2020-2021化学（2019）第一册学案：第四章 第一节 第2课时元素周期表含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精新教材2020-2021学年化学人教版（2019）必修第一册学案：第四章第一节第2课时元素周期表含解析第2课时元素周期表核心素养培养目标核心素养形成脉络1.简单了解元素周期表的发展历程（科学态度与社会责任)2．了解元素周期表的编排原则及结构(科学探究与创新意识)3．能描述元素在周期表的位置(证据推理与模型认知）1．元素周期表的发展历程2．现行元素周期表的结构（1)原子序数①含义：按照元素在周期表中的顺序给元素编号。②原子序数与原子结构的关系原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数(2）编排原则（3）结构知识点一：元素周期表结构（1)元素周期表里每种元素占据着一个格,格内标注着元素的若干信息，需要我们对其有初步的认识，如下所示：(2）周期（每一横行)（3）族(每一纵行）（4)过渡元素元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共68种元素，全部为金属元素,统称为过渡元素。知识点二：确定元素在周期表的位置探究（1）根据原子结构周期数＝核外电子层数主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价｜质子数＝原子序数＝原子核外电子数（2）根据核外电子排布规律推断①最外层电子数等于或大于3(小于8）的一定是主族元素。②最外层有1个或2个电子，则可能是第ⅠA、第ⅡA族元素，也可能是副族、第Ⅷ族或氦元素。③最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。④某元素的阴离子最外层电子数与次外层电子数相同,则该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。(3）根据0族元素原子序数推断已知0族元素的原子序数如下表：周期一二三四五六七原子序数21018365486118①比大小定周期比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小,找出与其相近的0族元素，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。②求差值定族数a．若某元素的原子序数比相应0族元素的多1或2,则该元素应位于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0族元素的少1~5时，则应位于同周期的第ⅦA～第ⅢA族。c．若差值为其他数，则由相应差数找出相应的族。③实例a．53号元素由于36〈53<54，则53号元素位于第五周期，54－53＝1，故53号元素位于54号元素左侧第一格,即第ⅦA族，故53号元素位于第五周期第ⅦA族。b．88号元素由于86<88<118，则88号元素位于第七周期,88－86＝2，所以88号元素位于第七周期的第二格，即第ⅡA族，故88号元素位于第七周期第ⅡA族。题组一元素周期表结构1．国际纯粹与应用化学联合会在1989年作出决定,把长式元素周期表原先的主、副族及族号取消，从左到右改为18列,ⅠA族为第1列，0族为第18列。按此规定，下列说法中错误的是（A)A．第1列全部是碱金属元素B．第11列全部由长周期元素组成C．第3列的元素种类最多D．第9列元素都是金属元素解析：第1列为H及碱金属元素，含非金属元素H，故A错误；第11列为ⅠB族，全部由长周期元素组成，故B正确；第3列为第ⅢB族，含锕系和镧系，元素种类最多，故C正确；第9列为Ⅷ族，均为金属元素，故D正确。2．下图中各选项均为元素周期表的一部分（图中数字为原子序数)，其中正确的是(D）解析:本题考查周期表的结构，要求熟记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号元素在周期表的最右端即可排除A、B、C选项。（1）元素周期表结构记忆简图(2)短周期元素位置的特殊性第一周期的特殊性①三种元素在元素周期表中的位置为,则X一定为氢元素（H）。②三种元素在元素周期表中的位置为，是X一定为氦元素（He).第二、三周期的特殊性三种元素在元素周期表中的位置为,则X为第二周期元素，且X为ⅢA～ⅥA族之间元素。题组二推断元素在周期表的位置3．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。下列有关叙述中正确的是(B）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：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号元素比118号元素原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号和115号元素都是金属元素。4．X、Y、Z是元素周期表中相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X、Y、Z是(C)A．Mg、Al、Si B．Li、Be、MgC．N、O、S D．P、S、O解析:方法一情况分析法X、Y、Z在元素周期表中的相对位置有以下四种情况：设X、Y、Z的原子序数分别为x、y、z,如为①,则x＝y－1，z＝y＋8，则x＋y＋z＝y－1＋y＋y＋8＝3y＋7＝31，得y＝8，则x＝7，z＝16，则X为N，Y为O,Z为S,三种元素原子的最外层电子数之和为17，符合题意，所以选项C正确。如为②，同理可得y－1＋y＋y－8＝31，y＝eq\f（40，3)不合理,舍去。如为③,同理可得y＝eq\f(22,3）不合理。如为④，解得y＝eq\f（38,3）不合理。方法二数学处理法若xX、yY、zZ为相邻的三种元素，X、Y同周期，Y、Z同主族:x＋y＋z＝m，则会有y＝eq\f（m±8,3）。若余1时，x＝y＋1，z＝y±8。若无余数，则无解。若缺1时，则x＝y－1，z＝y±8.若将题干中m＝31代入，若y＝eq\f(31＋8,3)＝13,无余数，无解.若y＝eq\f（31－8,3）＝8缺1，则x＝8－1＝7,z＝8＋8＝16，所以Y为O、X为N、Z为S。题组三元素周期表结构中常见规律5．原子序数为x的元素E在元素周期表中位于A、B、C、D四种元素中间（如下图所示）,则A、B、C、D四种元素的原子序数之和不可能是(镧系、锕系、0族元素除外）(B）A．4x B．4x＋6C．4x＋10 D．4x＋14解析：A、B、C、D四种元素中，同周期的A、C两种元素的原子序数之和为2x，又同主族相邻的两元素之间的原子序数相差2(本题不可能，因B不是第一周期元素）、8、18、32。所以四种元素中,同主族的B、D两种元素的原子序数之和可能为2x、2x＋10或2x＋14.则四种元素的原子序数之和可能为4x、4x＋10或4x＋14,B项不正确。6．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W3种元素的原子最外层电子数之和为17.请填空：（1)Y、Z和W3种元素是否位于同一周期？否(填“是”或“否”),理由是若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不可能为17；（2）Y是N，Z是O，W是S；(3）X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数之比为8241。写出该化合物的名称及化学式硫酸铵，（NH4)2SO4。解析：任取同周期连续相邻的三种元素Y、Z、W，其原子的最外层电子数之和均不可能等于17.根据原子序数关系X〈Y<Z<W和它们的相邻关系，可知短周期中只有两种形式：设Z的原子最外层电子数为a，若为A型：Y、W原子最外层电子数分别为a、a＋1，有a＋a＋a＋1＝17，则a＝eq\f(16,3），而最外层电子数必为整数,舍去；若为B型:Y、W原子最外层电子数分别为a－1、a，有a－1＋a＋a＝17，则a＝6,符合题意，所以Z为氧，Y为氮、W为硫.根据化合物中原子个数比XNOS＝8241,以及N、O、S通常所显示的化合价判断可知价态eq\o（N,\s\up6（－3))、eq\o（O，\s\up6（－2))、eq\o（S，\s\up6（＋6）），故X为＋1价，由X的原子序数和化合价可推知其为氢元素，所以该化合物为（NH4）2SO4。元素周期表结构中常见的规律1对角线相似规律周期表中位于对角线位置的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al。2奇偶规律在同一主族内，族序数、原子序数，若有一个是偶数或奇数，另一个必为偶数或奇数。3相同电子层结构的规律稀有气体元素的原子与同周期非金属元素的阴离子以及下一周期金属元素主族元素的阳离子具有相同的电子层结构.4原子最外层电子结构特征的规律①最外层电子数比次外层电子数多的元素位于第二周期。②最外层电子数为3～7个的原子一定是主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数.③原子的最外层有1个或2个电子，可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素。5序差规律①同周期主族元素原子序数差的关系a。短周期元素、分布在过渡元素同侧的长周期元素:原子序数差＝族序数差;b.分布在过渡元素两侧的长周期元素：第四、五周期元素原子序数相差＝族序数差±10,第六、七周期元素原