2024年新高一化学暑假讲义讲义18 元素周期表（学生版）

第十八讲元素周期表1.初步了解元素周期表的发展历程。2.能说出元素周期表的编排原则及其结构。3.能根据原子序数确定元素在周期表中的位置。4.掌握利用元素周期表推断元素的方法。一．元素周期表1.元素周期表的发展历程（1）诞生：1869年，俄国化学家门捷列夫首制。（2）编制：将元素按照相对原子质量由小到大的顺序排列，将化学性质相似的元素放在一个纵列。（3）意义：揭示了化学元素间的联系。（3）演变：为未知元素留下的空位先后被填满。（4）现行：排序依据由相对原子质量改为原子的核电荷数。2．元素周期表的结构（1）编排原则横行：电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。纵列：最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序自上而下排列。（2）元素周期表的结构周期：横行称为周期，现行的元素周期表有7个横行，即7个周期。短周期长周期序号1234567元素种类28818183232零族元素原子序数81018365486118族：纵行称为族，元素周期表有18个纵行，16个族，7个主族，7个副族，1个第VⅢ族（第8,9,10行为同一族），1个0族。主族：由短周期元素和长周期元素共同组成的族，元素的族序数标A。7个主族分别表示为IA、IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA。副族：完全由长周期元素组成的族，元素的族序数标B。7个副族分别表示为IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB。第VⅢ族：第8,9,10三个纵行。0族：第18纵行，即稀有气体。 注意：（1）第IIIB族的元素种类最多，因为存在镧系和锕系。第六周期、第七周期元素种类数都是32种。第IIA和第IIIA同周期元素原子序数只差1、11、25。（3）元素周期表中的方格中的符号的意义3.确定元素在周期表中位置的常考方法（1）利用原子结构与周期表的关系原子的电子层数=周期序数原子结构与周期表的关系原子的价电子数=族序数如：某原子核外电子最外层有7个电子，有3电子层，则科推出该元素在第三周期第VIIA族，是Cl。（2）根据0族定位法：根据0族元素的原子序数，推出与其原子序数相近元素的位置。周期数一二三四五六七0族元素原子序数21018365486118例：求56号元素在元素周期表中的位置。根据0族元素的原子序数可知，第四周期的0族元素序数为54，则56号元素应在下一周期，位置应为第五周期第IIA族。（3）同主族相邻两元素原子序数的差的情况①若为ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数的差等于上周期元素种类数。②若为ⅢA族至0族元素，则原子序数的差等于下周期元素种类数。（4）利用“阴上阳下”规律判断 具有相同电子层结构的离子，其对应元素在周期表中的位置关系符合“阴上阳下”的规律。若、、、（>0）的电子层结构相同，则它们对应的元素在周期表中的位置关系如下：……ZM…………YX……五、原子结构与元素性质原子结构与元素性质的关系（1）金属元素：原子最外层电子一般少于4个，在化学反应中容易失去电子，具有金属性。（2）非金属元素：原子最外层电子一般多于4个，在化学反应中容易得到电子，具有非金属性。2.碱金属元素： 碱金属是一类化学性质非常活泼的金属，在自然界中都以化合态存在。碱金属的原子结构元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径/nm碱金属元素锂Li3120.152钠Na11130.186钾K19140.227铷Rb37150.248铯Cs55160.265结论：碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数均为1，不同点是电子层数和原子半径不同，其变化规律是随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大（2）碱金属元素的化学性质：①钠、钾与氧气反应比较实验现象：都能在空气中燃烧，钠产生黄色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)，钾产生紫色火焰，钾燃烧更剧烈。反应方程式：2Na＋O2eq\o(=,\s\up14(△))Na2O2、K＋O2eq\o(=,\s\up14(△))KO2。Li在氧气中燃烧产生Li2O，钠在氧气中燃烧产生Na2O2，K在氧气中产生KO2，铷、铯在氧气中燃烧产物更为复杂。②钠、钾与水反应比较碱金属单质钠钾实验操作实验现象相同点：金属浮在水面上；熔成闪亮的小球；小球四处游动；发出嘶嘶的响声；反应后的溶液呈红色，不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧实验原理2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2K＋2H2O=2KOH＋H2↑实验结论与水反应剧烈程度：K＞Na；金属的活泼性：K＞Na碱金属元素化学性质的递变性：随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子原子核对最外层电子吸引力逐渐减弱，原子失电子能力增强。因此，金属性：Li<Na<K<Rb<Cs。碱金属单质的物理性质元素Li、Na、K、Pb、Cs(原子序数增大)相同点除铯外，其余都呈银白色，它们都比较软，有延展性，密度较小，熔点较低，导电、导热性强递变规律密度逐渐增大(钠、钾反常)熔、沸点逐渐降低个性特点①铯略带金属光泽；②锂的密度比煤油的小；③钠的密度比钾大3.卤族元素卤族元素（简称卤素）是典型的非金属元素，它们在自然界中都以化合态存在。卤素单质的物理性质（2）卤素的原子结构特点及性质预测相同点①卤族元素位于周期表第ⅦA族；②最外层上都有7个电子。递变性从F→I核电荷数依次增大，电子层数依次增多，原子半径依次增大，得电子能力逐渐变弱。性质预测非金属性：F>Cl>Br>I（3）卤素单质的化学性质①与H2反应②卤素单质之间的置换反应实验操作实验现象化学方程式静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈橙红色Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色Cl2＋2KI=2KCl＋I2静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色Br2＋2KI=2KBr＋I2结论Cl2→I2氧化性逐渐减弱，相应卤素离子还原性逐渐增强注意：因为F2能与H2O发生反应(2F2＋2H2O=4HF＋O2)，所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。1．元素周期表，所含元素种类最多的族是A．第Ⅲ族 B．第IA族C．0族 D．第ⅢB族2．已知某元素的原子结构示意图如图所示，试推测其在元素周期表的位置为A．第四周期VII族 B．第五周期7A族 C．第五周期VIA族 D．第五周期VIIA族3．A、B两种元素为同一周期ⅡA和ⅢA元素，若A元素的原子序数为x，则B元素的原子序数可能为①x+1②x+81③x+11④x+18⑤x+25⑥x+32A．①③ B．②④ C．①③⑤ D．②④⑥4．下列叙述中正确的是A．除零族元素外，原子最外层电子数都等于该元素所属的族序数B．各主族元素都是由金属元素和非金属元素组成的C．过渡元素包括副族元素和第VIII族元素D．ⅠA、IIA族的元素全部是金属元素，均能与酸发生反应生成氢气5．下列关于元素周期表的说法正确的是A．元素周期表是按照元素相对原子质量大小排列而成的B．元素周期表有7个横行，也是7个周期；有18个纵行，即18个族C．凡是位于元素周期表中同一周期的元素，都是按从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8D．凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多6．在元素周期表中，主族元素自ⅢA族的硼到ⅦA族的砹连一条斜线，此即为金属元素与非金属元素的分界线，从分界线附近可以找到A．耐高温材料 B．新型农药材料 C．半导体材料 D．新型催化剂材料7．下列四种演示金属钾与水反应的实验装置，正确的是A． B． C． D．8．卤族元素是最活泼的一族非金属元素，下列关于卤族元素的说法正确的是A．卤素单质的最外层电子数都是7B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次减小C．从到，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱D．卤素单质与化合的难易程度由难到易的顺序为、、、9．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示.已知B、C元素的族序数之和是A元素族序数的2倍，B和C元的原子序数之和是A的4倍，则A、B、C分别为A．、、B．、、C．、、D．、、10．表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题：(1)属于第二周期元素的有_______、__________、________(填元素符号)，属于第ⅢA族的有________(填元素符号)，属于第IA族的有__________、_______(填元素符号)。(2)C元素在元素周期表中的位置是第_____周期第____族。B元素在元素周期表中的位置是第_____周期第____族。1．如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为n+1的元素可能位于（）①第ⅢA族②第ⅤA族③第ⅢB族④第ⅠA族A．①③ B．①② C．②③ D．①③④2．A、B两种元素为同一族第三周期和第四周期元素，若A元素的原子序数为x，则B元素的原子序数可能为①x＋2②x＋8③x＋18④x＋32A．①③ B．②④ C．②③ D．①②3．下列关于元素周期表说法正确的是A．元素周期表中最外层电子数为2的元素一定在第ⅡA族B．在过渡元素中找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料C．元素所在族序数等于元素原子最外层电子数D．元素周期表有七个横行，分为七个周期，有18个纵行，分为18个族，其中8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族4．据报道、德国科学家实现了铷(Rb)原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷在元素周期表中位于第五周期IA族。下列说法不正确的是A．铷的原子序数为37B．铷放到水中会比钠跟水反应更剧烈C．铷的氧化物暴露在空气中易与CO2反应D．铷的氢氧化物是弱碱5．下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是①金属性最强的是锂②氧化性最强的是锂离子③在自然界中均以化合态形式存在④Li的密度最大⑤铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸A．①②③ B．④⑤ C．②④ D．②③⑤6．下列关于卤族元素的递变规律不正确的是A．、、、的氧化性逐渐减弱B．、、、的热稳定性逐渐减弱C．、、、的还原性逐渐增强，颜色逐渐变深D．、、、的密度逐渐增大7．为比较卤素单质氧化性进行实验：①氯水滴入溴化钠溶液中，溶液变黄；②氯水滴入碘化钾溶液中，溶液变褐色。下列有关分析不合理的是A．①中反应：Cl2+2Br-＝2Cl-+Br2B．②中再加入CCl4,振荡、静置，下层溶液为紫红色C．根据①②得出结论：氧化性Cl2>Br2>I2D．将②中氯水换成溴水即可得出最后结论8．关于元素周期表的说法正确的是A．第IA族的元素都为金属元素B．同主族元素相差的原子序数可能为16、26、36、46C．同周期IA族和ⅢIA族原子序数差可能为1、11、25D．元期表中有7个主族，7个副族，一个0族，一个VIII族，共16个族16个纵行9．原子序数为x的元素E在周期表中位于A，B，C，D四种元素中间(如图所示)，则A，B，C，D四种元素的原子序数之和不可能是(镧系、锕系、0族元素除外)()A．4x B．4x+6 C．4x+10 D．4x+1410．元素周期表中前七个周期的元素种类数如下：周期一二三四五六七元素种类数28818183232请你从中寻找规律，并预言第八周期最多可能包含的元素种类数为（）A．18 B．32 C．50 D．6411．有V、W、X、Y、Z五种元素，它们的核电荷数依次增大；且都小于20。其中只有X、Z是金属元素；V、Z元素原子最外层都只有一个电子；W、Y元素原子的最外层电子数相同，且W元素原