引言课堂实录

第一节

元素周期表

第1课时

元素周期表

1.简单了解元素周期表的发展历程。

2.了解元素周期表的编排原则及结构。

3．能描述元素在元素周期表中的位置。

元素周期表的出现、发展及现行周期表的结构

1．元素周期表的发展历程

第一张元素周期表与现行元素周期表的排序依据不同。

2．现行元素周期表的结构

(1)原子序数

①含义：按照元素在周期表中的顺序给元素编号。

②原子序数与原子结构的关系

原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数

(2)编排原则

(3)结构

第Ⅷ族占了第8、9、10三个纵行，第Ⅷ族既不是主族，也不是副族。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)第一张元素周期表就是现行元素周期表。(

) (2)元素周期表包括长周期和短周期。(

) (3)0族、第ⅡA族、第Ⅷ族中既有短周期元素，又有长周期元素。(

) (4)过渡元素都是副族元素。(

) 答案：(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

2．请标出钠元素名片中各量的含义：

答案：(1)原子序数

(2)元素符号

(3)元素名称

(4)相对原子质量

元素周期表的结构

1．周期(每一横行) 周期

短周期

长周期

一

二

三

四

五

六

七

行数

1 2 3 4 5 6 7 所含元素数量

2 8 8 18 18 32 32 每周期的起止元素及其原子序数

→2He 1H―→10Ne

3Li―→18Ar

11Na―→36Kr 19K―→54Xe 37Rb―→86Rn 55Cs―→118Uuo 87Fr―

2.族(每一纵行) 族

族名

类名

氢元素和碱金属元素

碱土金属元素

硼族元素

碳族元素

氮族元素

氧族元素

卤族元素

稀有气体元素

最外层电子数

1 2 3 4 5 6 7 2或8 ①主族的族序数＝最外层电子数；②同一主族元素的原子最外层电子数相同，且自上而下电子层过渡元素

1～2 数递增

规律

第ⅠA族

第ⅡA族

元素周期表中有18个纵行，除第8、9、10三个纵行为第Ⅷ族外，其余15个纵行，每个纵行为一族；元素周期表中包括7个主族，7个副族，一个0族，一个第Ⅷ族

副族

第ⅢA族

主族

第ⅣA族

第ⅤA族

第ⅥA族

第ⅦA族

0族

第ⅠB族、

第ⅡB族、

第ⅢB族、

第ⅣB族、

第ⅤB族、

第ⅥB族、

第ⅦB族

第Ⅷ族

3.过渡元素

第8、9、10三个纵行

1～2(Pd除外) 元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共68种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。

下列关于现行长式元素周期表的说法正确的是(

) A．有18纵行元素，也是18个族

B．20号元素位于第四周期第ⅡA族

C．所含元素种数最多的是第Ⅷ族

D．同周期内第ⅡA族元素aX、第ⅢA族元素bY，b－a一定等于1 [解析]

A．元素周期表有18纵行元素，第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵行元素，其他各族都包括1纵行元素，共16个族。

B．第一、二、三周期的元素种数依次为2、8、8，20号元素位于第四周期左起第2纵行，该纵行就是第ⅡA族。

C．第Ⅷ族包括第四、五、六、七(放射性元素)四个周期的元素，共12种。元素周期表中有1个镧系和1个锕系，它们各包括15种元素，都在第ⅢB族，第ⅢB族含有32种元素，是所含元素种数最多的族。

D．第二至七周期都有第ⅡA族和第ⅢA族，其中第二、三周期的第ⅡA族与第ⅢA族之间没有副族和第Ⅷ族元素，b－a＝1；第四、五周期的第ⅡA族与第ⅢA族之间有副族和第Ⅷ族元素共10种，b－a＝11；第六、七周期的第ⅡA族与第ⅢA族之间有副族和第Ⅷ族元素共24种，b－a＝25。

[答案]

B

元素周期表中第ⅡA族元素X的原子序数为a，第ⅢA族元素Y的原子序数为b，且X与Y位于同一周期，下列关系式错误的是(

) A．b＝a＋1

C．b＝a＋11

B．b＝a＋10 D．b＝a＋25 解析：选B。同周期内第ⅡA族与第ⅢA族之间的元素种数，有0、10和24等情况，故b－a不可能等于10，即不可能出现b＝a＋10。

元素周期表的发展

1．19世纪中叶，门捷列夫的突出贡献是(

) A．提出原子学说

C．提出分子学说

B．绘制出第一张元素周期表

D．发现氧气

解析：选B。俄国化学家门捷列夫绘制了第一张元素周期表。

2．现行元素周期表的排序依据是(

) A．原子的核电荷数

B．原子的相对原子质量

C．原子的质量

D．原子的大小

解析：选A。现行周期表的排序依据是原子的核电荷数。

元素周期表的结构

3．下列关于元素周期表的说法中，正确的是(

) A．元素周期表是按照元素的相对原子质量大小排布而成的

B．元素周期表共有7个周期16个族

C．过渡元素都是金属元素，第ⅠA族都是金属元素

D．最外层电子数相同的元素都在同一族

解析：选B。元素周期表是按照元素的核电荷数大小排布而成的，A项不正确；第ⅠA族中氢元素不是金属元素，C项不正确；最外层电子数相同的元素不一定都在同一族，如氦元素最外层电子数为2，但它位于0族，而不在第ⅡA族，D项不正确。

4．(2018·太原高一检测)下列有关元素周期表的说法正确的是(

) A．元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族

B．除短周期外，其他周期均有18种元素

C．副族元素既有金属元素又有非金属元素

D．第ⅡA族与第ⅢA族相邻

解析：选A。第ⅢB族中包含锕系与镧系元素，共有32种元素，是所含元素最多的族，A项正确；除短周期外，其他周期不一定均有18种元素，如第六、七周期都是32种元素，B项错误；副族元素全部为金属元素，C项错误；第ⅡA 族与第ⅢA族之间隔着7个副族和一个第Ⅷ族(3个纵行)共10个纵行，D项错误。

元素周期表在元素推断中的应用

1．根据元素的位置与原子结构的关系推断

(1)周期序数＝电子层数

(2)主族序数＝最外层电子数

(3)原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数

2．元素周期表中原子序数的特点

(1)同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数差

①第二、三周期中，第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数之差为1；

②第四、五周期中，第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数之差为11；

③第六、七周期中，第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数之差为25。

(2)同主族相邻两元素的原子序数差

①若为第ⅠA族或第ⅡA族元素，则上下相邻两种元素的原子序数差为上面周期包含的元素种数。

例如：H(1)――→Li(3)――→Na(11)――→K(19)――→Rb(37)――→Cs(55)――→Fr(87)。

②若为第ⅢA族～第ⅦA族元素，则上下相邻两种元素的原子序数差为下面周期包含的元素种数。

例如：F(9)――→Cl(17)――→Br(35)――→I(53)――→At(85)。

1．下列说法中不正确的是(

) A．元素的原子序数等于核电荷数

B．元素原子的质子数等于核外电子数

C．元素所在周期序数等于该元素原子的最外层电子数

＋8＋18＋18＋32＋2＋8＋8＋18＋18＋32

D．元素所在周期序数等于该元素原子的电子层数

解析：选C。元素周期表中，元素所在周期序数等于该元素原子的电子层数，不等于其最外层电子数，C项不正确。

2．原子序数为33的元素R，在周期表中的位置为(

) A．第三周期第ⅤA族

B．第四周期第ⅢA族

C．第五周期第ⅢA族

D．第四周期第ⅤA族

解析：选D。与33号元素相邻的稀有气体原子序数为36，因33比36少3，故R元素与36号元素处于同一周期(第四周期)，其位置应在36号元素Kr左移3个格，即第四周期第ⅤA族。

0族元素定位法

(1)明确0族元素信息

0族元素

所在周

期序数

原子序数

(2)比大小定周期

比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数的大小，找出与其相近的0族元素，那么，该元素就和原子序数大的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0族元素所在周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族；

②若原子序数比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的第ⅦA族～第ⅢA族；

③若差为其他数，则由相应差数找出相应的族。

)

(2018·益阳高一检测)短周期元素A、B、C的位置如图所示，已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍，则A、B、C依次是(

) A．Be、Na、Al

C．B、Mg、Si

B．C、Al、P D．O、P、Cl He 一

2 Ne 二

10 Ar 三

18 Kr 四

36 Xe 五

54 Rn 六

86 Uuo 七

118 [解析]

根据短周期元素在周期表中的相对位置可知，A是第二周期元素。设A的原子序数是x，则B和C的原子序数分别为x＋7、x＋9，则x＋7＋x＋9＝4x，解得x＝8，因此

A、B、C分别为氧、磷、氯三种元素。

[答案]

D

(1)上述例题中B、C两元素所在族数之和是A元素族数的______倍。

(2)与上述例题中B、C同周期的非金属元素还有____________________________ (填元素符号)。

答案：(1)2

(2)Si、S、Ar

依据周期表的结构推测元素

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合的是(

)

解析：选D。A项中1号元素和2号元素不应只隔1纵行，且1号元素与11号元素之间还应有一横行，A项错误。B项中4号元素(Be)和13号元素(Al)中间应隔有10纵行过渡元素，B项错误。C项中10号元素(Ne)为0族元素，不和15、16号元素在同一周期，C项错误。

2.(2018·黄山高一检测)A、B、C为短周期元素，在元素周期表中所处的位置如图所示，已知A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。

(1)写出A、B、C三种元素的名称：A________；B________；C________。

(2)B元素位于元素周期表第______周期第______族。

(3)C原子的核电荷数是______。

解析：由A、B、C均为短周期元素及A、B、C的相对位置，可知A、C位于第二周期，B位于第三周期，设B元素的质子数为b，则A、C原子的核外电子数分别为b－9、b－7。依题意，有b－9＋b－7＝b，解得b＝16。因此，元素B是硫，则A是氮，C是氟。

答案：(1)氮

硫

氟

(2)三

ⅥA

(3)9

依据原子结构特点判断元素的位置

3．(2018·成都实验中学考试)0.02 mol某金属单质与足量的盐酸反应，放出0.672 L H2(标准状况)，并转变为具有Ne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．第三周期第ⅢA族

B．第二周期第ⅢA族

C．第三周期第ⅡA族

D．第四周期第ⅡA族

答案：A 4．(2018·济宁高一检测)我国的纳米基础研究能力已跻身于世界前列，曾制得一种合成纳米材料，其化学式为RN(N为氮元素，且为－3价)。已知该化合物中的Rn核外有28个＋电子，则R元素位于元素周期表的

(

) A．第三周期第ⅤA族

B．第四周期第ⅢA族

C．第五周期第ⅢA族

D．第四周期第ⅤA族

解析：选B。根据化学式RN及N的化合价为－3价知RN中R元素的化合价为＋3价，所以R的原子序数为28＋3＝31；与31最邻近的稀有气体元素原子序数为36(氪，第四周期)，所以31－36＝－5，因此R元素也在第四周期，8－|－5|＝3，则R在第ⅢA族。

重难易错提炼

1.元素周期表中的数量关系

(1)周期序数＝核外电子层数。

(2)主族序数＝最外层电子数。

(3)原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。

2.元素周期表结构的记忆口诀

七个周期横着看，三短和四长；纵看共有十八纵行，七主七副零Ⅷ三；副族元素中间站，主族元素靠两边；若分金属非金属，硼砹之间划连线。

3.元素周期表中一～七周期的元素种数：2、8、8、18、18、32、32。

4.元素周期表中主、副族的分界线

(1)第ⅡA族与第ⅢB族之间，即第2、3纵行之间；

(2)第ⅡB族与第ⅢA族之间，即第12、13纵行之间。

课后达标检测

[基础巩固] 1．下列关于元素周期表的说法正确的是(

) A．第ⅠA族元素也称为碱金属元素

B．稀有气体元素原子的最外层电子数均为8 C．过渡元素全是金属元素，因此它们又被称为过渡金属

D．俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出了巨大贡献

解析：选C。A项，第ⅠA族元素中除氢元素以外的元素称为碱金属元素，错误；B项，

稀有气体元素中He元素的原子最外层有2个电子，错误；C项，过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族元素，全部是金属元素，因此它们又被称为过渡金属，正确；D项，俄国化学家门捷列夫为元素周期表的建立作出了巨大贡献，错误。

2．(2018·合肥高一期中)某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，则该原子的核内质子数是(

) A．2a＋2

C．a＋2

B．2a＋10 D．2a

解析：选A。原子核外电子排布规律：最外层不能超过8个电子，次外层不能超过18个电子。某元素的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，所以该元素的次外层只能是K层，为2个电子；最外层是L层，电子数是2a，所以该元素的核外电子数是2a＋2；再根据原子核内质子数＝核外电子数，所以核内质子数是2a＋2。

3．关于元素周期表的说法正确的是(

) A．元素周期表有7个周期，8个主族

B．元素周期表有18个纵行，共16个族

C．短周期元素中可能有副族元素

D．元素周期表中的过渡元素是指副族

解析：选B。A项，元素周期表中有7个主族，错误；C项，短周期元素包括主族和0族元素，没有副族元素，错误；D项，过渡元素包括副族和第Ⅷ族元素，错误。

4．下列元素属于第三周期的是(

) A．H

C．Na

B．N D．K 解析：选C。Na位于元素周期表中第三周期第ⅠA族。

5．如图为镁元素的相关信息，从中不能得到的信息是(

) 12

Mg

镁

24.31A．相对原子质量

B．元素名称

C．原子序数

D．原子的真实质量

解析：选D。由图可以得到的信息有12表示原子序数，Mg表示元素符号，镁表示元素名称，24.31表示相对原子质量。

6．在下列元素中，不属于主族元素的是(

) A．铁

B．铍

C．砷

D．碘

解析：选A。A项，铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，不属于主族元素；B项，铍为第ⅡA族元素；C项，砷为第ⅤA族元素；D项，碘为第ⅦA族元素。

7．由长周期元素和短周期元素共同构成的族是(

) ①0族

②主族

③副族

④第Ⅷ族

A．①②

C．②③

B．①③

D．③④

解析：选A。因为副族和第Ⅷ族均在第四周期及以下，所以只有0族和主族由长周期和短周期共同构成。

8．(2018·成都实验中学考试)无机化学命名委员会在1989年作出决定：把周期表原先的主、副族号取消，由左到右按原顺序编为18列，如碱金属为第1列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法正确的是(

) A．第3列元素种类最多，第14列的化合物种类最多

B．每一列都有非金属元素

C．第8列中最常见的某元素只能形成一种氧化物

D．只有第2列元素的原子最外层有2个电子

答案：A 9．(2018·海口高一检测)元素周期表是一座开放的“元素大厦”，“元素大厦”尚未客满。若发现119号元素，请在“元素大厦”中安排好它的“房间”(

) A．第七周期0族

B．第八周期第ⅠA族

C．第六周期第ⅡA族

D．第七周期第ⅦA族

解析：选B。根据0族元素定位法，第七周期0族元素的原子序数为118，所以119号元素应为第八周期第ⅠA 族。

10．X、Y、Z是短周期的三种元素，它们在周期表中的位置如表所示：

Z 请回答：

(1)X元素的名称是________。

(2)Y元素的原子序数是________，它所在的周期数是________。

(3)Z在元素周期表中的位置是__________________________________________。

Y

X

解析：短周期为一至三周期，故X为第一周期0族的氦元素，Y为第二周期第ⅦA族的氟元素，Z为第三周期第ⅥA族的硫元素。

答案：(1)氦

(2)9

二

(3)第三周期第ⅥA族

11．(2018·无锡高一检测)元素周期表是学习和研究化学的重要工具。下列是元素周期表的部分信息：

(1)地壳中含量最多的金属元素的原子序数是____________。

(2)分析上表规律，可推知，表中X的元素符号为_______。

(3)Ca在元素周期表中的位置为___________________。

(4)写出一个由原子序数1、7、17三种元素组成的化合物的化学式：_____________。

解析：(1)地壳中含量最多的金属元素是Al，其原子序数为13。

(2)由元素周期表中规律可推知X应为第16号元素S。

(3)Ca位于元素周期表中第四周期第ⅡA族。

(4)H、N、Cl三种元素组成的常见化合物为NH4Cl。

答案：(1)13

(2)S

(3)第四周期第ⅡA族

(4)NH4Cl [能力提升] 12．如图所示为元素周期表中的一部分，表中数字是原子序数，其中X原子序数为35的是(

)

解析：选A。X的原子序数为35，为Br元素，位于周期表中第四周期第ⅦA族。16号元素与同一主族下一周期元素原子序数相差18，X左边为第34号元素，X的原子序数为35，故A正确；26号、28号元素分别为Fe、Ni，处于第四周期，则X在第五周期，不符合题意，故B错误；74号、76号元素分别为W、Os，处于第六周期，则X在第五周期，故C错误；18号、54号元素分别为Ar、Xe，则X位于第四周期0族，故D错误。

13．原子序数为x的元素E在元素周期表中位于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＋14 解析：选B。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；同族相邻的两元素之间的原子序数相差2(本题不可能，因B不是第一周期元素)、8、18、32，所以同族的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，B项不正确。

14.有A、B、C、D、E五种短周期元素，已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，在周期表中的位置如图所示。E的单质可与酸反应，1 mol E 单质与足量酸作用，在标准状况下能产生33.6 L H2；E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同。

请回答下列问题：

(1)写出五种元素的名称：A__________，B_________，C________，D________，E________。

(2)B单质在D单质中燃烧，反应现象是____________________，生成物的化学式为________。

(3)A与E形成的化合物的化学式是________，它的性质决定了它在物质的分类中应属于________。

(4)向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至再无明显现象发生时，观察到的现象是_________________________________，有关反应的离子方程式为_________________。

解析：已知A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，根据在周期表中的位置可设C的原子序数为x，则A的原子序数为x－8、B的原子序数为x－1、D的原子序数为x＋1，可得x＋(x＋1)＋(x－1)＋(x－8)＝56，x＝16，即C是硫元素，进而可推出A是氧元素、B是磷元素，D是氯元素。由题意知E是铝元素。

答案：(1)氧

磷

硫

氯

铝

(2)产生白烟

PCl3、PCl5

(3)Al2O3

两性氧化物

(4)先有白色胶状沉淀产生并逐渐增多，随着烧碱溶液的继续加入又逐渐溶解，最终变为澄清

Al3＋3OH===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O ＋－－－