專題19-元素周期表(人教版2019必修第一冊)

元素周期表的結(jié)構(gòu)主族元素在元素周期表中的位置確定方法元素周期表中的序差規(guī)律知識點一元素周期表的結(jié)構(gòu)1．周期元素周期表有7個橫行，每一橫行稱為一個周期，元素周期表共有7個周期。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)稀有氣體原子序數(shù)位置與結(jié)構(gòu)的關(guān)系短周期一H～He212周期序數(shù)＝電子層數(shù)二Li～Ne8210三Na～Ar8318長周期四K～Kr18436五Rb～Xe18554六Cs～Rn32686七Fr～118號3271182．族現(xiàn)在常用的元素周期表有18個縱行，它們被劃分為16個族，包括7個主族，7個副族，1個第Ⅷ族(其中第8、9、10這3個縱行稱為第Ⅷ族)，1個0族。(第13～18縱行不包括第七周期的元素)詳細(xì)情況見下圖：第ⅠA族元素(除氫)稱為堿金屬元素；第ⅣA族元素稱為碳族元素；第ⅤA族元素稱為氮族元素；第ⅥA族元素稱為氧族元素；第ⅦA族元素稱為鹵族元素；0族元素稱為稀有氣體元素。3．認(rèn)識元素周期表的相關(guān)信息(1)元素周期表中每個格中的信息(以Fe為例)：(2)金屬元素與非金屬元素的分界線【典例1】★★☆☆☆在短周期主族元素中，族序數(shù)與原子的核電荷數(shù)、電子層數(shù)均為奇數(shù)的有()A．2種B．3種C．4種D．5種答案D解析在短周期主族元素中，族序數(shù)與原子的核電荷數(shù)、電子層數(shù)均為奇數(shù)的有H、Na、Al、P、Cl，共5種?！镜淅?】★★☆☆☆俄羅斯科學(xué)家用含20個質(zhì)子的鈣的一種原子轟擊含95個質(zhì)子的镅原子，結(jié)果4次成功合成4個第115號元素的原子。這4個原子生成數(shù)微秒后衰變成第113號元素。下列有關(guān)敘述正確的是()A．115號元素在第六周期B．113號元素在第七周期ⅢA族C．115號和113號元素都是非金屬元素D．镅元素和115號元素不在同一周期答案B解析95號元素镅、115號元素、113號元素，原子序數(shù)都大于86而小于118，所以都在第七周期；115號比118號原子序數(shù)少3，應(yīng)在第ⅤA族，113號元素在第ⅢA族；113號元素和115號元素都是金屬元素?！居?xùn)練1】★★☆☆☆下列各圖若為元素周期表的一部分(表中數(shù)字代表原子序數(shù))，其中合理的是()答案D解析本題要求熟記周期表的結(jié)構(gòu)，知道1～18號元素在周期表中的具體位置。解題時可根據(jù)稀有氣體2號、10號元素應(yīng)在周期表的最右端和3號元素在周期表的最左端排除A、B、C三項?！居?xùn)練2】★★★☆☆0.05mol某金屬單質(zhì)與足量的鹽酸反應(yīng)，放出1.12LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，并轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蠥r原子的電子層結(jié)構(gòu)的離子，該金屬元素在元素周期表中的位置是()A．第三周期ⅠA族 B．第三周期ⅡA族C．第四周期ⅠA族 D．第四周期ⅡA族答案D解析設(shè)該金屬單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)所表現(xiàn)的化合價為＋x價，則0.05x＝eq\f(1.12,22.4)×2，x＝2。根據(jù)題意，該金屬單質(zhì)為Ca，位于第四周期ⅡA族。知識點二主族元素在周期表中的位置確定方法1．依據(jù)原子序數(shù)若已知某元素原子序數(shù)為7，則確定其在周期表中位置的方法是先畫出該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，由其電子層數(shù)為2，確定其處于第二周期，由其最外層有5個電子確定其處在第ⅤA族；2．比大小定周期比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的原子序數(shù)大小，找出與其相鄰近的0族元素，那么該元素就和序數(shù)大的0族元素處于同一周期。3．求差值定族數(shù)（1）若某元素原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素多1或2，則該元素應(yīng)處在該0族元素所在周期的下一個周期的ⅠA族或ⅡA族；（2）若比相應(yīng)的0族元素少5～1時，則應(yīng)處在同周期的ⅢA～ⅦA族；（3）若差其他數(shù)，則由相應(yīng)差數(shù)找出相應(yīng)的族?！镜淅?】★★★☆☆某短周期元素原子最外層只有2個電子，則該元素()A．一定是第ⅡA族元素 B．一定是金屬元素C．一定是化合物中呈＋2價元素 D．可能是金屬元素，也可能是非金屬元素答案D解析元素原子最外層只有2個電子，若為主族元素則在周期表中處于第ⅡA族，為金屬元素，在化合物中呈＋2價；若為He，則為0族元素?！镜淅?】★★★☆☆據(jù)國外有關(guān)資料報道，在“獨居石”(一種共生礦，化學(xué)成分為Ce、La、Nb等的磷酸鹽)中，查明有尚未命名的116,124,126號元素。試判斷116號元素應(yīng)位于周期表中的()A．第六周期ⅣA族 B．第七周期ⅥA族C．第七周期ⅦA族 D．第八周期ⅥA族答案B解析第七周期若排滿，118號元素應(yīng)為0族元素，則116號元素位于從0族開始向左兩縱行，故應(yīng)為第七周期ⅥA族元素，故選B?！居?xùn)練1】★★★☆☆下圖各為元素周期表的一部分(數(shù)字為原子序數(shù))，其中X為35的是()答案D解析依據(jù)“稀有氣體定位法”先寫出各周期中稀有氣體原子序數(shù)：2、10、18、36、54、86；其次根據(jù)第五周期有18種元素，即可確定元素X(35號)應(yīng)為D中位置?！居?xùn)練2】★★★☆☆原子序數(shù)為x的元素E在周期表中位于A、B、C、D四種元素中間(如圖所示)，則A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)之和不可能是(鑭系、錒系、0族元素除外)()A．4xB．4x＋6C．4x＋10D．4x＋14答案B解析在A、B、C、D四種元素中，同周期的A、C兩種元素的原子序數(shù)之和為2x，又因同主族各周期相鄰的兩元素之間的原子序數(shù)相差8、18、32。所以四種元素中，同主族的B、D兩種元素的原子序數(shù)之和可能為2x、2x＋10或2x＋14。則四種元素的原子序數(shù)之和可能為4x、4x＋10或4x＋14，故只有B項不可能。知識點三元素周期表中的序差規(guī)律1．序差規(guī)律（1）同周期相鄰主族元素的“序數(shù)差”規(guī)律①除第A族和第A族外，其余同周期相鄰元素序數(shù)差為1。②同周期第A族和第A族為相鄰元素，其原子序數(shù)差為：第二、第三周期相差1，第四、五周期相差11，第六、第七周期相差25。（2）同主族相鄰元素的“序數(shù)差”規(guī)律①第二、第三周期的同族元素原子序數(shù)相差8。②第三、第四周期的同族元素原子序數(shù)相差有兩種情況：第IA族和第ⅡA族相差8，其它族相差18。③第四、第五周期的同族元素原子序數(shù)相差18。④第五、第六周期的同族元素原子序數(shù)鑭系之前相差18，鑭系之后相差32。⑤第六、第七周期的同族元素原子序數(shù)相差32。2．奇偶差規(guī)律元素的原子序數(shù)與該元素在周期表中的族序數(shù)和該元素的主要化合價的奇偶性一致。若原子序數(shù)為奇數(shù)時，主族族序數(shù)、元素的主要化合價均為奇數(shù)，反之則均為偶數(shù)（但要除去有多種價態(tài)的元素）。零族元素的原子序數(shù)為偶數(shù)，其化合價視為0?！镜淅?】★★☆☆☆元素的以下性質(zhì)，隨著原子序數(shù)遞增不呈現(xiàn)周期性變化的是()A．化合價 B．原子半徑C．元素的金屬性和非金屬性 D．相對原子質(zhì)量答案D解析由元素周期律的內(nèi)容知，元素的化合價、原子半徑及金屬性和非金屬性都隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性變化，而相對原子質(zhì)量隨原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)增大的變化趨勢，絕不會出現(xiàn)周期性的變化?！居?xùn)練3】★★★☆☆元素性質(zhì)呈周期性變化的決定因素是()A．元素原子半徑大小呈周期性變化 B．元素相對原子質(zhì)量依次遞增C．元素原子核外電子排布呈周期性變化 D．元素的最高正化合價呈周期性變化答案C解析元素性質(zhì)呈周期性變化的決定因素是元素原子核外電子排布呈周期性變化。1．下列說法正確的是()A．我們常用的元素周期表中元素排序的依據(jù)是元素的相對原子質(zhì)量B．元素周期表中同一橫行元素原子的電子層數(shù)相同C．元素周期表有16個縱行D．元素周期表已發(fā)展成一個穩(wěn)定的形式，它不可能再有新的變化了答案B2．已知元素的原子序數(shù)，不可以推斷元素原子的()A．質(zhì)子數(shù) B．核電荷數(shù)C．核外電子數(shù) D．離子所帶的電荷數(shù)答案D解析根據(jù)原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)，故選D。3．幾種粒子具有相同的核電荷數(shù)，則可說明()A．可能屬于同一種元素 B．一定是同一種元素C．一定有相同的原子序數(shù) D．核外電子個數(shù)一定相等答案A解析粒子可能是分子、原子、離子，雖然具有相同的核電荷數(shù)，但不一定是同一種元素，如CH4與H2O。核外電子個數(shù)不一定相等，如Na與Na＋、F與F－等。粒子種類未確定，則不能判定一定是原子，故C不正確。4．已知原子序數(shù)，可推斷原子的()①質(zhì)子數(shù)②中子數(shù)③質(zhì)量數(shù)④核電荷數(shù)⑤核外電子數(shù)⑥元素在周期表中的位置A．①②③④ B．①④⑤⑥C．②③④⑤ D．③④⑤⑥答案B解析原子序數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)，由此可得出原子結(jié)構(gòu)示意圖，再根據(jù)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)得出該元素在周期表中的位置，或者是根據(jù)各周期元素種數(shù)及稀有氣體的原子序數(shù)推出該元素在周期表中的位置。5．下列說法正確的是()A．常用元素周期表中元素排序的依據(jù)是原子的核電荷數(shù)B．元素周期表有十六個縱行，也就是十六個族C．原子的最外層電子數(shù)相同的元素，一定屬于同一族D．電子層數(shù)相同的粒子，對應(yīng)元素一定屬于同一周期答案A解析元素周期表中有十八個縱行，十六個族，第Ⅷ族占三個縱行；Be和He的最外層電子數(shù)都是2，但不屬于同一族；Ne和Na＋的電子層數(shù)都是2，但不屬于同一周期。6．在現(xiàn)行元素周期表中，所含元素種數(shù)最多的族和周期分別是()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族第六周期答案C解析現(xiàn)行元素周期表中，第六、七周期第ⅢB族為鑭系和錒系元素，各有15種元素，由于第七周期未排滿(不涉及人工合成元素)，故第六周期第ⅢB族元素最多。7．若把周期表原先的主、副族號取消，由左到右按原順序編為18縱行。如堿金屬為第1縱行，稀有氣體為第18縱行，按這個規(guī)定，下列說法不正確的是()A．計算機芯片的組成元素位于第14縱行B．第10縱行元素全部是金屬元素C．第18縱行元素單質(zhì)全部是氣體D．只有第2縱行元素的原子最外層有2個電子答案D解析本題實際上考查了對元素周期表結(jié)構(gòu)的掌握狀況。芯片的組成元素為硅，位于第ⅣA族，為第14縱行，A項正確；第10縱行為過渡金屬元素，所以B項也正確；第18縱行元素為稀有氣體元素，單質(zhì)全部為氣體，所以C項正確；D項中除第2縱行元素的原子最外層有2個電子外，其他如He、部分過渡金屬元素最外層也是2個電子。8．A、B、C均為短周期元素，它們在周期表中的位置如圖所示，已知B、C兩元素在周期表中族序數(shù)之和是A元素族序數(shù)的2倍；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、Al B．B、Mg、SiC．O、P、Cl D．C、Al、P答案C解析解答本題首先確定三種元素在元素周期表中的相對位置，再根據(jù)元素周期表中結(jié)構(gòu)的關(guān)系列式求解。由于A、B、C為短周期元素，從A、B、C的圖中位置看，A只能處在第二周期，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，對應(yīng)的元素分別為O、P、Cl，代入族序數(shù)關(guān)系：5＋7＝2×6成立。9．甲、乙是周期表中同一主族的兩種元素，若甲的原子序數(shù)為x，則乙的原子序數(shù)不可能是()A．x＋2 B．x＋4C．x＋8 D．x＋18答案B10．A、B兩種元素，A的原子序數(shù)為x，A和B所在周期所含的元素種類分別是m和n。(1)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________。(2)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________。答案(1)x－nx＋m(2)x－mx＋n解析此題選取了具有代表性的兩族：ⅠA和ⅦA，可以根據(jù)它們具體的原子序數(shù)來推理，試過之后再與下面的答案相比較。經(jīng)過對元素周期表的分析研究，你可能不難得出以下結(jié)論：①ⅠA、ⅡA族，下面元素的原子序數(shù)等于同主族上面元素的原子序數(shù)加上上面元素所在周期的元素種類數(shù)。②ⅢA到0族，下面元素的原子序數(shù)等于上面元素的原子序數(shù)加上下面元素所在周期的元素種類數(shù)。1．（全國卷II）a、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，a原子