活泼的金属元素； 是最活泼的非金属元素；是最活泼的非金属元素； 是最不活是最不活泼的元素。泼的元素。（2）这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，）这些元素的最高价氧化物对应的水化物中， 酸性最强；酸性最强； 碱性最强；碱性最强； 呈呈两性。两性。（3） 元素的原子中，元素的原子中， 原子半径最小；原子半径最小； 原子得、失电子的能力都很弱。原子得、失电子的能力都很弱。（4）在所形成的气态氢化物中，最稳定的是）在所形成的气态氢化物中，最稳定的是 ，最不稳定的是最不

24、稳定的是 。（5）写出、两种元素的符号）写出、两种元素的符号 、 。答案答案 （1）Na F Ar （2）HClO4 NaOH Al(OH)3（3）Cl Si （4）HF SiH4 （5）C N10.已知已知X、Y、Z三种主族元素在周期表中的相对位三种主族元素在周期表中的相对位 置如图表示，且置如图表示，且X的原子序数为的原子序数为a，下列说法不正，下列说法不正 确的是确的是 （ ） A.Y、Z的原子序数之和可能为的原子序数之和可能为2a B.Y的原子序数可能是的原子序数可能是a-17 C.Z的原子序数可能是的原子序数可能是a+31 D.X、Y、Z一定都是短周期元素一定都是短周期元素解析解析

25、结合元素周期表的形状，若结合元素周期表的形状，若X X、Y Y、Z Z为短周期为短周期元素，则一定位于周期表的右侧，且元素，则一定位于周期表的右侧，且X X：F YF Y：He He Z:S,HeZ:S,He不是主族元素，故不是主族元素，故X X、Y Y、Z Z是长周期元素，是长周期元素，故选择故选择D D。D11.X、Y、Z、W均为短周期元素且核电荷数依次增均为短周期元素且核电荷数依次增 加，加，X的最外层电子数是内层电子总数的的最外层电子数是内层电子总数的3倍，倍，Y 原子最外层只有原子最外层只有1个电子，个电子，Z与与X的核电荷数之比的核电荷数之比 为为3 2，W原子的最外层电子数比次外

26、层电子数原子的最外层电子数比次外层电子数 少少1。有关下列叙述正确的是。有关下列叙述正确的是 （ ） A.氢化物的沸点：氢化物的沸点：HWH2X B.Y与与W两元素最高价氧化物对应水化物的离子两元素最高价氧化物对应水化物的离子 反应方程式：反应方程式：H+OH- H2O C.含有含有1 mol Z的最高价氧化物对应水化物的的最高价氧化物对应水化物的 100 mL溶液中离子总数为溶液中离子总数为3 mol D.X、Y两元素形成的离子化合物中阴、阳离子个两元素形成的离子化合物中阴、阳离子个 数比为数比为1 2或或1 1解析解析 X X的最外层电子数是内层电子总数的的最外层电子数是内层电子总数的3

27、3倍，倍，X X只只能为能为O O，Z Z的核电荷数为的核电荷数为1212，即，即Z Z为为MgMg，Y Y只能为只能为Na,WNa,W原子的最外层电子数比次外层电子数少原子的最外层电子数比次外层电子数少1 1，W W可能是可能是LiLi或或ClCl，又由于，又由于W W的核电荷数较大，的核电荷数较大，W W只能为只能为ClCl。HWHW为气体，为气体，H H2 2X X为液体，且存在氢键，分子间的作用力为液体，且存在氢键，分子间的作用力大，所以大，所以HWHW的沸点低于的沸点低于H H2 2X X的沸点，的沸点，A A错误；错误；NaOHNaOH、HClOHClO4 4都是强电解质，都是强电

28、解质，B B正确；正确；Mg(OH)Mg(OH)2 2是难溶电解质，是难溶电解质，C C错误错误;Na;Na与与O O可形成可形成NaNa2 2O O、NaNa2 2O O2 2两种化合物，阴、阳两种化合物，阴、阳离子的个数比都是离子的个数比都是1212，D D不正确。不正确。答案答案 B12.下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：（1）和的元素符号是）和的元素符号是 和和 ；（2）表中最活泼的金属是）表中最活泼的金属是 ，非金属性最强的，非金属性最强的 元素是元素是 （填写元素符号）；（填写元素符号）；AA A A A A A0二三四（3）表中能

29、形成两性氢氧化物的元素是）表中能形成两性氢氧化物的元素是 ，分别写出该元素的氢氧化物与、最高价氧化物分别写出该元素的氢氧化物与、最高价氧化物的水化物反应的化学方程式的水化物反应的化学方程式 、 。（4）请设计一个实验方案，比较、单质氧化性）请设计一个实验方案，比较、单质氧化性的强弱：的强弱： 。解析解析 根据题给根据题给元素在元素周期表中的位置可元素在元素周期表中的位置可以首先推出它们分别是：为氮，为氟，为镁，以首先推出它们分别是：为氮，为氟，为镁，为铝，为硅，为硫，为氯，为氩，为为铝，为硅，为硫，为氯，为氩，为钾，为溴，这样就可以很容易地回答所提问题。钾，为溴，这样就可以很容易地回答所提问题。答案答案 （1