第1講 元素周期表

元素周期表1.形成1869年，由俄國化學(xué)家____________初步繪制完成。2.編排原則(1)按原子序數(shù)遞增順序從左到右排列。(2)周期―→將電子層數(shù)相同的元素排成一橫行(3)族―→把最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增順序從上到下排成一縱行要點一:元素周期表中基礎(chǔ)知識門捷列夫3.周期周期的序數(shù)就是該周期元素的原子具有的電子________。第一、二、三周期稱為________；第四、五、六周期稱為________；第七周期稱為________周期。層數(shù)短周期長周期不完全注意：第1~7周期依次有2、8、8、18、18、32、32種元素，可記憶為1個2，2個8,2個18,2個324．族周期表有________個縱行，稱為族，主族元素的族序數(shù)后標(biāo)________，副族元素的族序數(shù)后標(biāo)________。第8、9、10三縱行稱為Ⅷ族，第18縱行稱為0族。18AB5．相互關(guān)系原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。周期序數(shù)＝電子層數(shù)主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)=最高化合價=8-│最低負(fù)化合價│（F、O、H等元素除外）某些族元素的別稱名稱ⅠA(除氫外)ⅡAⅣAⅤAⅥAⅦA0別稱堿金屬堿土金屬碳族氮族氧族鹵族稀有氣體練習(xí)1：不能作為元素周期表中元素排列順序的依據(jù)的是(

)A．原子的核電荷數(shù)B．原子的核外電子數(shù)C．原子的質(zhì)子數(shù)D．原子的中子數(shù)練習(xí)2：在元素周期表中，屬于短周期的主族元素有(

)A．18種B．15種C．10種D．8種?嘗試應(yīng)用DA1.過渡元素：元素周期表中部從第______族到______族10個縱行共60多種元素，通稱為過渡元素，這些元素都是金屬，所以又把它們叫做過渡金屬。2.鑭系：元素周期表第______周期中，57號元素鑭到71號元素镥共15種元素，它們原子的電子層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似，總稱鑭系元素。3.錒系：元素周期表第________周期中，89號元素錒(Ac)到103號元素鐒(Lr)共15種元素，它們原子的電子層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似，稱為錒系元素。元素周期表中特殊位置ⅢBⅡB六七4.超鈾元素：在錒系元素中92號元素鈾(U)以后的各種元素，多數(shù)是人工進(jìn)行________反應(yīng)制得的元素，這些元素叫做超鈾元素。核b．七個周期橫著看，三短四長七不全；縱看共有十八列，七主七副零Ⅷ三；副族元素中間站，主族元素靠兩邊；鑭系錒系各十五，全部屬于ⅢB族；若分金屬非金屬，硼砹之間劃連線。已住元素一一八，未來遠(yuǎn)景一六八。c．橫行叫周期，現(xiàn)有一至七；三四分長短，四長副族現(xiàn)；縱行稱作族，總共十六族；Ⅷ族最特殊，三列是一族；二三分主副，先主后副族；鑭錒各十五，均屬ⅢB族。特別提醒A．元素周期表排列順口溜：以下三種記憶口訣可供同學(xué)們參考。a．七個橫行七周期，二八十八三十二。第六周期有鑭系，錒系元素在第七?？v行花開十八朵，主族副族均占七。Ⅷ族三列八九十，0族元素是稀氣B．記住各主族元素和0族元素：ⅠA：H、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr(氫、鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁)；ⅡA：Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra(鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳)；ⅢA：B、Al、Ga、In、Tl(硼、鋁、鎵、銦、鉈)；ⅣA(碳族元素)：C、Si、Ge、Sn、Pb(碳、硅、鍺、錫、鉛)；ⅤA(氮族元素)：N、P、As、Sb、Bi(氮、磷、砷、銻、鉍)；ⅥA(氧族元素)：O、S、Se、Te、Po(氧、硫、硒、碲、釙)；ⅦA(鹵族元素)：F、Cl、Br、I、At(氟、氯、溴、碘、砹)；0族(稀有氣體元素)：He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn(氦、氖、氬、氪、氙、氡)。?嘗試應(yīng)用1.結(jié)合元素周期表回答下列問題：(1)表中的實線是元素周期表的部分邊界，請在圖中用實線補(bǔ)全元素周期表的邊界。(2)表中所列元素，屬于短周期元素的有________________，屬于主族元素的有_________________________；g元素位于第________周期第_______族；i元素位于第______周期第________族。(3)元素f是第________周期第________族元素，請在右邊方框中按氦元素的式樣寫出該元素的原子序數(shù)、元素符號、元素名稱、相對原子質(zhì)量a、b、c、d、e、f、ga、b、c、d、e、f三0四ⅡB三ⅥA元素周期表中的規(guī)律?綜合拓展1.同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差2.同主族相鄰兩元素原子序數(shù)之差的情況①若為ⅠA、ⅡA族元素，則原子序數(shù)之差等于上周期元素所在周期的元素種類數(shù)。②若為ⅢA族至0族元素，則原子序數(shù)之差等于下周期元素所在周期的元素種類數(shù)。(1)A、B兩種元素，A的原子序數(shù)為x，A和B所在的周期包含的元素種類分別為m和n。如果A和B同在ⅠA族，當(dāng)B在A的上一周期時，B的原子序數(shù)為________；當(dāng)B在A的下一周期時，B的原子序數(shù)為________；如果A和B同在ⅦA族，當(dāng)B在A的上一周期時，B的原子序數(shù)為________；當(dāng)B在A的下一周期時，B的原子序數(shù)為________。(2)已知A為第ⅡA族元素，B為第ⅢA族元素，它們的原子序數(shù)分別是m和n，且A、B為同一周期元素。則下列關(guān)系錯誤的是(

)A．n＝m＋1B．n＝m＋11C．n＝m＋25D．n＝m＋10?嘗試應(yīng)用1.利用元素的位置與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系推斷(本方法常用于確定原子序數(shù)小于18的元素)應(yīng)用規(guī)律：(1)周期序數(shù)＝電子層數(shù)(2)主族元素族序數(shù)＝原子最外層電子數(shù)＝元素最高正化合價數(shù)(3)原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)例如：X元素是第3周期第ⅠA族元素，則該元素原子有3個電子層，最外層電子數(shù)是1，即鈉元素。元素在元素周期表中位置的確定方法1.元素X的原子有3個電子層，最外層有4個電子。這種元素位于周期表的(

)A．第4周期第ⅢA族B．第4周期第ⅦA族C．第3周期第ⅣB族D．第3周期第ⅣA族2.某元素原子的原子核外有三個電子層，最外層電子數(shù)是6，該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)是(

)A．14B．15C．16D．17DC?嘗試應(yīng)用2.以0族為基準(zhǔn)給元素定位記住了惰性元素的原子序數(shù)（He2、Ne10、Ar18、Kr36、Xe54、Rn86），就可以確定元素的位置：(1)確定縱行數(shù)(族序數(shù))。元素的縱行數(shù)＝原子序數(shù)－相近且小的稀有氣體原子序數(shù)，所得縱行數(shù)與族序數(shù)的對應(yīng)關(guān)系如下表?？v行數(shù)12131415161718族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0族(2)確定周期數(shù)。元素的周期數(shù)＝原子序數(shù)相近且小的稀有氣體的周期數(shù)＋1。例：判斷原子序數(shù)為41的元素在元素周期表中的位置。分析：41與36接近，有41－36＝5，該元素處于第五周期ⅤB族。注意：使用此法若為第六、七周期ⅢB族(含鑭系、錒系元素)后的元素需再減14定位,若2<原子序數(shù)－相近且小的稀有氣體原子序數(shù)<14,則該元素位于ⅢB族1.下列各圖若為元素周期表的一部分(表中數(shù)字為原子序數(shù))，其中正確的是()?嘗試應(yīng)用DB2.下列各表為元素周期表中的一部分，表中數(shù)字為原子序數(shù)，其中M的原子序數(shù)為37的是(

)1.如圖是元素周期表的一部分，已知A、B、C、D、E五種原子核外共有85個電子，其中只有C元素原子次外層電子數(shù)為18，則B元素是()A.PB.SC.ClD.SiA?變式應(yīng)用2.X、Y、Z、T、V為5種短周期元素，X、Y、Z在周期表中位置如圖所示。XYZ這3種元素原子序數(shù)之和是41，X和T在不同條件下反應(yīng)，可以生成T2X(白色固體)和T2X2(淡黃色固體)兩種化合物。V單質(zhì)在Z單質(zhì)中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰，產(chǎn)物溶于水能使紫色石蕊溶液變紅，則：5種元素的元素符號分別是：X__________，Y__________，Z__________，T__________，V__________O

S

Cl

NaH

(1)堿金屬元素包括

、Rb、Cs。(2)原子結(jié)構(gòu)特點：①相同點：最外層電子數(shù)都是

。②遞變性：從Li→Cs隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)依次

，原子半徑依次

。要點二:元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)

1.原子結(jié)構(gòu)特點Li、Na、K1增多增大2.單質(zhì)的物理性質(zhì)單質(zhì)鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)相同點除銫外，其余都呈

色；它們都比較

，有延展性，密度

，熔點

，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性強(qiáng)遞變規(guī)律密度逐漸________(鉀例外)熔、沸點逐漸_______

個性特點銫略帶金屬光澤，鋰的密度比煤油的小銀白柔軟小低增大降低現(xiàn)象及產(chǎn)物化學(xué)方程式結(jié)論都與O2反應(yīng)Li反應(yīng)不如Na劇烈，生成Li2O4Li＋O2====2Li2O與O2反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜Na點燃，劇烈燃燒，生成Na2O22Na＋O2====

Na2O2K燃燒比Na劇烈，生成復(fù)雜的氧化物K＋O2====

KO2(超氧化鉀)Rb、Cs燃燒反應(yīng)更劇烈，生成更復(fù)雜的氧化物——△△△3.單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)都與水反應(yīng)生成H2Li反應(yīng)較慢，生成H22R＋2H2O===2ROH＋H2↑最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH

與水反應(yīng)越來越劇烈Na反應(yīng)劇烈，生成H2K反應(yīng)劇烈，輕微爆炸，生成H2Rb、Cs遇水立即燃燒，爆炸，生成H2特別提醒堿金屬元素只有Li與O2反應(yīng)產(chǎn)物是一種Li2O，其他元素與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物最少有兩種。練習(xí)1：下列有關(guān)金屬鈉和金屬鉀的比較，正確的是(

)A．金屬性：Na>KB．氫氧化物的堿性：Na<KC．還原性：Na>KD．與水反應(yīng)的劇烈程度：Na>KB練習(xí)2：下列說法中正確的是(

)A.Li、Na、K的原子半徑和密度都隨原子序數(shù)的增加而增大B.還原性：K>Na>Li，故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉C.熔、沸點：Li<Na<KD.堿性：LiOH<NaOH<KOH?嘗試應(yīng)用D堿金屬的原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系(1)(相似性)原子都容易失去最外層的一個電子，化學(xué)性質(zhì)活潑，它們都能與氧氣等非金屬單質(zhì)及水反應(yīng)。(2)(遞變性)隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱。所以，堿金屬元素的性質(zhì)也有遞變，從鋰到銫金屬性逐漸增強(qiáng)，如鉀與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)劇烈，銣、銫與水的反應(yīng)更劇烈。即金屬性或還原性Li<Na<K<Rb<Cs。小結(jié)要點三:鹵族元素1.原子結(jié)構(gòu)元素名稱氟氯溴碘元素符號

原子結(jié)構(gòu)示意圖

相同點最外層都有_____個電子遞變性(從F→I)電子層數(shù)依次________，原子半徑逐漸______

FClBrI7增多增大2.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)的相似性和遞變性規(guī)律特別提醒a(bǔ)．Cl2易液化(沸點為－34.6℃)，Br2易揮發(fā)，I2易升華。b.溴是常溫常壓下唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)。c.X2(鹵素單質(zhì))都有顏色而X－均為無色單質(zhì)F2→Cl2→Br2→I2相似性顏色都____顏色毒性都____毒遞變性狀態(tài)從____態(tài)到____態(tài)顏色逐漸____密度逐漸____熔、沸點逐漸____有有氣固加深增大升高3.鹵素化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性(1)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)單質(zhì)F2Cl2Br2I2相似性H2＋X2===______(X代表鹵素原子)遞變性反應(yīng)條件________或_______________反應(yīng)劇烈程度越來______產(chǎn)物的穩(wěn)定性____________2HX黑暗光照點燃加熱不斷加熱越弱HF>HCl>HBr>HI特別提醒鹵化氫的性質(zhì)遞變規(guī)律：a．穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI。b．還原性：HF<HCl<HBr<HI。c．水溶液酸性：HF<HCl<HBr<HI(氫氟酸是弱酸，其余均為強(qiáng)酸)實驗操作實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式靜置后，液體分層，上層____________，下層__________________________________________靜置后，液體分層，上層__________，下層_______________________________________________靜置后，液體分層，上層____________，下層__________________________________________結(jié)論：F2→Cl2→l2→Br2→I2氧化性_________

(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)接近無色橙紅色2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2接近無色紫色2KI＋Cl2===2KCl＋I(xiàn)2接近無色紫色2KI＋Br2===2KBr＋I(xiàn)2減弱①當(dāng)溶液中有Br2或I2生成時，實驗現(xiàn)象并不是生成紅棕色液體或紫黑色固體，而是溶液顏色發(fā)生變化，生成的I2不標(biāo)沉淀符號(↓)。②氯水和CCl4是檢驗Br－、I－的試劑(下層呈橙紅色或紫色表明原溶液中有Br－或I－)特別提醒鹵素單質(zhì)在不同溶劑中的顏色水CCl4(苯、汽油)Br2橙色橙紅色或紅棕色I(xiàn)2棕黃(或褐)色紫色→深紫色I(xiàn)2易溶于KI溶液(I2＋KI===KI3)(1)隨著核電荷數(shù)的增加，鹵族元素的非金屬性逐漸減弱。(2)從上到下，鹵素單質(zhì)的氧化性F2>Cl2>Br2>I2，陰離子還原性I－>Br－>Cl－>F－。(3)隨著核電荷數(shù)的增加，與H2反應(yīng)越來越難，氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強(qiáng)。(4)鹵素單質(zhì)與變價金屬(如Fe)反應(yīng)時，F(xiàn)2、Cl2、Br2生成高價(FeX3)化合物，而I2只能生成低價(FeI2)化合物。(5)溴是常溫下唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)，而I2遇淀粉變藍(lán)色。小結(jié)某學(xué)生往一支試管里按一定次序分別加入下列幾種物質(zhì)：A．KI溶液B．淀粉溶液C．NaOH溶液D．氯水發(fā)現(xiàn)溶液顏色按下面次序變化：依據(jù)溶液顏色的變化，回答下列問題：(1)加入以上藥品的順序是__________________。(2)寫出加入試劑②的離子反應(yīng)方程式，若為氧化還原反應(yīng)，請標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：____________________________________________。(3)寫出加入試劑④的化學(xué)方程式：______________________________________________。?嘗試應(yīng)用總結(jié)從堿金屬元素和鹵素的性質(zhì)來看，同主族從上至下元素及其典型化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律如下表所示。物質(zhì)類別性質(zhì)遞變規(guī)律元素元素金屬性逐漸增強(qiáng)元素非金屬性逐漸減弱單質(zhì)氧化性逐漸減弱還原性逐漸增強(qiáng)非金屬元素氫化物氣態(tài)穩(wěn)定性逐漸減弱水溶液酸性逐漸增強(qiáng)還原性逐漸增強(qiáng)最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱?嘗試應(yīng)用1.下列關(guān)于鹵族元素由上到下性質(zhì)遞變的敘述，正確的是(

)①單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)②單質(zhì)的顏色加深③氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強(qiáng)④單質(zhì)的沸點升高⑤陰離子的還原性增強(qiáng)A．①②③B．②③④C．②④⑤D．④⑤2.砹是原子序數(shù)最大的鹵族元素，根據(jù)鹵素性質(zhì)的遞變規(guī)律，對砹的敘述，正確的是(

)A．與H2化合的能力：At2>I2B．砹在常溫下為白色固體C．砹原子的最外層上有7個電子D．砹易溶于水，難溶于四氯化碳CC（1）概念忽略電子的質(zhì)量，將核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加所得的數(shù)值。（2）數(shù)值關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)＝__________＋_________質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)要點四:核素1.質(zhì)量數(shù)ZA－ZZ（3）的含義（1）核素具有一定數(shù)目的______和一定數(shù)目的______的一種原子（2）同位素______相同而______不同的同一元素的不同原子互稱為同位素，即同一元素的不同______互稱為同位素。質(zhì)子中子質(zhì)子數(shù)中子數(shù)核素2．核素與同位素a．“同位”即指核素的質(zhì)子數(shù)相同，在元素周期表中占有相同的位置。b．同位素是同一元素不同核素間的互稱，不指具體原子。c．大多數(shù)元素都有同位素，因此核素(原子)種類比元素種類多。d．同一元素的各種同位素，雖然其質(zhì)量數(shù)不同，其物理性質(zhì)有所差別，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。(3)互為同位素的核素的3個特點a．兩同：質(zhì)子數(shù)相同、元素種類相同。b．兩不同：中子數(shù)不同、原子種類不同。c．一不變：在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素所占的原子個數(shù)百分比一般是不變的。例如，我們所吃的食鹽中既有Na35Cl，又有Na37Cl，且保持一定的比率(35Cl與37Cl的個數(shù)比不變)。(1)若X是原子，只要質(zhì)子數(shù)Z相同，就是同種元素；質(zhì)子數(shù)Z和質(zhì)量數(shù)A均相同，就是同種核素；質(zhì)子數(shù)Z相同，質(zhì)量數(shù)A不同，互稱同位素。粒子符號周圍各數(shù)字的含義(2)若X是粒子，質(zhì)子數(shù)相同不一定是同種元素，也不一定是同種核素。若兩種粒子的質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)分別相同，則可能有以下四種情況。①兩種核素，如16O和18O；②兩種分子，如H2O和NH3；③兩種陽離子，如NH4＋和Na＋；④兩種陰離子，如OH－和F－。練習(xí)1.簡單原子的原子結(jié)構(gòu)可用下圖表示方法形象表示：①②③。其中表示●質(zhì)子或電子，○表示中子，則下列有關(guān)①②③的說法正確的是()A．①②③互為同位素B．①②③互為同素異形體C．①②③是三種化學(xué)性質(zhì)不同的粒子D．①②③具有相同的質(zhì)量數(shù)A練習(xí)2.下列關(guān)于指定粒子構(gòu)成的幾種描述中，不正確的是(

)A．37Cl與39K具有相同的中子數(shù)B．第114號元素的一種核素114298X與

82207Pb具有相同的最外層電