2013-2014学年高中化学（人教版必修2）教师用书配套课件：第一章第一节第1课时 元素周期表（共67张PPT）.ppt

1、第一章 物质结构 元素周期律第一节 元素周期表第1课时 元素周期表1.简单了解元素周期表的发展历程。2.了解元素周期表的编排原则及结构。3.能描述元素在元素周期表中的位置。一、元素周期表的发展历程1.第一张元素周期表:门捷列夫相对原子质量2.元素周期表形式的完善:(1)演变:为未知元素留下的空位先后被填满。(2)现行元素周期表的编排依据:由相对原子质量改为_。原子的核电荷数二、现行元素周期表的编排原则1.原子序数:按照元素在_中的顺序给元素编号。2.原子序数与原子结构之间的关系:原子序数=_=_=_。周期表核电荷数质子数核外电子数电子层数原子序数最外层电子数电子层数三、元素周期表的结构1.周期

2、(横行):(1)数目:元素周期表有_个横行,即有_个周期。(2)分类:7731 2 3、44 5 6 7、2.族(纵行):(1)数目:元素周期表有_个纵行,但只有_个族。(2)分类:1816A A A A A A A、77B B B B B B B、8 9 10、1883.注意事项:(1)元素位置与原子结构的关系:周期序数=_,主族序数=_。(2)常见族所含元素的特别名称:请将族所含元素与其名称用线连接。电子层数最外层电子数【思考辨析】1.判断正误:(1)现行元素周期表的编排依据是相对原子质量。()分析:门捷列夫的元素周期表的编排依据是相对原子质量,但现行元素周期表的编排依据是原子序数。(2)

3、一个横行即是一个周期,一个纵行即是一个族。()分析:元素周期表有7个横行,即7个周期;有18个纵行,但有16个族,第族占据三个纵行。(3)对于原子或离子都有关系:原子序数=核电荷数=核外电子数。()分析:对于原子,该关系成立,但对于离子,核电荷数不等于其核外电子数。(4)每一周期都是碱金属元素开始,稀有气体元素结束。()分析:第1周期中是氢元素开始,氢元素不是碱金属元素。2.问题思考:(1)最外层电子数是2的元素一定为A族的元素吗?分析:不一定。可能是第A族元素,可能是稀有气体元素He,也可能是过渡元素。(2)周期表中同主族某相邻两元素的原子序数相差是多少?分析:根据元素周期表可知,同主族相邻

4、两元素的原子序数相差是2或8或18或32。【知识链接】稀有气体元素稀有气体的单质在常温下为气体,且除氩气外,其余几种在大气中含量很少(尤其是氦),故得名“稀有气体”。其因化学性质很不活泼,不易发生化学反应,曾被称为“惰性气体”。卤族元素卤素在自然界都以典型的盐类存在,是成盐元素。卤的原意是盐碱地的意思。一、元素周期表的结构1.周期:类别周期序数行序数核外电子层数包括元素种数起止元素短周期1112HHe2228LiNe3338NaAr类别周期序数行序数核外电子层数包括元素种数起止元素长周期44418KKr55518RbXe66632CsRn77732FrUuo2.族:特别记忆:(1)列序数10,

5、主族和副族的族序数=列序数-10。(2)先主族后副族交叉“行”,遇“”就交换。主族副族第族副族主族0族列序数123456789101112131415161718族序数AABBBBBBBAAAAA0【学而后思】(1)为什么将Li、Na、K等元素编在元素周期表的同一个主族?提示:同一主族元素的最外层电子数相同而电子层数不同,Li、Na、K等元素最外层电子数都为1,且电子层数依次增加。(2)元素周期表中所含元素种类最多的是哪一个族?提示:元素周期表中所含元素种类最多的为第B族,因在第6和第7周期包括了镧系和锕系各15种元素,共计32种元素。二、元素周期表在元素推断中的应用1.利用元素的位置与原子结

6、构的关系推断:本方法常用于确定原子序数小于18的元素。(1)应用关系:等式一:周期序数=电子层数等式二:主族序数=核外电子数等式三:原子序数=核电荷数=核外电子数(2)实例:X元素是第3周期第A族元素,则该元素原子有三个电子层,最外层电子数是1,即为钠元素。Y元素的原子序数是16,则该元素的原子结构示意图是,其在周期表中的位置是第3周期第A族。2.利用元素在周期表中的位置关系推断:(1)利用短周期中族序数与周期数的关系推断:特殊位置元 素族序数等于周期数H、Be、Al族序数等于周期数的2倍C、S族序数等于周期数的3倍O周期数是族序数的2倍Li周期数是族序数的3倍Na(2)同周期第A族和第A族元

7、素原子序数差:(3)同主族相邻两元素原子序数的差的情况:若为A、A族元素,则原子序数的差等于上周期元素所在周期的元素种类数;若为A族至0族元素,则原子序数的差等于下周期元素所在周期的元素种类数。3.利用离子电子层结构相同的“阴上阳下”推断:具有相同电子层结构的离子,如aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dMn-的电子层结构相同,在周期表中位置关系为则它们的原子序数关系为abdc。cZdMbYaX【知识备选】确定元素在周期表中位置的方法区间定位法对于原子序数较大的元素可采用区间定位法。首先要牢记各周期对应的0族元素的原子序数,从第1周期到第7周期0族元素的原子序数依次为2、10、18、

8、36、54、86、118。(1)比大小定周期:比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数的大小,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:若元素的原子序数比相应的0族元素多1(或2),则该元素应处在0族元素所在周期的下一周期的A(或A)族。若元素的原子序数比相应的0族元素少15时,则该元素位于与0族元素同一周期的A族A族。若元素的原子序数比相应的0族元素差其他数,则由相应的差数得出相应的族序数。(3)实例:35号元素据183536,则35号元素在第4周期,36-35=1,故35号元素在36号元素左侧第一格,即A族,因此35号元素在第4周期第A族

9、。87号元素据8687118,则87号元素在第7周期,87-86=1,故87号元素在86号元素下一周期第一格,即第A族,因此87号元素在第7周期第A族。【学而后思】(1)同一周期的A族、A族的两种元素的原子序数之差为多少?提示:第2、3周期,原子序数之差为6(族序数之差);第4、5周期,原子序数之差为16(族序数之差+10);第6、7周期,原子序数之差为30(族序数之差+24)。(2)具有相同电子层结构的离子aXm+和bYn-的原子序数之差为多少?提示:离子aXm+和bYn-具有相同电子层结构,a-m=b+n,则a-b=m+n,即原子序数之差等于两个离子所带电荷的绝对值之和。类型 一元素周期表

10、的结构【典例】(双选)国际纯粹与应用化学联合会在1989年建议,把长式元素周期表原先的主、副族及族号取消,由左到右改为18列,如碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列。按此规定,下列说法中错误的是()A.第9列都是金属元素B.第1列只有金属元素C.只有第2列元素原子最外层有2个电子D.在18列元素中,第3列元素种类最多【解题指南】解答本题要注意以下3点:(1)熟悉18列分别对应的族。(2)第A族包括氢元素和碱金属。(3)第B族含有镧系和锕系。【解析】选B、C。长式元素周期表中各族元素的排列顺序为A、A、BB、B、B、AA、0族,18列元素应分别与以上各族对应。第9列属于第族,全部为金属,A

11、正确;第1列为第A族,包括氢元素和碱金属,B错误;第2列为第A族,其最外层有2个电子,但元素He及部分过渡元素的最外层也是2个电子,C错误;第3列为B族,有镧系和锕系元素,元素种类最多,D正确。【误区警示】元素周期表中的“一定”和“不一定”(1)一个周期一定是一个横行,但一个族不一定只有一个纵行(第族包括第8、9、10三个纵行)。(2)同一主族的元素一定具有相同的最外层电子数,但具有相同的最外层电子数的元素不一定在同一族。【变式训练】下列对现行元素周期表的说法中正确的是()A.元素周期表是按相对原子质量逐渐增大的顺序从左到右排列的B.最外层电子数相同的元素都是同一族C.同族元素的最外层电子数一

12、定相同D.同周期元素的电子层数相同【解析】选D。现行元素周期表是按原子的核电荷数递增的顺序排列而成的,A错误;最外层电子数相同的元素不一定是同一族,如He和Mg最外层都有2个电子,但分别处于0族和第A族,B错误;对于副族元素和第族及0族元素来说,同族的最外层电子数不一定相同,C错误;同周期元素具有相同的电子层数,D正确。【变式备选】某同学对一些元素进行排列(表中数字为原子序数),根据元素周期表,下列排列你认为合理的是()【解析】选C。本题考查对元素周期表的认识,第1周期只有两种元素,故A项错。2号元素位于元素周期表中的最后一列,故B项错。10号元素为稀有气体元素,其下面必为18号稀有气体元素,

13、故D项错。类型 二元素周期表的应用【典例】(2013聊城高一检测)下列说法正确的是()A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族B.D-核外有36个电子,则元素D位于第4周期第A族C.位于同一主族相邻的甲乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为x+4D.位于同一周期的甲乙两种元素,甲位于A族,原子序数为x,乙位于A族,则乙原子序数可能为x+19【解题指南】解答本题要注意以下3点:(1)第17周期分别含有2、8、8、18、18、32、32种元素,同一主族两种元素的原子序数的差值为上列数值或连续几个数值之和。(2)不同周期A族与A族之间相隔的元素数量不一定相同。(3)简单阴离子的核

14、外电子与同周期的稀有气体相同。【解析】选B。氢和锂两种元素的原子序数之差为2,却同位于第A族,A错误;简单阴离子的核外电子与同周期的稀有气体相同,D-核外有36个电子,即与第4周期的0族元素Kr处于同一周期,且D比Kr少一个电子,即在第A族,B正确;甲乙同主族,根据元素周期表结构可知乙的原子序数可能为x+2或x+8或x+18或x+32,C错误;同一周期的A和A族的元素的原子序数之差分为三种情况:第2、3周期为2;第4、5周期为2+10;第6、7周期为2+24,D错误。【名师点评】讲解本题时应注意以下3点:(1)在学生熟练掌握元素周期表的结构的基础上,引导学生归纳总结不同主族上下相邻元素的原子序

15、数差值的规律。(2)在学生熟练掌握元素周期表的结构的基础上,引导学生归纳总结同一周期、不同主族的元素的原子序数差值的规律。(3)引导学生总结简单阴、阳离子的核外电子与稀有气体核外电子的关系。【方法规律】确定微粒核外电子数的方法(1)原子:核外电子数=质子数=核电荷数。(2)阳离子:核外电子数=核电荷数-所带电荷数。(3)阴离子:核外电子数=核电荷数+所带电荷数。【变式训练】M2+有2个电子层,则M在周期表中的位置是()A.第2周期0族B.第2周期A族C.第2周期A族D.第3周期A族【解析】选D。由“M2+有2个电子层”可知M元素处于短周期中的第3周期,由离子所带电荷知M元素处于A族。故D项符合

16、题意。【变式备选】试判断116号元素应位于周期表的()A.第6周期第A族B.第7周期第A族C.第7周期第A族D.第8周期第A族【解析】选B。118号元素为0族元素,则116号元素在0族向左2列,故应为第A族元素。类型 三元素的推断【典例】X、Y、Z是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()A.Mg、Al、SiB.Li、Be、MgC.N、O、S D.P、S、O【解题指南】解答本题可以按照以下思路:【解析】选C。X、Y、Z在周期表中的相对位置有以下四种情况：设X、Y、Z的原子序数为x、y、z，如为，则x

17、y1，zy8，则xyzy1yy83y731，得y8，则x7，z16，所以选项C符合。如为，同理可得y1yy831，y不合理，舍去。如为，同理可得y不合理。如为，解得y不合理。验证C中最外层电子数之和为17，所以符合。【方法规律】元素推断题的思路归纳(1)处理思路:审题抓题眼推理验证检验判断(2)处理方法:原子结构与元素在周期表中的位置关系规律:核外电子层数=周期数;主族元素的最外层电子数=族序数;质子数=原子序数=原子核外电子数。根据原子序数推断元素在周期表中的位置:记住稀有气体元素的原子序数:2、10、18、36、54、86。用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素原子序数,即得该元素所在的

18、纵行数。周期表中特殊位置的元素:如a.族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。b.族序数等于周期数2倍的元素:C、S。c.族序数等于周期数3倍的元素:O。元素性质、存在、用途的特殊性:如a.形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。b.空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。c.地壳中含量最多的元素或氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。【变式训练】(2013龙岩高一检测)下图是元素周期表的一部分(数字为原子序数),其中x为35的是()【解析】选D。A项,x在第4周期0族,x=16+18+2=3

19、6,错误;B项,x在第5周期族,x=26+1+18=45,错误;C项,x在第5周期B族,x=74+1-32=43,错误;D项,x在第4周期A族,x=18-1+18=35,正确。【变式备选】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:元素周期表中Z与Y相邻,Z与W也相邻;Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。请填空:(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期?(填“是”或“否”),理由是;(2)Y是,Z是,W是;【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XYZW和它们的相邻关系,可知短周期中只有两种

20、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、a1，有aaa117，则，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a1、a，有a1aa17，则a6，符合题意，所以Z为氧，Y为氮、W为硫。答案：(1)否若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不可能为17(2)N O S1.(2013盘锦高一检测)下列各组元素中,属于同一主族的是()A.氧、硫、钠B.氢、氧、氯C.氢、钠、钾D.碳、硅、钾【解析】选C。同一主族元素最外层电子数相同,氢、钠、钾最外层都含有1个电子,故符合题意。2.(双选)现行元素周期表中已列出118种元素,其中元素种类最多的周期

21、是()A.第4周期B.第5周期C.第6周期D.第7周期【解析】选C、D。第17周期分别含有2、8、8、18、18、32、32种元素,故选C、D。3.元素X的原子结构示意图为,则X在周期表中的位置是()A.第3周期第A族B.第2周期第A族C.第2周期第A族D.第3周期第A族【解析】选C。据原子结构示意图可知元素X有两个电子层,最外层电子数是5,故选C。4.(双选)下列说法正确的是()A.相邻周期的同一主族的两种元素,其原子序数之差都相同B.同周期的A族元素与A族元素的原子序数之差都相同C.第1周期、第A族和0族的元素都是非金属元素D.115号元素位于第7周期第A族【解析】选C、D。由于相邻周期所

22、容纳的元素数目不一定相同,因此相邻周期的同一主族的两种元素,其原子序数之差不一定相同,A错误;同周期的A族和A族元素的原子序数可相差1、11或25,B错误;第1周期、第A族和0族的元素都是非金属元素,C正确;115号元素在118号元素左侧第3列,即第7周期第A族,D正确。5.结合元素周期表回答下列问题:(1)表中的实线是元素周期表的部分边界,请在图中用实线补全元素周期表的边界。(2)表中所列元素,属于短周期元素的有,属于主族元素的有;g元素位于第周期族;i元素位于第周期族;f元素位于第周期族。【解析】(1)根据元素周期表的结构知:第1周期有2种元素,第2、3周期有8种元素,分列于第1、2、13

23、18列,第4、5、6、7周期为长周期,包括118列。由此可画出周期表的边界。(2)画出周期表的边界,对照周期表,确定周期和族的位置,找出各元素在周期表中的位置。答案:(1)(2)a、b、c、d、e、f、ga、b、c、d、e、f304B3A元素周期表中的几处特殊结构和元素信息的探究如图是元素周期表,仔细观察后回答问题。(1)氢元素是非金属元素,为什么与碱金属元素同在第A族?提示:氢元素与碱金属元素的最外层电子数均是1,故同在第A族。(2)短周期中有几种金属元素?提示:5种,分别是Li、Be、Na、Mg、Al。(3)元素周期表中的每种元素有很多信息,如氧元素其中的8、O、16.00分别代表什么意义?提示:分别代表原子序数、元素符号、相对原子质量。(4)对于主族元素,族序数与该族元素的原子序数的奇、偶性情况是怎样的?提示:对于主族元素,族序数是奇数的族,其元素的原子序数是奇数;族序数是偶数的族,其元素的原子序数是偶数。(5)下列各类族中哪些是由长周期元素和短周期元素共同构成的?0族 主族 副族 第族提示:0族和主族是由长周期元素和短周期元素共同构成的。(6)根据周期表中金属和非金属的分布情况,周期表中最多可以有多少种非金属?提示:由周期表可知,从第2周期开始,每个周期的非金属递减一个,第7周期中的非金属在0族,若有第8周期,将不会出现非金属,故非金属最多有23种。