专题5　第1单元　课时2　元素周期表　元素周期表的应用

专题5微观结构与物质的多样性第一单元元素周期律和元素周期表课时2元素周期表元素周期表的应用内容索引学习目标活动方案课堂反馈学习目标1.知道周期与族的概念，能描述元素周期表的结构。2.能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质。3.知道元素周期表的结构，以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯，以及碱金属和卤族元素为例，了解同周期和主族元素性质的递变规律。4.体会元素周期律(表)在学习元素及其化合物知识及科学研究中的重要作用。5.感受元素周期律与周期表在化学学习、科学研究和生产实践中的价值。活动方案门捷列夫为研究元素性质的规律，把每种元素的主要性质和相对原子质量写在一张张卡片上，对已知的几十种元素反复进行排列，比较其性质，探索其联系。1869年3月他发表论文指出“按元素相对原子质量大小排列起来，元素性质明显呈现周期性”，并将已发现的63种元素排出一张元素周期表。1.门捷列夫第一张元素周期表的制作过程中，使用了哪些科学方法？【答案】

归纳与分类的方法。活动一：元素周期表的发现2.门捷列夫认为元素的性质是由什么决定的？【答案】

相对原子质量。3.现代元素周期表的排序依据是什么？

【答案】

原子序数(或核电荷数或质子数)。4.根据所提供的信息，举例说明为什么现代元素周期表不再按相对原子质量排列？【答案】

元素的性质主要取决于元素原子核外电子排布(与其原子的质子数等有关)。而不是相对原子质量。如14C、14N的相对原子质量相等，但其质子数不同、性质不同。1.画出1～18号元素的原子结构示意图，并与元素周期表进行对照分析，说说元素周期表中周期与族是按什么规则排列的。【答案】

活动二：探究元素周期表的结构将电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序排在同一周期；将最外层电子数相同的元素，排在同一族。2.仔细观察元素周期表，与同学交流以下几个问题。(1)元素周期表包含几个周期？每个周期有多少种元素？根据周期包含元素的多少，如何将这些周期进行分类？【答案】

元素周期表包含7个周期。第一周期有2种元素，第二、三周期有8种元素，第四、五周期各有18种元素，第六、七周期各有32种元素。第一～三周期是短周期，第四～七周期是长周期。(2)元素周期表共有多少列？多少个族？这些族包括哪些类型？写出这些族从左往右的排列顺序。【答案】

共有18列，16个族；包含7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个0族。这些族从左往右的排列顺序：ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0族。(3)从构成各族的周期看，族的类型与周期的类型有什么关系？【答案】

主族、0族由短周期元素和长周期元素共同构成；副族、Ⅷ族完全由长周期元素构成。(4)有些族有别称，写出下列族的别称，并记住这些族元素的名称与元素符号。族ⅠA(除H外)ⅣAⅤAⅥAⅦA0族别称

碱金属元素碳族元素氮族元素氧族元素卤族元素稀有气体元素阅读下列材料，然后进行探究并得出结论。元素单质和化合物的性质可以帮助判断元素金属性、非金属性的强弱：元素的金属性越强，其单质越容易从水或酸中置换出氢气，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强；元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。1.回忆钠与氧气、水的反应现象，完成金属钾与氧气、水反应的实验，填写下表。活动三：探究同族元素性质变化

与氧气反应与水反应金属性强弱钠

钾

加热燃烧反应剧烈加热剧烈燃烧反应剧烈，伴有轻微爆炸和燃烧钾>钠2.卤素单质非金属性的比较。①下表为卤素单质与氢气化合的条件及生成氢化物的稳定性，请比较卤素的非金属性。

与氢气的化合非金属性强弱氟在暗处能剧烈化合并发生爆炸，生成的氟化氢很稳定

氯光照或点燃发生反应，生成的氯化氢较稳定溴加热至一定温度才能反应，生成的溴化氢不如氯化氢稳定碘不断加热才能缓慢反应，碘化氢不稳定，在同一条件下同时分解为H2和I2，是可逆反应氟＞氯＞溴＞碘②完成下列实验，观察现象并填写下表。实验现象离子方程式a.将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中，振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置

b.将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置

溶液呈橙色，静置后下层溶液呈橙红色Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2溶液呈黄色，静置后下层溶液呈紫红色Br2＋2I－===2Br－＋I2由该实验分析、比较卤素单质的氧化性和卤素非金属性强弱。【答案】

单质氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2；非金属性：氟＞氯＞溴＞碘。3.根据你的探究结论，在图中的4个箭头旁方框中，用简要的文字说明元素金属性、非金属性的递变规律。【答案】

①金属性减弱，非金属性增强②金属性增强，非金属性减弱③金属性增强④非金属性增强4.阅读教材，了解元素周期律中蕴含的思想。1.根据元素在元素周期表中的位置，推断元素性质。门捷列夫据其提出的元素周期律，所画出的元素周期表，尚有许多空格。他认为这些空格是一些有待发现的未知元素。下表列出了门捷列夫对“类铝”的预言及其被验证的结果。让我们站在巨人的肩膀上进行进一步探究。活动四：探究元素周期表的应用“类铝”的位置类铝(1871年门捷列夫的预言)镓(1875年布瓦博德朗发现镓后测定)相对原子质量约为68比重约为5.9～6.0熔点应很低单质及其氢氧化物能溶于强酸或强碱中相对原子质量为69.72比重等于5.94熔点为30.15℃单质及其氢氧化物为两性，能溶于强酸或强碱中(1)写出镓(Ga)、氢氧化镓分别与强酸、强碱反应的离子方程式。【答案】2Ga＋6H＋===2Ga3＋＋3H2↑2Ga＋2OH－＋6H2O===2[Ga(OH)4]－＋3H2↑Ga(OH)3＋3H＋===Ga3＋＋3H2OGa(OH)3＋OH－===[Ga(OH)4]－(2)镓常被用于制作砷化镓(As为ⅤA族元素)激光二极管，写出砷化镓的化学式：____________。GaAs2.元素周期表可以有效地指导人们寻找新材料和稀有矿产。某元素通常与它的同族元素、同周期相邻元素的性质相似，

在自然界往往以共生矿的形式存在。

当希望找到一种有价值的稀有元素时，就可以根据其在元素周期表中上下左右位置的元素，定向选择那些地壳中含量较大或分布比较集中的元素的矿床，往往获得事半功倍的效果。(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是很多领域研究的工具，请你查阅有关资料，在下表中将有关“应用领域”和对应的“重点关注的元素”连接起来。【答案】

①—②；②—①；③—①；④—③。应用领域重点关注的元素①寻找新型半导体材料

②寻找优良催化剂③研制耐高温、耐腐蚀的合金材料④研制新型农药的有效元素①周期表中的过渡元素②金属与非金属分界线附近③F、Cl、S、P元素的位置附近(2)镧系元素及钪、钇共17种元素统称为稀土元素，它们的化学性质十分相似，多共生在同一矿物中。因其在自然界中含量少，又以氧化物或含氧酸盐矿物共生的形式存在，故叫“稀土”。稀土常被称为“工业维生素”，是制造精密制导武器、雷达和夜视镜等各种武器装备不可缺少的元素。我国是稀土资源大国，储量约占世界储量的80%。①请找出镧系元素和钪、钇元素在元素周期表中的位置。【答案】

第四～六周期ⅢB族②通过上网或查找图书资料，了解我国在稀土元素的提取和应用方面的卓越成就。【答案】

略。课堂反馈245137968101.[2024无锡期末]“中国紫”硅酸铜钡(BaCuSi2O6)被认为是人工制造的。下列元素都属于短周期元素的是(

)A.Si和O B.Ba和SiC.Cu和O D.Ba和Cu【解析】

第一、二、三周期的元素属于短周期元素。Si是第三周期的元素，O是第二周期的元素，Si和O都是短周期元素，A正确；Ba、Cu不是短周期元素，B、C、D错误。A245137968102.[2025苏州期末]中国“祝融号”火星探测器探测发现火星上存在矿物MgxFe2－xSiO4。该物质所含元素属于第二周期的是(

)A.Mg B.SiC.Fe D.O【解析】Mg、Si是第三周期的元素，A、B错误。Fe是第四周期元素，C错误。D24537968103.[南通如皋期末]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(

)1【解析】

铁元素有4个电子层，位于第四周期，A错误；铁为26号元素，质子数＝核外电子数＝26，Fe3＋的核外电子数为23，B错误；加热条件下，铁与硫反应生成FeS，D错误。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铁的质量为55.85gD.加热条件下，铁与硫反应生成Fe2S3C24537968104.[无锡期末]某元素R位于元素周期表的第四周期ⅡA族。下列说法错误的是(

)A.R的单质具有强还原性B.R的单质能够和水发生反应C.R元素最高化合价为＋2价D.R在自然界中以单质的形式存在1【解析】

元素R位于周期表Mg的下方，为钙元素，是活泼金属，有强还原性，能与水反应，在自然界中以化合态形式存在。D24537968105.[2025江苏名校协作体联考]下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是(

)A.原子半径：r(Br)>r(Cl)>r(Na)B.碱性：NaOH>Mg(OH)2C.最外层电子数：Br>Cl>MgD.热稳定性：HBr>HCl1B24537968101【解析】

同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，故半径r(Br)>r(Na)>r(Cl)，A错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的碱性也逐渐减弱，故碱性NaOH>Mg(OH)2，B正确；同主族元素原子的最外层电子数相同，即最外层电子数Br＝Cl，C错误；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，简单氢化物的热稳定性逐渐减弱，则热稳定性HBr<HCl，D错误。24537968106.下列有关元素周期表和周期律的说法中，正确的是(

)A.F元素是原子半径最小的非金属元素B.碳、硅位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料C.X、Y属于同周期元素，若原子序数：X<Y，则离子半径：X＋<Y2－D.门捷列夫元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，共16列1C24537968107.[2024无锡期末]下列说法正确的是(

)A.碱性：Ca(OH)2<Ba(OH)2 B.热稳定性：NH3<PH3C.原子半径：P<S D.非金属性：P>O1【解析】

同主族元素从上到下金属性逐渐增强，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则碱性Ca(OH)2<Ba(OH)2，A正确；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，则热稳定性NH3＞PH3，B错误；同周期主族元素自左向右半径逐渐减小，则原子半径P>S，C错误；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，同周期主族元素自左向右非金属性逐渐增强，则非金属性P<O，D错误。A24537968108.[2024常州期末]W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。常温下，四种元素的单质中，仅W和X的单质为气体，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是(

)A.原子半径：Y>Z>WB.Y的氧化物不与强碱反应C.Z的气态氢化物的稳定性比H2O的弱D.X的最高价氧化物的水化物酸性比H2CO3强1B24537968101【解析】

常温下常见气体单质为H2、N2、O2、F2和Cl2。W为氢，若X为氮，则Z为硫，Y为铝；若X为氧，则Z为氯，不符合题意(只有W和X的单质为气体)。原子半径Al>S>H，A正确；Y的氧化物为Al2O3，为两性氧化物，可溶于强酸强碱，B错误；非金属性S<O，气态氢化物的热稳定性H2S<H2O，C正确；N的非金属性强于C，所以酸性HNO3>H2CO3，D正确。24537968109.[2025苏州期末]K2Mg(SO4)2被称为“植物生长和高产的营养剂”。下列相关说法正确的是(

)A.热稳定性：H2S>H2OB.离子