元素周期表教学内容分析

第五章 物质结构

元素周期律

教学目的1：

①

巩固学习原子结构和性质的关系

②

巩固学习元素周期表的结构

教学课时：

2.5课时

知识体系

1 原子结构和元素周期律知识的综合网络

1. 原子结构（C）

⑴

原子的组成

核外电子

e = Z

原子核

质子

Z

中子

N(A—Z)

核电荷数（Z）

== 核内质子数（Z）

== 核外电子数

== 原子序数

质量数（A）== 质子数（Z）＋

中子数（N）

阴离子的核外电子数

== 质子数

＋

电荷数（—）

阳离子的核外电子数

== 质子数

＋

电荷数（＋）

⑵

区别概念：元素、核素、同位素

元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称

核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子

同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称；

也就是说同一元素的不同核素之间互称为同位素。

⑶

元素的相对原子质量

①

同位素的相对原子质量：该同位素质量与12C质量的1/12的比值。

②

元素的相对原子质量等于各种同位素相对原子质量与它们在元素中原子所占百分数（丰度）乘积之和。即：元素的相对原子质量Ar == Ar1·a%

＋

Ar2·b%

＋

…

⑷

核外电子的电子排布（了解）

①

核外电子运动状态的描述

电子云（运动特征）：电子在原子核外空间的一定范围内高速、无规则的运动，不能测定或计算出它在任何一个时刻所处的位置和速度，但是电子在核外空间一定范围内出现的几率（机会）有一定的规律，可以形象地看成带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，我们把它称为电子云。

电子层：在多个电子的原子里，根据电子能量的差异和通常运动的区域离核远近不同，把电子分成不同的能级，称之为电子层。电子能量越高，离核越远，电子层数也越大。

电子层符号

电子层序数n

离核远近

能量高低

K 1 L 2 M 3 N 4 O 5 P 6 Q 7 近 ——→ 远

低 ——→ 高

②

原子核外电子排布规律

每一层电子数最多不超过2n2

；

最外层电子数最多不超过8个，次外层电子数最多不超过18个，倒数第三层不超过32个；

核外电子总是先占有能量最低的电子层，当能量最低的电子层排满后，电子才依次进入能量较高的电子层。

⑸

原子结构示意图的书写

2. 元素周期表（B）

⑴

元素周期表见课本封页

⑵

元素周期表的结构分解

具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一个横行叫周期。

7个横行

7个周期

周期名称

第1周期

第2周期

第3周期

第4周期

第5周期

第6周期

第7周期

不完全周期

周期表中有18个纵行，第8、9、10三个纵行为第Ⅷ族外，其余15个纵行，每个纵行标为

主

族

族名

第ⅠA族

第ⅡA族

第ⅢA族

第ⅣA族

第ⅤA族

类名

H和碱金属

碱土金属

碳族元素

氮族元素

核外最外层电子数

1 2 3 4 5 规律

主族数

== 最外层电子数

长周期

周期别名

短周期

元素总数

2 8 8 18 18 32 26（目前）

规律

电子层数

== 周期数

（第7周期排满是第118号元素）

一族。

7个主族

7个副族

0族

第Ⅷ族

第ⅥA族

第ⅦA族

0族

副族

氧族元素

卤族元素

稀有气体

6 7 2或8

第ⅠB族、第ⅡB族、第ⅢB族、第ⅣB族、

第ⅤB族、第ⅥB族、第ⅦB族、第Ⅷ族

[基础达标1] 1．原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星，这与铱(Ir〕元素的原子核外电子数恰好相等,因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是19177Ir,则其核内的中子数是

A.77

B.286

C.191

D.114 2．分析发现，某陨石中含有半衰期极短的镁的一种放射性同位素28Mg，该同位素的原子核内的中子数是

A．12 B．14 C．16 说法正确的是

互为同位素

都含有34个中子

D．18 3. Se是人体必需微量元素，下列关于

A．C．互为同素异形体

B．分别含有44和46个质子

D．4. 下列分子中，电子总数最少的是

A. H2S

B. O2

C. CO

D. NO 2192205. 某些建筑材料中含有氡(Rn)，氡是放射性元素。

222Rn、Rn、Rn分别来自镭、锕、钍，因而分别称为镭射气、锕射气和钍射气。下列有关氡的说法，正确的是

A. 氡是双原子分子

B. 氡气因其化学性质活泼而对人体有害

C. 氡气因其具有放射性而对人体有害

D. 222Rn、219Rn、220Rn是三种同素异形体

6. 几种单核微粒具有相同的核电荷数，则

A. 一定是同位素

B. 一定是同种原子

C. 一定是同种元素

D. 一定质量数相等

7. 同温同压下，等容积的两个密闭集气瓶中分别充满12C18O和14N2两种气体。关于这两个容器中气体的说法正确的是

A. 质子数相等，质量不等

B. 分子数和质量都不相等

C. 分子数、质量均相等

D. 原子数、中子数和质量数均相等

8. 已知元素A的氢化物分子式为H2A，其最高价氧化物含氧60%，则A元素的相对原子质量为

A. 16g

B. 32g

C. 16

D. 32 9. A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B元素的原子核外电子总数比A元素原子的核外电子总数多5个，则A与B可形成的化合物类型为

A. AB

B. BA2

C. AB4

D. B3A2

10. 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＋4 C. x＋8 D. x＋18

11. X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的化学式可表示为

A.XY

B.XY2

C.XY3

D.X2Y3

13．下列微粒的结构示意图中，表示氟离子的是

14. X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是

A. X的原子序数比Y的小

B. X原子的最外层电子数比Y的大

C. X的原子半径比Y的大

D. X元素的最高正价比Y的小

15. X、Y、Z为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别为1、4、6，则由这3种元素组成的化合物的化学式不可能是

A. XYZ

B. X2YZ

C. X2YZ2

D. X2YZ3

16. 美国劳仑斯国家实验室曾在1999年宣布用Kr离子轰击Pb靶得到118号元素的一种原子，其质量数为293。其后，反复实验均未能重现118号元素的信号，因此该实验室在2001年8月宣布收回该论文。但是科学家们相信，完成的第七周期包含的元素数目与第六周期相同。若118号元素将来被确认，则下列预测合理的是

A. 它的中子数是118 B. 它是第八周期元素

C. 它是活泼的金属元素 D. 它的最外层电子数是8

17. 已知碳有三种常见的同位素：12C、13C、14C，氧也有三种同位素：16O、17O、18O，由这六种微粒构成的二氧化碳分子中，其相对分子质量最多有

A.18种 B.6种 C.7种 D.12种

351718. 氯元素的天然同位素有3517中37Cl和17Cl。氯元素的相对原子质量为35.45，则天然氯元素8620837Cl和17Cl的原子数目之比约为

A.3:1 B.1:3 C.3:2 D.4:1 19.下列各组中的三种微粒，所含质子数与电子数都相等的是

A. Na+、

Mg2+、

Al3+

B. HCl、H2S、

Ar

C. H2O、OH-、

Na+

D. NH4+、

Na+、F-

20.某元素R的核内含有N个中子，R的质量数为A，在其与氢化合时，R呈-n价，则WgR的气态氢化物中所含电子的物质的量为

AW(Nm)mol B. (Nn)mol

WnAnWW(ANn)mol D. (NAn)mol

C. AnAnA. 21．对第n电子层，若它作为原子的最外层，则容纳的电子数最多与n-1层的相同；当它作为次外层，则容纳的电子数比n+1层上电子数最多能多１０个，则第n层为

A．L层 B．M层 C．N层 D．任意层

22．A、B、C均为周期表中的短周期的元素，它们在周期表的位置如下图。已知B、C两元素在周期表中族数之和是A元素族数的２倍；B、C元素的原子序数之和是A 元素的原子序数的４倍，则A、B、C所在的一组是

A．Be、Na、Al

B．B、Mg、Si

C．O、P、Cl

D．C、Al、P 23. 关于主族元素的叙述，不正确的是

A. 主族序数等于元素原子的最外层电子数 B. 元素的最高正价等于原子最外层电子数

C. 最低负价数的绝对值等于原子最外层达稳定结构时所需电子数

D. 都既有正化合价，又有负化合价

24．11g 2H218O所含的中子的物质的量为

A．4.5mol

B．5mol

C．5.5mol

D．6mol 参考答案：

1 D 14 D

2 C 15 3 B 16 D C 4 C 17 A 5 C 18 6 C 19 B 7 8 A D 20 21 C B 9 D 22 C B 23 D 10 A 24 D 11 B 25

12 A 26

13 教学目的2：

巩固学习元素周期律的相关知识

教学课时：

2.5课时

知识体系

2 3. 元素周期律（C）

⑴

定义：元素的性质随着元素原子序数递增而呈现周期性变化的规律叫元素周期律。

⑵

实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子数排布的周期性变化的必然结果。这就是元素周期律的实质。

⑶

内容

随着原子序数递增，①元素原子核外电子层排布呈现周期性变化；

②元素原子半径呈现周期性变化；

③元素化合价呈现周期性变化；

④元素原子得失电子能力呈现周期性变化；即元素的金属性和非金属性呈现周期性变化。

⑷

元素周期表中元素性质的递变规律

原子半径

电子层排布

失电子能力

得电子能力

金属性

非金属性

主要化合价

最高氧化物的酸性

对应水化物的碱性

非金属气态氢化物的形成难易、稳定性

同

周

期（从左到右）

逐渐减小

电子层数相同

最外层电子数递增

逐渐减弱

逐渐增强

逐渐减弱

逐渐增强

同

主

族（从上到下）

逐渐增大

电子层数递增

最外层电子数相同

逐渐增强

逐渐减弱

逐渐增强

逐渐减弱

最高正价（＋1 →

＋7）

最高正价

== 族序数

非金属负价

==

―（8―族序数）

非金属负价

==

―（8―族序数）

酸性逐渐增强

碱性逐渐减弱

形成由难

→

易

稳定性逐渐增强

碱金属、卤素的性质递变

酸性逐渐减弱

碱性逐渐增强

形成由易

→

难

稳定性逐渐减弱

⑸

几个规律

①金属性强弱：

单质与水或非氧化性酸反应难易；

单质的还原性（或离子的氧化性）；

M(OH)n的碱性；

金属单质间的置换反应；

原电池中正负极判断，金属腐蚀难易；

非金属性强弱：

与氢气反应生成气态氢化物难易；

单质的氧化性（或离子的还原性）；

最高价氧化物的水化物（HnROm）的酸性强弱；

非金属单质间的置换反应。

②

半径比较三规律：

阴离子与同周期稀有气体电子层结构相同；阳离子与上周期稀有气体电子层结构相同。 非金属元素的原子半径

＜

其相应的阴离子半径；

金属元素的原子半径

＞

其相应的阳离子半径；

具有相同电子层结构的阴阳离子，随着元素原子序数的递增，离子半径逐渐减

③

元素化合价规律

最高正价

==

最外层电子数，非金属的负化合价 == 最外层电子数－8，最高正价数和负化合价绝对值之和为8；其代数和分别为：0、2、4、6。

化合物氟元素、氧元素只有负价（-1、-2），但HFO中F为0价；金属元素只有正价；

化合价与最外层电子数的奇、偶关系：最外层电子数为奇数的元素，其化合价通常为奇数，如Cl的化合价有+1、+3、+5、+7和-1价。最外层电子数为偶数的元素，其化合价通常为偶数，如S的化合价有-2、+4、+6价。

④

周期表中特殊位置的元素

族序数等于周期数的元素：H、Be、Al；

族序数等于周期数2倍的元素：C、S；

族序数等于周期数3倍的元素：O；

周期数是族序数2倍的元素：Li；

周期数是族序数3倍的元素是：Na；

最高正价不等于族序数的元素是：O、F。

⑤

元素性质、存在、用途的特殊性

形成化合物种类最多的元素，或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C；

空气中含量最多的元素，或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N；

常温下呈液态的非金属单质元素是：Br；

最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素是：Be、Al；

元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物起化合反应的元素是：N；，

元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物起氧化还原反应的元素是：S；

元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素是：S。

[基础达标2]

1. 下列元素的原子半径最大的是

A. 氮

B. 磷

C. 氧

D. 硫

2．下列单质中，最容易跟氢气发生反应的是

A．O2

B．N2

C．F2

D. Cl2

3. 下列物质中酸性最强的是

A. H3PO4

B. HNO3

C. H2CO3

D. H3BO3 4．X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是

A．X肯定为碱金属元素

B．稳定性：Y的氢化物＞Z的氢化物

C．X、Y两元素形成的固体化合物一定为离子晶体

D．Y、Z两元素形成的化合物熔点较低

＋＋－－5. 已知短周期元素的离子，aA2、bB、cC3、dD都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是

A. 原子半径A >B>C> D

B.原子序数

A >B>C> D C. 离子半径C>D>B>A

D. 单质的还原性A>B>D>C

6. 下列元素中化学性质最活泼的是

A. 硅

B. 磷

C. 硫

D. 氯

7. 下列说法错误的是

A. 原子及其离子核外电子层数等于该元素所在的周期数

B. 元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素

C. 除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8 D. 同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同

8. 已知（Be）的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是

A. 铍的原子半径大于硼的原子半径

B. 氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8 C. 氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱

D. 单质铍跟冷水反应产物为氢气

10. 下列关于原子的几种描述中，不正确的是

A. 18O与19F具有相同的中子数

B. 16O与17O具有相同的电子数

C. 12C与13C具有相同的质量数 D. 15N与14N具有相同的质子数 11. 关于元素周期律和周期表的下列说法，正确的是

A. 目前已发现的所有元素占据了周期表里全部位置，不可能再有新的元素被发现

B. 元素的性质随着原子序数的增加而呈周期性变化

C. 俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出巨大贡献

D. 同一主族的元素从上到下，金属性呈周期性变化 12．某元素的原子核外有三个电子层，其最外层电子数是次外层电子数的一半，则此元素是

A．

S

B．

C C．Si D．

Cl 13.主族元素R最高正价氧化物对应水化物的化学式为H2RO3，则其氢化物的化学式是

A.HR

B.RH3

C.H2R

D.RH3

14.同周期X，Y，Z三元素，其最高价氧化物的酸性由弱到强的顺序是：H3ZO4

A. 原子半径：X>Y>Z B. 非金属性：X>Y>Z C. 阴离子的还原性按X，Y，Z的顺序由强到弱

D. 气态氢化物的稳定性按X，Y，Z的顺序由弱到强

15.下列微粒半径由大到小的排列是

A.P3-，S2-，Cl-

B.Cl-，S2-，O2-

C.Ca，Mg，Na

D.K+、Cl-，S2-

17. 下列递变规律正确的是

A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强，

B．HCl、HBr 、HI的稳定性依次增强

C．钠、镁、铝的还原性依次减弱

D．P、S、Cl最高正价依次降低。

18.X元素的阳离子、Y元素的阳离子和Z元素的阴离子都具有相同的电子层结构。X的阳离子半径大于Y的阳离子半径，则X、Y、Z三元素的原子序数大小顺序正确的是

A.X

A. A、B可能为同一周期 B. A位于B的下一周期

C. A只能是金属元素 D. A可能是第二周期中的第ⅡA族或第ⅣA族元素

20．A、B为前三周期元素，两者组成A2B3型离子化合物，A离子比B离子少一个电子层，已知B的原子序数是x，则A的原子序数是

A．x-3 B．x+3 C．x+11 D．x-11 21. 已知元素X，Y的核电荷数分别为a和b，它们的离子Xn+的Yn-的核外电子排布完全相同，则下列关系中正确的是

A. a + m = b - n

B. a + b = m + n

C. a – m = b + n

D. a + m = b – n 22. 下列各组中的三种酸，按酸性由强到弱的顺序排列的是

A. H2SiO3、

H2CO3、HNO3

B. H2SO4、HClO4、HBrO4 C. HNO3、H3PO4、

H4SiO4

D. H2SO4、

H3PO4、

HClO4

参考答案：

1 B 10 C

2 C 11 B 3 B 12 C 4 D 13 B 5 C 14 B 6 D 15

7 AD 16

8 AC 17

9 AC 18