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第一节元素周期表一、元素周期表1.第一张元素周期表1869年由俄国化学家________初步绘制完成。2.编制原则(1)按________递增顺序从左到右排列，把________相同的元素排成一横行。(2)把不同横行中____________相等的元素，按________递增的顺序从上到下排成一纵行。3.元素周期表的结构元素周期表的结构位置与结构的关系周期周期序数元素的种数周期序数＝______周期第一周期第二周期第三周期__周期第四周期第五周期第六周期第七周期不完全周期，最多容纳____种族主族(A)共__个。(ⅠA族～ⅦA族)由________元素和______元素共同构成的族最外层电子数＝价电子数＝________零族______元素现在有____种最外层电子数均为____个(____为2个除外)副族(B)共__个。(ⅠB族～ⅦB族)只由________元素构成的族最外层电子数一般不等于族序数(第ⅠB族、ⅡB族除外)第Ⅷ族第__________共3个纵行4.元素周期表中的元素分区(1)请在下面的虚线框中用实线画出周期表的轮廓，并画出金属与非金属的分界线。(2)镧系和锕系镧系位于第六周期________族，共______种元素；锕系位于第______周期________族，共________种元素。(3)过渡元素第3～12共____个纵行的元素，包括____个副族和______族，全部是______元素，原子最外层电子数不超过2个(Pd除外)。一、1.门捷列夫2．(1)原子序数电子层数(2)最外层电子数电子层数3.短288长18183232原子核外电子层数7长周期短周期主族序数稀有气体68He7长周期8、9、104.(1)略(2)ⅢB15七ⅢB15(3)107Ⅷ金属答案：二、同主族元素的性质与原子结构1.碱金属元素原子序数元素符号最外层电子数电子层数原子半径最高化合价金属性非金属性31↓逐渐____＋1↓逐渐____↓逐渐____111937552.卤族元素原子序数元素符号最外层电子数电子层数原子半径最高化合价最低化合价金属性非金属性92↓逐渐____↓逐渐____↓逐渐____173都是＋7354535由以上可得：元素的性质取决于原子核外电子的排布，特别是__________。同主族元素的原子__________相同，因此化学性质________；随电子层数依次增多，原子半径逐渐________，原子核对外围电子的吸引力逐渐________，失电子能力逐渐______，得电子能力逐渐________，所以，元素金属性逐渐________，元素非金属性逐渐________。二、1.Li2Na3K4Rb5Cs6增大增强减弱2.FClBrI7增大－1增强减弱最外层电子数最外层电子数相似增大减弱增强减弱增强减弱答案：同种元素可以有若干种不同的原子(即核素)。至今已发现了112种元素，但发现的核素远多于112种。答案：三、核素1.原子的结构和三种微粒间的关系AZX的含义：代表一个________为A、质子数为____的X原子。质量数(A)＝________＋________2.核素、同位素、元素(1)核素：具有一定数目________和一定数目________的一种原子。如氢元素有三种核素，符号分别为______________________________。(2)同位素：________相同而________不同的同一元素的不同________互称同位素(即同一元素的不同________互称同位素)。16O、17O、18O是氧元素的三种核素，互为同位素。(3)元素：具有相同________的同一类________的总称。三、1.原子核ZA－Z核外电子质量数Z质子数(Z)中子数(N)2.(1)质子中子1H(H)、2H(D)、3H(T)(2)质子数中子数原子核素(3)质子数原子答案：元素的相对原子质量是该元素各同位素相对原子质量的平均值，即元素周期表中的相对原子质量；原子的相对原子质量等于该原子的质量与12C原子质量的1/12的比值；原子的相对原子质量的近似整数值等于质量数。答案：元素周期表【例1】国际组织无机化学命名委员会将长式周期表原先的主副族族号取消，由左向右编为18列，如碱金属为第1列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法不正确的是()A.只有第2列元素的原子最外层有2个电子B.第14列元素形成化合物种类最多C.第3列元素种类最多D.第16、17列元素并不都是非金属元素【自主解答】A解析：本题考查元素周期表的结构，长式周期表原先的主副族族号取消，第2列即为原先的ⅡA族，最外层电子数为2，但最外层电子数为2的不一定只在这一族，如He最外层为2个电子或某些过渡元素最外层也可能为2个，A项错误；第14列为原先的ⅣA族，碳元素是形成化合物种类最多的元素，所以B正确；第三列为原先的ⅢB族，在第六、七周期分别出现了镧系和锕系所以元素种类最多，C项正确；第16、17列分别对应ⅥA、ⅦA族，并非全部为非金属元素，D项正确。1.元素在周期表中位置的确定(1)根据原子结构与元素周期表关系的确定对于主族元素，①周期序数＝核外电子层数②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－︱最低负价︱③核内质子数＝原子序数＝核外电子数＝核电荷数(2)根据原子序数确定掌握元素周期表的结构中各族的排列顺序，记住各周期元素数目，可以快速确定惰性气体的原子序数。进而可以推断任意一种元素在周期表中的位置。可遵循“比大小，定周期；比差值，定族数”的原则。2.元素原子序数的确定(1)奇偶关系元素周期表中，原子序数为奇(或偶)数的元素，该元素所在族序数、所在纵行序数的主要化合价(N除外)一般地也为奇(或偶)数。(2)利用同周期元素的原子序数差①同周期中直接相邻元素的原子序数相差1。②同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数差第二、三周期元素，原子序数差为1；第四、五周期元素，原子序数差为11(因为增加了10种过渡元素)；第六、七周期元素，原子序数差为25(因为增加了15种镧系或锕系元素)。同理可推得ⅠA族与ⅢA族元素的原子序数差。(3)利用同主族、邻周期元素的原子序数差①位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA、ⅡA族，同主族、邻周期元素的原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数。②位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA～ⅦA族，同主族、邻周期元素的原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。【知识关联】元素周期表与元素周期律、元素化合物知识联系。1.下列有关元素周期表的说法不正确的是()A.同一主族相邻周期元素的原子序数的差不可能为10B.长周期第ⅡB族与第ⅢB族元素的原子序数差值一定是1C.催化剂一般在过渡元素中寻找D.过渡元素全部是金属元素B解析：解答本题必须熟练掌握元素周期表的结构。同一主族相邻周期的两种元素的原子序数之差为2、8、8、18、18、32这几个数，A项正确。在元素周期表中，第ⅡB族与第ⅢB族不相邻，元素的原子序数差值不可能是1。答案：元素的性质与原子结构的关系【例2】(2009高考·海南卷，10)门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X性质的描述中错误的是()A.X单质不易与水反应B.XO2可被碳或氢还原为XC.XCl4的沸点比SiCl4的高D.XH4的稳定性比SiH4的高【自主解答】D解析：根据同主族元素性质与原子结构的关系，同主族元素随着电子层数的递增，非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱。故D选项有明显错误。其他选项可由硅的性质进行类推。1.第ⅠA族不等于碱金属，氢元素不属于碱金属；2.Li在氧气中燃烧只生成Li2O；3.氟元素没有正化合价，故没有含氧酸。【知识关联】同主族元素性质的相似性和递变性与钠、氯元素的单质及其化合物的性质联系。2.(2009高考·山东卷，11)元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是()A.同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C.短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构D.同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同B解析：处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错误；主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B正确；H＋、Li＋的最外层电子数分别是0、2,C项错误；同一主族的元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质不完全相同而是相似，D错误。答案：原子结构、元素、核素、同位素【例3】(2009高考·广东卷，1)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素14462Sm与15062Sm的说法正确的是()A.14462Sm与15062Sm互为同位素B.14462Sm与15062Sm的质量数相同C.14462Sm与15062Sm是同一种核素D.14462Sm与15062Sm的核外电子数和中子数均为62【自主解答】A解析：解答本题必须明确元素、核素、同位素的区别与联系，理解原子结构以及质量数与质子数、中子数的数量关系。由稀土元素14462Sm、15062Sm可知，二者为Sm元素的两种核素。核内质子数＝原子序数＝核外电子数＝核电荷数＝62。14462Sm的质量数为144，中子数为82；15062Sm的质量数为150，中子数为88；故二者互为同位素。1.原子结构及粒子间的关系(1)原子结构(2)粒子间的关系①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)②中性原子：质子数＝核电荷数＝核外电子数③阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数④阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数2.元素、核素、同位素的关系(图示)【知识关联】原子结构与分子结构、离子结构及其简单计算联系。3.(2011·江西吉安一中高三期中)在2010年4月召开的首届世界核安全峰会上，胡锦涛总书记倡导各成员国未来应安全、合理地开发利用核能。23592U是核反应堆的重要原料，下列说法中正确的是()A.23592U的中子数为235B.23592U和23892U是同一种核素C.23592U处在第六周期D.合理利用核能符合“低碳经济”要求D解析：23592U的中子数为235－92＝143，A错；23592U和23892U互称为同位素，是两种不同的核素，B错；23592U位于第七周期，第ⅢB族，属于锕系元素，C错。答案：1.下列关于元素周期表的说法错误的是()A.元素周期表是按元素原子序数大小排列而成的B.元素原子的最外层电子数等于其所在族的族序数C.元素原子的电子层数一般等于其所在周期的周期序数D.元素周期表是元素周期律的具体表现形式2.在周期表中，第三、四、五、六周期元素的数目分别是()A.8、18、32、32B.8、18、18、32C.8、18、18、18D.8、8、18、181.B解析：本题主要考查元素周期表的编制原则。“元素原子的最外层电子数等于其所在族的族序数”适用于主族元素，对于其他族不一定正确。2.B解析：解题关键是根据元素周期表的结构准确记忆各周期元素的数目。答案：3.(2010·山东潍坊期末)在陆地生态系统研究中，2H、13C、15N、18O、34S等常用做环境分析的指示原子。下列说法中正确的是()A.32S与33S的中子数不等，属于两种不同的核素B.13C和15N原子核内的质子数相差2C.1H216O和2H218O分别与金属钠反应，所得气体的化学性质不同D.2H＋的酸性比1H＋的酸性更强4.关于卤素(用X表示)的下列叙述中正确的为()A.卤素单质与水反应的通式为X2＋H2OHX＋HXOB.HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增大而增强C.卤素单质的颜色随相对分子质量增大的顺序不断加深D.X－的还原性随卤素的核电荷数增大而增强，核电荷数小的卤素单质可将核电荷数大的卤素从它的盐溶液里置换出来