2023-2023学年苏教版必修第一册 5-1-3 元素周期表的应用 学案

第3课时元素周期表的应用

［研习重难］

1.推测元素的原子结构，预测元素的主要性质

(1)利用元素周期表、周期律发现新元素：如类铝、类硼、类硅

等。利用A1的性质及周期律发现钱等。后人逐渐将元素周期表补全。

(2)根据元素的原子结构推断

由元素的原子结构示意图确定主族元素在周期表中的位置：

周期序数=电子层数；主族序数=最外层电子数。

领28187

如该元素位于元素周期表中第4周期VHA族。

⑶根据原子序数，以0族为基准给元素定位

稀有气体元素HeNeArKrXeRnOg

周期数1234567

原子序数21018365486118

①原子序数大于18的元素中，用原子序数一稀有气体元素的原

子序数(相近且小于该原子序数)=元素的纵列数。第1、2纵列为IA、

IIA族，第3〜7纵列为IHB〜WB族，第8〜10纵列为皿族，第11、

12纵列为IB、HB族，第13〜17纵列为IIIA〜VHA族，第18纵列

为。族。而该元素的周期数=稀有气体元素的周期数+1。

例如判断原子序数为41的元素在周期表中的位置：

41与36接近，有41-36=5,则该元素在周期表中位于第5周

期的VB族。

②用稀有气体元素的原子序数(相近且大于定位元素原子序数)

一原子序数=18—该元素的纵列数。该元素的周期数=稀有气体元素

的周期数。

例如推断新发现的114号元素在周期表中所处的位置：

根据118—114=4可知，该元素在顺数第14纵列或倒数第5纵

列，故114号元素位于第7周期WA族。

(4)具有相同电子层结构的阴、阳离子对应的元素在周期表中的

相对位置

具有相同电子层结构的阴、阳离子满足“阴上阳下、序大径小”

的规律:与稀有气体同周期的阴离子与下一周期的阳离子具有相同的

电子层结构，且原子序数大者，其离子半径小。如处于下列相对位置

的阴、阳离子具有相同的电子层结构。

阴离子

阳离子

2.“位一构一性”关系突破元素性质

（1）“位一构一性”关系模型

|原了结构|

最外层电子数\决定得失

质子数=电子总数=核电荷数=原子序必反映晚于半径/电子能力

最外层电子数=主族序熨〃

电子发数=周期序数中必外层电子数决定元案分

原予结构一表中的位孙?

决定次.质广数决定元素种类

示意图反火

同周期：左+右,金属性

元素在周期二渡期,非金属性增强一元素

表中的位置-,的性质

同主族性庾具G递变性

艮行相似性

⑵解题关键——元素的推断

正确推断元素，常用方法有:

①根据原子或离子的结构示意图推断。

a.已知原子结构示意图，可由下列等式确定元素在周期表中的位

置和元素的种类：电子层数=周期数，最外层电子数=主族序数。

如果已知离子的结构示意图，则需将其转化为原子结构示意图来

确定。

b.电子层结构相同的微粒：阴离子对应的元素在具有相同电子层

结构的稀有气体元素的前面，阳离子对应的元素在具有相同电子层结

构的稀有气体元素的下一周期的左边位置，简称“阴前阳下”。

②根据元素化合价的特征关系推断。

a.根据等式确定元素在周期表中的位置：最高正化合价数=最外

层电子数=主族序数9、F除外）。

b.如果已知负化合价（或阴离子的符号），则需用等式先求出最高

正化合价：最高正化合价=8—顷化合价再确定元素在周期表中的

位置。

③根据原子半径的递变规律推断。

根据原子半径来推断元素的相对位置：同周期中左边元素的原子

半径比右边元素的原子半径大，同主族中下边元素的原子半径比上边

元素的原子半径大。

④根据元素的特征来推断元素的位置:如根据“形成化合物最多

的元素”“空气中含量最多的元素”“地壳中含量最多的元素”等

特征来推断。

⑤根据稀有气体的原子序数推断。

各周期最后的元素都是稀有气体元素,其原子序数的数值实际上

等于前几周期的元素种数之和。熟记这些原子序数，对推断某元素在

周期表中的位置很有帮助。

⑥根据元素周期表中短周期特殊结构推断。

a.元素周期表中第一周期只有两种元素H和He,H所在的第IA

族左侧无元素分布。

b.He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素

右侧没有元素分布。

利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。

3.指导人们寻找新材料和稀有矿产

(1)非金属元素与金属元素分界线附近——半导体材料如硅、楮。

(2)过渡元素——优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料，

如钛作火箭发动机壳体、人造卫星壳体。

(3)周期表右上方的非金属元素——制农药的材料，如氟、磷等。

(4)相邻元素的性质相似——寻找共生矿，发现有价值的稀有元

素，如金、钳左右相邻，在金矿中发现的；利用镯系性质相似，寻找

稀土元素。

［演习经典］

1.已知短周期元素的离子小3+、麻+、1一、m一具有相同的电子

层结构，则下列叙述正确的是()

A.原子半径：A>B>D>C

B.原子序数：d>c>b>a

C.离子半径：C2->D>B+>A3+

D.A、B、C、D为同一周期元素

答案：C

解析：四种元素在元素周期表中的相对位置应为诏丁C卫D，则原

子序数的关系应为a>b>d>c,B、D错误；根据同一周期元素的原子

半径从左到右逐渐减小，同一主族元素的原子半径从上到下逐渐增大

的规律，则原子半径：B>A>C>D,A错误；因为具有相同电子层结

构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：C2->D->B

+>A3+,C正确。

2.（2021•丽水高一检测）在“世界硒都”——恩施，硒资源相对丰

富和集中，属于高硒区，该地盛产富硒茶，含有人体所必需的硒元素,

有一定的保健作用。

已知硒元素与氧元素同族，与钙元素同周期。下列关于硒的描述

不正确的是（）

A.原子序数为24

B.最高价氧化物是SeCh,是酸性氧化物

C.原子半径比钙小

D.气态氢化物的化学式是HzSe,稳定性比HCI差

答案：A解析：根据题意可知该元素在第4周期VIA族，原子

序数为16+18=34,A项错误；最高价氧化物化学式为SeO3,是酸

性氧化物，B项正确；同周期元素从左到右，原子半径依次减小，C

项正确；氢化物稳定性：HCl>H2S>H2Se,D项正确。

3.（2021•河北定州高一测试）下列说法正确的是（）

A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族

B.D一核外有36个电子，则元素D位于第4周期VDA族

C.位于同一主族相邻的甲、乙两种元素，甲的原子序数为",则

乙的原子序数可能为x+4

D.位于同一周期的甲、乙两种元素，甲位于IA族，原子序数为

X,乙位于IIIA族，则乙原子序数可能为x+19

答案：B

解析：氢和锂两种元素的原子序数之差为2,都位于IA族，A

错误；D-核外有36个电子，则D与第4周期0族元素Kr处于同一

周期，且D原子核外比Kr少一个电子，即在WA族，B正确；甲、

乙同主族，根据元素周期表结构可知，乙的原子序数可能为x+2、x

+8、x+18或x+32,C错误；同一周期的IA族和IHA族元素的原

子序数之差分为三种情况：①第2、3周期为2,②第4、5周期为12,

③第6、7周期为26,D错误。

4.我国著名化学家张青莲精确地测定了错(Ge)、锌等九种元素的

相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知楮的原子序数为

32o回答下列问题：

(1)它位于元素周期表中第周期族。

(2)楮类似于铝,能溶于氢氧化钠溶液,其主要原因是________(填

序号)。

①它与硅位于同一主族

②它与铝属于同一周期

③它位于周期表中金属与非金属分界线附近

(3)材料科学是目前全世界研究的热点，为了寻找催化剂，科学

家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料，该区域是

(填字母)。

A.左上角

B.右上角

C.过渡元素

D.金属与非金属分界线附近

(4)氢化物的稳定性GeH4(填“>”或“<”)CH4,楮酸

(WGeCM是________(填"难”或“易”)溶于水的(填

“强”或“弱”)酸