学年高一化学人教版必修二教学案第一章 第一节 元素周期表 Word版含答案.docx
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学年高一化学人教版必修二教学案第一章第一节元素周期表Word版含答案
第1课时 元素周期表
1．了解元素周期表的发展历程。
2．了解元素周期表的编排规则及结构。
3．能描述元素在元素周期表中的位置。
1．原子中：
原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
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：
（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：
族
别称
第ⅠA族（除氢）
碱金属元素
第ⅦA族
卤族元素
0族
稀有气体元素
[新知探究]
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首制。
（2）编制：
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。
（3）意义：
揭示了化学元素间的内在联系。
（4）演变：
为未知元素留下的空位先后被填满。
（5）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．元素周期表的结构
[问题讨论]
（1）根据表中前18号元素在现行元素周期表中的排布，思考其编排原则是什么？
提示：
按照原子序数递增原则，从左到右排布，将电子层数相同的元素排在一横行，将最外层电子数相同、性质相近的元素按照电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。
（2）什么是原子序数？
原子序数与核电荷数、质子数、核外电子数有何关系？
提示：
①原子序数是按照元素在周期表中的顺序给元素的编号；②原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
（3）什么是周期？
共有几个周期？
前20号元素中哪些元素在同一个周期？
提示：
①把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列的一横行，叫做一个周期；
②元素周期表有7个横行，有7个周期；
③H、He在第一周期，Li、Be、B、C、N、O、F、Ne在第二周期，Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar在第三周期，K、Ca在第四周期。
（4）周期序数与原子结构有何关系？
提示：
周期序数＝电子层数。
（5）每周期元素数目是否相同？
如何分类？
提示：
①不同，第一周期～第七周期的所排元素种类分别为2、8、8、18、18、32、26；
②
。
（6）什么是族？
共有几个族？
族是如何分类和表示的？
前20号元素中哪些元素在同一个族？
提示：
①把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成的纵行；
②元素周期表有18个纵行，有16个族；
③
；
④H、Li、Na、K在第ⅠA族，Be、Mg、Ca在第ⅡA族，B、Al在第ⅢA族，C、Si在第ⅣA族，N、P在第ⅤA族，O、S在第ⅥA族，F、Cl在第ⅦA族，He、Ne、Ar在0族。
（7）同主族的元素原子结构有何共性？
提示：
主族族序数＝原子最外层电子数。
[名师点拨]
1．周期
2.族
3.过渡元素
在元素周期表的中部从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。
[对点演练]
1．（2016·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．元素周期表有18个族
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，A项正确；元素周期表中共有18个纵行，16个族，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。
[新知探究]
[问题讨论]
推算原子序数为55的元素在周期表中的位置。
提示：
与55号元素最近的稀有气体Xe的原子序数为54，因55比54多1，故该元素应处于Xe的下一周期（第六周期），第ⅠA族。
即位于第六周期第ⅠA族。
[名师点拨]
1．元素周期表在元素推断中的应用
（1）利用元素的位置与原子结构的关系推断（本方法常用于确定原子序数小于18的元素）。
应用规律：
周期序数＝电子层数
主族序数＝最外层电子数
原子序数＝核电荷数＝核外电子数，例如：
X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，即钠元素。
（2）利用短周期中族序数与周期数的关系推断。
特殊位置
元素
族序数等于周期数
H、Be、Al
族序数等于周期数的2倍
C、S
续表
特殊位置
元素
族序数等于周期数的3倍
O
周期数是族序数的2倍
Li
周期数是族序数的3倍
Na
（3）0族定位法确定元素的位置。
①0族元素的周期序数和原子序数：
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
周期序数
一
二
三
四
五
六
原子序数
2
10
18
36
54
86
②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。
③求差值定族数：
a．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。
b．若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的第ⅦA～第ⅢA族。
2．原子序数差法
（1）同周期相邻主族元素原子序数差。
①第二周期到第七周期非第ⅡA族和第ⅢA族同周期相邻元素原子序数差为1。
②同周期第ⅢA族与第ⅡA族元素原子序数差从第二周期到第六周期分别依次为1,1,11,11,25。
（2）同主族及0族上下相邻元素原子序数差。
①若为第ⅠA、ⅡA族元素：
相差上一周期全部元素种数。
②若为第ⅢA～ⅦA族、0族元素：
相差下一周期全部元素种数。
[对点演练]
2．下列说法正确的是（ ）
A．原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
B．D－核外有36个电子，则元素D位于第四周期第ⅦA族
C．位于同一主族相邻的甲、乙两种元素，甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能为x＋4
D．位于同一周期的甲、乙两种元素，甲位于第ⅠA族，原子序数为x，乙位于第ⅢA族，则乙原子序数可能为x＋19
解析：
选B 氢和锂两种元素的原子序数之差为2，却同位于第ⅠA族，A错误；简单阴离子的核外电子与同周期的稀有气体相同，D－核外有36个电子，即与第四周期的0族元素Kr处于同一周期，且D比Kr少一个电子，即在第ⅦA族，B正确；甲、乙同主族，若甲的原子序数为x，则根据元素周期表结构可知乙的原子序数可能为x＋2或x＋8或x＋18或x＋32，C错误；同一周期的第ⅠA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差分为三种情况：
①第二、三周期为2；②第四、五周期为2＋10；③第六、七周期为2＋24，D错误。
1．下列说法正确的是（ ）
A．元素周期表中，族序数都等于该元素原子的最外层电子数
B．每一周期元素都从碱金属开始，最后以稀有气体结束
C．第二、三周期上下相邻元素的原子核外电子数相差8
D．同周期元素原子的最外层电子数相同
解析：
选C A项，只有主族元素才符合此规律；B项，第一周期无碱金属元素；D项，同周期元素原子的电子层数相同，同主族元素原子的最外层电子数相同。
2．在现行元素周期表中，所含元素种数最多的族和周期分别是（ ）
A．第ⅠA族 第六周期
B．第Ⅷ族 第六周期
C．第ⅢB族 第六周期
D．第ⅢA族 第六周期
解析：
选C 现行元素周期表中，第六、七周期第ⅢB族为镧系和锕系元素，各有15种元素，故第六、七周期，第ⅢB族元素最多。
3．某元素的原子最外层有2个电子，则该元素是（ ）
A．金属元素 B．稀有气体元素
C．第ⅡA族元素D．以上叙述都可能
解析：
选D 原子最外层有2个电子，该元素可能是He元素、第ⅡA族元素或者是过渡金属元素，D正确。
4．已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是（ ）
A．n＝m＋1B．n＝m＋11
C．n＝m＋25D．n＝m＋10
解析：
选D 在第二、三周期中，第ⅡA族与第ⅢA族相邻，所以n＝m＋1，故A正确。
在第四、五周期中，因为第ⅡA族与第ⅢA族元素之间有10个纵行的过渡元素，所以n＝m＋10＋1＝m＋11，故B正确。
在第六周期中，第ⅡA族与第ⅢA族之间又比第四、五周期元素多了镧系元素（镧除外）计14种，所以n＝m＋11＋14＝m＋25。
5．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C所在的一组是（ ）
A．Be、Na、AlB．B、Mg、Si
C．O、P、ClD．C、Al、P
解析：
选C 设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1。
所以（x＋8－1）＋（x＋8＋1）＝4x，解得x＝8,A为O元素，B为P元素，C为Cl元素。
6．元素周期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为________。
（3）
表示的是（写粒子符号）________。
（4）写出一个由1、7、17号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）由元素周期表的结构可推知X应为16S；（3）19号元素为K，核外电子数比核电荷数小1，为K＋；（4）1号元素为H,7号元素为N,17号元素为Cl，组成的常见化合物为NH4Cl。
答案：
（1）13
（2）16S （3）K＋ （4）NH4Cl
一、选择题
1．下列有关元素周期表的说法正确的是（ ）
A．第六周期是元素周期表含元素最多的周期
B．元素周期表有8个主族
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素
D．短周期是指第一、二、三、四周期
解析：
选A 第六周期中包含镧系元素，共有32种元素，A项正确；元素周期表中共有7个主族，B项错误；第ⅠA族中H为非金属元素，C项错误；短周期包括第一、二、三周期，D项错误。
2．已知元素的原子序数，可以推断元素原子的（ ）
①质子数 ②核电荷数 ③核外电子数 ④离子所带电荷数
A．①③ B．②③ C．①②③ D．②③④
解析：
选C 原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
3．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．①②B．①③C．②③D．③④
解析：
选A 短周期只由主族和0族元素组成，长周期由主族、副族、第Ⅷ族、0族共同组成，所以由长周期元素和短周期元素共同组成的是主族和0族元素。
4．“嫦娥一号”需完成的四大科学目标之一是探测下列14种元素在月球的含量和分布：
K、Th、U、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti、Na、Mn、Cr、Gd，其中属于短周期元素的有（ ）
A．4种B．5种
C．6种D．7种
解析：
选B O、Si、Mg、Al、Na属于短周期元素，共5种。
5．主族元素在周期表中的位置取决于该元素的（ ）
A．相对原子质量和核外电子数
B．电子层数和最外层电子数
C．相对原子质量和最外层电子数
D．电子层数和次外层电子数
解析：
选B 对主族元素而言，其电子层数就是该元素在元素周期表中的周期序数；其最外层上的电子数就是该元素在周期表中的族序数；由该元素在周期表中的周期和族决定元素的位置。
6．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．该元素的地壳中的含量为22.99%
D．该元素的元素符号为Na
解析：
选C 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。
7．以下关于元素周期表结构的叙述正确的是（ ）
A．元素周期表有7个主族，8个副族
B．元素周期表有3个长周期和3个短周期
C．第ⅢA族位于元素周期表的第三列（从左往右）
D．0族位于元素周期表的第18列（从左往右）
解析：
选D 周期表中有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，A项错误；周期表中的第一、二、三周期为短周期，其他周期均为长周期，B项错误；第ⅢA族位于周期表中的第13列，C项错误。
8．如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为（n＋1）的元素可能位于（ ）
A．第ⅢA或第ⅢBB．第ⅣA
C．第ⅠBD．第ⅠA
解析：
选A 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。
9．第ⅤA族元素中的A、B两种元素所在周期分别最多可排18和8种元素，且B在A的上一周期，当A的原子序数为x时，B的原子序数为（ ）
A．x－18B．x－8C．x＋8D．x＋18
解析：
选A 据题意可知A、B在周期表中的相对位置为
，且在第ⅤA族，A所在周期元素种类数为18，所以B的原子序数应为x－18。
10．（2016·山东滨州高一检测）下列各图若为元素周期表的一部分（表中数字代表原子序数），其中合理的是（ ）
解析：
选D 本题要求熟记周期表的结构，知道1～18号元素在周期表中的具体位置。
解题时可根据稀有气体2号、10号元素应在周期表的最右端和3号元素在周期表的最左端排除A、B、C三项。
11．（2016·广州高一检测）有短周期元素A、B、C，其中A、B同周期，B、C同主族，且最外层电子数之和为17，核电荷数之和为31，则A、B、C为（ ）
A．C、N、Si B．N、P、O C．N、O、S D．C、Si、S
解析：
选C 31－17＝14，因此三者的内层电子数之和为14，即A、B是次外层电子数为2的第二周期元素，C是次外层电子数为8的第三周期元素。
再根据B、C同主族，最外层电子数之和为17即可选出正确选项。
12．俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。
这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．115号元素在第六周期
B．113号元素在第七周期第ⅢA族
C．115号和113号元素都是非金属元素
D．镅元素和115号元素不在同一周期
解析：
选B 熟悉稀有气体的原子序数：
2,10,18,36,54,86,118，可以快速推断。
具体步骤：
用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素的原子序数，即得该元素所在的纵行数。
95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期；115号比118号原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。
二、非选择题
13．如表所示是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑨种元素，填写下列空白：
续表
（1）写出元素符号和名称：
①________，②________，⑧________，⑨________。
（2）写出下列反应的化学方程式：
⑦单质跟④的氢氧化物溶液反应：
________________________。
⑤的氧化物跟④的氢氧化物溶液反应：
____________________________。
⑥的单质在③的单质中燃烧：
______________________________。
答案：
（1）①C，碳 ②N，氮 ⑧Ar，氩 ⑨K，钾
（2）Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
S＋O2
SO2
14．（2016·山东东营高一检测）短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，回答下列问题。
（1）元素X单质分子是________（写化学式）。
（2）Y位于元素周期表中的第________周期，第________族。
（3）Z的同主族下一周期的元素的原子序数是________。
解析：
因X、Y、Z都是短周期元素，则X、Y、Z分别是第一、二、三周期元素，故X为He，Y为F，Z为S。
稀有气体是单原子分子，故X单质分子是He；Y为F，是元素周期表中的第二周期第ⅦA族元素；第四周期有18种元素，故下一周期Z的同主族元素的原子序数是16＋18＝34。
答案：
（1）He
（2）二 ⅦA （3）34
15．（2016·山东滨州高一检测）
（1）根据元素周期表推算：
①第五周期的第一种元素和最后一种元素的原子序数分别为_________________。
②原子序数为32和52的元素在周期表中的位置是________。
（2）对照元素周期表，找出下列元素在周期表中的位置。
解析：
（1）元素周期表中各周期元素的种类分别为2、8、8、18、18、32…所以第五周期的第一种元素和最后一种元素的原子序数分别为37和54；原子序数为32和52的元素分别位于第四周期、第ⅣA族和第五周期、第ⅥA族。
（2）地壳中含量最大的三种元素分别是O、Si、Al；人体组织中的三种主要元素分别是C、H、O。
答案：
（1）①37、54 ②第四周期、第ⅣA族；第五周期、第ⅥA族
（2）
16.X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：
①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻；
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。
请填空：
（1）Y、Z和W三种元素是否位于同一周期（填“是”或“否”）：
________，理由是_______________________。
（2）Y是________，Z是________，W是________（填元素符号）。
（3）X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1。
写出该化合物的名称及化学式__________________。
解析：
本题为元素推断题，解题的关键是熟记元素周期表的结构，结合元素位置与原子结构的关系，依据信息做出相应的判断，Y、Z、W的相对位置若为
，则三种原子的最外层电子数之和必然是3的倍数，故不可能在同一周期。
只可能是：
或
，经分析只能是N、O、S，据此其他问题可迎刃而解。
答案：
（1）否若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不可能为17
（2）N O S （3）硫酸铵，（NH4）2SO4
17．某研究性学习小组以元素周期表为课题研究“短周期元素在周期表中的分布”，他们提出两种方案，所得3种周期表，第二、三周期的元素位置未改变，仅第一周期的H、He两元素的位置改变试依据方案，完成以下问题：
（1）方案Ⅰ：
依据已制得活泼金属氢化物如KH，可将氢元素归为第________族，氦元素原子的最外层电子数为2，已达稳定结构，属________族。
（2）方案Ⅱ：
依据同族元素原子最外层电子数相等，应将氦归为第________族。
（3）依据上述两个方案，分别绘出周期表（前三周期部分）。
解析：
（1）依据活泼金属氢化物KH中氢元素显－1价，与卤素性质类似，故氢可归为第ⅦA族，依据氦元素的原子已达稳定结构，将其归为稀有气体元素，与Ne、Ar同族。
（2）氢元素的最外层电子数为1，氦元素的最外层电子数为2，故两元素应分别归为第ⅠA族和第ⅡA族。
（3）依据氢、氦元素的位置可分别绘出满足方案的周期表。
答案：
（1）ⅦA 0
（2）ⅡA
（3）方案Ⅰ
；
方案Ⅱ
第2课时 元素的性质与原子结构、核素
1．了解碱金属元素和卤族元素在周期表中的位置及原子结构特征。
2．了解碱金属元素、卤族元素、性质的相似性和递变性。
3．知道元素、核素的含义。
4．认识结构决定性质的因果关系。
1．碱金属元素
（1）碱金属元素的原子结构特点
（2）碱金属单质的物理性质
（3）碱金属单质的化学性质
①相似性（用R表示碱金属元素）
②递变性
2．卤族元素
（1）卤族元素的原子结构特点
（2）卤素单质的物理性质
（3）卤素单质的化学性质
①相似性
②递变性
a．卤素单质与氢气的反应。
反应的剧烈程度：
F2>Cl2>Br2>I2；
氢化物的稳定性：
HF>HCl>HBr>HI。
b．卤素单质间的置换反应。
将氯水加入NaBr溶液中，反应方程式为Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2；
将氯水加入KI溶液中，反应方程为Cl2＋2KI===2KCl＋I2；
将溴水加入KI溶液中，反应方程式为Br2＋2KI===2KBr＋I2。
Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序为：
Cl2>Br2>I2。
3．核素
（1）质量数
（2）核素
（3）同位素
①定义：
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，即同一元素的不同原子互称为同位素。
②特点：
天然存在的同位素，相互之间保持一定的比率。
[新知探究]
1．碱金属元素的原子结构
查阅元素周期表中的有关信息，完成下列表格。
元素名称
元素
符号
核电
荷数
原子结构
示意图
最外层
电子数
电子
层数
原子半径
nm
碱
金
属
元
素
锂
Li
3
1
2
0.152
钠
Na
11
1
3
0.186
续表
元素符号
元素
符号
核电
荷数
原子结构
示意图
最外层
电子数
电子
层数
原子半径
nm
碱
金
属
元
素
钾
K
19
1
4
0.227
铷
Rb
37
1
5
0.248
铯
Cs
55
1
6
0.265
2.碱金属元素化学性质的相似性和递变性
（1）钠、钾与氧气的反应
（2）钠、钾与水反应的实验探究
碱金属
钾
钠
实验操作
实验现象
共同点
a：
金属浮在水面上；b：
金属熔化成闪亮的小球；c：
小球四处游动；d：
发出“嘶嘶”的响声；e：
反应后的溶液呈红色
不同点
钾与水反应更剧烈
化学方程式
2K＋2H2O===
2KOH＋H2↑
2Na＋2H2O===
2NaOH＋H2↑
实验结论
与水反应的剧烈程度：
K>Na
金属活泼性：
K>Na
[问题讨论]
（1）钠、钾的化学性质有什么异同点？
提示：
相同点：
都能与氧气和水剧烈反应；
不同点：
与氧气反应的剧烈程度：
K>Na，与水反应的剧烈程度：
K>Na，金属活泼性：
K>Na。
（2）你能推测出本族中其他元素与氧气、水等反应的现象有什么异同点吗？
提示：
（3）以碱金属元素为例，从结构的角度分析出同主族元素金属性的变化规律。
提示：
从Li→Cs，随核电荷数增加，电子层数逐渐增多→原子半径逐渐增大→原子核对最外层电子的引力逐渐减弱→元素的原子失电子能力逐渐增强→元素的金属性逐渐增强。
（4）归纳总结碱金属物理性质的相似性和规律性。
提示：
[名师点拨]
判断元素金属性强弱的方法
（1）根据元素的单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度来判断，若其单质与水（或酸）反应置换
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