2023-2023学年苏教版必修第一册 5-1-2 元素周期表 学案

第2课时元素周期表

研习一元素周期表

［自读教材］

1.元素周期表的发展历程

1869年，俄国化学家制出第一张元

素周期表

编—将元素按照_________由小到大依次排列,

迪一并将相似的元素放在一个纵列

答案：门捷列夫相对原子质量化学性质核电荷数

2.元素周期表的编排原则

(1)横行：把_______相同的元素，按原子序数递增的顺序由左

到右排成横排，到目前为止，共得到个横行。

(2)纵列：把不同横行中相同的元素，按电子层数递

增的顺序由上到下排成纵列，共有个纵列。

答案：⑴电子层数7(2)最外层电子数18

3.元素周期表的结构

(1)周期(横向：七横七周期，三短和四长)

每一个横行叫做一个周期。元素周期表中共有7个横行，即7

个周期（到目前为止）。

同一周期元素：相同，依次增大。

周期周期起止起止原包括元核外电

类别序数元素子序数素种数子层数

1H〜He1〜221

短周期2Li〜Ne3〜1082

3Na〜Ar11〜1883

4K〜Kr19〜36184

5Rb〜Xe37〜54185

长周期

6Cs〜Rn55〜86326

7Fr〜Og87〜118327

⑵族（纵向：十八纵列十六族，七主七副一VDI—0）

元素周期表共有18个纵列，每一个纵列叫做一个族，第8、9、

10三个纵列共同组成第皿族，共有16个族，包括7个_______族、

7个族、1个第族和1个族。

列数123456789101112131415161718

类别主族副族小族副族主族0族

名称IADAniB1VBVBMB\IBMUIBUBIDANAVAVIA\IA0

最外层8或

1234567

电子数2

答案：（1）电子层数核电荷数⑵主副W0

［研习重难］

元素周期表中序差关系

⑴列序数与族序数的关系：

①列序数＜8,主族和副族的族序数=列序数；

②列序数=8或9或10,为第皿族；

③列序数＞10,主族和副族的族序数=列序数一10（0族除外）。

⑵元素原子序数差的确定方法

①同周期第iiA族和第niA族元素原子序数差

IA0

1HA,---------------------------------BIAIVAVA\1A\1A^

1…F］(第二'三周期元素】一~"，11产:一~：~…

2

.4-［原子序数差为1

3：DIBNBW1BHB：：：：

4

…1.1」…滔菽7而赢?|L.L.LI……

5：：：［原鬻“二：：：：：：：

5

6：：«：，第A、m京、：M：：：：

7…厂**•飞原子序败区为25Jj•…厂,…厂：…丁丁…「…

②同主族相邻两元素原子序数的差的情况

a.若为IA、IIA族元素，则原子序数的差等于上周期元素所在

周期的元素种类数。

b.若为mA族至0族元素，则原子序数的差等于下周期元素所在

周期的元素种类数。

I名师提醒

(1)元素所在周期序数=原子的电子层数；元素所在主族序数=

原子的最外层电子数。

(2)族包括四种类型：主族、副族、0族和第血族。主族元素在族

序数后面加字母A,如第IA族；副族元素在族序数后面加字母B,

如第IIB族。

(3)元素周期表中从第IHB族到第HB族，其中包括了第训1族，共

10个纵列，全部是金属元素，统称为过渡元素。

(4)为了使元素周期表的结构美观，分别将第六、七周期的各15

种元素统称为镯系元素(57〜71号)、钢系元素(89〜103号)，镯系元

素和钢系元素各占一格，并在元素周期表的下方单独列出。

(5)有些族的元素存在别称，如除氢外的第IA族：碱金属；第

VDA族：卤素；。族：稀有气体元素。

［演习经典］

1.(2021•安徽宿州检测)1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第

一张元素周期表，揭示了化学元素的内在联系，成为化学发展史上的

重要里程碑之一。下列有关我们常用的元素周期表的说法正确的是

()

A.元素周期表有7个横行，也是7个周期

B.元素周期表有18个纵列，即有18个族

C.短周期是指第一、二、三、四周期

D.第IA族的元素全部是金属元素

答案：A

解析：元素周期表有7个横行即7个周期，A项正确；元素周期

表有18个纵列，其中8、9、10三个纵列为1个族(第皿族)，故共有

16个族，B项错误；7个周期分为3个短周期和4个长周期，短周期

是指第一、二、三周期，C项错误；第IA族除氢元素外的其他元素

都是金属元素，D项错误。

2.(2021•吉林省实验中学测试)假设x是第IIB族中某元素的原子

序数，那么原子序数为*+1的元素位于()

A.第IB族B.第IHB族

C.第HIA族D.第HA族

答案：c

解析：元素周期表共有18个纵列，分为16个族，各族在元素周

期表中的排序依次为IA、IIA、HIB、WB、VB、VIB、VDB、VDI>

IB、IIB.IDA、IVA、VA、VIA、WA、0,若x是第HB族中某

元素的原子序数，则原子序数为x+i的元素应位于第mA族。

3.联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”，2018年中

国化学会制作了新版周期表，包含118种元素。回答下列问题：

(1)碳元素在周期表中的位置是O

(2)将硅的元素符号填写在上述周期表相应的空格中。

(3)在上述周期表中，用实线画出周期表的上方边界。

(4)第118号元素为Og(中文名“氮”，ao),下列说法中不正确的

是。

a.Og是第七周期0族元素

b.Og原子核外有118个电子

c.Og在同周期元素中非金属性最强

d.中子数为179的Og核素符号是摘Og

答案：(1)第二周期WA族

♦--♦

Si：X：

⑵

in

SiX：

(3)

(4)cd

解析：(1)碳元素在周期表中的位置是第二周期WA族。

(2)Si位于第三周期WA族，据此将其元素符号填写在周期表相

应的空格中。

(3)上边界在短周期和0族，且第一周期只有2种元素，据此可

画出周期表的上方边界。

(4)第118号元素为Og,为第七周期0族元素，故a正确；Og

为第七周期的。族元素，Og原子的核外有118个电子，故b正确；

Og为第七周期的0族元素，非金属性很弱，故c错误；中子数为179

的Og的质量数为179+118=297,核素符号是彳制Og,故d错误。

研习二碱金属

［自读教材］

1.碱金属单质的物理性质

(1)相似性：IA族碱金属单质除钠外均为_______色，都比较

,有性、导电性、性，密度都较小，熔点

都较o

(2)递变性：随着原子序数的增加，碱金属单质的密度逐渐

(钾反常，密度小于钠)，熔、沸点逐渐o

答案：⑴银白柔软延展导热低⑵增大降低

2.碱金属元素的原子结构

元素元素核电原子结构示最外层电子原子半

名称符号荷数意图电子数层数径/nm

锂Li3120.152

钠Na11130.186

钾K196-19)2881140.227

1!))

锄Rb37「3力281881150.248

钠Cs55(+55)28181881160.265

，力〃

由表中信息可知:

(1)从上到下碱金属元素原子的核电荷数依次增加，原子半径依

次。

(2)碱金属元素原子的电子层数逐渐增加，但最外层电子数均为

1,很容易失去1个电子，因此碱金属元素在化合物中的化合价都是

+1,化学性质相似，具有较强________。

答案：⑴增大⑵还原性

3.碱金属的化学性质

实验探究——碱金属与水反应现象

碱金属与水反应的现象

Li反应较为_______，锂浮在水面，并以稳定、适中的速度释放出气体

Na反应_______并放热，钠_________成小球

K反应迅速，伴有________,轻微________

Rb剧烈反应，发生________

Cs剧烈反应，发生剧烈________

答案：缓和迅速融化燃烧爆炸爆炸爆炸

［研习重难］

1.规律：Li、Na、K、Rb、Cs金属性逐渐增强

(1)与。2反应越来越剧烈，产物越来越复杂。

Li与02生成Li2O,Na与02常温生成NazO,燃烧、加热生成

NazOio

(2)与水反应越来越剧烈，反应通式：2R+2HzO=2ROH+

H2to

(3)碱性越来越强：LiOH(中强碱)<NaOH(强

碱)<KOH<RbOH<CsOH。

(4)由于Li、Na、K均能与O2、IhO反应，其中Na、K保存在

煤油中，Li保存在石蜡中。

2.碱金属元素的原子结构与性质的关系

［演习经典］

1.(2021•河北邢台测试)下列关于碱金属的性质叙述正确的是

)

A.单质均为银白色，密度均小于水

B.单质与水反应时都能生成碱和氢气

C.单质在空气中燃烧的生成物都是过氧化物

D.单质的还原性逐渐减弱

答案：B

解析：Cs略带金色光泽，Li、Na、K的密度小于水的密度，Rb、

Cs的密度大于水的密度，A项错误；碱金属单质都能与水反应，生

成相应的碱和H2,B项正确；随着核电荷数的增大，碱金属越来越

活泼，碱金属单质在空气中燃烧的产物越来越复杂，Li在空气中燃

烧的主要产物为Li2。，不是过氧化物，C项错误；从Li到Cs,单

质的还原性逐渐增强，D项错误。

2.(2021•湖南长沙一中检测)可能存在的第119号未知元素，有人

称为“类胡”，它位于碱金属族，根据元素周期表结构及元素性质变

化趋势，下列关于碱金属某些元素原子结构和性质的判断，错误的是

()

①锂与水反应比钠剧烈②碱金属单质都可以密封保存在煤油

中③锂的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳

④锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同⑤“类粉”单质是

强还原剂⑥“类锌”在化合物中显+1价⑦推测“类钻”单质

的密度应该大于1g-cm-3⑧“类笛”单质有较高的熔点

A.①②④⑧B.①②③⑦

C.③④⑤⑧D.①③④⑥

答案：A

解析：由原子序数可推知，“类窃”应位于元素周期表第八周期

第IA族，即扬元素的下方，根据碱金属元素从上到下原子结构和性

质的相似性、递变性，对题给8个方面进行分析判断。金属性：Na>Li,

元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈，则钠与水反应比锂

与水反应剧烈，①错误；锂的密度小于煤油的密度，若用煤油保存锂，

则达不到隔绝空气的作用，②错误；锂的氧化物(Li2O)是碱性氧化物，

在空气中易吸收二氧化碳，生成碳酸锂，③正确；原子失去最外层电

子后，次外层变成最外层，故锂离子最外层有2个电子，钠离子最外

层有8个电子，二者数目不等，④错误；“类幼”属于碱金属，碱金

属单质都具有强还原性，可作强还原剂，⑤正确；碱金属元素原子最

外层都只有1个电子，在反应中容易失去这个电子显+1价，⑥正确；

碱金属单质的密度从上到下逐渐增大(K反常)，推测“类钛”单质的

密度应该大于扬的，密度大于lg,cm-3,⑦正确；碱金属单质的熔点

较低且从上到下熔点逐渐降低，所以“类幼”单质的熔点很低，⑧错

误。

3.我国科学家通过与多个国家进行科技合作，成功研发出铀(Cs)

原子喷泉钟，使我国时间频率基准的精度从30万年不差1秒提高到

600万年不差1秒，标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。

已知葩位于元素周期表中第六周期IA族,根据钠在元素周期表中的

位置，推断下列内容：

(1)铀的原子核外共有_______层电子，最外层电子数为

，钝的原子序数为o

(2)销单质与水剧烈反应，放出______色气体，同时使紫色石

蕊溶液显_______色，因为

_____________________________________(写出化学方程式)o

(3)销单质的还原性比钠单质的还原性________(填“弱”或

“强”)o

答案：(1)6155

⑵无蓝2Cs+2H2O=2CSOH+H2f

⑶强

解析：(1)根据原子核外电子排布规律，结合钝在元素周期表中

的位置知：匏原子核外电子分六层排布，分别是2、8、18、18、8、

1,原子序数是55,最外层只有1个电子。

(2)铠与钠同主族，具有极强的金属性，与水反应生成氢气和氢

氧化铠：2CS+2H2O=2CSOH4-H2t,氢氧化匏是强碱，使紫色石

蕊溶液变为蓝色。

研习三卤素

［自读教材］

1.卤素单质的物理性质

都是—单质沸点较二＞｝相似性

\

卤索

颜色和状态密度熔点/七沸点比

单质

F?淡黄绿色气体1.69g-L-'(I5℃)-219.6-188.1

Cl,员绿色气体3.214g-L'(0℃)-101-34.6

Br：深红棕色液体3.119g-cm"20°C)-7.258.78

4.93g•cm-J184.4

I2紫黑e固体113.5

、_7_

黑翟嘉蠹，运暨m｝递变性

(1)相似性：都有颜色；在水中的溶解度不大，但易溶于

等有机溶剂(F2易和水发生反应)。

(2)递变性：随着原子序数的递增，卤素单质的颜色逐渐加深，

状态由气态到液态到固态，密度逐渐增大，熔、沸点逐渐升高，在水

中的溶解度逐渐减小。

答案：有色低增升高(1)CCI4

I名师提醒I

(l)Cb易液化。

(2)常温下，Bn是唯一呈液态的非金属单质；实验室中将溪单质

密封保存，并加水液封以减少挥发。

(3)b为紫黑色固体，易升华，淀粉遇碘变蓝色。

2.卤素的结构

元素元素核电原子结构最外层电子

名称符号荷数示意图电子数层数

氟F972

氯CI1773

c、'\\

嗅Br35&35)2818774

碘I53(+53)281818775

,〃〃

由表分析可知：

⑴随着原子序数的递增，卤素原子核外电子层数依次增多，原

子半径逐渐。

(2)原子最外层电子数相同，都为7,都易得到1个电子，单质具

有较强的。

答案：(1)增大⑵氧化性

3.卤素单质的化学性质

探究卤素单质间的置换反应:

实验名称实验操作实验现象离子方程式及实验结论

-1mL氯水溶液颜色逐渐变为离子方程式：Ch+2BrBr2T

氯置换漠1振荡、-

静置______，比氯水颜色深，说明Cb的氧化性比BF2的—

：_4mLKBr''1■橙色

丁溶液£

溶液颜色逐渐变为棕

-1mL氯水离子方程式：C12+2F——h+2(

氯置换碘1修口___________，比氯水颜

棕说明的氧化性比的_____

黄Ch12

重4mL后

-色色深

rKI溶液图

ImL溟水溶液颜色逐渐变为棕黄离子方程式：Bn+2I=12+2］

漠置换碘1倡口,

棕色,比滨水颜色深说明的氧化性比的_____

黄BnI2

4mL"

-色

[rKI溶液yi

答案：橙色强黄色强强

［研习重难］

1.卤素单质、化合物的相似性和递变性规律

(1)由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可得F2、Cl2、Bn.

L氧化性由强到弱的顺序为F2>C12>Br2>L,则F、CkBr、I得电子

能力由强到弱的顺序为F>Cl>Br>L元素的非金属性由强到弱的顺

序为F>Cl>Br>Io

(2)卤素单质间发生置换反应，较活泼的卤素单质可以将较不活

泼的卤素单质从其盐溶液(或卤化氢)中置换出来。注意F2除外，这是

因为F2极易与溶液中的HzO反应而置换出02,这也说明F2的氧化

性强于02。

(3)卤素单质与出反应剧烈程度逐渐减小，生成的氢化物稳定性

逐渐减弱。

(4)卤素单质与金属反应，但与Fe反应时，Cb、B。生成FeCb、

FeBr3,b生成Feb。

(5)阴离子还原性：F<CF<Br<Fo

⑹氢化物水溶液的酸性：HF<HCI<HBr<HIo

(7)最高价氧化物对应水化物酸性：HClO4>HBrO4>HIO4(F无正

价)。

2.卤素原子结构与化学性质的关系

［演习经典］

1.破(At)是位于第六周期的卤素，根据卤素性质的递变性，下列

对碳及其化合物的叙述中，正确的是()

A.与H2化合的能力：At2>I2

B.碳在常温下为白色固体

C.碳原子的最外电子层上有7个电子

D.碳易溶于水，难溶于四氯化碳

答案：C

解析：

AX从F到At,元素的非金属性逐渐减弱，单质与H2的化合能力逐渐减弱

从F到At,单质的颜色逐渐加深，常温下，b是紫黑色固体，破不可能为白色

BX

固体

CV卤素原子最外层上都有7个电子

DX由12微溶于水，易溶于四氯化碳可知，At2微溶于水，易溶于四氯化碳

2.类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用，但类推出的结

论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论正确的是()

A.由“Cl2+H2O=HCl+HCIO”反应可推出“F2+

M

H2O=HF+HFO反应也能发生

B.HCI的水溶液酸性很强，推出HF的水溶液酸性也很强

C.由“2Fe+3cl2=2FeCl3”反应可推出"2Fe+3l2=2Fel3”

反应也能发生

D.Na、K在周期表中属于同一主族，化学性质相似，Na常温下

与水剧烈反应，故K常温下也能与水剧烈反应

答案：D

解析：F2与H2O反应生成HF和Ch：2F2+2H2O=4HF+O2,

A错误；HF是弱酸，B错误；Fe与L反应生成Feb,C错误；同一

主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，故K常温下与水反应比Na

常温下与水反应更剧烈，D正确。

3.某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了

一套实验方案，并记录了有关实验现象(见表，表中的“实验方案”

与“实验现象”前后不一定是对应关系)。

实验方案实验现象

①新制氯水滴加到NaBr溶液中，振荡，静A.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，随

置之消失

②将一小块金属钠放入冷水中B.静置，溶液变为棕色

C.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，并

③将澳水滴加到Nai溶液中，振荡，静置

伴有轻微的爆炸声，很快消失

④将一小块金属钾放入冷水中D.静置，溶液变为橙色

请你帮助该同学整理并完成实验报告。

(1)实验目的：。

(2)实验用品：

①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、滨水、0.1mol1一】NaBr

溶液、0.1Nai溶液等；

②仪器：、、、镣子、小刀、玻璃片

等。

（3）实验内容（填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程

式）:

实验方案实验现象化学方程式

①

②

③

④

（4）实验结论：o

答案：（1）探究同主族元素性质的相似性和递变性

⑵试管胶头滴管烧杯

（3）

实验方案实验现象化学方程式

①DCl2+2NaBr===2NaCl+Br2

②A2Na+2H2O=2NaOH+H2t

③BBr2+2NaI=2NaBr+l2

④C2K+2H2O=2KOH+H2t

（4）同主族元素性质相似；自上而下元素原子失电子能力逐渐增

强，得电子能力逐渐减弱，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减

弱

解析：（1）本题要求完成一份实验报告，由题给信息可得出该实

验目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性。（2）完成上述实验

①③需要的仪器有试管、胶头滴管，完成实验②④需要的仪器有烧杯

及镶子、小刀、玻璃片等。（4）从实验可以得出下列结论：同主族元

素性质相似；自上而下元素原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐

渐减弱，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

研习四元素周期表中金属元素与非金属元素的分区

［自读教材］

金属元素和非金属元素在元素周期表中有相对明确的分区现象。

如图所示，虚线左下方是金属元素，虚线右上方是非金属元素。

族

周期

IAnAIHAIVAVAVIAVIA0

非金属性逐渐—

-

金

非

1卜

属

金

2：B稀

性

属

Al:Si北人同有

3逐

性

金属Ge1竺非金属气

渐

逐

4体

增

渐

5Sb：le元

强

增

Po：At素

6强

7

一

金属性逐渐—

(1)在分界线的左侧(第IA族)还包括非金属元素氢。

(2)元素周期表的左下方金属性最强的元素是________(Fr是放

射性元素，除外)，最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是

o右上方非金属性最强的元素是，但最高价氧化物

对应水化物的酸性最强的是HCIO4O

(3)由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界限，因此，

位于分界线附近的元素、、错、硒等既能表现出一

定的，又能表现出一定的o外表有金属光泽，作

________材料。

答案：增强增强

⑵钠CsOH氟

(3)硼硅金属性非金属性半导体

［演习经典］

1.在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最容易找

到的材料是()

A.制催化剂的材料

B.耐高温、耐腐蚀的合金材料

C.制农药的材料

D