2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題5微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性第一單元元素周期律和元素周期表第2課時(shí)元素周期表及其應(yīng)用學(xué)生用書蘇教版必修第一冊(cè)

第2課時(shí)元素周期表及其應(yīng)用課程目標(biāo)1．了解元素周期表的結(jié)構(gòu)。2．知道同主族、同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律。3．了解主族元素“位、構(gòu)、性”之間的關(guān)系。4．了解周期表的意義與應(yīng)用。圖說考點(diǎn)學(xué)業(yè)基礎(chǔ)——自學(xué)·思記·嘗試[新知預(yù)習(xí)]一、周期表的結(jié)構(gòu)1．編排依據(jù)元素周期表是________的詳細(xì)表現(xiàn)形式。2．編排原則定量遞變量橫行________從左到右________遞增縱行最外層電子數(shù)從上到下________遞增3.結(jié)構(gòu)(1)周期(即橫行)類別周期序數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)____周期11H～2He____________23Li～10Ne____________311Na～18Ar________________周期419K～36Kr____________537Rb～54Xe____________655Cs～86Rn____________787Fr～118Og32______(2)族(____個(gè)縱行，____個(gè)族)：(3)元素周期表與原子結(jié)構(gòu)的兩個(gè)重要關(guān)系：例如：氧原子結(jié)構(gòu)示意圖，氧元素的位置：第____周期第____族。二、元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律1．同主族、同周期元素性質(zhì)的相像性與遞變性堿金屬元素的相像性與遞變性相像性最外層只有1個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中易失去1個(gè)電子，成為________價(jià)簡(jiǎn)潔陽離子除銫外都是________色金屬，硬度________，延展性________，密度________，熔點(diǎn)________遞變性堿金屬與水的反應(yīng)：從上到下猛烈程度________金屬性：Li＜________＜K＜Rb＜________鹵族元素的相像性與遞變性相像性都是活潑非金屬元素，在化學(xué)反應(yīng)中都易得到1個(gè)電子，自然界中都不存在單質(zhì)遞變性氯水與溴化鈉和碘化鉀的反應(yīng)：______________________，______________________溴水與碘化鉀的反應(yīng)：______________________非金屬性：________＞________＞________同主族、同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律同主族元素(從上到下)：元素原子失去電子的實(shí)力漸漸________，獲得電子的實(shí)力漸漸________同周期主族元素(從左到右)：元素原子失去電子的實(shí)力漸漸eq\o(□,\s\up1(59))________，得到電子的實(shí)力漸漸________2.金屬元素和非金屬元素的分區(qū)(1)分界線：(2)規(guī)律：①金屬性最強(qiáng)的元素為________(除放射性元素)；②非金屬性最強(qiáng)的元素為________；③分界線旁邊的元素既表現(xiàn)出確定的________，又表現(xiàn)出確定的________。[即時(shí)自測(cè)]1．推斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)現(xiàn)行元素周期表中的元素是按相對(duì)原子質(zhì)量由小到大排列的。()(2)元素周期表揭示了化學(xué)元素間的內(nèi)在聯(lián)系。()(3)元素周期表中有七個(gè)周期。()(4)周期序數(shù)與該周期元素的電子層數(shù)相等。()(5)元素周期表共18個(gè)縱行，18個(gè)族。()(6)堿金屬元素原子的次外層電子數(shù)都是8。()(7)化合物中堿金屬元素的化合價(jià)都為＋1。()(8)堿金屬元素的原子半徑隨核電荷數(shù)的增大而增大。()(9)堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)活潑，易失電子發(fā)生還原反應(yīng)。()(10)Li在空氣中加熱生成Li2O2。()2．某同學(xué)有關(guān)鹵素的筆記中有如下記錄，這些記錄都正確嗎？(1)鹵素只以化合態(tài)形式存在于自然界中。()(2)隨核電荷數(shù)增加，單質(zhì)熔、沸點(diǎn)降低。()(3)隨核電荷數(shù)增加，單質(zhì)氧化性增加。()(4)隨核電荷數(shù)增加，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性漸漸增加。()(5)從上到下原子半徑漸漸減小。()(6)從上到下非金屬性漸漸減弱。()3．(雙選)人體液的滲透壓平衡主要通過鈉離子和氯離子進(jìn)行調(diào)整，鈉離子與鉀離子的濃度差改變是神經(jīng)沖動(dòng)傳遞的物質(zhì)基礎(chǔ)，世界衛(wèi)生組織建議每人每日攝入1～2克鈉鹽。鈉和鉀都屬于堿金屬。下列與堿金屬元素有關(guān)的比較中不正確的是()A．鋰與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)劇列B．還原性：K>Na，故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉C．熔、沸點(diǎn)：Li>Na>KD．堿性：LiOH<NaOH<KOH4．鋰(Li)是一種銀白色的金屬元素，質(zhì)軟，是密度最小的金屬。鋰可用于原子反應(yīng)堆、制輕合金及電池等，鋰電池或鋰離子電池備受人們推崇。鋰(Li)屬于堿金屬的一種，下列說法正確的是()A．和Li同一主族的都是金屬元素B．Na＋比Li多一個(gè)電子層C．Li、Na、K＋的最外層都只有一個(gè)電子D．Li是堿金屬中原子半徑最小的原子核心素養(yǎng)——合作·探究·共享提升點(diǎn)1元素周期表中元素的常見推斷例1A、B、C均為短周期元素，它們?cè)谥芷诒碇械奈恢萌鐖D所示，已知B、C元素的原子序數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍，則A、B、C符合的一組是()A．Be、Na、AlB．B、Mg、SiC．O、P、ClD．C、Al、P[提升1]下列各表是元素周期表的一部分，表中數(shù)字表示的原子序數(shù)與其在周期表中的位置相符的是()關(guān)鍵實(shí)力元素在周期表中的位置關(guān)系(1)利用短周期中族序數(shù)與周期數(shù)的關(guān)系推斷。若設(shè)族序數(shù)與周期數(shù)的比值是x，則有：x的取值1/31/2123對(duì)應(yīng)的元素NaLiH、Be、AlC、SO(2)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差。(3)同主族相鄰兩元素原子序數(shù)之差的狀況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)。(4)同主族不相鄰兩元素的原子序數(shù)的差元素周期表中1～7周期的元素種類數(shù)分別是2，8，8，18，18，32，32，故同主族不相鄰的兩種元素的原子序數(shù)的差是這幾個(gè)數(shù)的和或差，如1H和19K的原子序數(shù)差是2＋8＋8＝18。狀元隨筆元素周期表中元素的推斷方法(本方法常用于確定原子序數(shù)小于18的元素)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(jià)數(shù)(O、F例外)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(gè)電子層，最外層電子數(shù)是1，即鈉元素。提升點(diǎn)2元素“位、構(gòu)、性”的綜合推斷例2(雙選)金屬元素(前18號(hào))甲～戊在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示，下列推斷中正確的是()甲乙丙丁戊A.原子半徑：丙<丁<戊B．金屬性：甲<丙C．氫氧化物堿性：丙>丁>戊D．最外層電子數(shù)：甲>乙[提升2]X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：XYZMRQ原子半徑/nm0.1860.0740.0990.143主要化合價(jià)－4，＋4－2－1，＋7＋3其他陽離子核外無電子半導(dǎo)體材料焰色反應(yīng)呈黃色(1)R在元素周期表中的位置是________；R在自然界中有質(zhì)量數(shù)為35和37的兩種核素，它們之間的關(guān)系為________。(2)Z的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。(3)Y與R相比，非金屬性較強(qiáng)的是________(用元素符號(hào)表示)，下列事實(shí)能證明這一結(jié)論的是________(填字母)。a．常溫下Y的單質(zhì)呈固態(tài)，R的單質(zhì)呈氣態(tài)b．穩(wěn)定性：XR>YX4c．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性：HRO4>H2YO3(4)依據(jù)表中數(shù)據(jù)推想Y的原子半徑的范圍：________nm<rY<________nm。(5)甲、乙是上述部分元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，且甲＋乙→丙＋水，則丙的化學(xué)式為________(寫一種即可)。狀元隨筆在比較元素的性質(zhì)時(shí)，有時(shí)須要借助參照物，如比較Ca(OH)2和Al(OH)3的堿性大小，可借助鎂，三種元素在周期表中的位置如圖，故金屬性是Ca>Mg>Al，故堿性是Ca(OH)2>Mg(OH)2>鎂鋁鈣關(guān)鍵實(shí)力“位、構(gòu)、性”三者關(guān)系(3)元素在周期表中的位置原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)。狀元隨筆解讀“位、構(gòu)、性”學(xué)考評(píng)價(jià)——夯實(shí)·測(cè)控·演練1.下列有關(guān)元素周期表的說法不正確的是()A．第15列某元素能形成堿性氣體B．第2列元素中確定沒有非金屬元素C．第17列的第一種元素的原子序數(shù)為9D．短周期中能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的金屬元素位于第ⅣA族2.短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置關(guān)系如圖，下列推論合理的是()XYWZA.若Z的核電荷數(shù)是Y的兩倍，則X為碳元素B.若W的核電荷數(shù)是Y的兩倍，則X是氮元素C.原子半徑：Z>Y>XD.最簡(jiǎn)潔氫化物的穩(wěn)定性：Y>X>W3．(雙選)已知：aA＋、bB2＋、cC－、dD2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，有關(guān)A、B、C、D四種元素的敘述中正確的是()A．原子序數(shù)：b>a>c>dB.原子半徑：A>B>C>DC.金屬性：B>A，非金屬性：D>CD.離子半徑：D2－>C－>A＋>B2＋4．在元素周期表中位于金屬元素和非金屬元素交界處最簡(jiǎn)潔找到的材料是()A.制催化劑的材料B.耐高溫、耐腐蝕的合金材料C.制農(nóng)藥的材料D.半導(dǎo)體材料5．下列有關(guān)元素周期表、元素周期律的說法中不正確的是()A.已知Sr元素位于第五周期ⅡA族，故Sr(OH)2堿性比Mg(OH)2B.已知As元素位于第四周期ⅤA族，故NH3比AsH3穩(wěn)定C.元素周期表分為7個(gè)主族、7個(gè)副族、1個(gè)0族、1個(gè)第Ⅷ族，共18個(gè)縱行D.副族元素中沒有非金屬元素6．總部位于瑞士蘇黎世的國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)宣布，將合成化學(xué)元素第113號(hào)(Nh)、115號(hào)(Mc)、117號(hào)(Ts)和118號(hào)(Og)提名為化學(xué)新元素。其中117號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)與鹵族元素相像，原子核外有7個(gè)電子層，且最外層有7個(gè)電子。下列敘述中正確的是()A.Ts元素的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為HTs，在常溫下很穩(wěn)定B．其單質(zhì)具有強(qiáng)氧化性，可與KI發(fā)生置換反應(yīng)生成I2C.其單質(zhì)的分子式為Ts2，常溫下和溴的狀態(tài)不同D.I2的沸點(diǎn)高于Ts27.A、B、C、D為短周期元素，在元素周期表中所處的位置關(guān)系如圖所示，A、C兩種元素的原子核外電子數(shù)之和等于B元素原子的質(zhì)子數(shù)。(1)分別寫出A、B、C、D四種元素的名稱________、________、________、________。(2)B元素位于元素周期表中第________周期第________族。(3)D元素的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________________________________________。8．下表標(biāo)出的是元素周期表的一部分元素，回答下列問題。(1)表中用字母標(biāo)出的14種元素中，化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是________(用元素符號(hào)表示，下同)，金屬性最強(qiáng)的是________，非金屬性最強(qiáng)的是______________，常溫下單質(zhì)為液態(tài)的非金屬元素是________，屬于過渡元素的是________(該空用字母表示)。(2)B、F、C氣態(tài)氫化物的化學(xué)式分別為________，其中以________最不穩(wěn)定。(3)第2周期中原子半徑最小的是________。練后感悟有關(guān)“位—構(gòu)—性”關(guān)系的解題步驟解題步驟詳細(xì)內(nèi)容第一步：分析題意分析題意中的詳細(xì)信息，提煉出“位—構(gòu)—性”的相關(guān)信息，再向其他方面進(jìn)行推導(dǎo)其次步：緊抓規(guī)律結(jié)構(gòu)與位置互推是解題的基礎(chǔ)、性質(zhì)與位置互推是解題的關(guān)鍵、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推是解題的要素第三步：做出推斷依據(jù)“位—構(gòu)—性”的關(guān)系，對(duì)給出的相應(yīng)內(nèi)容做出詳細(xì)的解答第2課時(shí)元素周期表及其應(yīng)用學(xué)業(yè)基礎(chǔ)新知預(yù)習(xí)元素周期律電子層數(shù)原子序數(shù)電子層數(shù)短2182eq\o(□,\s\up1(10))8eq\o(□,\s\up1(11))3eq\o(□,\s\up1(12))長(zhǎng)eq\o(□,\s\up1(13))18eq\o(□,\s\up1(14))4eq\o(□,\s\up1(15))18eq\o(□,\s\up1(16))5eq\o(□,\s\up1(17))32eq\o(□,\s\up1(18))6eq\o(□,\s\up1(19))7eq\o(□,\s\up1(20))18eq\o(□,\s\up1(21))16eq\o(□,\s\up1(22))ⅠAeq\o(□,\s\up1(23))ⅡAeq\o(□,\s\up1(24))ⅢAeq\o(□,\s\up1(25))ⅣAeq\o(□,\s\up1(26))ⅤAeq\o(□,\s\up1(27))ⅥAeq\o(□,\s\up1(28))ⅦAeq\o(□,\s\up1(29))ⅢBeq\o(□,\s\up1(30))ⅣBeq\o(□,\s\up1(31))ⅤBeq\o(□,\s\up1(32))ⅥBeq\o(□,\s\up1(33))ⅦBeq\o(□,\s\up1(34))ⅠBeq\o(□,\s\up1(35))ⅡBeq\o(□,\s\up1(36))8、9、10eq\o(□,\s\up1(37))18eq\o(□,\s\up1(38))電子層數(shù)eq\o(□,\s\up1(39))最外層電子數(shù)eq\o(□,\s\up1(40))2eq\o(□,\s\up1(41))ⅥAeq\o(□,\s\up1(42))＋1eq\o(□,\s\up1(43))銀白eq\o(□,\s\up1(44))小eq\o(□,\s\up1(45))好eq\o(□,\s\up1(46))小eq\o(□,\s\up1(47))低eq\o(□,\s\up1(48))增加eq\o(□,\s\up1(49))Naeq\o(□,\s\up1(50))Cseq\o(□,\s\up1(51))2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－eq\o(□,\s\up1(52))2I－＋Cl2=I2＋2Cl－eq\o(□,\s\up1(53))2I－＋Br2=I2＋2Br－eq\o(□,\s\up1(54))Cleq\o(□,\s\up1(55))Breq\o(□,\s\up1(56))Ieq\o(□,\s\up1(57))增加eq\o(□,\s\up1(58))減弱eq\o(□,\s\up1(59))減弱eq\o(□,\s\up1(60))增加eq\o(□,\s\up1(61))Cseq\o(□,\s\up1(62))Feq\o(□,\s\up1(63))金屬性eq\o(□,\s\up1(64))非金屬性即時(shí)自測(cè)1．答案：(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×(6)×(7)√(8)√(9)×(10)×2．答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√3．解析：鈉比鋰活潑，鈉與水反應(yīng)更猛烈，A不正確；K的化學(xué)性質(zhì)特別活潑，K先與溶液中的H2O反應(yīng)，不能在溶液中置換出鈉，B不正確；熔、沸點(diǎn)：Li>Na>K，C正確；從Li到Cs，元素的金屬性漸漸增加，對(duì)應(yīng)堿的堿性漸漸增加，D正確。答案：AB4．解析：鋰在ⅠA族，該族中還有非金屬元素氫，A錯(cuò)誤；Li、Na＋都是兩個(gè)電子層，B錯(cuò)誤；K＋最外層有8個(gè)電子，C錯(cuò)誤。答案：D核心素養(yǎng)例1【解析】由于A、B、C為短周期元素，從A、B、C的相對(duì)位置可知，A只能處在其次周期，而B、C處在第三周期。設(shè)A的原子序數(shù)為x，則B的原子序數(shù)為(x＋8－1)＝x＋7，C的原子序數(shù)為(x＋8＋1)＝x＋9，則(x＋7)＋(x＋9)＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序數(shù)分別為8、15、17，對(duì)應(yīng)的元素分別為O、P、Cl。故選C?！敬鸢浮緾提升1解析：A項(xiàng)中1號(hào)元素和2號(hào)元素不應(yīng)只隔1列，且1號(hào)元素與11號(hào)元素之間還應(yīng)有一橫行，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)中4號(hào)元素(Be)和13號(hào)元素(Al)中間應(yīng)隔有10列過渡元素，B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)中10號(hào)元素不和15、16號(hào)元素在同一周期，且6、32號(hào)元素不和10號(hào)元素在同一族，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)正確。答案：D例2【解析】丙、丁、戊同周期，原子半徑：丙>丁>戊；甲、丙同主族，金屬性：甲<丙；氫氧化物堿性：丙>丁>戊；甲、乙同周期，最外層電子數(shù)：甲<乙?！敬鸢浮緽C提升2解析：由題中所給信息可知，X為H，Y為Si，Z為Na，M為O，R為Cl，依據(jù)原子半徑和Q的主要化合價(jià)為＋3，可知Q為Al。(4)由同周期元素原子半徑的遞變規(guī)律，知rCl<rSi<rAl，所以0.099nm<rSi<0.143nm。(5)題中元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)生成水：NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O，所以丙為NaAlO2(其它合理答案也可)。答案：(1)第三周期第ⅦA族互為同位素(2)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(3)Clbc(4)0.0990.143(5)NaAlO2學(xué)考評(píng)價(jià)1．解析：第15列中含有氮元素，其氫化物為NH3，是堿性氣體；第2列元素為第ⅡA族元素，包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra，均為金屬元素；第17列為第ⅦA族，第一種元素為氟，原子序數(shù)為9；短周期中能與強(qiáng)堿反應(yīng)放出H2的金屬是鋁，在第ⅢA族，D錯(cuò)。答案：D2．解析：若Z的核電荷數(shù)是Y的兩倍，則Z為S元素，Y為O元素，X為N元素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若W的核電荷數(shù)是Y的兩倍，則W為Si元素，X為C元素，Y為N元素，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖中位置關(guān)系可知，原子半徑X>Y，C項(xiàng)錯(cuò)誤；非金屬性Y>X>W，則最簡(jiǎn)潔氫化物的穩(wěn)定性：Y>X>W，D項(xiàng)正確。答案：D3．解析：aA＋、bB2＋、cC－、dD2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，說明A、B位于C、D的下一周期，其位置關(guān)系可表示為…DCAB…，故原子序數(shù)b>a>c>d，A項(xiàng)正確；原子半徑A>B>D>C，B項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬性：A>B，非金屬性C>D，C項(xiàng)錯(cuò)誤；離子半徑D2－>C－>A＋>B2＋，D項(xiàng)正確。答案：AD4．解析：在周期表中金屬元素和非金屬元素交界處最簡(jiǎn)潔找到半導(dǎo)體材料；在過渡元素中找尋催化劑、耐高溫、耐腐蝕的合金材料；在Cl、S、P、F等非金屬元素旁邊找尋制農(nóng)藥的材料，故選D項(xiàng)。答案：D5．解析：Sr與Mg都為ⅡA族