2024–2025学年高一化学必修第一册同步学与练（人教版）第24课 元素周期表（解析版）

第24课元素周期表目录目录01学习目标02预习导学自主梳理预习检测03探究提升环节一元素周期表环节二元素周期表在元素推断中的应用04课堂总结05强化训练001学习目标1．知道元素周期表的发展历程及现行元素周期表的结构。2．能说出元素周期表的编排原则及其结构。3．能根据原子序数确定元素在周期表中的位置。002预习导学自主梳理一、原子序数1．含义：按照元素在周期表中的_______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＝___________＝_______________。二、元素周期表的编排原则1．横行原则：把电子层数______的元素按照__________________的顺序从左到右排成横行。2．纵列原则：把不同横行中__________________的元素按照____________的顺序排成纵列。三、元素周期表的结构1．周期（1）概念：元素周期表每一个______，叫做一个周期。（2）与原子结构的关系：周期序数＝________。（3）分类：①短周期：包括第____________周期，分别有____________种元素②长周期：包括第____________周期，分别有_______________种元素2．族（1）周期表中族的特点和划分个数元素周期表中有_____个纵列，共有______个族特点主族元素的族序数＝______________分类主族共有_____个，包括________________________________________副族共有_____个，包括ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB，第Ⅷ族，包括第__________三个纵列0族占据元素周期表的第______纵行，最外层电子数为_____(He是2)（2）常见族的特别名称族别名第ⅠA族(除氢外)________元素第ⅦA族_______元素0族稀有气体元素一、1．顺序2．质子数核外电子数二、1．相同原子序数依次递增2．最外层电子数相同电子层数递增三、1．（1）横行（2）电子层数（3）①一、二、三2、8、8②四、五、六、七18、18、32、322．（1）1816最外层电子数7ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA88、9、10188（2）碱金属卤族预习检测1．（2023年广东省茂名市电白区期末）提出元素周期律并根据周期律编制第一个元素周期表的科学家是A．道尔顿 B．牛顿 C．门捷列夫 D．阿佛加德罗【答案】C【解析】A项，道尔顿提出了近代原子学说，错误；B项，牛顿提出的万有引力定律以及牛顿运动定律，错误；C项，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，并编制出元素周期表，正确；D项，阿佛加德罗提出了分子学说，错误。2．（2022年山西太原期末）目前元素周期表的结构中有A．7个横行 B．16个纵列C．8个主族 D．100种元素【答案】A【解析】A项，周期表中有七个横行，正确；B项，周期表中有18个纵列，错误；C项，周期表中有7个主族，7个副族，1个VIII族，1个0族，错误；D项，周期表目前填充了7个周期共118种元素，错误。3．（2023年北京市西城区期末）下列元素中，属于第三周期的是A．H B．N C．O D．Cl【答案】D【解析】A项，H原子序数是1，属于第一周期，错误；B项，N原子序数是7，属于第二周期，错误；C项，O原子序数是8，属于第二周期，错误；D项，Cl原子序数是17，属于第三周期，正确。4．（2023年天津市河北区期末）下列元素中，不属于主族元素的是A．磷 B．钙 C．铁 D．溴【答案】C【解析】A项，磷是第VA族元素，错误；B项，钙是第IIA元素，错误；C项，铁是第VIII族元素，正确；D项，溴是第VIIA元素，错误。5．（2022年北京丰台期中）下列元素中，其中一种与其他三种不属于同一周期的是A．Be B．Ar C．O D．Li【答案】B【解析】Be、O、Li都是第二周期元素，Ar是第三周期元素，选B项。6．（2022年北京市朝阳区期末）下列各组元素中，属于同一周期的是A．Al、S B．N、Cl C．Na、K D．O、S【答案】A【解析】A项，Al、S均是第三周期元素，符合题意；B项，N、Cl分别是第二周期和第三周期元素，不符合题意；C项，Na、K分别是第三周期和第四周期元素，不符合题意；D项，O、S分别是第二周期和第三周期元素，不符合题意。►环节一元素周期表情境材料元素周期表的样式也是几经变迁，图2是我们现在使用的元素周期表，它究竟有什么样的结构？问题探究1．现行元素周期表中为什么把Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar这八种元素编排在元素周期表的同一周期？电子层数与周期序数之间有何关系？2．现行元素周期表中为什么把Li、Na、K、Rb、Cs等元素编排在元素周期表中的同一族？主族元素原子的最外层电子数与主族族序数间有何关系？3．元素周期表共有多少个周期？多少个族？各族如何表示？1．这八种元素原子的电子层数均为3，故元素周期表中把电子层数相同的元素按原子序数依次增大的顺序排成一个横行，为同一周期。上述8种元素即为第3周期元素。电子层数＝周期序数。2．Li、Na、K、Rb、Cs五种元素的最外层电子数均为1，按电子层数依次增大的顺序排成一个纵列，为同一族，即第ⅠA族，主族元素原子的最外层电子数＝族序数。3．元素周期表中共有7个周期；16个族，分为7个主族：ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA；7个副族：ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB；一个第Ⅷ族和一个0族。要点归纳一、原子序数1．原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。2．原子序数与元素的原子结构之间的关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数二、元素周期表1．元素周期表结构2．元素周期表的编排原理（1）横行原则：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。（2）纵行原则：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排列。3．周期4．族含义元素周期表18个纵行中，除中间8、9、10三个纵行为一族外，其余每一纵行为一族数目元素周期表中有18个纵行，但只有16个族分类主族由短周期元素和长周期元素共同构成的族主族元素的族序数＝该主族元素原子的最外层电子数符号：A数目：7副族完全由长周期元素构成的族符号：B数目：7零族稀有气体元素(18行)第Ⅷ族8、9、10三个行5．常见族的别称（1）碱金属元素：第ⅠA族(除H外)（2）卤族元素：第ⅦA族（3）过渡元素元素周期表中部从第IIIB族第IIB族10个纵列共六十多种元素，过渡元素都是金属元素。（4）过渡元素——镧系与锕系 ①镧系元素：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。②锕系元素：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。1．元素周期表中列数与族的对应关系如表所示：2．元素周期表中元素原子序数的关系（1）同周期相邻主族元素的原子序数差的关系①同周期相邻主族元素的原子序数之差一般为1。②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数的差值取决于它们所在的周期数，具体如下：周期数第二或第三周期第四或第五周期第六或第七周期差值11125图示如下：（2）同主族相邻两元素原子序数的差的情况①若为第ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数的差等于上周期的元素种类数。②若为第ⅢA族至0族元素，则原子序数的差等于下周期的元素种类数。（3）同主族元素的原子序数差的关系①位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA族、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素的种数。②位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA族～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素的种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。3．含有元素种类最多的族是第ⅢB族，第ⅢB族一格为15种元素。典例精讲【例1】（2022·贵州黔东南州）为纪念编制元素周期表的俄国化学家，人们把第101号元素（人工合成元素）命名为钔（元素符号为Md），这位科学家是A．拉瓦锡 B．波尔 C．门捷列夫 D．道尔顿【答案】C【解析】A项，拉瓦锡首先通过实验验证出空气是由氮气和氧气组成的结论，错误；B项，波尔是量子力学创始人，错误；C项，1869年俄国化学家门捷列夫在前人的基础上首先编制出了第一张元素周期表，正确；D项，道尔顿提出了近代原子学说，错误。【例2】（2022年安徽省宣城市期末）下列关于元素周期表的说法正确的是A．IA族元素全部是金属元素，叫做碱金属元素B．短周期中共有18种主族元素C．0族元素所有原子的最外层电子数都是8个D．元素周期表有7个横行，18个纵列【答案】D【解析】A项，IA族元素中的氢元素是非金属元素，错误；B项，短周期中共有15种主族元素，稀有气体元素是0族，不是主族，错误；C项，0族元素中He元素的最外层电子数是2个，错误；D项，元素周期表共有7个横行，18个纵列，正确。【例3】（2022年河南省信阳市期末改编）如图为某国外学术期刊上刊登的八角形元素周期表，八角形的每个顶角对应一种元素，下列说法错误的是A．图中虚线八角形所标元素属于我们现行元素周期表的第四周期B．图中虚线箭头所经过的元素按箭头，原子的电子层数增多C．图中①代表的元素单质在常温下能稳定存在，不发生化学反应D．此八角形元素周期表中所表示的所有元素中没有副族元素【答案】C【解析】】A项，由图可知，虚线八角形所标元素由K到Kr，属于我们现行元素周期表的第四周期，正确；B项，由图可知，虚线箭头所经过的元素是同主族元素，C到Sn，原子的电子层数增多，正确；C项，图中①代表的元素是Al，铝单质在常温下能稳定存在，是由于Al和氧气在常温下反应生成致密的氧化铝薄膜，防止Al进一步腐蚀，发生了化学反应，错误；D项，八角形元素周期表是按同主族元素序数增大来排列的，所表示的所有元素只有主族和0族，没有副族元素，正确。►环节二元素周期表在元素推断中的应用情境材料人工“夜明珠”——钷元素人工“夜明珠”——钷元素1947年，马林斯基（J.A.Marinsky）、格伦丹宁（L.E.Glendenin）和科里尔（C.E.Coryell）从原子能反应堆用过的铀燃料中成功地分离出61号元素，用希腊神话中的神名普罗米修斯（Prometheus）命名为钷（Promethium）。元素名来源于希腊文，原意是“火”。钷的主要用途如下：（1）可作热源。为真空探测和人造卫星提供辅助能量；（2）Pm－147用于制造钷电池。作为导弹制导仪器及钟表的电源。此外，钷还用于便携式X射线仪、制备荧光粉以及航标灯中。钷，原子序数61，eq\o(\s\up5(147),\s\do2(61))Pm的最外层电子数是2。问题探究1．Pm属于__________（“金属”、“非金属”）元素。2．eq\o(\s\up5(147),\s\do2(61))Pm的的中子数为______。3．Pm位于元素周期表的第____周期。1．金属2．86（147－61＝86）3．六（第五周期ⅠA族的Cs原子序数为55，第五周期的0族元素Rn原子序数为86，Pm的原子序数61介于55与86之间，故Pm位于第五周期。）要点归纳二、元素周期表在元素推断中的应用1．元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断（1）元素的位置与原子结构的关系（2）短周期元素原子结构与位置的关系①族序数等于周期序数的元素有H、Be、Al。②族序数是周期序数的2倍的元素有C、S。③族序数是周期序数的3倍的元素是O。④周期序数是族序数的2倍的元素是Li。⑤周期序数是族序数的3倍的元素是Na。2．由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置常用0族元素定位法：（1）明确0族元素信息0族元素HeNeArKrXeRnOg所在周期序数1234567原子序数21018365486118（2）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。（3）求差值定族数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。典例精讲【例4】据国外有关资料报道，在独居石(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nd等的磷酸盐)中，查明有116(鉝)、124、126号元素。试判断116号元素应位于周期表的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】118号元素应为第七周期0族元素，而116号元素在0族向左第2列，故应为第ⅥA族元素，答案选B项。【例5】（2021年四川成都外国语学校高一期中）下图所示各为元素周期表中的一部分，表中数字是原子序数，其中X为35的是 【答案】A【解析】X元素的原子序数为35，位于元素周期表第四周期ⅦA族，则X为Br元素，左邻元素为原子序数为34的Se元素，上邻元素为原子序数为17的Cl元素，下邻元素为原子序数为53的I元素。A项，由分析可知，Br元素的左邻元素为原子序数为34的Se元素，Se元素的上邻元素为原子序数为16的S元素，下邻元素为原子序数为52的Te元素，正确；B项，由分析可知，Br元素的上邻元素为原子序数为17的Cl元素，Cl元素的左邻元素的原子序数为16，右邻元素的原子序数为18，错误；C项，由分析可知，Br元素的下邻元素为原子序数为53的I元素，I元素的左邻元素的原子序数为52，右邻元素的原子序数为54，错误；D项，由分析可知，Br元素的下邻元素为原子序数为53的I元素，错误。004课堂总结元素周期表的结构元素周期表16个族的结构00503强化训练1．（2023年北京市延庆区期末）下列元素不属于短周期的是A．H B． C．S D．K【答案】D【解析】短周期为一、二、三周期，结合元素在周期表的位置来解答。A项，氢元素为第一周期元素，为短周期元素，不符合题意；B项，氧元素为第二周期元素，为短周期元素，不符合题意；C项，硫元素位于第三周期，为短周期元素，不符合题意；D项，K元素为第四周期元素，为长周期元素，符合题意。2．（2023年湖北省襄阳市普通高中期末改编）稀有金属铟由于其良好的性能常用于生产液晶显示器和平板屏幕，如图是铟元素的相关信息，下列说法中不正确的是A．铟元素的原子序数是49 B．铟元素的相对原子质量是114.8C．115In中子数为49 D．115In原子最外层有3个电子【答案】C【解析】A项，根据元素周期表元素信息可知，铟元素的原子序数是49，正确；B项，根据元素周期表元素信息可知，铟元素的相对原子质量是114.8，正确；C项，115In中子数为115－49＝66，错误；D项，铟元素的原子序数是49，则核外电子排布为，115In原子最外层有3个电子，正确。3．（2022年浙江温州高一阶段练习）在元素周期表中，同主族元素原子具有相同的A．最外层电子数 B．核电荷数C．电子层数 D．核外电子数【答案】A【解析】在元素周期表中，同主族元素最外层电子数相同，从上到下，核电荷数、电子层数和核外电子数都逐渐增大，故选A项。4．（2021年四川省绵阳江油中学高一月考）A、B、C均为短周期的元素，它们在周期表的位置如图。已知：B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，则A、B、C分别是A．Be、Na、Al B．O、P、ClC．P、O、Cl D．C、Al、P【答案】B【详解】假设A的原子序数是x，则根据元素在周期表的相对位置可知：B的原子序数是(x＋8－1)，C的原子序数是(x＋8＋1)。由于B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，所以4x＝(x＋8－1)＋(x＋8＋1)，解得x＝8，所以x＋8－1＝15，x＋8＋1＝17，因此A是O元素，B是P元素，C是Cl元素，故合理选项是B。5．（2023年江苏省南通市如皋市期末）铁原子结构示意图及元素周期表中铁元素的部分信息如下图，下列有关说法正确的是A．铁元素位于元素周期表的第六周期 B．Fe3＋的电子数为24C．1mol铁质量为55.85g D．加热下，铁与硫反应生成Fe2S3【答案】C【解析】A项，根据铁原子结构示意图可知，Fe有4个电子层，故位于周期标的第四周期，错误；B项，Fe的电子数为26，故Fe3＋的电子数为23，错误；C项，1mol铁的质量为1mol×55.85g·mol－1＝55.85g，正确；D项，加热下，铁与硫反应生成FeS，错误。6．（2022年湖北省部分市州期末联合调研改编）下列关于元素和元素周期表的叙述正确的是A．周期表包含元素最多的族是第Ⅷ族B．质子数相同的粒子一定是同种元素C．ⅠA族元素与ⅥA族元素间形成的化合物可能不只一种D．用中文“镆”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第14列【答案】C【解析】A项，周期表包含元素最多的族是第IIIB族，包含镧系和锕系，共32种元素，错误；B项，质子数相同的粒子不一定是同种元素，如H2O和Ne，都含10个质子，却不是同种元素，错误；C项，ⅠA族元素如H、Na与ⅥA族元素如O，可形成H2O、H2O2，Na2O、Na2O2，正确；D项，用中文“镆”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第15列，错误。7．（2022年上海高一专题练习）关于元素周期表的说法正确的是A．第IA族的元素都为金属元素B．同主族相邻元素相差的原子序数可能为2、8、10、18、26、32C．元期表中有7个主族，7个副族，一个0族，一个VIII族，共16个族16个纵行D．同周期IIA族和IIIA族原子序数差可能为1、11、25【答案】D【解析】A项，第ⅠA族中H为非金属元素，错误；B项，一至七周期元素的种类数为2、8、8、18、18、32、26，则同主族相邻元素原子序数之差可以为2、8、18、32，错误；C项，元素周期表有18个纵行，有7个主族、7个副族，一个0族，一个Ⅷ族（含8、9、10三个纵行），共有16个族，错误；D项，第ⅡA族和第ⅢA族的元素，原子序数之差在短周期相差1，4和5周期相差11，6和7周期相差25，正确。8．（2023年江苏省连云港市期末）现代元素周期表是1869年俄国科学家门捷列夫首创。下图是扇形元素周期表，表中的“1、2、3、4”表示原子的核外电子层数，与现代元素周期表中的周期对应：“一、二、三……”与现代元素周期表中的族对应，共18列；“①、②、③、④……”表示周期表中1～18号元素。关于该元素周期表的说法正确的是A．①为N