2024-2025学年新教材高中化学专题5微观结构与物质的多样性第一单元元素周期律和元素周期表第2课时元素周期表及其应用学生用书苏教版必修第一册

第2课时元素周期表及其应用课程目标1．了解元素周期表的结构。2．知道同主族、同周期元素性质递变规律。3．了解主族元素“位、构、性”之间的关系。4．了解周期表的意义与应用。图说考点学业基础——自学·思记·尝试[新知预习]一、周期表的结构1．编排依据元素周期表是________的详细表现形式。2．编排原则定量递变量横行________从左到右________递增纵行最外层电子数从上到下________递增3.结构(1)周期(即横行)类别周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数____周期11H～2He____________23Li～10Ne____________311Na～18Ar________________周期419K～36Kr____________537Rb～54Xe____________655Cs～86Rn____________787Fr～118Og32______(2)族(____个纵行，____个族)：(3)元素周期表与原子结构的两个重要关系：例如：氧原子结构示意图，氧元素的位置：第____周期第____族。二、元素周期表中元素性质的递变规律1．同主族、同周期元素性质的相像性与递变性碱金属元素的相像性与递变性相像性最外层只有1个电子，在化学反应中易失去1个电子，成为________价简洁阳离子除铯外都是________色金属，硬度________，延展性________，密度________，熔点________递变性碱金属与水的反应：从上到下猛烈程度________金属性：Li＜________＜K＜Rb＜________卤族元素的相像性与递变性相像性都是活泼非金属元素，在化学反应中都易得到1个电子，自然界中都不存在单质递变性氯水与溴化钠和碘化钾的反应：______________________，______________________溴水与碘化钾的反应：______________________非金属性：________＞________＞________同主族、同周期元素性质的递变规律同主族元素(从上到下)：元素原子失去电子的实力渐渐________，获得电子的实力渐渐________同周期主族元素(从左到右)：元素原子失去电子的实力渐渐eq\o(□,\s\up1(59))________，得到电子的实力渐渐________2.金属元素和非金属元素的分区(1)分界线：(2)规律：①金属性最强的元素为________(除放射性元素)；②非金属性最强的元素为________；③分界线旁边的元素既表现出确定的________，又表现出确定的________。[即时自测]1．推断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)现行元素周期表中的元素是按相对原子质量由小到大排列的。()(2)元素周期表揭示了化学元素间的内在联系。()(3)元素周期表中有七个周期。()(4)周期序数与该周期元素的电子层数相等。()(5)元素周期表共18个纵行，18个族。()(6)碱金属元素原子的次外层电子数都是8。()(7)化合物中碱金属元素的化合价都为＋1。()(8)碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。()(9)碱金属单质的化学性质活泼，易失电子发生还原反应。()(10)Li在空气中加热生成Li2O2。()2．某同学有关卤素的笔记中有如下记录，这些记录都正确吗？(1)卤素只以化合态形式存在于自然界中。()(2)随核电荷数增加，单质熔、沸点降低。()(3)随核电荷数增加，单质氧化性增加。()(4)随核电荷数增加，气态氢化物稳定性渐渐增加。()(5)从上到下原子半径渐渐减小。()(6)从上到下非金属性渐渐减弱。()3．(双选)人体液的渗透压平衡主要通过钠离子和氯离子进行调整，钠离子与钾离子的浓度差改变是神经冲动传递的物质基础，世界卫生组织建议每人每日摄入1～2克钠盐。钠和钾都属于碱金属。下列与碱金属元素有关的比较中不正确的是()A．锂与水反应比钠与水反应剧列B．还原性：K>Na，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠C．熔、沸点：Li>Na>KD．碱性：LiOH<NaOH<KOH4．锂(Li)是一种银白色的金属元素，质软，是密度最小的金属。锂可用于原子反应堆、制轻合金及电池等，锂电池或锂离子电池备受人们推崇。锂(Li)属于碱金属的一种，下列说法正确的是()A．和Li同一主族的都是金属元素B．Na＋比Li多一个电子层C．Li、Na、K＋的最外层都只有一个电子D．Li是碱金属中原子半径最小的原子核心素养——合作·探究·共享提升点1元素周期表中元素的常见推断例1A、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元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C符合的一组是()A．Be、Na、AlB．B、Mg、SiC．O、P、ClD．C、Al、P[提升1]下列各表是元素周期表的一部分，表中数字表示的原子序数与其在周期表中的位置相符的是()关键实力元素在周期表中的位置关系(1)利用短周期中族序数与周期数的关系推断。若设族序数与周期数的比值是x，则有：x的取值1/31/2123对应的元素NaLiH、Be、AlC、SO(2)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差。(3)同主族相邻两元素原子序数之差的状况①若为ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数之差等于上周期元素所在周期的元素种类数。②若为ⅢA族至0族元素，则原子序数之差等于下周期元素所在周期的元素种类数。(4)同主族不相邻两元素的原子序数的差元素周期表中1～7周期的元素种类数分别是2，8，8，18，18，32，32，故同主族不相邻的两种元素的原子序数的差是这几个数的和或差，如1H和19K的原子序数差是2＋8＋8＝18。状元随笔元素周期表中元素的推断方法(本方法常用于确定原子序数小于18的元素)①周期序数＝电子层数②主族元素族序数＝原子最外层电子数＝元素最高正化合价数(O、F例外)③原子序数＝核电荷数＝核外电子数例如：X元素是第3周期第ⅠA族元素，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，即钠元素。提升点2元素“位、构、性”的综合推断例2(双选)金属元素(前18号)甲～戊在元素周期表中的相对位置如图所示，下列推断中正确的是()甲乙丙丁戊A.原子半径：丙<丁<戊B．金属性：甲<丙C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊D．最外层电子数：甲>乙[提升2]X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：XYZMRQ原子半径/nm0.1860.0740.0990.143主要化合价－4，＋4－2－1，＋7＋3其他阳离子核外无电子半导体材料焰色反应呈黄色(1)R在元素周期表中的位置是________；R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，它们之间的关系为________。(2)Z的单质与水反应的化学方程式为________。(3)Y与R相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是________(填字母)。a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态b．稳定性：XR>YX4c．最高价氧化物对应的水化物的酸性：HRO4>H2YO3(4)依据表中数据推想Y的原子半径的范围：________nm<rY<________nm。(5)甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物对应的水化物，且甲＋乙→丙＋水，则丙的化学式为________(写一种即可)。状元随笔在比较元素的性质时，有时须要借助参照物，如比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性大小，可借助镁，三种元素在周期表中的位置如图，故金属性是Ca>Mg>Al，故碱性是Ca(OH)2>Mg(OH)2>镁铝钙关键实力“位、构、性”三者关系(3)元素在周期表中的位置原子结构和元素性质。状元随笔解读“位、构、性”学考评价——夯实·测控·演练1.下列有关元素周期表的说法不正确的是()A．第15列某元素能形成碱性气体B．第2列元素中确定没有非金属元素C．第17列的第一种元素的原子序数为9D．短周期中能与强碱反应产生H2的金属元素位于第ⅣA族2.短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置关系如图，下列推论合理的是()XYWZA.若Z的核电荷数是Y的两倍，则X为碳元素B.若W的核电荷数是Y的两倍，则X是氮元素C.原子半径：Z>Y>XD.最简洁氢化物的稳定性：Y>X>W3．(双选)已知：aA＋、bB2＋、cC－、dD2－具有相同的电子层结构，有关A、B、C、D四种元素的叙述中正确的是()A．原子序数：b>a>c>dB.原子半径：A>B>C>DC.金属性：B>A，非金属性：D>CD.离子半径：D2－>C－>A＋>B2＋4．在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最简洁找到的材料是()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.半导体材料5．下列有关元素周期表、元素周期律的说法中不正确的是()A.已知Sr元素位于第五周期ⅡA族，故Sr(OH)2碱性比Mg(OH)2B.已知As元素位于第四周期ⅤA族，故NH3比AsH3稳定C.元素周期表分为7个主族、7个副族、1个0族、1个第Ⅷ族，共18个纵行D.副族元素中没有非金属元素6．总部位于瑞士苏黎世的国际纯粹与应用化学联合会宣布，将合成化学元素第113号(Nh)、115号(Mc)、117号(Ts)和118号(Og)提名为化学新元素。其中117号元素的原子结构与卤族元素相像，原子核外有7个电子层，且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是()A.Ts元素的气态氢化物的化学式为HTs，在常温下很稳定B．其单质具有强氧化性，可与KI发生置换反应生成I2C.其单质的分子式为Ts2，常温下和溴的状态不同D.I2的沸点高于Ts27.A、B、C、D为短周期元素，在元素周期表中所处的位置关系如图所示，A、C两种元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。(1)分别写出A、B、C、D四种元素的名称________、________、________、________。(2)B元素位于元素周期表中第________周期第________族。(3)D元素的单质与水反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________。8．下表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题。(1)表中用字母标出的14种元素中，化学性质最不活泼的是________(用元素符号表示，下同)，金属性最强的是________，非金属性最强的是______________，常温下单质为液态的非金属元素是________，属于过渡元素的是________(该空用字母表示)。(2)B、F、C气态氢化物的化学式分别为________，其中以________最不稳定。(3)第2周期中原子半径最小的是________。练后感悟有关“位—构—性”关系的解题步骤解题步骤详细内容第一步：分析题意分析题意中的详细信息，提炼出“位—构—性”的相关信息，再向其他方面进行推导其次步：紧抓规律结构与位置互推是解题的基础、性质与位置互推是解题的关键、结构和性质的互推是解题的要素第三步：做出推断依据“位—构—性”的关系，对给出的相应内容做出详细的解答第2课时元素周期表及其应用学业基础新知预习元素周期律电子层数原子序数电子层数短2182eq\o(□,\s\up1(10))8eq\o(□,\s\up1(11))3eq\o(□,\s\up1(12))长eq\o(□,\s\up1(13))18eq\o(□,\s\up1(14))4eq\o(□,\s\up1(15))18eq\o(□,\s\up1(16))5eq\o(□,\s\up1(17))32eq\o(□,\s\up1(18))6eq\o(□,\s\up1(19))7eq\o(□,\s\up1(20))18eq\o(□,\s\up1(21))16eq\o(□,\s\up1(22))ⅠAeq\o(□,\s\up1(23))ⅡAeq\o(□,\s\up1(24))ⅢAeq\o(□,\s\up1(25))ⅣAeq\o(□,\s\up1(26))ⅤAeq\o(□,\s\up1(27))ⅥAeq\o(□,\s\up1(28))ⅦAeq\o(□,\s\up1(29))ⅢBeq\o(□,\s\up1(30))ⅣBeq\o(□,\s\up1(31))ⅤBeq\o(□,\s\up1(32))ⅥBeq\o(□,\s\up1(33))ⅦBeq\o(□,\s\up1(34))ⅠBeq\o(□,\s\up1(35))ⅡBeq\o(□,\s\up1(36))8、9、10eq\o(□,\s\up1(37))18eq\o(□,\s\up1(38))电子层数eq\o(□,\s\up1(39))最外层电子数eq\o(□,\s\up1(40))2eq\o(□,\s\up1(41))ⅥAeq\o(□,\s\up1(42))＋1eq\o(□,\s\up1(43))银白eq\o(□,\s\up1(44))小eq\o(□,\s\up1(45))好eq\o(□,\s\up1(46))小eq\o(□,\s\up1(47))低eq\o(□,\s\up1(48))增加eq\o(□,\s\up1(49))Naeq\o(□,\s\up1(50))Cseq\o(□,\s\up1(51))2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－eq\o(□,\s\up1(52))2I－＋Cl2=I2＋2Cl－eq\o(□,\s\up1(53))2I－＋Br2=I2＋2Br－eq\o(□,\s\up1(54))Cleq\o(□,\s\up1(55))Breq\o(□,\s\up1(56))Ieq\o(□,\s\up1(57))增加eq\o(□,\s\up1(58))减弱eq\o(□,\s\up1(59))减弱eq\o(□,\s\up1(60))增加eq\o(□,\s\up1(61))Cseq\o(□,\s\up1(62))Feq\o(□,\s\up1(63))金属性eq\o(□,\s\up1(64))非金属性即时自测1．答案：(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×(6)×(7)√(8)√(9)×(10)×2．答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√3．解析：钠比锂活泼，钠与水反应更猛烈，A不正确；K的化学性质特别活泼，K先与溶液中的H2O反应，不能在溶液中置换出钠，B不正确；熔、沸点：Li>Na>K，C正确；从Li到Cs，元素的金属性渐渐增加，对应碱的碱性渐渐增加，D正确。答案：AB4．解析：锂在ⅠA族，该族中还有非金属元素氢，A错误；Li、Na＋都是两个电子层，B错误；K＋最外层有8个电子，C错误。答案：D核心素养例1【解析】由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置可知，A只能处在其次周期，而B、C处在第三周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为(x＋8－1)＝x＋7，C的原子序数为(x＋8＋1)＝x＋9，则(x＋7)＋(x＋9)＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl。故选C。【答案】C提升1解析：A项中1号元素和2号元素不应只隔1列，且1号元素与11号元素之间还应有一横行，故A项错误。B项中4号元素(Be)和13号元素(Al)中间应隔有10列过渡元素，B项错误。C项中10号元素不和15、16号元素在同一周期，且6、32号元素不和10号元素在同一族，C项错误；D项正确。答案：D例2【解析】丙、丁、戊同周期，原子半径：丙>丁>戊；甲、丙同主族，金属性：甲<丙；氢氧化物碱性：丙>丁>戊；甲、乙同周期，最外层电子数：甲<乙。【答案】BC提升2解析：由题中所给信息可知，X为H，Y为Si，Z为Na，M为O，R为Cl，依据原子半径和Q的主要化合价为＋3，可知Q为Al。(4)由同周期元素原子半径的递变规律，知rCl<rSi<rAl，所以0.099nm<rSi<0.143nm。(5)题中元素的最高价氧化物对应的水化物能相互反应生成水：NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O，所以丙为NaAlO2(其它合理答案也可)。答案：(1)第三周期第ⅦA族互为同位素(2)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(3)Clbc(4)0.0990.143(5)NaAlO2学考评价1．解析：第15列中含有氮元素，其氢化物为NH3，是碱性气体；第2列元素为第ⅡA族元素，包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra，均为金属元素；第17列为第ⅦA族，第一种元素为氟，原子序数为9；短周期中能与强碱反应放出H2的金属是铝，在第ⅢA族，D错。答案：D2．解析：若Z的核电荷数是Y的两倍，则Z为S元素，Y为O元素，X为N元素，A项错误；若W的核电荷数是Y的两倍，则W为Si元素，X为C元素，Y为N元素，B项错误；由图中位置关系可知，原子半径X>Y，C项错误；非金属性Y>X>W，则最简洁氢化物的稳定性：Y>X>W，D项正确。答案：D3．解析：aA＋、bB2＋、cC－、dD2－具有相同的电子层结构，说明A、B位于C、D的下一周期，其位置关系可表示为…DCAB…，故原子序数b>a>c>d，A项正确；原子半径A>B>D>C，B项错误；金属性：A>B，非金属性C>D，C项错误；离子半径D2－>C－>A＋>B2＋，D项正确。答案：AD4．解析：在周期表中金属元素和非金属元素交界处最简洁找到半导体材料；在过渡元素中找寻催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料；在Cl、S、P、F等非金属元素旁边找寻制农药的材料，故选D项。答案：D5．解析：Sr与Mg都为ⅡA族