2024年高中化学新教材同步 必修第一册 第4章　第1节　研究与实践3　认识元素周期表

研究与实践3认识元素周期表【研究目的】元素周期表自发现至今已有一百多年。随着人们对科学的认识不断深入，元素周期表也演变出多种形式。通过了解形式各异的元素周期表，加深对元素间的关系和其中所蕴含的科学方法的认识。【阅读资料】材料一周期律发现前的元素分类(1)1789年，拉瓦锡在他的著作中首次发表了《元素表》。(2)1829年，德伯赖纳提出五组“三素组”：Li、Na、K；Ca、Sr、Ba；P、As、Sb；S、Se、Te；Cl、Br、I。(3)1864年，英国人欧德林用46种元素排出了“元素表”。同年德国人迈尔按原子量大小排出“六元素”表。该表对元素进行了分族，有了周期表的雏形。(4)1865年，英国人纽兰兹把62种元素按原子量递增顺序排表，发现每第八个元素性质与第一个元素性质相近，好似音乐中的八度音，他称之为“八音律”。“八音律”揭示了元素化学性质的重要特征，但未能揭示出事物内在的规律性。材料二元素周期律的发现1867年，俄国人门捷列夫对当时已发现的63种元素进行归纳、比较，结果发现：元素及其化合物的性质是原子量的周期函数的关系，这就是元素周期律。依据元素周期律排出了元素周期表，根据元素周期表，他修改了铍、铯原子量，预言了三种新元素，后来陆续被发现，从而验证了门捷列夫元素周期律的正确性。材料三发展远景——稳定岛理论的出现1967年，科学家们预言在闭合双壳层Z＝114和N＝184附近存在一个超重核素的“稳定岛”。理论上超重核素的半衰期最长可达1015年。为了跨过不稳定核素的“海洋”真正登上“稳定岛”，科学家采用重离子作为入射粒子有效地引发合适的核反应。现在，104～118号元素皆已被成功合成出，并得到了IUPAC的承认和命名，七个周期的元素周期表已完整了。但是，确切地说，目前只是刚刚踏上超重元素“稳定岛”的边缘地带，还没有完全进入“稳定岛”。一个带有幻想式的大远景周期表中包含了218种元素。1．某同学设计如图所示元素周期表(空格中均有对应的元素填充)：(1)白格中是什么元素？灰格中是什么元素？(2)已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍，则X、Y、Z是什么元素？(3)该元素周期表的编排原则是什么？提示(1)白格中都是主族元素和0族元素，灰格中都是副族元素。(2)Z为氧元素，X为氮元素，Y为磷元素。(3)以H、He对称，左侧白色格的单元中各族的排列规则为；右侧白色格的单元中各族的排列规则为。白色格按逆时针方向旋转，灰色格按逆时针方向旋转，原子序数依次增大。2．如图所示是一种扇形元素周期表的一部分：请对照现行周期表回答：(1)写出编号①②⑤⑦⑧对应元素的名称。(2)该扇形元素周期表的编排原则是什么？提示(1)氢、钠、氧、硫、氯。(2)与现行元素周期表类似，按扇形由内向外依次排列第一～七周期元素，一周期为一层；不再划分族，将结构、性质类似的元素从左向右排列，共18个小扇区。1．某同学在研究前18号元素时发现可以将它们排成如图所示的蜗牛形状，图中每个点代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法不正确的是()A．离O点越远的元素原子半径越大B．虚线相连的元素处于同一族C．B的最高价氧化物对应的水化物与C的单质可发生反应D．最简单气态氢化物的热稳定性：A>D答案A2．某同学为1～18号元素设计了一种扇形图(如图)，其实就是目前仍在使用的扇形周期表的一部分，下列有关说法不正确的是()A．每个小扇区就是长式周期表的一个族B．此扇形周期表中只显示了三个周期C．扇形周期表拆下扇子顶螺丝可以转换为现行的长式周期表D．扇形周期表考虑镧系和锕系应有九个周期答案D解析扇形周期表仍有七个周期，镧系和锕系各占一格。3．为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如图所示)150周年，联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。下列关于该表的说法正确的是()A．表中数字代表元素的质量数B．表中元素的排列依据是元素的原子结构C．推测表中“？＝70”指代的元素的最高化合价为＋4价D．每一纵列都对应现在常用的元素周期表中的一族答案C4．(2022·山东菏泽高一月考)假定元素周期表是有限的，根据已知的元素周期表的某些事实和理论可归纳出一些假说。(1)已知元素周期表中的各周期可排元素种类如下：周期1234567元素种类28818183232人们预测元素周期表第八周期将来也会排满，那么该周期排满后的元素种数是__________(填字母)。A．18 B．32C．50 D．无法判断(2)小明同学所在的化学探究小组，在查阅相关资料后归纳出元素周期表的另一种画法——三角形元素周期表的一部分，图上标有第ⅦA族和碳、钾两种元素的位置。回答下列问题：①请在图中将副族元素所在的位置涂黑。②画出B元素原子结构示意图：__________。答案(1)C(2)①②解析(1)根据表中数据，1、2周期差6,3、