专题111 元素周期表高一化学人教版必修2.docx

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专题111元素周期表高一化学人教版必修2

第一章物质结构元素周期律

第一节元素周期表

第1课时元素周期表

一、元素周期表的发展历程和编排原则

1．发展历程

2．编排原则

二、元素周期表的结构

1．元素周期表的结构

2．常见族的特别名称

第ⅠA族（除氢）：

碱金属元素；第ⅦA族：

________元素；0族：

________________元素。

【答案】一、1．门捷列夫　相对原子质量　相对原子质量　核电荷数

2．在周期表中的顺序　核电荷数　质子数　核外电子数　电子层数目　原子序数递增　最外层电子数　电子层数递增

二、1．7　7　一、二、三　四、五、六、七　18　16　7　7　1　8，9，101　18　8　2

2．卤族　稀有气体

一、元素周期表的结构

1．周期

周期

行数

所含元素种类数

每周期的起止元素及其原子序数

短

周

期

一

1

2

1H→2He

二

2

8

3Li→10Ne

三

3

8

11Na→18Ar

长

周

期

四

4

18

19K→36Kr

五

5

18

37Rb→54Xe

六

6

32

55Cs→86Rn

七

7

32（填满时）

87Fr→118X（X表示未发现的118号元素）

2．族

主族

副族

第Ⅷ族

副族

主族

0族

列序

数

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

族序

数

ⅠA

ⅡA

ⅢB

ⅣB

ⅤB

ⅥB

ⅦB

Ⅷ

ⅠB

ⅡB

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

0

3．过渡元素

元素周期表中从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。

【特别提醒】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列之间；

（2）第ⅡB族与第ⅢA族之间，即第12、13列之间。

4．认识周期表中元素相关信息

二、元素周期表的应用

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。

①应用关系

等式一：

周期序数=电子层数；

等式二：

主族序数=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

（ⅰ）X元素是第三周期第ⅠA族元素，则该元素原子有三个电子层，最外层电子数是1，即为钠元素。

（ⅱ）Y元素的原子序数是16，则该元素的原子结构示意图是，其在周期表中位置是第三周期ⅥA族。

（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

族序数等于周期数的3倍

O

周期数等于族序数的2倍

Li

周期数等于族序数的3倍

Na

（3）利用离子电子层结构相同的“阴上阳下”推断。

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。

2．元素原子序数差的确定方法

（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的差值情况。

①若为ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数的差值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，则原子序数的差值等于下周期元素所在周期的元素种类数。

【规律总结】

据原子序数确定元素位置的方法——稀有气体定位法

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

（1）若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。

（2）若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅦA～ⅢA族。

（3）若差为其他数，则由相应差值找出相应的族。

典例1（黑龙江省大庆中学2017-2018学年下学期开学考试化学试题）下列叙述中正确的是

A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上等于该元素所属的族序数

B．ⅦA族元素其简单阴离子的核外电子层数等于该元索所在的周期数

C．除短周期外，其他周期均有18种元素

D．X2+的核外电子致目为18，则X在第三周期第ⅡA族

【答案】B

【解析】A、除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上一般等于该元素所属的族序数，但O、F例外，故A错误；B、ⅦA族元素原子最外层获得电子达8电子稳定结构，电子层不变，元素周期数=原子电子层数，所以ⅦA族元素其简单阴离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数，故B正确；C、元素周期表中第五、六周期存在镧系和锕系，各有32种元素，故C错误；D、X2+的核外电子数目为18，质子数为18+2=20，为Ca元素，位于第四周期第ⅡA族，故D错误；故选B。

典例2（江西省上高县第二中学2017−2018学年高一下学期期末考试）2003年，TUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）推荐原子序数为110的元素的符号为Ds，以纪念该元素的发现地（Darmstadt，德国）。

下列关于Ds的说法不正确的是

A．Ds原子的电子层数为7

B．Ds属于第VⅢ族

C．Ds为金属元素

D．Ds原子的质量数为110

【答案】D

【解析】稀有气体的原子序数分别为2、10、18、36、54、86、118（如果填满的话），根据Ds的原子序数确定在其元素周期表中的位置；92号元素（U）以后的元素均为超铀元素，且全为金属元素；原子中原子序数=核内质子数=核外电子数=核电荷数；忽略电子的质量，原子的质量数=质子数+中子数；据此解答。

110号元素在118号元素之前8个纵行，可确定它位于第七周期Ⅷ族；A、Ds处于第七周期，则Ds原子的电子层数为7，故A正确；B、110号元素在118号元素之前8个纵行，所以容易确定：

它位于第七周期，Ⅷ族，故B正确；C、92号元素（U）以后的元素均为超铀元素，且全为金属元素，故Ds为金属元素，故C正确；D、Ds元素的原子序数为110，其质子数为110，质量数不为110，故D错误；故选D。

K基础

1．（江苏省涟水中学2017−2018学年高一下学期第一次模拟考试）下列有关元素周期表的说法正确的是

A．元素周期表有8个主族

B．短周期是指第1、2、3周期

C．ⅠA族的元素全是金属元素

D．0族原子的最外层电子数均为8

2．（天津市静海县第一中学2017−2018学年高一学业能力调研测试）下列关于元素周期表的叙述，错误的是

A．镁是第IIA族元素

B．第IA族元素全部是金属元素

C．氧族中含金属元素

D．第3周期中既有金属元素又有非金属元素

3．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

4．（天津市静海县第一中学2017−2018学年高一学业能力调研测试）在周期表中，下列各组元素位于同一主族的是

A．H、OB．Mg、AlC．Si、PD．F、Cl

5．（天津市静海县第一中学2017−2018学年高一学业能力调研测试）下列元素不属于短周期元素的是

A．NaB．ClC．FeD．He

6．周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数是后者的4倍的是

A．质子数B．最外层电子数C．电子层数D．内层电子数

7．X+的核外电子数分别为2、8、8，则X元素在周期表中的位置是

A．第三周期第0族B．第四周期第ⅠA族

C．第三周期第ⅠA族D．第三周期第ⅦA族

8．（内蒙古太仆寺旗宝昌一中2017−2018学年高一下学期期末考试）1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。

下列有关元素周期表的说法正确的是

A．第ⅠA族的元素全部是金属元素

B．元素周期表有18个族

C．元素周期表有7个周期

D．短周期是指第1、2、3、4周期

9．下列各表中的数字代表的是原子序数，表中数字所表示的元素与它们在周期表中位置相符的一组是

A．

1

2

B．

C．

4

D．

2

11

4

5

6

10

11

12

8

19

12

13

20

16

17

18

10．下列有关元素周期表结构的说法正确的是

A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族

B．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素

C．某元素原子核外的电子数为63，则它是第6周期副族元素

D．除短周期外，其他周期均为18种元素，副族元素没有非金属元素

11．某粒子的结构示意图为

，关于该粒子的说法正确的是

A．核电荷数为18

B．核外有3个电子层

C．属于非金属元素的原子

D．在化学反应中易得2个电子

12．有X、Y、Z三种元素，X元素原子核内无中子，Y元素原子核内有8个质子，Z元素原子得到1个电子后与氩原子具有相同的电子。

（1）写出X元素符号，画出Z元素的原子结构示意图。

（2）写出Z单质与X2Y反应的化学方程式。

13．

（1）已知某粒子的结构示意图为：

。

请回答：

①当x−y=10时，该粒子为________（填“原子”、“阳离子”或“阴离子”）。

②当y=8时，阳离子可能为（填离子符号）________、________。

（2）原子序数大于4的主族元素A和B的离子Am+和Bn−它们的核外电子排布相同，据此推断：

元素A和B所属周期序数之差为________；元素A和B的原子序数之差为________。

K能力

14．（云南省玉溪市一中2017−2018学年高一下学期期末考试）下列关于元素周期表的说法正确的是

A．每一周期的元素都从碱金属开始，最后以稀有气体结束

B．第二、三周期上下相邻的元素的原子核外电子数相差8个

C．只有第2列元素的原子最外层有2个电子

D．元素周期表共有十六个纵行，也就是十六个族

15．下列元素一定属于主族元素的是

A．位于元素周期表ⅡA族右边的元素

B．原子核外最外层上有两个电子的元素

C．原子核外最外层为8电子稳定结构的元素

D．2010年科学家首次合成的第116号元素

16．下面是元素周期表的一部分（表中数字和X代表原子序数），其中X为53的是

A．

B．

C．

D．

17．（山东省日照市2017−2018学年高一下学期期末考试）下列关于元素周期表的说法不正确的是

A．元素周期表中一共有18个纵行

B．除零族元素外，非金属元素全都是主族元素

C．同周期IIA族与IIIA族元素的原子序数之差不可能为25

D．同族上下相邻两种元素的原子序数之差可能为32

18．（河南省平顶山市2017−2018学年高一下学期期末考试）假设x是第IIB族中元素的原子序数，那么原子序数为x+1的元素在

A．IB族B．IIIA族C．IIIB族D．IA族

19．（安徽省蚌埠市第二中学2017-2018学年高二8月月考）下列说法正确的是

A．原子最外层电子数大于3（小于8）的元素一定是非金属元素

B．原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素

C．最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期

D．某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第3周期

20．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．从上到下第1列元素的单质熔点逐渐升高，而第17列元素的单质熔点逐渐降低

D．只有第2列元素的原子最外层有2个电子

21．某元素B的核电荷数为Z，已知Bn−和Am+的核外具有相同的电子数，则A元素的原子序数用Z、n、m来表示，应为

A．Z+m+nB．Z−n+m

C．Z−n−mD．Z+n−m

22．A，B两元为某周期ⅡA族和ⅢA族元素，若A的原子序数为x，则B的原子序数可能是

①x+1②x+81③x+11④x+18⑤x+25

A．①③B．②④C．②③④⑤D．①③⑤

23．下表是元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号代表一种元素，请根据要求回答问题：

（1）①的元素符号是。

（2）②和⑥两种元素的原子半径大小关系：

②⑥（填“>”或“<”）。

（3）③和⑤两种元素的金属性强弱关系：

③⑤（填“>”或“<”）。

（4）④的单质与⑥的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应的离子方程式：

。

K真题

24．（2016·海南）短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2+电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，回答下列问题：

（1）M元素位于周期表中的第______周期、_______族。

（2）Z元素是______，其在自然界中常见的二元化合物是____________。

（3）X与M的单质在高温下反应的化学方程式为_______________，产物分子为直线形，其化学键属__________共价键（填“极性”或“非极性”）。

（4）四种元素中的___________可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为__________________。

1．【答案】B

2．【答案】B

【解析】A.主族元素最外层电子数等于主族序数，所以12号镁最外层有2个电子，是第IIA族元素，所以A选项是正确的；B.氢是非金属，并不是全部是金属，故B错误；C.氧族中84号元素钋是金属，所以C选项是正确的；D、钠、镁、铝是金属，其余是非金属元素，所以第3周期中既有金属元素又有非金属元素，所以D选项是正确的；答案选B。

3．【答案】B

【解析】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，故选B。

4．【答案】D

【解析】A.H是第ⅠA族而O是第ⅥA族元素，不是位于同一主族，故A错误；B.Mg是第ⅡA族而Al是第ⅢA族元素，不是位于同一主族，故B错误；C.Si是第ⅣA族而P是第ⅤA族元素，不是位于同一主族，故C错误；D.F是第VIIA主族而Cl是第VIIA族元素，位于同一主族，所以D选项是正确的；答案选D。

5．【答案】C

【解析】A.Na位于第三周期，为短周期元素，A错误； B.Cl位于第三周期，为短周期元素，B错误； C.Fe位于第四周期，不属于短周期元素，C正确； D.He位于第一周期，为短周期元素，D错误；答案选C。

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6．【答案】A

【解析】16号元素和4号元素的原子的结构示意图分别为

、

，原子的原子序数=核外电子数=核内质子数。

A．质子数前者是后者的4倍，A项正确；B．最外层电子数前者是后者的3倍，B项错误；C．电子层数前者是后者的1.5倍，C项错误；D．内层电子数前者是后者的5倍，D项错误；答案选A。

7．【答案】B

8．【答案】C

【解析】元素周期表中有7个周期、18个纵行，16个族，短周期为一、二、三周期，第IA中含H元素，第ⅢB族中含锕系、镧系，以此来解答。

A．第ⅠA族的元素含碱金属元素及H元素，H属于非金属元素，故A错误；B．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族、1个第ⅤⅢ族，共16个族，故B错误；C．元素周期表有7个横行，则有七个周期，故C正确；D．短周期是第一、二、三周期，故D错误；故选C。

9．【答案】D

10．【答案】C

【解析】A．原子最外层电子数为2的元素不一定处于周期表ⅡA族，例如He处于0族，A错误；B．元素周期表中第三列至第十二列元素属于过渡元素，B错误；C．Ba是55号元素，某元素原子核外的电子数为63，则它是第6周期第ⅢB族元素，C正确；D．除短周期外，第4、5周期均为18种元素，第六周期是32种元素，第七周期还没有排满，D错误，答案选C。

11．【答案】B

【解析】A、由结构示意图可知该粒子的质子数为16，则核电荷数为16，故A错误；B、由结构示意图可知该粒子核外有3个电子层，故B正确；C、由结构示意图可知该粒子的质子数为16，电子数为18，是硫元素的离子，则属于非金属元素的离子，故C错误；D、由结构示意图可知该粒子的核外电子数为18，最外层有8个电子，属于8电子稳定结构，不易得失电子，故D错误；故选B。

12．【答案】

（1）H

（2）Cl2+H2O===HClO+HCl

【解析】

（1）X元素原子核内无中子，则X为H元素；Y元素原子核内有8个质子，则Y为O元素；Z元素原子得到一个电子后与氩原子具有相同的电子，则Z为Cl元素；故X的原子符号为H，Z元素原子的原子结构示意图为

。

（2）Cl2能够与H2O反应生成HClO和HCl，反应的化学方程式为：

Cl2+H2O===HClO+HCl。

13．【答案】

（1）①原子②K+、Ca2+

（2）1m+n

【解析】

（1）①假设为原子，则有质子数=核外电子数，x=2+8+y，x−y=10，符合题意，假设正确，因此该微粒为原子；②当y=8时，阳离子是原子失去电子，因此可能为Ca2+、K+。

（2）因为两种离子的核外电子排布相同，则B在A的下一周期，即周期序数之差1，列举Am+为Na+，Bn−为O2−，原子序数相差11−8=3，正好是m+n。

14．【答案】B

15．【答案】D

【解析】A．元素周期表ⅡA族右边的元素包含过渡元素、ⅢA～ⅦA族、零族元素，不都是主族元素，故A错误；B．氦原子只有2个电子，属于零族元素，过渡元素中一些元素原子最外层电子数也是2，如Mn、Fe、Zn等，故B错误；C．原子核外最外层为8电子稳定结构的元素为稀有气体，故C错误；D．第七周期稀有气体的原子序数为118号，则116号元素处于第七周期ⅥA族，故D正确。

16．【答案】C

【解析】X的原子序数为53，位于周期表中第五周期第ⅦA族。

A、76号元素处于第六周期第Ⅷ族，图中X的原子序数为45，A错误；处于第五周期第ⅦB族，16号、32号元素不处于同一主族，故B、28号元素为Ni，图中X的原子序数为45，B错误；C、84号处于第六周期第ⅥA族，图中X的原子序数为53，C正确；D、15号元素分别为P，图中X的原子序数为34，D错误；答案选C。

【名师点睛】本题考查元素周期表的结构，注意由原子序数确定元素位置的规律：

只要记住了稀有气体元素的原子序数（He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86），就可由主族元素的原子序数推出主族元素的位置。

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17．【答案】C

【解析】A.元素周期表有18个纵行，包括7个主族、7个副族、1个0族、1个第VIII族，第VIII族包含3个纵行，故A正确；B.除0族元素外，非金属元素都位于主族，所以非金属元素全都是主族元素，副族和第VIII族元素都是金属元素，所以B选项是正确的；C.同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素，若在六、七周期中相隔副族、第ⅤⅢ，且ⅢB存在锕系、镧系元素，则原子序数之差可能为25，所以C选项是错误的；D.同一主族相邻的两种元素的原子序数之差为2、8、8、18、18、32等，所以可能为32，所以D选项是正确的；所以答案选C。

18．【答案】B

【解析】x是第IIB族中元素的原子序数，根据元素周期表，同周期第IIB族后是第IIIA族，原子序数为x+1的元素在第IIIA族，答案选B。

19．【答案】C

20．【答案】A

【解析】A、第3列元素中包括镧系和锕系，元素种类最多，第14列碳的化合物种类最多，选项A正确；B、第2列都是金属元素，没有非金属元素，选项B错误；C、第一列元素单质熔点氢气的最低，选项B错误；D、第18列He最外层电子数也是2个，选项D错误。

答案选A。

21．【答案】A

【解析】某元素B的核电荷数为Z，则Bn−的核外电子总数为Z+n，由于Am+和Bn−具有相同的核外电子数，则Am+的核外电子数为Z+n，因此元素A的核电荷数为：

Z+n+m，故答案选A。

22．【答案】D

【解析】因为是同一周期的ⅡA族，即同一横行往右一个主族，在第二、三周期原子序数增加1，因而可以x+1；又因为ⅡA族与ⅢA族元素在第四周期起有过渡元素，因而又可以为x+11；在第六、七周期的过渡元素中又出现镧系和锕系，因而又可以为x+25，故选D。

23．【答案】

（1）N

（2）<

（3）>

（4）Mg（OH）2+2H+===Mg2++2H2O

【解析】根据元素在周期表中的位置可知，①为N元素；②为O元素；③为Na元素；④为Mg元素；⑤为Al元素；⑥为S元素。

（1）①的元素符号是N。

（2）同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，原子半径②<⑥。

（3）同一周期。

从左到右，元素的金属性逐渐减弱，金属性③>⑤。

（4）氢氧化镁和硫酸发生中和反应，离子方程式为Mg（OH）2+2H+===Mg2++2H2O。

24．【答案】

（1）三ⅥA

（2）SiSiO2

（3）C+2S

CS2极性

（4）MgMg+2HCl===MgCl2+H2↑

（4）四种元素中的只有Mg是金属元素，密度比较小，制成的合金硬度大，所以可用于航空航天合金材料的制备，该金属是比较活泼的金属，可以与盐酸发生置换反应产生氢气，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为Mg+2HCl===MgCl2+H2↑。