专题19-元素周期表(人教版2019必修第一册)

元素周期表的结构主族元素在元素周期表中的位置确定方法元素周期表中的序差规律知识点一元素周期表的结构1．周期元素周期表有7个横行，每一横行称为一个周期，元素周期表共有7个周期。类别周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数稀有气体原子序数位置与结构的关系短周期一H～He212周期序数＝电子层数二Li～Ne8210三Na～Ar8318长周期四K～Kr18436五Rb～Xe18554六Cs～Rn32686七Fr～118号3271182．族现在常用的元素周期表有18个纵行，它们被划分为16个族，包括7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族(其中第8、9、10这3个纵行称为第Ⅷ族)，1个0族。(第13～18纵行不包括第七周期的元素)详细情况见下图：第ⅠA族元素(除氢)称为碱金属元素；第ⅣA族元素称为碳族元素；第ⅤA族元素称为氮族元素；第ⅥA族元素称为氧族元素；第ⅦA族元素称为卤族元素；0族元素称为稀有气体元素。3．认识元素周期表的相关信息(1)元素周期表中每个格中的信息(以Fe为例)：(2)金属元素与非金属元素的分界线【典例1】★★☆☆☆在短周期主族元素中，族序数与原子的核电荷数、电子层数均为奇数的有()A．2种B．3种C．4种D．5种答案D解析在短周期主族元素中，族序数与原子的核电荷数、电子层数均为奇数的有H、Na、Al、P、Cl，共5种。【典例2】★★☆☆☆俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是()A．115号元素在第六周期B．113号元素在第七周期ⅢA族C．115号和113号元素都是非金属元素D．镅元素和115号元素不在同一周期答案B解析95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期；115号比118号原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。【训练1】★★☆☆☆下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是()答案D解析本题要求熟记周期表的结构，知道1～18号元素在周期表中的具体位置。解题时可根据稀有气体2号、10号元素应在周期表的最右端和3号元素在周期表的最左端排除A、B、C三项。【训练2】★★★☆☆0.05mol某金属单质与足量的盐酸反应，放出1.12LH2(标准状况)，并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子，该金属元素在元素周期表中的位置是()A．第三周期ⅠA族 B．第三周期ⅡA族C．第四周期ⅠA族 D．第四周期ⅡA族答案D解析设该金属单质与盐酸反应所表现的化合价为＋x价，则0.05x＝eq\f(1.12,22.4)×2，x＝2。根据题意，该金属单质为Ca，位于第四周期ⅡA族。知识点二主族元素在周期表中的位置确定方法1．依据原子序数若已知某元素原子序数为7，则确定其在周期表中位置的方法是先画出该元素的原子结构示意图，由其电子层数为2，确定其处于第二周期，由其最外层有5个电子确定其处在第ⅤA族；2．比大小定周期比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。3．求差值定族数（1）若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族；（2）若比相应的0族元素少5～1时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族；（3）若差其他数，则由相应差数找出相应的族。【典例1】★★★☆☆某短周期元素原子最外层只有2个电子，则该元素()A．一定是第ⅡA族元素 B．一定是金属元素C．一定是化合物中呈＋2价元素 D．可能是金属元素，也可能是非金属元素答案D解析元素原子最外层只有2个电子，若为主族元素则在周期表中处于第ⅡA族，为金属元素，在化合物中呈＋2价；若为He，则为0族元素。【典例2】★★★☆☆据国外有关资料报道，在“独居石”(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nb等的磷酸盐)中，查明有尚未命名的116,124,126号元素。试判断116号元素应位于周期表中的()A．第六周期ⅣA族 B．第七周期ⅥA族C．第七周期ⅦA族 D．第八周期ⅥA族答案B解析第七周期若排满，118号元素应为0族元素，则116号元素位于从0族开始向左两纵行，故应为第七周期ⅥA族元素，故选B。【训练1】★★★☆☆下图各为元素周期表的一部分(数字为原子序数)，其中X为35的是()答案D解析依据“稀有气体定位法”先写出各周期中稀有气体原子序数：2、10、18、36、54、86；其次根据第五周期有18种元素，即可确定元素X(35号)应为D中位置。【训练2】★★★☆☆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．4xB．4x＋6C．4x＋10D．4x＋14答案B解析在A、B、C、D四种元素中，同周期的A、C两种元素的原子序数之和为2x，又因同主族各周期相邻的两元素之间的原子序数相差8、18、32。所以四种元素中，同主族的B、D两种元素的原子序数之和可能为2x、2x＋10或2x＋14。则四种元素的原子序数之和可能为4x、4x＋10或4x＋14，故只有B项不可能。知识点三元素周期表中的序差规律1．序差规律（1）同周期相邻主族元素的“序数差”规律①除第A族和第A族外，其余同周期相邻元素序数差为1。②同周期第A族和第A族为相邻元素，其原子序数差为：第二、第三周期相差1，第四、五周期相差11，第六、第七周期相差25。（2）同主族相邻元素的“序数差”规律①第二、第三周期的同族元素原子序数相差8。②第三、第四周期的同族元素原子序数相差有两种情况：第IA族和第ⅡA族相差8，其它族相差18。③第四、第五周期的同族元素原子序数相差18。④第五、第六周期的同族元素原子序数镧系之前相差18，镧系之后相差32。⑤第六、第七周期的同族元素原子序数相差32。2．奇偶差规律元素的原子序数与该元素在周期表中的族序数和该元素的主要化合价的奇偶性一致。若原子序数为奇数时，主族族序数、元素的主要化合价均为奇数，反之则均为偶数（但要除去有多种价态的元素）。零族元素的原子序数为偶数，其化合价视为0。【典例1】★★☆☆☆元素的以下性质，随着原子序数递增不呈现周期性变化的是()A．化合价 B．原子半径C．元素的金属性和非金属性 D．相对原子质量答案D解析由元素周期律的内容知，元素的化合价、原子半径及金属性和非金属性都随着原子序数的递增呈周期性变化，而相对原子质量随原子序数的递增呈现增大的变化趋势，绝不会出现周期性的变化。【训练3】★★★☆☆元素性质呈周期性变化的决定因素是()A．元素原子半径大小呈周期性变化 B．元素相对原子质量依次递增C．元素原子核外电子排布呈周期性变化 D．元素的最高正化合价呈周期性变化答案C解析元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子核外电子排布呈周期性变化。1．下列说法正确的是()A．我们常用的元素周期表中元素排序的依据是元素的相对原子质量B．元素周期表中同一横行元素原子的电子层数相同C．元素周期表有16个纵行D．元素周期表已发展成一个稳定的形式，它不可能再有新的变化了答案B2．已知元素的原子序数，不可以推断元素原子的()A．质子数 B．核电荷数C．核外电子数 D．离子所带的电荷数答案D解析根据原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，故选D。3．几种粒子具有相同的核电荷数，则可说明()A．可能属于同一种元素 B．一定是同一种元素C．一定有相同的原子序数 D．核外电子个数一定相等答案A解析粒子可能是分子、原子、离子，虽然具有相同的核电荷数，但不一定是同一种元素，如CH4与H2O。核外电子个数不一定相等，如Na与Na＋、F与F－等。粒子种类未确定，则不能判定一定是原子，故C不正确。4．已知原子序数，可推断原子的()①质子数②中子数③质量数④核电荷数⑤核外电子数⑥元素在周期表中的位置A．①②③④ B．①④⑤⑥C．②③④⑤ D．③④⑤⑥答案B解析原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数，由此可得出原子结构示意图，再根据电子层数与最外层电子数得出该元素在周期表中的位置，或者是根据各周期元素种数及稀有气体的原子序数推出该元素在周期表中的位置。5．下列说法正确的是()A．常用元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数B．元素周期表有十六个纵行，也就是十六个族C．原子的最外层电子数相同的元素，一定属于同一族D．电子层数相同的粒子，对应元素一定属于同一周期答案A解析元素周期表中有十八个纵行，十六个族，第Ⅷ族占三个纵行；Be和He的最外层电子数都是2，但不属于同一族；Ne和Na＋的电子层数都是2，但不属于同一周期。6．在现行元素周期表中，所含元素种数最多的族和周期分别是()A．第ⅠA族第六周期 B．第Ⅷ族第六周期C．第ⅢB族第六周期 D．第ⅢA族第六周期答案C解析现行元素周期表中，第六、七周期第ⅢB族为镧系和锕系元素，各有15种元素，由于第七周期未排满(不涉及人工合成元素)，故第六周期第ⅢB族元素最多。7．若把周期表原先的主、副族号取消，由左到右按原顺序编为18纵行。如碱金属为第1纵行，稀有气体为第18纵行，按这个规定，下列说法不正确的是()A．计算机芯片的组成元素位于第14纵行B．第10纵行元素全部是金属元素C．第18纵行元素单质全部是气体D．只有第2纵行元素的原子最外层有2个电子答案D解析本题实际上考查了对元素周期表结构的掌握状况。芯片的组成元素为硅，位于第ⅣA族，为第14纵行，A项正确；第10纵行为过渡金属元素，所以B项也正确；第18纵行元素为稀有气体元素，单质全部为气体，所以C项正确；D项中除第2纵行元素的原子最外层有2个电子外，其他如He、部分过渡金属元素最外层也是2个电子。8．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两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；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、Al B．B、Mg、SiC．O、P、Cl D．C、Al、P答案C解析解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式求解。由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的图中位置看，A只能处在第二周期，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，代入族序数关系：5＋7＝2×6成立。9．甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是()A．x＋2 B．x＋4C．x＋8 D．x＋18答案B10．A、B两种元素，A的原子序数为x，A和B所在周期所含的元素种类分别是m和n。(1)如果A和B同在ⅠA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为______，当B在A的下一周期时，B的原子序数为________。(2)如果A和B同在ⅦA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为__________，当B在A的下一周期时，B的原子序数为________。答案(1)x－nx＋m(2)x－mx＋n解析此题选取了具有代表性的两族：ⅠA和ⅦA，可以根据它们具体的原子序数来推理，试过之后再与下面的答案相比较。经过对元素周期表的分析研究，你可能不难得出以下结论：①ⅠA、ⅡA族，下面元素的原子序数等于同主族上面元素的原子序数加上上面元素所在周期的元素种类数。②ⅢA到0族，下面元素的原子序数等于上面元素的原子序数加上下面元素所在周期的元素种类数。1．（全国卷II）a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子