高中化学新教材《元素周期表》导学案+课后练习题.docx
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高中化学新教材《元素周期表》导学案+课后练习题
第二课时 元素周期表
[明确学习目标] 1.了解元素周期表的发展历程。
2.了解元素周期表的结构及周期、族等概念。
3.能描述元素在周期表中的位置。
学生自主学习
元素周期表的诞生和发展
1．元素周期表的发展历程
（1）诞生：
1869年，俄国化学家
门捷列夫将元素按照
相对原子质量由小到大的顺序排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行，制出了第一张元素周期表。
（2）演变：
为未知元素留下的空位先后被填满。
（3）现行：
元素的排序依据由相对原子质量改为原子的
核电荷数。
2．原子序数
按照元素
在周期表中的顺序给元素编号。
原子序数＝
核电荷数＝
质子数＝
核外电子数。
元素周期表的结构
1．编排原则
横行：
把
电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列形成
周期。
纵行：
把
最外层电子数相同的元素，按原子序数递增的顺序自上而下排列形成
族。
2．元素周期表的结构
（1）周期
①数目：
元素周期表有
7个横行，故有
7个周期。
②分类
③周期的序数即为该周期元素具有的
电子层数。
每一周期中元素的
电子层数相同，从左到右原子序数
递增。
（2）族
①数目：
元素周期表中有
18个纵行，
16个族。
②分类
③常见族的别称
1．最外层电子数是2的元素一定为第ⅡA族的元素吗？
提示：
不一定，可能是第ⅡA族元素，可能是稀有气体元素He，也可能为副族或第Ⅷ族元素。
2．元素周期表中同主族某相邻两元素的原子序数相差是多少？
提示：
2或8或18或32。
3．元素种类最多的族是第Ⅷ族吗？
提示：
不是，是第ⅢB族，共32种元素。
4．主族元素是由长周期和短周期元素共同构成的族，所以由长周期和短周期元素共同构成的族一定是主族元素，对吗？
提示：
不对，由长周期和短周期元素共同构成的族是主族和零族。
课堂互动探究
知识点一 元素周期表的结构
1．周期（每一横行）
2．族（每一纵行）
1 下列叙述正确的是（ ）
A．每个周期均从金属元素开始，以非金属元素结束
B．除第一周期外，其他周期均有18种元素
C．副族元素中没有非金属元素
D．碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
[批注点拨]
[解析] 第一周期没有金属元素，A错误；第二、三周期均有8种元素，第六、七周期有32种元素，B错误；副族元素都是金属元素，C正确；碱金属元素是指ⅠA族中除氢以外的所有元素，D错误。
[答案] C
[练1] 下列关于现行的元素周期表的说法正确的是（ ）
A．短周期是指第一、二周期
B．第ⅠA族的元素全部是金属元素
C．元素周期表有8个副族
D．元素周期表有18个纵行
答案 D
解析 短周期包括第一、二、三周期，故A错误；第ⅠA族中有非金属元素氢元素，故B错误；元素周期表中有7个副族，故C错误；元素周期表有18个纵行、16个族，故D正确。
[练2] 下列有关元素周期表中“族”的说法正确的是（ ）
A．元素周期表中共有七个主族、八个副族、一个0族
B．同一主族元素原子最外层的电子数目不一定相同
C．同一主族元素的化学性质相同
D．族序数后标注A的元素是主族元素
答案 D
解析 元素周期表中还有第Ⅷ族，元素周期表包含的是七个副族，A错误；同一主族元素原子最外层的电子数目均相同，B错误；同一主族元素的化学性质相似而不是相同，C错误。
方法规律
（1）第ⅠA族除H元素外才叫碱金属元素。
（2）元素周期表中第8、9、10三纵行称为第Ⅷ族，它与副族共同构成过渡元素，又称为过渡金属。
知识点二 元素周期表在元素推断中的应用
1．元素的位置与原子结构的互相推断
本方法常用于确定原子序数≤20的元素。
（1）应用关系
等式一：
周期序数＝电子层数
等式二：
主族族序数＝最外层电子数
等式三：
原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数
（2）实例
①X元素是第三周期第ⅠA族元素，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，即为钠元素。
②Y元素的原子序数是16，则该元素的原子结构示意图是
，其在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。
2．利用“阴上阳下”推断原子序数的关系
具有相同电子层结构的离子，如aX（n＋1）＋、bYn＋、cZ（n＋1）－、
dMn－的电子层结构相同，在周期表中位置关系为
…
cZ
dM
bY
aX
…
则它们的原子序数关系为a>b>d>c。
3．根据原子序数确定元素在周期表中位置的方法——0族定位法
（1）0族元素的周期序数和原子序数
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Uuo
周期序数
一
二
三
四
五
六
七
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
（2）方法
①比大小定周期：
比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小，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。
②求差值定族数
a．若某元素的原子序数比相邻近的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。
b．若某元素的原子序数比相邻近的0族元素少1～5时，则该元素应处在0族元素所在周期的第ⅦA～第ⅢA族。
2 下列各表为元素周期表中的一部分，表中数字为原子序数，其中M为37的是（ ）
[批注点拨]
[解析] 利用同族相邻元素原子序数之差的知识分析，A、B两项中的元素都位于过渡元素左边。
A项，M＝19＋18＋1＝38。
B项，M＝20－1＋18＝37。
C项，元素M属于过渡元素，位于第五周期，因此M＝26＋1＋18＝45。
D项，元素都位于过渡元素右边，因此M＝17＋18＋1＝36。
[答案] B
[练3] 原子序数为31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
答案 B
解析 与31号元素相邻的稀有气体原子序数为36，因31比36少5，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5个格，即第四周期第ⅢA族。
[练4] A、B两种元素，A的原子序数为a，如果A和B同在第ⅣA族，当B的周期数大于A的周期数时，B的原子序数不可能为（ ）
A．a＋2B．a＋8C．a＋26D．a＋18
答案 A
解析 元素A、B同在第ⅣA族，A的原子序数为a，B的周期数大于A的周期数时，A、B原子序数之差恰好为A、B相差周期的元素种类数之和，则B的原子序数可能为a＋8、a＋8＋18、a＋18、a＋8＋18＋18、a＋18＋18等，不可能为a＋2。
方法规律 元素周期表中原子序数特点
（1）同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差
（2）同主族相邻两元素原子序数差
①若为ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数差等于上周期元素所在周期的元素种类数；
②若为ⅢA族至0族元素，则原子序数差等于下周期元素所在周期的元素种类数。
本课归纳总结
1.元素周期表中的数量关系
（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＝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；纵看共有十八列，七主、七副、Ⅷ和零；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。
学习效果检测
1．门捷列夫制出的元素周期表在化学发展过程中具有划时代的意义，下列有关门捷列夫制出的元素周期表的说法正确的是（ ）
A．按原子序数由小到大的顺序排列，并将化学性质相似的元素放在一横行中
B．按相对原子质量由小到大的顺序排列，并将化学性质相似的元素放在一横行中
C．按相对原子质量由小到大的顺序排列，并将化学性质相似的元素放在一纵行中
D．按相对原子质量由小到大的顺序排列，并将性质相似的元素放在一纵行中
答案 C
解析 门捷列夫是以相对原子质量的大小为依据编制元素周期表的，其中化学性质相似的元素排成一纵行，C正确。
2．在元素周期表中，第一、二、三、四周期元素的数目分别是（ ）
A．2、8、8、18B．2、8、18、18
C．2、18、18、18D．2、8、18、32
答案 A
解析 第一周期有2种元素，第二、三周期分别有8种元素，第四周期有18种元素。
3．元素周期表是学习化学的重要工具，如图是元素周期表中的一格，从该图中，我们获取的相关信息中错误的是（ ）
A．该元素的名称是钠
B．该元素的原子序数为11
C．该元素在地壳中的含量为22.99%
D．该元素的元素符号为Na
答案 C
解析 据图可知，该元素的名称是钠，其元素符号为Na，原子序数为11，相对原子质量为22.99，故选C。
4．甲、乙是周期表中同主族相邻元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是（ ）
A．x＋2B．x＋4
C．x＋8D．x＋18
答案 B
解析 同一主族相邻两元素的原子序数可以相差2（H和Li）、8（如O和S）、18（如Cl和Br），但不能相差4。
5.
是一种人工合成的放射性化学元素，它的元素符号是Lv，原子序数是116。
试判断
元素应位于周期表中的（ ）
A．第六周期，第ⅣA族B．第七周期，第ⅥA族
C．第七周期，第ⅦA族D．第八周期，第ⅥA族
答案 B
解析 第七周期0族元素的原子序数为118，则116号元素位于从0族开始向左移两纵行，故应为第七周期第ⅥA族元素。
6．下列各项表述中正确的一组是（ ）
选项
A
B
C
D
原子序数
7
9
12
16
元素符号
N
F
Al
S
周期
二
三
三
三
族
ⅣA
ⅦA
ⅡA
ⅥA
答案 D
解析 7号元素为N，位于第二周期第ⅤA族，A项错误；9号元素为F，位于第二周期第ⅦA族，B项错误；12号元素为Mg，位于第三周期第ⅡA族，C项错误。
7．结合元素周期表回答下列问题：
（1）表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。
（2）表中所列元素，属于短周期元素的有________种，属于主族元素的有________种；g元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期第________族。
（3）元素f是第________周期第________族元素，请在下边方框中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。
答案
（1）
（2）7 6 三 0 四 ⅡB
（3）三 ⅥA
解析
（1）根据元素周期表的结构知：
第一周期有2种元素，第二、三周期有8种元素，分布于第1、2、13～18列，第四、五、六、七周期为长周期，包括1～18列，由此可画出周期表的边界。
（2）画出周期表的边界，对照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。
（3）第三周期第ⅥA族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。
课时作业
A篇·知识对点训练
知识点1 元素周期表的结构
1.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列而成的
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
答案 B
解析 元素周期表是按照元素原子的核电荷数大小排列而成的，A错误；元素周期表共有7个周期16个族，B正确；第ⅠA族中氢元素不是金属元素，C错误；最外层电子数相同的元素不一定都在同一族，如最外层电子数为2，它有可能位于ⅡA族，有可能位于0族也有可能位于副族，D错误。
2.如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为（n＋1）的元素位于（ ）
A.第ⅢA族或第ⅢB族B．第ⅣA族
C.第ⅠB族D．第ⅠA族
答案 A
解析 在元素周期表中，第二、三周期中第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数相差1，在第四、五、六、七周期中，第ⅡA族与第ⅢB族相邻，故原子序数为（n＋1）的元素位于第ⅢA族或第ⅢB族，A正确。
3.将元素周期表原先的主、副族的族号取消，从左往右改为18列，碱金属元素和氢元素为第1列，稀有气体元素为第18列，按这个规定，下列说法不正确的是（ ）
A.不只是第2列元素的原子最外层有2个电子
B.第3～12列元素全为金属元素
C.第3列元素种类最多
D.第15、16、17列元素都是非金属元素
答案 D
解析 He、部分副族元素和部分第Ⅷ族元素的原子最外层有2个电子，A正确；第3～12列元素全为副族和第Ⅷ族元素，均是金属元素，B正确；第3列中含有镧系元素和锕系元素，元素种类最多，C正确；第15、16、17列元素不都是非金属元素，例如锑是金属元素，D错误。
4.据短周期元素的信息回答问题。
（1）写出A、B的元素符号________、________，C、D元素的名称________、________。
（2）写出B、C单质在加热时的反应方程式____________________________________。
（3）从原子结构的角度分析A与B的____________相同，C与D的________相同。
答案
（1）S O 钠 铝
（2）2Na＋O2
Na2O2
（3）最外层电子数 电子层数
解析 短周期是一、二、三周期（前18号元素），据“周期序数＝电子层数，主族族序数＝最外层电子数”“原子序数＝核电荷数＝核外电子数”可推出A是硫，B是氧，C是钠，D3＋与Ne电子数相同，即D是13号元素铝。
钠与氧气在加热时的反应为2Na＋O2
Na2O2。
从原子结构的角度分析硫与氧的最外层电子数相同，钠与铝的电子层数相同。
知识点2 元素在周期表中位置的推断
5.已知某短周期元素原子的第三电子层上排布有5个电子，则该元素在周期表中的位置是（ ）
A.第二周期第ⅣA族B．第二周期第ⅤA族
C.第三周期第ⅣA族D．第三周期第ⅤA族
答案 D
解析 短周期主族元素在周期表中的周期数等于电子层数，主族序数等于最外层电子数，某元素原子的第三电子层上有5个电子，说明第三层为最外层，最外层电子数为5，则该元素位于元素周期表中的第三周期第ⅤA族，D正确。
6.下列说法正确的是（ ）
A.相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差都相同
B.同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数之差都相同
C.第一周期、0族的元素都是非金属元素
D.第115号元素位于第七周期第ⅣA族
答案 C
解析 相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差可能为2、8、18、32，A错误；同周期第ⅡA、第ⅢA族原子序数之差可能为1、11、25，B错误；115号元素与第七周期0族元素的118号接近，因115比118少3，故115号应位于第七周期第ⅤA族，D错误。
7.X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X、Y、Z是（ ）
A.Mg、Al、SiB．Li、Be、Mg
C.N、O、SD．P、S、O
答案 C
解析 X、Y、Z在周期表中的相对位置有以下4种情况：
设X、Y、Z的原子序数为x、y、z，如为①，则x＝y－1，z＝y＋8，则x＋y＋z＝y－1＋y＋y＋8＝3y＋7＝31，得y＝8，则x＝7，z＝16，所以选项C符合。
如为②，同理可得y－1＋y＋y－8＝31，y＝
不合理。
如为③，同理可得y＝
不合理。
如为④，解得y＝
不合理。
验证C中最外层电子数之和为17，所以正确。
8.原子序数为83的元素位于：
①第五周期；②第六周期；③ⅣA族；④ⅤA族；⑤ⅡB族，其中正确的组合是（ ）
A.①④B．②③C．②④D．①⑤
答案 C
解析 与83号元素最接近的0族元素为86号元素Rn，则83号元素在元素周期表中的位置应为Rn左边第3个格，即第六周期ⅤA族，C正确。
9.X、Y、Z均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。
已知X、Y、Z三种元素的质子数之和为40，请回答下列问题：
（1）写出X、Y、Z三种元素的元素符号：
X________，Y________，Z________。
（2）写出Y在周期表中的位置：
________________。
答案
（1）N S Cl
（2）第三周期第ⅥA族
解析
（1）假设X的原子序数是a，则与X同一主族的下一周期元素的原子序数是a＋8，Y的原子序数是a＋9，Z的原子序数是a＋10。
X、Y、Z三种元素的质子数之和为40，则a＋a＋9＋a＋10＝40，a＝7，所以X是N元素，Y是S元素，Z是Cl元素。
（2）S元素的原子序数是16，元素原子核外有3个电子层，最外层有6个电子，因此在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。
B篇·综合提升训练
10.下列说法中正确的是（ ）
A.每一周期的元素都是从碱金属开始，最后以稀有气体结束
B.同一主族元素都是从非金属元素开始，以金属元素结束
C.第二、三周期上下相邻元素的原子核外电子数相差8
D.第三周期有4种金属元素和4种非金属元素
答案 C
解析 第一周期元素是从氢开始的，氢并不是碱金属元素，A错误；第ⅡA族是从金属元素Be开始的，B错误；第三周期只有钠、镁和铝3种金属，D错误。
11.元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如图所示。
下列有关叙述不正确的是（ ）
A.元素C比元素B的原子序数大1
B.原子结构示意图为
的元素，与C位于同一周期
C.B的原子与D的原子最外层电子数相等
D.原子结构示意图为
的元素，与B位于同一主族
答案 D
解析 根据题图分析可知，它的更具体的内容如图所示。
B是第一周期的最后一种元素，C是第二周期的第一种元素，则C比B的原子序数大1，A正确；原子结构示意图为
的元素，其原子序数是8，第二周期元素从左到右原子序数为3～10，则原子序数为8的元素与C（原子序数为3）位于同一周期，B正确；B是2号元素，原子核外有1个电子层，该电子层上有2个电子，D是12号元素，原子结构示意图为
，C正确；原子结构示意图为
的元素是10号元素，是第二周期的最后一种元素，与B位于同一族，但该族是0族而不是主族，D不正确。
12.我国的纳米基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾制得一种合成纳米材料，其化学式为RN。
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ⅤA族
C.第五周期第ⅢA族D．第四周期第ⅢA族
答案 D
解析 化合物RN中N是－3价，则R是＋3价，已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子，则R的原子序数是28＋3＝31，所以R是Ga元素，位于元素周期表的第四周期第ⅢA族。
13.同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数相差不可能是（ ）
A.1B．11C．17D．25
答案 C
解析 如果是第二周期或第三周期元素，则同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数相差1，A不符合题意；如果是第四周期或第五周期元素，则同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数相差11，B不符合题意；如果是第六周期或第七周期元素，则同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数相差25，D不符合题意；同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数相差不可能是17，C符合题意。
14.短周期中有X、Y、Z三种元素，Z可分别与X、Y组成化合物XZ2、ZY2，这三种元素原子的核外电子数之和为30，XZ2分子的核外电子总数为38，由此可推知X、Y、Z依次为（ ）
A.Na、F、OB．N、O、P
C.C、F、OD．C、O、S
答案 D
解析 短周期中的X、Y、Z三种元素，令它们的核外电子数分别为a、b、c，三种元素原子的核外电子数之和为30，XZ2分子的核外电子总数为38，则：
a＋b＋c＝30，a＋2c＝38，故c－b＝8，且Y与Z可以形成ZY2，可推知Y为O元素，Z为S元素，故X原子的核外电子数为30－8－16＝6，X为C元素。
15.原子序数大于4的主族元素A和B的离子分别为Am＋和Bn－，它们的核外电子排布相同，据此推断：
（1）A和B所属周期数之差为________。
（2）A和B的核电荷数之差为________（用含m、n的代数式表示）。
（3）B和A的族序数之差为________（用含m、n的代数式表示）。
答案
（1）1
（2）m＋n （3）8－n－m
解析
（1）Am＋和Bn－的核外电子排布相同，故A原子比B原子多一个电子层，故二者的周期数之差为1。
（2）由核电荷数＝原子序数＝核外电子数可知，Am＋的核外电子数为ZA－m，Bn－的核外电子数为ZB＋n，二者核外电子排布相同，即ZA－m＝ZB＋n，则ZA－ZB＝m＋n。
（3）B的族序数为8－n，A的族序数为m，B和A的族序数之差为8－n－m。
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