元素周期表与元素周期律教案.doc

1、- 1 -元素周期表和元素周期律考纲定位 核心素养1.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。2.以第 3 周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3.以A 和A 族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。5.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价书写化学式，或根据化学式判断元素化合价。1.宏观辨识认识元素周期表的结构和原子结构的关系，了解元素的位置(周期和族)。2.证据推理根据同类元素的性质相似性和递变性理解元素周期律。3.模型认知理解元素周期表与周期律的关系。4.科学探

2、究在探究同周期、同主族元素性质递变性的实验中设计探究方案并进行合作探究实验实施。考点一| 元素周期表的结构及其应用1原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数核电荷数核外电子数质子数。2元素周期表的编排原则周 期把 电 子 层 数 相 同 的 元 素 按 原 子 序 数 递 增 顺 序 从左 到 右 排 列 成 一 横 行Error!族把 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 从 上 到 下 排 成 一 纵 行3元素周期表的结构(1)周期(7 个横行7 个周期)短周期(三短) 长周期(四长)序号 1 2 3

3、4 5 6 7元素种数 2 8 8 18 18 32 320 族元素原子序数 2 10 18 36 54 86 118(2)族(18 个纵行16 个族)列 1 2 13 14 15 16 17主族族 A A A A A A A- 2 -列 3 4 5 6 7 11 12副族族 B B B B B B B族 第 8、9、10，共 3 个纵行0 族 第 18 纵行(3)元素周期表中的特殊元素位置过渡元素：元素周期表中从B 族到B 族 10 个纵行共六十多种元素，这些元素都是金属元素。镧系：元素周期表第 6 周期中，57 号元素镧到 71 号元素镥共 15 种元素。锕系：元素周期表第 7 周期中，8

4、9 号元素锕到 103 号元素铹共 15 种元素。超铀元素：在锕系元素中 92 号元素铀(U)以后的各种元素。碱金属元素A(氢除外)，卤族元素(A)，氧族元素(A)，氮族元素(A)，碳族元素(A)。(4)分区分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为非金属元素区和金属元素区的分界线。各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。4元素周期表的三大应用(1)科学预测：为新元素的发现及预测他们的原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新材料(3)用于工农业生产探矿(地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系对其有指导意义)、研制农药材料等

5、。深度归纳(1)“0 族”法确定元素位置熟记 0 族元素的相应周期数和原子序数元素符号 He Ne Ar Kr Xe Rn Uuo原子序数 2 10 18 36 54 86 118周期数 1 2 3 4 5 6 7确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数最邻近的稀有气体元素的原子序数- 3 - Z。Error!(2)同构规律稀有气体元素与同周期非金属元素的阴离子、下一周期主族金属元素的阳离子具有相同的电子层结构。(3)奇偶关系原子序数是奇数的主族元素，其所在主族序数必为奇数。原子序数是偶数的主族元素，其所在主族序数必为偶数。应 用 体 验 正误判断(正确的打“” ，错误的打“”)(1)A 族

6、全是金属，A 全是非金属。( )(2)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。( )(3)原子的最外层有 1 个或 2 个电子的元素一定是A 或A 族元素。( )(4) 与 均表示了元素在元素周期表中的相应位置。( )(5)L 层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的 L 层电子数相等。( )(6)M 层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的 M 层电子数相等。( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) 考法 元素周期表的结构与位置推导1下列关于周期表的说法正确的是( )A同周期的A 族与A 族的元素，原子序数之差为 1B周期表中有 7

7、 个主族，7 个副族，一个 0 族，一个族，共 16 个族，16 个纵行C短周期元素中，若两种元素的原子序数相差 8，则它们一定是同主族元素D位于第 3、4 周期的同主族元素的原子序数差可能为 8 或 18D A 项，同周期的A 族与A 族的元素原子序数差可能是 1,11,25；B 项，周期表中有 18 个纵行；C 项，它们也可能为零族。2元素周期表中的前四周期，两两相邻的 5 种元素如图所示，若 B 元素的核电荷数为a。下列说法正确的是( )- 4 -AB、D 的原子序数之差可能为 2BE、B 的原子序数之差可能是 8、18 或 32C5 种元素的核电荷数之和为 5a10DA、E 的原子序数

8、之差可能是 7C 由题中所给 5 种元素的位置关系可以看出 D 一定不是第 1 周期元素(因为如果 D 是第 1 周期元素，则 D 一定属于元素周期表最左边的第A 族元素或最右边的 0 族元素)，所以A 选项错误；由题意可知 5 种元素在前四周期，所以 D、B、E 分别为第 2、3、4 周期的元素，由元素周期表的结构可知 5 种元素一定在过渡元素右边，所以 D、E 的原子序数分别为a8、 a18，A、C 的原子序数分别为 a1、 a1，即只有 C 选项正确。3X、Y 为短周期元素，可形成化合物 XY3，则 X、Y 的原子序数之差可能为_。解析：XY 3化合物可能为 BF3(4)，BCl 3(1

9、2)，AlF 3(4)，AlCl 3(4)，SO 3(8)，NH 3(6)，PH3(14)，NCl 3(10)，PCl 3(2)，NF 3(2)，PF 3(6)等。答案：2、4、6、8、10、12、14思 维 建 模 元 素 周 期 表 中 原 子 序 数 的 定 量 关 系(1)同主族、邻周期元素的原子序数之差元素周期表中左侧元素(A、A 族)：同主族相邻两元素中，R(下)R(上)上一周期元素所在周期的元素种类数目；元素周期表中右侧元素(AA 族)：同主族相邻两元素中，R(下)R(上)下一周期元素所在周期的元素种类数目。(2)同周期的A 和A 的原子序数差可能为 1、11、25。考点二| 元

10、素周期律及其应用1元素周期律2主族元素的周期性变化规律内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)原子结 电子层数 相同 依次增加- 5 -最外层电子数 依次增加 1 个 相同构原子半径 逐渐减小 逐渐增大金属性 逐渐减弱 逐渐增强非金属性 逐渐增强 逐渐减弱元素的性质主要化合价一般，最高正价：17负化合价：41最高正价数主族序数(O、F 除外)负化合价主族序数8最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱碱性逐渐增强气态氢化物稳定性逐渐增强还原性逐渐减弱稳定性逐渐减弱还原性逐渐增强化合物性质离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱，阴离

11、子还原性逐渐增强提醒：金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性 PbSn，而金属活动性 SnPb。深度归纳 金属性和非金属性强弱的判断方法元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强” ；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”金属活动性顺序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 的顺序，金属性减弱(其中 PbSn)三表非金属活动性顺序：按 F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性减弱置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属与水或非

12、氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强三反应与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强氧化性 金属离子的氧化性越弱，对应金属性越强还原性 非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应非金属性越强应 用 体 验 1正误判断(正确的打“” ，错误的打“”)(1)同一周期主族元素，从左到右的化合价均从1 递增至7。- 6 -( )(2)金属原子失电子越多，金属性越强。( )(3)非金属氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强，故推出酸性 HClOH2SO4。( )(4)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸

13、性越强，还原性越弱。( )(5)HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性和还原性依次增强。( )答案：(1) (2) (3) (4) (5)2根据元素周期律比较下列各组性质(填“”或“”)(1)碱性：Mg(OH) 2_Ca(OH)2_KOH。(2)酸性：HClO 4_H2SO4_HClO。(3)热稳定性：CH 4_NH3_H2O。(4)还原性：HBr_HCl_H 2S；I _S2 。(5)氧化性：Na _Mg2 _Al3 。答案：(1) (3) zdC除去实验后试管中残留的 g 的单质，可用热的氢氧化钠溶液Dg、h 的氧化物对应的水化物的酸性：hgC 根据题图中元素化合价、原子半径和原子序数的关

14、系可确定 x 是 H，y 是 C，z 是N，d 是 O，e 是 Na，f 是 Al，g 是 S，h 是 Cl。核外电子排布相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：O 2 Na Al3 ，A 项错误；常温下，水为液体，甲烷、氨气均为气体，三者中水的沸点最高，又氨气分子间存在氢键，其沸点高于甲烷，故 B 项错误；除去实验后试管中残留的单质硫，可用热的 NaOH 溶液洗涤，反应的化学方程式为 3S6NaOH2Na2SNa 2SO33H 2O，C 项正确；Cl 的氧化物对应的水化物的酸性不一定大= = = = = 于 S 的氧化物对应的水化物的酸性，D 项错误。2(2018绵阳一模)a、b、

15、c、d、e 为原子序数依次增大且不同主族的短周期元素，a- 7 -的原子中只有一个电子，b 3 与 d3 的电子层结构相同；c 原子最外层电子数是次外层电子数的 3 倍。下列叙述错误的是( )A简单离子的半径：cdB最简单氢化物的热稳定性：cbCa、b、c 可形成离子化合物De 的最高价氧化物对应的水化物是强酸D 由“a、b、c、d、e 为原子序数依次增大且不同主族的短周期元素，a 的原子中只有一个电子”知 a 为 H；由“c 原子最外层电子数是次外层电子数的 3 倍”知 c 为 O；结合“b3 与 d3 的电子层结构相同”知 b 为 N，d 为 Al，因为各元素处于不同主族，故 e 为 Si

16、或 Cl。简单离子的半径：O 2 Al3 ，A 项正确；最简单氢化物的热稳定性：H 2ONH3，B 项正确；H、N、O 可形成离子化合物 NH4NO3等，C 项正确；若 e 为 Si，则 Si 的最高价氧化物对应的水化物是 H2SiO3，其为弱酸，D 项错误。 考法 2 元素的金属性和非金属强弱的实验探究3(2018海淀二模)下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是( )选项 事实 推论A 与冷水反应，Na 比 Mg 剧烈 金属性：NaMgB Ca(OH)2的碱性强于 Mg(OH)2 金属性：CaMgC SO2与 NaHCO3溶液反应生成 CO2 非金属性：SCDt 时，Br 2H

17、2 2HBrK5.610 7I2H 2 2HI K43非金属性：BrIC 金属元素金属性越强，其单质化学性质越活泼，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，A、B 正确；非金属性越强，其单质越易与 H2发生化合反应，D 正确；C 中 SO2并不是 S 元素的最高价氧化物，无法以此为依据判断 S、C 元素的非金属性强弱，错误。4某同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了如图装置以验证硫、碳、硅元素的非金属性强弱。该同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知 A 是强酸，B 是粉末固体，打开分液漏斗的活塞后，C 中可观察到有白色沉淀生成。(1)写出该实验

18、可选用物质的化学式：- 8 -A：_；B：_；C：_。(2)根据所选物质写出烧杯中发生反应的离子方程式：_。解析：该同学设计的实验是利用强酸制弱酸的原理。非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由题意可推测，A 为 H2SO4，B 可以为 Na2CO3，C 可以为 Na2SiO3。答案：(1)H 2SO4 Na 2CO3 Na 2SiO3(其他合理答案也可)(2)CO2SiO H 2O=H2SiO3CO (或 2CO2SiO 2H 2O=H2SiO32HCO )23 23 23 3 考法 3 粒子半径的比较5已知短周期元素的四种离子 A2 、B 、C 3 、D 具有相同的电子层结构，

19、则下列叙述中正确的是( )A原子序数：DCBAB原子半径：BACDC离子半径：C 3 D A2 BD氧化性：A 2 B ，还原性：C 3 B，C、D 在上一周期，为非金属元素，且原子序数 DC。A由电子层数越多原子序数越大，同周期从左向右原子序数增大，可知原子序数为 ABDC，故 A 错误；B.电子层越多，半径越大，同周期原子序数越大，半径越小，则原子半径为 BACD，故 B 正确；C具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，原子序数为 ABDC，则离子半径为 C3 D B A2 ，故 C 错误；D.金属性越强，其阳离子的氧化性越弱，金属性为 BA，则氧化性：A 2 B ，非金属性：CD

20、 ，故 D 错误。6比较下列微粒半径大小，用“”或“ (2) (3) (4) (5) 思 维 建 模 粒 子 半 径 大 小 比 较 的 一 般 思 维 流 程(1)同周期原子半径或同性离子半径从左到右均减小如： r(S) r(Cl)、 r(S2 ) r(Cl )。同主族原子半径或离子半径从上到下均增大如： r(Na) r(K)、 r(Na ) r(K )。- 9 -(2)同元素粒子：核外电子越多，半径越大，如 r(Fe) r(Fe2 ) r(Fe3 )、 r(Cl)YZWBW 的含氧酸的酸性比 Z 的含氧酸的酸性强CW 的气态氢化物的稳定性小于 Y 的气态氢化物的稳定性D若 W 与 X 的原

21、子序数差为 5，则形成化合物的化学式为 X3W2A 根据提供的信息，可以推断出 W 在 X、Y、Z 的上一周期，故原子半径：XYZW，A项正确；W、Z 同主族，非金属性：WZ，但 W 的含氧酸的酸性不一定比 Z 的含氧酸的酸性强，B 项错误；W、Z 同主族，非金属性：WZ，Y、Z 同周期，非金属性：YY，W 的气态氢化物的稳定性大于 Y 的气态氢化物的稳定性，C 项错误；若 W 与 X 的原子序数差为 5，且四种元素中只有 X 为金属元素，则 X 为 Mg 时 W 为 N，X 为 Al 时 W 为 O，二者形成化合物的化学式为 Mg3N2或 Al2O3，D 项错误。2(2019日照模拟)短周期

22、元素 A、B、C 在元素周期表中所处的位置如图所示。A、B、C 三种元素原子的质子数之和为 32。D 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2 倍。则下列说法正确的是( )AD 元素的某种同位素的质量数为 14，则其中子数为 6B四种元素形成的气态氢化物中，C 元素的氢化物的稳定性最强CB、C 两种元素可形成 BC6型化合物，该化合物属于离子化合物DA、B 两种元素的气态氢化物均能与它们对应的最高价氧化物对应的水化物发生反应，且都属于氧化还原反应B 设 A 元素的原子序数为 x，由题图中 A、B、C 在元素周期表中所处的位置知，B 元素的原子序数为 x18，C 元素的原子序数为 x2，由题意

23、得 x( x18)( x2)32，解得 x7，则 A、B、C 三种元素分别为 N、S、F，D 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的 2 倍，则 D 为 C(碳)。C(碳)元素的某种同位素的质量数为 14，则其中子数为8，A 项错误；四种元素形成的气态氢化物中，HF 的稳定性最强，B 项正确；BC 6型化合物为SF6，该化合物中只含有共价键，属于共价化合物，C 项错误；NH 3HNO 3=NH4NO3，该反应中没有元素的化合价发生变化，不属于氧化还原反应，D 项错误。3根据表中短周期元素的有关信息判断，下列说法错误的是( )元素编号 E F G H I J K L原子半 0.037 0.07

24、4 0.082 0.099 0.102 0.143 0.160 0.186- 11 -径/nm最高化合价或最低化合价1 2 3 1 2 3 2 1A最高价氧化物对应水化物的酸性：HIB简单离子半径：KFC同温下，形状、大小相同的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率：LKJD原子半径：IHGFB F、I 的最低负化合价都为2，应该为第A 族元素，根据原子半径可知 F 为 O，I为 S；E、L 的最高正化合价为1，结合原子半径大小可知 E 为 H，L 为 Na；K 的最高正化合价为2，结合原子半径可知 K 为 Mg；G、J 的最高正化合价为3，结合原子半径可知 G 为B，J 为 Al；H 的最低

25、化合价为1，为A 族元素，其原子半径大于 F，则 H 为 Cl。选项A，Cl 的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸，S 的最高价氧化物对应的水化物为硫酸，由于非金属性：ClS，则高氯酸的酸性大于硫酸，正确；选项 B，Mg 2 、O 2 电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：Mg 2 O 2 ，错误；选项 C，L、K、J 分别为Na、Mg、Al，三者的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率：NaMgAl，正确。4短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。A、B、C、D 分别是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试

26、纸变蓝的无色气体；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同；丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )A原子半径的大小：WcbaB4 种元素中 b 的金属性最强Cc 的氧化物的水化物是强碱Dd 单质的氧化性比 a 单质的氧化性强- 13 -B a 原子核外电子总数与 b 原子次外层的电子数相同，b 原子次外层的电子数为 2 或8，若 b 原子次外层的电子数为 2，则 a 为 He，不是主族元素，不符合题意；若 b 原子次外层的电子数为 8，则 b 为第 3 周期元素，a 为 O；d 与 a 同族，则 d 为 S; c 所在周期数与族数相同，则 c 为 Al，b 为 Na 或 Mg。A 错：原子半径：adcb。B 对：b 为 Na 或 Mg,4 种元素中 b 的金属性最强。C 错：c 的氧化物的水化物是 Al(OH)3，属于两性氢氧化物，不是强碱。D 错：a、d 同主族，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，氧化性逐渐减弱。