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第2节元素周期律和元素周期表[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，建构元素周期律。2.知道元素周期表的结构。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：对教材“元素周期律初探”表中的各项内容进行比较、分析，寻找其中规律。(1)写出下列元素的原子序数。H:________；C：________；N：________；O：________；F：________；Ne：________；P：________；S：________。提示：16789101516(2)以元素的原子序数为横坐标、原子的最外层电子数为纵坐标，绘出柱状图。提示：(3)以元素的原子序数为横坐标、元素的原子半径为纵坐标，绘出折线图。提示：(4)以元素的原子序数为横坐标、元素的最高化合价和最低化合价为纵坐标，绘出柱状图。提示：(5)元素周期律：元素的性质随着元素的递增呈周期性变化，元素性质的周期性变化是元素__________________周期性变化的必然结果。原子序数原子核外电子排布[落实新知能]元素的主要化合价与最外层电子数的关系(1)主族元素最高正化合价＝最外层电子数(O、F除外)最低负化合价＝最外层电子数－8|最高正化合价|＋|最低负化合价|＝8(2)常见元素化合价的特点①H元素：＋1、－1、0价，如H2O、NaH、H2。②F元素：－1、0价，如NaF、F2。③O元素常见有－2、－1、0价，如CaO、Na2O2、O2，氧无最高正价。④金属元素只有正价。⑤非金属元素既有正价又有负价(F除外)。[演练新学考]1．元素的以下变化随着原子序数的递增不呈现周期性变化的是()A．化合价B．原子半径C．原子的最外层电子排布D．相对原子质量解析：元素的相对原子质量随着原子序数的递增呈增大的趋势，不呈现周期性变化。答案：D2．(2019·威海期中)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．元素原子量依次递增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解析：元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子最外层电子排布呈周期性变化。答案：C3．A元素的最高正价和最低负价绝对值之差为6，A与B形成的化合物在水溶液中电离出电子层结构相同的离子，则A和B形成的化合物可能是()A．CaCl2B.Na2SC．MgCl2D．NaF解析：由A元素的最高正价和最低负价绝对值之差为6可推得A的最高正化合价为＋7价，A为Cl、Br、I等元素，又因A、B离子具有相同的电子层结构，仅有A项符合题意。答案：A4．下列递变情况中，正确的是()A．Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次减少B．Si、P、S元素的最高正价依次降低C．C、N、O的原子半径依次增大D．Li、Na、K的核外电子层数依次增加解析：A项，Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次增多；B项，Si＋4、P＋5、S＋6元素的最高正价依次升高；C项，原子半径：CNO。答案：D[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：(一)元素周期表与元素信息(二)元素周期表的结构1．周期(1)分类短周期：第周期；长周期：第周期。(2)元素特点1、2、34、5、6、7分析第2、3周期元素及其原子结构示意图，完成下列问题：①周期的序数就是该周期元素原子具有的；②同一周期元素原子具有相同的；③除第1周期外，每周期元素都是从原子最外层电子数为___的元素开始，逐渐过渡到原子最外层电子数为的元素，最后以原子最外层电子数为的元素结束。电子层数电子层数1782．族(1)分类及表示主族：由元素和元素共同组成，符号，序数用罗马数字表示，如等。副族：仅由元素共同组成，符号，序数用罗马数字表示，如等。Ⅷ族：第三个纵列合称为Ⅷ族。0族：第纵列，由元素组成。A短周期长周期ⅠA、ⅡA、ⅢA长周期BⅠB、ⅡB、ⅢB8、9、1018稀有气体(2)元素特点分析ⅠA族元素及其原子结构示意图，完成下列问题：①同一主族的元素的原子相同，且与________相同；②同一主族的元素原子的电子层数从上而下。最外层电子数族序数递增(三)元素周期表中的部分重要元素和焰色反应1．碱土金属元素——ⅡA族元素(1)碱土金属元素元素名称铍镁钙锶钡镭元素符号_______________________原子结构电子层数__________________最外层电子数均是____个焰色试验－－砖红洋红黄绿－存在形态都是_______物理性质单质都呈_____色，而且具有良好的导电性化学性质单质呈强_______，易失去最外层上的两个电子用途钙、锶、钡的化合物可用于制造焰火BeMgCaSrBaRa2345672化合态银白还原性(2)焰色试验多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色，如钠：色，钾：色。根据焰色试验可以判断某种元素的存在。2．过渡元素(1)过渡元素元素周期表中的第列元素称为过渡元素，包括所有副族和Ⅷ族元素；过渡元素包括大部分金属元素；镧系元素和锕系元素在元素周期表中各占一格，分别包含种元素。黄浅紫3～1215(2)过渡元素单质的主要性质大部分单质坚硬、有光泽，等单质具有独特的色泽；所有单质都是电的；多数单质性质稳定，与空气和水反应缓慢或根本不能反应。金、铜良导体3．氮族元素——ⅤA族元素元素名称_______________________元素符号_____________________原子结构电子层数_______________7最外层电子数均是____个元素类别非金属非金属非金属，表现出一些金属的性质金属金属金属(人工合成的放射性元素)氮磷砷锑铋镆NPAsSbBiMc234565[落实新知能]元素周期表的结构(1)周期(7个横行，7个周期)短周期长周期序号1234567元素种数288181832320族元素原子序数21018365486118与原子结构的关系周期的序数就是该周期元素原子具有的电子层数；同一周期元素原子具有相同的电子层数(2)族(18个纵行，16个族)主族列121314151617族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA与原子结构的关系同一主族的元素的原子最外层电子数相同，且与族序数相同；同一主族的元素原子的电子层数从上而下递增副族列345671112族ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡBⅧ族第8、9、10，共3个纵行0族第18纵行[演练新学考]1．(2019·浙江学业水平考试)冰毒有剧毒，人体摄入后将严重损害心脏、大脑组织甚至导致死亡，严禁吸食。它的分子式为C10H11N，其中的氮元素在周期表中处于()A．ⅡA族B．ⅢA族C．ⅣA族C．ⅤA族解析：氮元素为7号元素，为第2周期ⅤA族元素。答案：D2．下列关于ⅡA族元素的说法中，不正确的是()A．元素的主要化合价都是＋2价B．元素的单质都呈亮白色C．有的元素的单质可在自然界中稳定存在D．其中包括被誉为“国防金属”的元素解析：ⅡA族元素的原子最外层都有2个电子，这2个电子容易失去，因此ⅡA族元素的主要化合价都是＋2价，A正确；ⅡA族元素都是金属元素，都呈亮白色，B正确；ⅡA族元素原子的失电子能力较强，单质的性质活泼，在自然界中都以化合态存在，C错误；镁的合金大量用于制造飞机、导弹等的材料，因此被誉为“国防金属”，镁元素位于元素周期表的第3周期ⅡA族，D正确。答案：C3．(2019·德州高一期中)有关元素周期表的说法中错误的是()A．元素周期表中第16个纵行表示为ⅥA族B．ⅦA族元素也称为卤族元素C．元素周期表中，Ⅷ族包括第8、9、10纵行D．0族元素的原子最外层电子数为8，元素化合价为0解析：A项，根据元素周期图表可知，元素周期表中第16个纵行为ⅥA族，正确；B项，ⅦA族元素有F、Cl、Br、I、At、Ts，也称为卤族元素，正确；C项，根据元素周期图表可知，元素周期表中，Ⅷ族包括第8、9、10三个纵行，正确；D项，0族元素中的He元素的原子最外层电子只有2个，错误。答案：D4．结合下图所示元素周期表，回答下列问题：(1)表中所列元素，属于短周期元素的有_______(填字母，下同)，属于主族元素的有_____________；g元素位于第_______周期_______族，i元素位于______周期________族。(2)f元素位于第________周期________族，请按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。解析：(1)元素周期表共有7个横行，也就是7个周期，其中1、2、3周期称为短周期，4、5、6、7称为长周期；元素周期表共有18个纵行，16个族，从左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA和0族。(2)f元素位于第3行，第16列，则为第3周期ⅥA族的硫元素，原子序数为16，相对原子质量为32。答案：(1)abcdefgabcdef304ⅡB(2)3ⅥA[难度增一点]微粒半径大小的比较[典例1]下列微粒半径大小比较正确的是()A．Na＋Mg2＋Al3＋O2－B．S2－Cl－Na＋Al3＋C．NaMgAlSD．CsRbKNa[解析]A项，电子层数相同，核电荷数越大离子半径越小：Al3＋Mg2＋Na＋O2－；C项，电子层数相同，核电荷数越大原子半径越小：NaMgAlS；D项，最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大：CsRbKNa。[答案]B[知能深一点]1．电子层数相同时最外层电子数越多，原子半径越小。如r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。2．最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大。如r(I)r(Br)r(Cl)r(F)。3．同种元素的微粒半径比较，核外电子数越多，微粒半径越大。(1)阳离子半径小于相应原子半径。如r(Na＋)r(Na)。(2)阴离子半径大于相应原子半径。如r(Cl－)r(Cl)。(3)不同价态的离子，价态越高，离子半径越小。如r(Fe2＋)r(Fe3＋)。4．电子层结构相同的不同粒子，核电荷数越大，半径越小。如r(O2－)r(F－)r(Na＋)r(Mg2＋)r(Al3＋)。[选考难一点]1．关于H＋、H、H－的半径由大到小的顺序是()A．H＋、H、H－B．H、H＋、H－C．H－、H、H＋D．H－、H＋、H解析：核电荷数相同的粒子，核外电子数越多半径越大。答案：C2．下列离子中半径最大的是()A．Na＋B.Mg2＋C．O2－D．F－解析：选项中的离子都具有相同的电子层结构，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小。答案：C3．(2019·孝感期中)短周期M、N两种元素对应的简单离子分别为mMa＋、nNb－，若离子的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是()A．原子半径：MNB.离子半径：MNC．原子序数：MND．主族序数：MN解析：短周期M、N两种元素对应的简单离子分别为mMa＋、nNb－，若离子的核外电子排布相同，则M、N在周期表中的相对位置是。A项，M原子电子层数比N原子多1层，所以原子半径：MN，错误；B项，mMa＋、nNb－的核外电子排布相同，M的质子数大于N，所以离子半径：mMa＋nNb－，正确；C项，根据M、N在周期表中的相对位置，原子序数：MN，正确；D项，M的简单离子是阳离子、N的简单离子是阴离子，所以主族序数：MN，正确。答案：A原子序数与元素在周期表中的位置的推导[难度增一点][典例2]已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示，且X的原子序数为a。下列说法不正确的是()A．Y、Z的原子序数之和可能为2aB．Y的原子序数可能是a－17C．Z的原子序数可能是a＋31D．X、Y、Z一定都是短周期元素[解析]X、Y、Z三种元素在元素周期表中的具体位置是不确定的。若三种元素分别位于第1、2、3周期，则Y的原子序数为a－8＋1＝a－7，Z的原子序数为a＋8－1＝a＋7，则Y、Z的原子序数之和为2a；若三种元素分别位于第2、3、4周期，则Y的