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元素周期表导学案3个课时


涿鹿中学高一年级(预科班)化学学科 必修二 导学案

编制教师:李起伟

审核教师:白玉芳

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2012 年 12 月

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《必修

2 第一章第一节 元素周期表(第 1 课时) 》学案
【学习目标】 1、了解元素周期表的结构以及周期、族等概念。 2、通过自学有关周期表的结构的知识,学会分析问题、解决问题的能力。 【自学检测】一、元素周期表 (一)元素周期表的结构 1、周期:元素周期表共有 个横行,每一横行称为一个 ,故元素周期表共有 个周期 ② 期序数与电子层数的关系: ②周期的分类:元素周期表中,我们把 1、 2、3 周期称为 , 周 期称为长周期,第 周期称为不完全周期,因为一直有未知元素在发现。 2、族:元素周期表共有 个纵行,除了 三个纵行称为Ⅷ外,其余的每一个纵行 称为一个 ,故元素周期表共有 个族。族的序号一般用罗马数字表示。 ①族的分类 元素周期表中, 我们把 个纵行共分为 个族, 其中 个主族, 个副族, 一个 族, 一个 族。 a、主族:由 元素和 元素共同构成的族,用 A 表示:ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、 ⅥA、ⅦA b、副族:完全由 元素构成的族,用 B 表示:ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB c、第Ⅷ族: 三个纵行 d、零族:第 纵行,即稀有气体元素 ②主族序数与最外层电子数的关系: ③族的别称 ⅠA 称为 元素 ⅡA 称为 元素 ⅣA 称为 元素 ⅤA 称为 元素 ⅥA 称为 元素 ⅦA 称为 元素 零族称为 元素 [思考与探究 ] (1)我们按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。可见原子序数与原子结 构间存在什么关系?(结合 1-18 号元素原子结构) (2)元素周期表的编排原则:把 相同的元素排在同一横行,把 相同的元素按电子层数递增的顺序排在同一个纵行 (3)元素周期表中有多少横行、纵行? (4)为什么我们将稀有气体元素称为 0 族元素? (5)如果不完全周期排满后,应为几种元素? [反馈练习 ]1、请大家根据元素周期表,完成下表内容。 类别 短周期 周期序数 1 2 3 4 长周期 不完全周期 5 6 7 起止元素 H—He Li—Ne Na—Ar K—Kr Rb—Xe Cs—Rn Fr—112 号
1

2、请描述出 Na、 C、 Al、 S 在周期表中的位置。 3、某元素位于第二周期,第ⅦA 族它是___元素。 P 相邻的同族元素的原子序数是 【课后反思】1( A) 、第三周期第 IVA 族的元素原子序数是: Na 元素的原 子序数为 11,相邻的同族元素的原子序数是: 短周期元素中,族序数=周期 序数的元素有: 族序数等于周期序数 2 倍的元素有: 周期 序数=族序数 2 倍的有: 2(B) 、短周期元素 X、Y、Z 在周期表中的位置关系如右图所示,据此 回答下列问题: (1)X 元素形成单质的分子式是__________; (2)写出 Y 元素形成的单质跟水反应的化学方程式:_____________; (3)写出单质 Z 与钠反应的化学方程式:_________________。 3(C) 、原子序数大于 4 的主族元素 A 和 B 的离子 Am+和 Bn-它们的核外电子排布相同,据此 推断: ①A 和 B 所属周期数之差为___________________________________, ② A 和 B 的核电荷数之差为______________(用含 m、n 的代数式表示) ③ B 和 A 的族序数之差为________________(用含 m、n 的代数式表示) 4(D) 、A、B 两元素,A 的原子序数为 x,A 和 B 所在周期包含元素种类数目分别为 m 和 n。如果 A 和 B 同在ⅠA 族,当 B 在 A 的上一周期时,B 的原子序数为______;当 B 在 A 的下一周期时,B 的原子序数为_____;如果 A 和 B 同在ⅦA 族,当 B 在 A 的上一周期 时, B 的原子序数为__________; 当 B 在 A 的下一周期时, B 的原子序数为______________。 5(E) 、已知 a 为ⅡA 族元素,b 为ⅢA 族元素,它们的原子序数分别为 m 和 n,且 a、b 为 同一周期元素,下列关系错误的是 A.n=m+1 B.n=m+11 C.n=m+25 D.n=m+10 【课后反思】答案: 1、14、3、19、H、Be Al He B S Li 2、 (1) He(2) 2F2+2H2O====4HF+O2(3) 2Na+S====Na2S3、 ① 1 ; ② m+n ; ③ 8 ?n?m 4、x-n x+m x-m x+n 5、D

名师解惑
一、元素周期表(长式)的结构

包括元素种数

核外电子层数

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1.第七周期属于长周期,因目前尚未排满也称不完全周期,若排满应包括 32 种元素。 2.0 族元素原子最外层电子数为 8(He 元素为 2),因化学性质不活泼,把它们的化合价 定为 0,叫做 0 族,在元素周期表的第 18 纵行。 3.Ⅷ族包括周期表中第 8、9、10 三个纵行,其余 15 个纵行,每个纵行为一族,因此 周期表 18 个纵行共 16 个族。 4.周期表中族的排列方式 1~7 纵行:ⅠA→ⅡA→ⅢB→?→ⅦB 8、9、10 纵行:Ⅷ 11~18 纵行:ⅠB→ⅡB→ⅢA→?→ⅦA→0 5.过渡元素包括所有的副族元素和Ⅷ族元素,且都是金属元素。 [特别提醒] ①0 族及Ⅷ族不属于主族也不属于副族,所以表示族序数时,后面不能加 A 和 B。 ②最外层电子数相同的元素不一定在同一族, 同族元素最外层电子数不一定相同, 如某 些副族和 0 族。但同一主族元素最外层电子数均相同。 ③副族元素都是过渡元素,但过渡元素不都是副族元素,还包括Ⅷ族元素。 二、元素周期表中的数字规律 1.周期序数=原子的电子层数 主族序数=主族元素原子的最外层电子数 2.镧系和锕系各有 15 种元素,因性质相近,分别在周期表中占同一个位置,因此到目 前为止,元素种类最多的族是ⅢB 族。 3.元素原子序数差 同周期ⅢA 族与ⅡA 族元素原子序数差,从第二周期到第七周期分别为 1、1、11(加过 渡元素 10 种)、11、25(镧系 15 种,加 14)、25(锕系 15 种,加 14)。 ⅠA 族内自上而下,相邻周期原子序数差值为 2、8、8、18、18、32;0 族内自上而下, 相邻周期原子序数差值为 8、8、18、18、32、32。

处在( ) A.ⅢA 族 B.ⅠA 族 C.镧系元素 跟踪练习 2 同一主族的两种元素的原子序数之差不可能 是( ... A.16 B.26 C.36

D.ⅢB 族 ) D.46

小试牛刀
1.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 2.下列各项表述中正确的一组是( ) A B C D 原子序数 元素符号 周期 族 3.已知某原子的结构示意图为 7 N 二 ⅣA 9 F 三 ⅦA 12 Al 三 ⅡA 16 S 三 ⅥA )

,则下列说法中正确的是(

A.该元素位于第二周期Ⅷ族 B.该元素位于第三周期ⅠA 族 C.该元素属于非金属元素 D.该元素属于金属元素 4.下列关于元素周期表的叙述中不正确 的是( ) ... A.第ⅡA 族中无非金属元素 B.第ⅠA 族元素单质均能与水反应生成 H2 C.0 族中无金属元素 D.金属元素的种类比非金属元素多 5.下列各表中的数字代表的是原子序数,表中数字所表示的元素与它们在元素周期表 中位置相符的一组是( )

典例导析
知识点 1:元素周期表的结构 例 1 下列有关元素周期表的说法中正确的是( ) A.元素周期表中元素种类最多的周期是第五周期 B.长周期中每个周期所含元素种类可能是 8 种、18 种或 32 种 C.元素周期表中每个纵行均是一个族 D.ⅦA 族元素即卤族元素 跟踪练习 1 下列各表中的数字均代表元素的原子序数, 其表示的元素与它们在元素周 期表中的相对位置合理的一组是( ) 2 A. 8 16 B. 18 10 11 19 12 20

6.下列有关叙述中不正确 的是( ...

)

A.在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素 B.在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温材料的元素 C.在金属元素区域中可以寻找制备新型农药材料的元素 D.元素周期表是元素周期律的具体表现形式 7.下列说法中不正确 的是( ) ... A.ⅠA 族只包括 7 种碱金属元素 B.第三周期元素原子都有 3 个电子层 C.原子电子层数为 1 的元素都在第一周期 D.原子最外层电子数为 7 的元素都是 主族元素 8.无机化学命名委员会(国际组织)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.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 9.元素周期表是一座开放的“元素大厦”,“元素大厦”尚未客满。若发现 116 号元
2

C.

10

11 19

12 20

D.

10

11 19

12 20

知识点 2:元素周期表中的数字规律 例 2 原子序数为 x 的元素位于周期表中的ⅡA 族,则原子序数为 x+1 的元素不可能 ...

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素,请你为这位“客人”在“元素大厦”中安排好它的“房间”( ) A.第六周期ⅣA 族 B.第六周期ⅡA 族 C.第七周期ⅥA 族 D. 第七周 期ⅡA 族 10.第三周期ⅣA 族元素的原子序数是______;Na 元素的原子序数为 11,下一周期的 同族元素的原子序数是______;短周期元素中,族序数=周期序数的元素有________(填元 素符号,下同),族序数=周期序数 2 倍的元素有______。 11.在元素周期表中找到第 3 横行、第 17 纵行的元素,回答下列问题: (1)该元素的符号是______,属于________(填“金属”或“非金属”)元素。 (2)该元素位于第______周期______族。 (3)写出下列反应的化学方程式: ①该元素的单质与水反应:__________________________。 ②该元素的单质与氢氧化钠反应:___________________________________。 12.在下表所列的各元素组中,除一种元素外,其余都可以按某种共性归属一类。请选 出各组中的例外元素, 并将该组其他元素的可能归属按所给 6 种类型的编号填入表内。 归属 类型为:①主族元素,②过渡元素,③同周期元素,④同族元素,⑤金属元素,⑥非金属元 素。 元素 (1)S、N、Na、Mg (2)Li、K、Ca、Cs (3)Rb、B、I、Fe 更上一层 13.假设 x 是ⅡB 族中元素的原子序数, 那么原子序数为 x+1 的元素属于( ) A.ⅠB 族 B.ⅢB 族 C.ⅢA 族 D.ⅡA 族 - - - - + 14.在一定条件下 RO3 与 R 发生反应:RO3 +5R +6H ===3R2+3H2O,则下列关于 R 元素的叙述中正确的是( ) A.R 位于元素周期表的第ⅤA 族 B.R 的氢化物的水溶液呈酸性 - C.RO3 中的 R 元素只能被还原 D.R2 在常温常压下一定是气体 15.已知 A、B 两元素中 A 的原子序数为 x,A 和 B 所在周期包含元素种类分别为 m 和 n。 如果 A 和 B 同在 ⅠA 族,当 B 在 A 的上一周期时,B 的原子序数为______;当 B 在 A 的下一周期时,B 的原子序数为______。 如果 A 和 B 同在ⅦA 族,当 B 在 A 的上一周期时,B 的原子序数为______;当 B 在 A 的下一周期时,B 的原子序数为______。 16.元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含许多信息和规律。 (1) 以 下 为 元 素 周期 表 的一 部 分 , 写出 表 中 c 、 d 的 元 素 符号 : c____________ , d____________。 例外元素 其他元素所属类型

(4)写出 c 的氧化物与硫酸反应的离子方程式:__________________________,b 元素的 单质与 e 的氢化物(分子中含三个原子核)反应的化学方程式为_________。

(2)用元素符号标出硫在周期表中对应的位置。 (3) 相同大小的 a 、 b 两种元素的单质分别投入盛有冷水的烧杯中,反应较剧烈的是 ________________(用化学式表示,下同)。
3

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《必修 2 第一章第一节 元素周期表(第 2 课时) 》学案
【学习目标】 1、了解原子结构与元素性质的关系,能初步学会总结元素递变规律的能力。 2、具有把元素的性质、元素周期表的位置与元素组成微粒的结构初步联系起来并在一定条 件下相互转化的运用能力。 3. 通过对元素性质的递变规律与元素组成微粒结构的联系。从而认识事物变化过程中量变 引起质变的规律性,接受辨证唯物主义观点的教育。 【自学检测】二、元素的性质与原子结构 (一)碱金属的化学性质 1、与非金属的反应 Li+O2 Na+O2 K+O2 K、Rb 等碱金属与 O2 反应,会生成超氧化物。 Rb、Cs 在室温时,遇到空气会立即燃烧。 2、与水的反应 K+H2O Rb+H2O 除 Na、K 外,其他碱金属元素也都可以和水反应生成相应的碱与 H2。 (二)碱金属的物理性质的比较 (三)卤素单质的物理性质 颜色: 状态: 密度: 熔沸点: 在水中的溶解性: (四)卤素的化学性质: 1、卤素单质与氢气的反应 卤素和 H2 的反应可用通式 H2+X2==== 来表示,反应时按 F2、Cl2、Br2、I2 的顺序, 反应条件越来越 ,反应程度依次 ,形成的卤化氢的稳定性也依 次 。 2、 卤素单质间的置换反应:完成下列实验,观察现象。写出有关反应的化学方程式。 实验 1.将少量新制的饱和氯水分别加入盛有 NaBr 溶液和 KI 溶 液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳,振荡、静置。 现象 化学方程式 1 2

(5)同一主族元素性质具有一定的相似性和递变性;同一主族,从上到下:原子半径逐渐 增大,失电子能力逐渐 ,得电子能力逐渐 ,金属性逐渐 ,非金属 性逐渐 ; [反馈练习 ]1、碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,下列预言错误的 是: A.在碱金属中它具有最大的原子半径 B.它的氢氧化物化学式为 FrOH,是一种极强的碱 C.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为 Fr2O 的氧化物 D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸 2、现有下列几种物质的溶液 KCl、KI、新制氯水、KBr、淀粉、AgNO3,不用其他试剂,怎样 鉴别它们? 3、砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,试推测砹和砹的化合物最不可能具备性质 A.砹易溶于某些有机溶剂 B.砹化氢很稳定不易分解 C.砹是有色气体 D.砹化银不溶于水或稀 HNO3 【课后反思】1( A) 、在下列各元素组中,除一种元素外,其余都可以按某种共性归属一类, 请选出各组的例外元素,并将该组其他元素的可能归属,按所给六种类型的编号填入表内。 元素组 S、N、Na、Mg P、Sb、Sn、As Rb、B、Te、Fe 归属类型: (1)主族元素 (2)过渡元素 (3)同周期元素 (4)同族元素 (5)金属元素 (6)非金属元素 2(B) 、把少量过氧化钠加到硫酸铜溶液中请写出有关的方程式 : ; 。 在最后的混和物中蓝色能否褪去 。 - - - 3(C) 、鉴别 Cl 、Br 、I 可以选用的试剂是 ( ) A.碘水,淀粉溶液 B.氯水,四氯化碳 C.淀粉,KI 溶液 D.硝酸银溶液,稀 HNO3 4(D) 、在 HI 溶液中滴加淀粉溶液无明显变化,但加入某种物质后,溶液立即变蓝。该物质 可能是。 A.FeCl3 B.K2SO3 C.KNO3 D.Na2S 5(E) 、氟气是氧化性最强的非金属单质,在加热条件下,等物质的量的 F2 和烧碱完全反应, 生成 NaF、H2O 和另一种气体,该气体可能是_______。 (写化学式) 【课后反思】 1、 略 2、 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ ; 2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4 ; 不能 3、BD 4、AC 5、OF2 自学导引 一、碱金属元素 1.原子结构 元素 元素 核电 原子结构 最外层 电子 原子 碱 名称 符号 荷数 示意图 电子数 层数 半径/nm 金 属 Li 3 1 2 0.152 锂 元 例外元素 其他元素所属类型编号

3 2. 将少量溴水加入盛有 KI 溶液的试管中, 用力振荡后加入 少量四氯化碳,振荡、静置。 [思考与探究 ] (1)我们把ⅠA 称为碱金属族,我们为什么要把他们编在一个族呢?请同学们画出碱金属 的原子结构示意图,分析碱金属原子结构的共同之处。 (2)根据实验讨论钠与钾的性质有什么相似性和不同。你认为元素的性质与他们的原子结 构有关系吗? (3) 大家能否根据卤素原子的结构特点来解释一下卤素单质在性质上的相似性与递变性呢?

(4) 卤素单质随着原子核电荷数的递增, 在物理性质和化学性质方面, 均表现出一定的 性。


4

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素 钠 Na 11 1 3 0.186



K

19

1

4

0.227



Rb

37

1

5

0.248



Cs

55

1

6

0.265

相同点:最外层均为 1 个电子。 不同点:随着核电荷数的增加,电子层数递增,原子半径递增。 2.化学性质 (1)钾的化学性质的实验探究及其与钠的比较 ①钾的保存及取用方法 钾保存在煤油中,取用时先用镊子夹取,再用滤纸吸干煤油,然后在玻璃片上用小刀切割。 ②钾、钠性质的实验探究与对比 与氧气反应 与水反应 钠 钾 剧烈燃烧,黄色火焰 燃烧更剧烈,紫色火焰 (透过蓝色钴玻璃) 熔成小球,浮于水面, 四处游动,“咝咝”响声 熔成小球,浮于水面,四处 游动,燃烧,有轻微爆炸声

(1)相同点:最外层都是 7 个电子。 (2)不同点:随核电荷数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。 2.单质的物理性质 F2 Cl2 Br2 I2 ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― → (1)颜色:由浅到深。 (2)密度:由小到大。 (3)熔、沸点:由低到高。 3.单质的化学性质 (1)卤素单质与氢气反应的比较 条件 F2 Cl2 Br2 I2 暗处 光照或点燃 加热 不断加热 产物 稳定性 很稳定 稳定 不很稳定 不稳定 化学方程式 H2+F2===2HF H2+Cl2=====2HCl H2+Br2=====2HBr H2+I2? ? ? ? 2HI
△ △ 光照

结论 钾的活动性比钠强 (2)碱金属元素化学性质的特点 ①相似性:原子都容易失去最外层的一个电子,化学性质活泼,它们都能与氧气等非金 属单质及水反应。 4Li+O2=====2Li2O 2Na+O2=====Na2O2 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2K+2H2O===2KOH+H2↑ 思考题 1 完成下列离子方程式。 (1)锂与稀盐酸反应的离子方程式为____________________________________。 (2)铷与水反应的离子方程式为____________________________________。 ②差异性:随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐 增大。碱金属元素的性质也有差异,从锂到铯,单质还原性逐渐增强,如钾与氧气或水反应 比钠的反应剧烈,铷、铯的反应更剧烈。 3.单质的物理性质 相似性:都是银白色金属(铯略带金色光泽),较柔软,有延展性,密度都比较小,熔点 也都比较低,导电、导热性能都很好。 递变性:从锂到铯,密度逐渐增大(钾的密度反常),熔、沸点逐渐降低。 二、卤族元素 1.原子结构
5
△ △

结论

随着核电荷数的增加,卤素单质与 H2 反应的变化: F2 Cl2 Br2 I2 ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― → a.剧烈程度:逐渐减弱 b.生成 HX 的稳定性:逐渐减弱

(2)卤素间的置换反应实验 实验 现象 化学方程式 a.将少量新制的饱和氯水加 入盛有 NaBr 溶液的试管中, 溶液分上下两层, 下层呈红棕色 Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2 振荡后加 CCl4,振荡,静置 b.将少量新制的饱和氯水加 Cl2+2KI=== 入盛有 KI 溶液的试管中,振 溶液分上下两层, 下层呈紫红色 2KCl+I2 荡后加 CCl4,振荡,静置 c .将少量溴水加入盛有 KI Br2+2KI=== 溶 液 的 试 管 中 , 振 荡 后 加 溶液分上下两层, 下层呈紫红色 2KBr+I2 CCl4,振荡,静置 随着核电 荷数的增加,卤素 单质的氧化性 : 结论 F2 Cl2 Br2 I2 ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― →逐渐减弱 思考题 2 砹 (At) 是卤素中原子序数最大的元素,则通常条件下砹应该是 ______( 填 “深”或“浅”)色______体, ______(填“易”或“难”)与 H2 化合, 产物的稳定性______。 答案 深;固;难;差

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一、元素的金属性、非金属性强弱的判断依据 1.金属性强弱的判断依据 (1)元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行,则其金属性越强。 (2)元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则其金属性越强。 (3)金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应,若 A 置换出 B,则 A 的金属性强于 B。 (4)在金属活动性顺序表中,前者的金属性强于后者。 (5)金属阳离子的氧化性越强,则其单质的还原性越弱,元素的金属性越弱(注:Fe 的阳 + 离子仅指 Fe2 )。 2.非金属性强弱的判断依据 (1)非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行,则其非金属性越 强。 (2)非金属元素气态氢化物的稳定性越强,则元素的非金属性越强。 (3)元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则其非金属性越强。 (4)非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应,若 A 置换出 B,并且 A 体现出氧 化性,则 A 的非金属性强于 B。 (5)非金属阴离子的还原性越强,则其单质的氧化性越弱。 二、同主族元素的相似性、递变性和特殊性 1.原子结构 (1)相似性:最外层电子数相同。 (2)递变性:随着核电荷数的增加,电子层数递增,原子半径逐渐增大。 2.化学性质 (1)相似性: ①能发生相似的化学反应。 如碱金属都能与 O2、Cl2 等非金属反应,都能与水反应;卤素单质都能与 H2、H2O 等 反应。 ②同类化合物中元素化合价相同,化学式形式相同。 如碱金属氢氧化物都可表示为 ROH,卤素单质分子式都可表示为 X2,氢化物都可表示 为 HX。 (2)递变性:随着核电荷数的增加,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱;单质 还原性逐渐增强,氧化性逐渐减弱;最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,酸性逐渐减 弱;非金属单质与 H2 化合逐渐变难,氢化物的稳定性逐渐降低。 (3)特殊性:因递变性的影响,同一主族元素均有一定的特殊性,首尾两种元素更明显。 碱金属中锂(Li)的单质和化合物的性质与镁 (Mg)的单质和化合物相似,而与其他碱金属不 同,如 Li 与水较难反应,产物 LiOH 微溶等。卤素中氟的化学性质具有特殊性,如氟无正 价, F2 与水反应的化学方程式为 2F2 + 2H2O===4HF + O2↑( 其他卤素均可表示为 X2 + H2O===HX+HXO),HF 是弱酸(其他 HX 均为强酸且从上到下 HX 的酸性逐渐增强)。

A.X 原子的电子层数比 Y 原子的电子层数多 B.Y 的气态氢化物比 X 的气态氢化物稳定 C.Y 的单质能将 X 从 NaX 的溶液中置换出来 D.X 在暗处可与 H2 反应,Y 在加热条件下才能与 H2 反应 跟踪练习 1 下列叙述中一定能说明 A 的金属性比 B 强的是( ) A.A 原子的最外层电子数比 B 原子的最外层电子数少 B.A 原子的电子层数比 B 原子的电子层数多 C.1 mol A 从酸中置换的 H2 比 1 mol B 从酸中置换的 H2 多 D.常温时,A 能从酸中置换出氢气,而 B 不能反应 知识点 2:同主族元素性质的相似性、递变性和特殊性 例 2 某学生做同主族元素性质递变规律的实验时,自己设计了一套实验方案,并记录 了有关实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。 (1)实验目的:____________________________________。 (2)实验用品: 药品:氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。 仪器:①__________;②__________。(请填写两件主要的玻璃仪器) (3)实验内容(在下列空格内填写相关内容): 序号 ① ② (4)实验结论:____________________________________。 (5)问题和讨论: ①请用结构理论简单说明得出上述结论的原因。 ②由于 F2 过于活泼,很难设计一个简单的实验验证其氧化性强弱。试列举两项事实说 明 F 的非金属性比 Cl 强。 跟踪练习 2 下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确 的是( ) ... A.碱金属原子最外层都只有一个电子,在化学反应中容易失去 B.碱金属都是强还原剂 C.碱金属都能在 O2 中燃烧生成过氧化物 D.碱金属都能与水反应生成碱 实验方案 实验现象

同步测控
小试牛刀 1.卤化氢(HX)中稳定性最强的是( ) A.HF B.HCl C.HBr 2.下列金属与水反应最剧烈的是( ) A.Li B.Na C.K - 3.海水中含有 Br ,要将其转变成 Br2,可选用的试剂是( A.F2 B.Cl2 C.Br2 4.下列四种演示金属钾与水反应的实验装置,正确的是(

D.HI D.Rb ) D.I2 )

典例导析
知识点 1:金属性与非金属性强弱的判断 例 1 X、Y 是元素周期表ⅦA 族中的两种元素,下列叙述中能说明 X 的非金属性比 Y 强的是( )
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5.某课外兴趣小组通过实验发现钾和钠的性质相似,下列说法中能最好地解释这个事 实的是( ) A.都是金属元素 B.原子半径相差不大 C.最外层电子数相同 D.最高化合价相同 6.下列排列顺序正确的是( ) A.热稳定性:H2O>HF>H2S B.非金属性:Cl>S>Si C.酸性:H2CO3>H3PO4>H2SO4 D.最高正化合价:F>N>Li 7.把少量的溴水注入 KI 溶液中,经充分反应后,加入 CCl4 用力振荡,静置后可观察 A.液体分成两层,下层呈紫色 B.液体分成两层,上层呈紫色 C.混合液不分层,且无色透明 D.混合液不分层,且呈褐色 8.下列各组化合物的性质比较中不正确 的是( ) ... A.酸性:HClO4>HBrO4>HIO4 B.碱性:Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2 C.稳定性:HCl>H2S>PH3 D.原子半径:N<O<S 9.对三种金属单质 a、b、c 进行下表所示实验(其他条件等同):
实 验 金 属

a 不反应 溶解并放出气体

b 缓慢反应 未实验

c 未实验 不反应

与冷水反应 与 2 mol· L
-1

的 HCl 溶液反应

由上表实验结果分析可知,这三种金属的活动性由强到弱的顺序是( ) A.a>b>c B.b>a>c C.a>c>b D.c>b>a 10.按下面的实验过程填空:

?上层呈 浅绿色 FeBr2 溶液― ― ― ― ― →黄色液体― ― →? (1) 分层 ? ?下层呈
通入足量的Cl2 加CCl4 ?

色― ― ― ― ― ― ― ― → (2) 色― ― ― ― ― ― ― ― → (3)
加足量的NaOH溶液

加少量的淀粉KI溶液

色 色

写出上述反应的化学方程式: (1)____________________________________; (2)____________________________________; (3)____________________________________。 11.某学生为验证镁、铝的金属性强弱,设计了如下实验: (1)向两支试管中分别加入 3 mL 同浓度的稀盐酸, 再将两块大小相同且纯净的镁片和铝 片分别加入试管中,在反应初始时观察到如图所示的现象,则试管 b 内加入的金属为 ______(写化学式)。 (2)若加入的两块金属的物质的量相等,且试管中稀盐酸足量,充分反应后,气球状态 也如上图所示,则试管 b 中反应的离子方程式为____________________________________。 (3)分析判断,实验________[填“(1)”或“(2)”]能证明镁的金属性强于铝。 12.卤族元素的单质与 H2 反应过程中的能量变化如右图所示,其中 a、b、c、d 分别表示卤族中某一元素的单质,ΔE 为相同物质的量的单质 与 H2 反应过程中的能量变化(ΔE 越大,表明反应越容易发生)。请回答下 列问题: (1)d 为_______(写化学式, 下同), 红热的铜丝在 b 单质中燃烧的现象 为_____________。 (2)a 与 H2 反应的化学方程式为_________, b 与 H2 反应的条件为___________________。 (3)由该能量变化示意图可得出的结论是同一主族, 自上而下, 元素的非金属性依次___。 更上一层
7

13.短周期元素 X、Y、Z 在元素周期表中的位置如图所示,下列说法中正确的是( ) A.Z 可能是活泼金属元素 B.X 的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸 C.Y 元素原子的最外层电子数为 7 D.Z 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HZO3 14.钾和另一种碱金属组成的合金 18.0 g 与足量的水完全反应,产生氢气 0.2 g,则合 金中的另一种金属是( ) A.Cs B.Rb C.Na D.Li 15.实验室通过简单的“试管实验”,即可探究元素金属性、非金属性的强弱。请你选 用下列试剂,根据实验要求完成下表。 试剂:①镁条 ②铝条 ③AlCl3 溶液 ④MgCl2 溶液 ⑤NaOH 溶液 ⑥氯水 ⑦溴水 ⑧NaBr 溶液 实验方案 (只填写选用 实验现象 结论 反应的离子方程式 试剂序号) + - Mg2 +2OH 一支试管中有白色沉淀生 ===Mg(OH)2↓ 金属性: (1) _______ 成,另一支试管中先生成白 _________________ Mg>Al _________________ 色沉淀,后白色沉淀消失 _____________ 非金 _________________ (2) _______ 溶液由无色变为橙黄色 属性: _______ Cl>Br 16.某同学为探究同周期元素性质的递变规律,设计了一套实验方案,并记录了有关实 验现象,请你参与实验并完成实验报告。 (1)实验目的:__________________________。 (2)实验用品: 仪器:试管、胶头滴管、砂纸 - 药品:镁条、铝条、钠、新制的硫化钠溶液、新制的氯水、0.5 mol· L 1 的盐酸、酚酞试液 (3)实验记录(在横线上填入相关内容) 实验步骤 实验现象 ①将一小块金属钠放入滴有酚酞试液的冷水中 ②将外形相同的镁条和铝条 ( 均用砂纸打磨过 ) - 分别投入足量相同体积的 0.5 mol· L 1 的盐酸中 ③将新制的氯水滴加到新制的硫化钠溶液中 钠块浮在水面上,熔化成闪亮的小球,做不 定向移动,随之消失,溶液变红色 镁条剧烈反应,迅速产生大量的无色气体, 而铝条反应不十分剧烈,产生无色气体 ____________________

(4)实验结论:同一周期元素从左到右,金属性逐渐________(填“减弱”或“增强”, 下同),非金属性逐渐__________。 (5)问题与讨论: ①写出(3)中步骤①反应的离子方程式:________________________________________。 ② 试 再 列 举 两 项 事 实 说 明 Cl 和 S 的 非 金 属 性 强 弱 : ___________________________________、______________________________________。

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《必修 2 第一章第一节 元素周期表(第 3 课时) 》学案
【学习目标】 1、了解原子结构与同位素,懂得质量数和 ZX 的含义。 2、 具有把元素周期表的位置与元素组成微粒的结构初步联系起来并在一定条 件下相互转化的运用能力。 3、认识事物变化过程中量变引起质变的规律性。 【 自 学 检 测 】 1 、 原 子是 由 居 于原 子 中心 的 带正 电 的 和核 外 带 负电的 构成的。原子核由 和 构成。 2、原子的质量主要集中在 ,质子和中子的相对质量都近似为 1,如果忽略 电子的质量,将核内所有 叫做质量数。 3、质量数与质子数和中子数间的关系。质量数(A)= + 在化学上,我们为了方便地表示某一原子。在元素符号的左下角表出其质子数,左上角标出 质量数 Z X。 4、科学研究证明,同种元素原子的原子核中,中子数 。如组成氢元素的氢 原子,就有以下三种:我们把 原子叫核素。? [思考与探究 ] 1、构成原子的粒子及其性质 构成原子的粒子 电 子 质 子 中 子 1 个电子带 1 个单位 1 个质子带 1 个单位 电性和电量 不显电性 负电荷 正电荷 -31 -27 -27 质量/kg 9.109×10 1.673×10 1.675×10 1/1836(电子与质子 相对质量 1.007 1.008 质量之比) 从表格得出原子的质量主要取决于哪种微粒? 2、三种不同的氢原子 原子符号 质了数 中子数 氢原子名称和简称 1 氕(H) ①1 H ②2 1H ③3 1H 氘(D) 氚(T)
A
A

+ 2 3 3、 1 1 H、 1 H、 1 H、H 、H2 是

A.氢的五种同位素 B.五种氢元素 C.氢的五种核素 D.氢元素的五种不同粒子
14 14 6 23 24 7 4、在 3 Li、 7 N、 11 Na、 12 Mg、 3 Li、 6 C 中: (1) 和 互为同位素。 (2) 和 质量数相等,但不能互称同位素。 (3) 和 的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。 5、 放射性原子在人类生活中的很多地方有着特殊的作用, 对人类的科学研究有很大的帮助, 其中最主要的作用是作为示踪原子。 最近医学界通过用放射性 14C 的羧酸衍生物在特定条件 下可通过断裂 DNA 来杀死细胞,从而抑制艾滋病。 (1)下面有关 14C 的叙述正确的是 A.14C 与 14N 含有相同的中子数 B. 14C 与 C60 互为同位素 C. 14C 与 C60 中普通碳原子的化学性质不同 D. 14C 与 12C 互为同位素 14 (2)自然界中存在很多像 C 的放射性原子,这些天然放射现象的发现说明了什么问题 A.原子不可以再分 B.原子的核式结构 C.原子核还可以再分 D.原子核是由质子和中子 构成 【课后反思】1( A) 、用 A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.最外层电子数 E.电子层 数,填写下列空格。 (1)同位素种类由________决定; (2)元素种类由________决定; (3)元素有同位素由________决定; (4)元素的化学性质主要由________决定; 2(B) 、1995 年我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤-239,并测知其原 子核内有 148 个中子。 现有 A 元素的一种同位素, 比镤-239 的原子核内少 54 个质子和 100 个中子,则 A 元素在周期表中的位置是 A.第三周期第ⅠA 族 B.第四周期第ⅠA 族 C.第五周期第Ⅰ A族 D.第三周期第Ⅱ A族 12 13 3(C) 、已知碳有两种常见的同位素 C、 C;氧也有常见的三种同位素 16O、17O、18O。由 这 5 种粒子构成的二氧化碳分子中,其相对分子质量最多可能有 A.6 种 B.10 种 C.11 种 D.12 种 4(D) 、某元素X构成的双原子单质分子有三种,其式量分别为70、72、74,在天然单质中, 此三种单质的物质的量之比为9∶6∶1,由此推断以下结论中正确的是( ) A. 元素X有三种同位素 B. 其中一种同位素质量数为36 C. 质量数为35的同位素原子的质量分数为75% D. 元素单质X2的平均式量为71 A 5 (E) 、 某元素的同位素 ZX, 它的氯化物 XCl2 1.11g 溶于水制成溶液后, 加入 1mol/L 的 AgNO3 溶液 20mL 恰好完全反应.若这种同位素原子核内有 20 个中子,求: (1)Z 值和 A 值; (2)X 元素在周期表中的位置; (3)把 X 的单质放入水中,有何现象?写出反应的化学方程式. 【课后反思】答案:

3 3 2 1 2 上面的 1 1 H、 1 H 和 1 H 就是核素。那么 1 H、 1 H 和 1 H 间我们把他们互称为什么?

3、同位素的特点是什么? [反馈练习 ] 1、若有某种新元素,它的原子核内有161个中子,质量数为272。该元素 的原子序数与原子核内中子数的关系是( ) A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不能肯定 2、填表: A 用Z X 表示为 粒子符号 质子数(Z) 中子数(N) 质量数(N) ①O ②Al ③Ar ④Cl ⑤H 8 18 24 22 18 27
35 17 1 1

Cl H
8

1、 (1)AB (2)A (3)B
周期,ⅡA 族

(4)D2、C3、A 4、D5、 (1)Z=20 ,A=40

(2)第四

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(3) 有气泡产生 Ca+2H2O

Ca(OH)2+H2↑

自学导引
一、原子的组成
?质子Z个 ?原子核? ? ?中子(A-Z)个 原子( X)? ? ?电子Z个
A Z

原子核内质子数和中子数之和称为质量数。 n 符号A Z Xm中,A 表示 X 原子的质量数;Z 表示 X 原子的质子数,即核电荷数;m 表示 1 A n 个Z Xm是由 m 个 X 原子构成的;n 表示离子所带电荷的正(或负)和数值,n>0 表示阳离子, n<0 表示阴离子,n=0 表示中性。 思考题 1 是否所有的原子中都含有中子? 二、元素、核素和同位素 1.元素:具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。 2.核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。 3.同位素 (1)概念:具有相同的质子数和不同的中子数的同一种元素的原子互称为同位素。例如, 1 2 3 1H、1H(或 D)、1H(或 T)都是氢的同位素。 + 3 思考题 2 1 1H、H 、H2、D2O、1H 五种粒子中都含有氢______,其中粒子______互称 为同位素。 (2)应用: 3 ①2 1H 和1H 用于制造氢弹; 14 ②12 6C 用做相对原子质量计算的标准, 6C 用于考古学上测定文物的年代; 235 ③ 92U 用于制造原子弹和核发电; ④利用放射性同位素释放的射线育种、治疗癌症和肿瘤。 三、相对原子质量 1.原子(或核素)的相对原子质量:以一个 12C 原子质量的 1/12 作为标准,X 原子的质 量跟它相比所得的数值即为 X 的相对原子质量。 m(核素) M(核素)= 1 12 m( C) 12 6 2.元素的相对原子质量:是该元素的各种核素的原子数百分比与其相对原子质量的乘 积所得的平均值。 如 A、B、C?为某元素的不同核素,其原子数百分比分别为 a%、b%、c%?,则该元 素的相对原子质量为 MA· a%+MB· b%+MC· c%+?,其中 MA、MB、MC?分别表示核素 A、 B、C?的相对原子质量。 2 3 思考题 3 由1 1H(H)、1 H(D)、1H(T)形成的氢气分子有几种?有几种不同的相对分子质 量?

3.阳离子:核电荷数=核内质子数>核外电子数 4.阴离子:核电荷数=核内质子数<核外电子数 二、元素、核素和同位素概念的辨析 1.元素 (1)确定元素种类的唯一标准是原子的核电荷数(即质子数),与中子数没有任何关系。 (2)“同一类”指质子数相同的各种不同原子及相同原子的不同状态 (即游离态和化合 态)。 2.核素 核素是确定的一种原子,这个概念有两个要素:原子核内的质子数和中子数,只有这两 个要素都确定了才能称为核素。 3.同位素 同位素是把质子数相同的不同核素联系在一起。 大多数元素都有同位素, 同一种元素的 各种同位素虽然中子数和质量数各不相同, 但因为它们的核电荷数相同, 所以它们的物理性 质不同,但化学性质几乎完全相同。同位素在元素周期表中占据相同的位置,同位素也因此 而得名。 4.元素、核素、同位素的相互关系:

典例导析
知识点 1:有关粒子的质量数、质子数、中子数和核外电子数的关系 235 例 1 235 92U 是重要的核工业原料,在自然界的丰度很低。 92 U 的浓缩一直为国际社会所 关注。下列有关235 ) 92U 的说法中正确的是( 235 A.235 U 原子核中含有 92 个中子 B . 92 92U 原子核外有 143 个电子 235 238 235 C. 92U 与 92U 互为同位素 D. 92U 与238 92U 互为同素异形体 226 跟踪练习 1 石材的放射性常用镭( 88Ra)作为标准, 居里夫人(Marie Curie)因对 Ra 元素的 226 研究曾两度获得诺贝尔奖。下列有关镭( 88Ra)的叙述中不正确 的是( ) ... A.226 B.226 88Ra 原子核内有 138 个中子 88 Ra 原子核外有 88 个电子 226 C. 88Ra 原子核内有 88 个质子 D.Ra 元素位于第三周期 知识点 2:有关元素、核素和同位素概念 例 2 下列说法中正确的是( ) A.质子数相同的粒子一定属于同种元素 B.质量数相同的原子一定是同一种核素 C.不同元素的核素质量数可能相同 D.镧系中 15 种元素在元素周期表中占同一格,所以互称为同位素 跟踪练习 2 简单原子的原子结构可用下图表示方法形象表示:

名师解惑
一、原子和离子结构中的数量关系 1.质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 2.原子:核电荷数=核内质子数=核外电子数
9

其中 表示质子或电子, 表示中子,则下列有关①②③的叙述中正确的是( A.①②③互为同位素 B.①②③互为同素异形体 C.①②③是三种化学性质不同的粒子 D.①②③具有相同的质量数

)

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同步测控
小试牛刀 1.我国成功研制的铯(133Cs)原子喷泉钟,使我国时间频率基准的精度从 30 万年不差 1 秒提高到 600 万年不差 1 秒。 已知该铯原子的核外电子数为 55, 则该原子的中子数为( ) A.23 B.55 C.78 D.133 2.在化学变化过程中,原子中的下列粒子数可能发生改变的是( ) A.质子数 B.中子数 C.质量数 D.电子数 3.某核素的质量数为 37,则对该核素的判断可能正确的是( ) A B C D 质子数 中子数 电子数 18 19 19 18 20 18 19 18 20 18 19 18

F:17p,20n,18e (1)其中属于原子的是________(填序号,下同)。 (2)其中属于阳离子的是________。 (3)其中属于阴离子的是________。 (4)其中与 C 属于同一种元素的粒子是________。 更上一层 13.下表符号中“2”的含义正确的一组是( )
2 1H 2He

2Cl 质子数 原子个数 原子个数 中子数

Ca2



A B C D

质量数 质量数 质子数 质量数

中子数 质子数 中子数 质子数

电荷数 电荷数 电子数 电荷数

4.某粒子含有 6 个电子,8 个中子,电荷数为 0,则它可以表示为( ) 14 14 A.14Si B. Si C. C D.14C 5.下列粒子:①质子 ②中子 ③电子,在所有原子中均含有的粒子是( ) A.①②③ B.仅① C.①和③ D.①和② 6.若两种微粒的核外电子数相同,核电荷数不同,则它们可能是( ) A.两种不同元素的原子和离子 B.同一元素的两种离子 C.同一元素的原子和离子 D.两种不同元素的原子 210 7.铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于209 ) 83 Bi 和 83Bi 的说法中正确的是( 209 210 209 210 A. 83Bi 和 83Bi 都含有 83 个中子 B. 83Bi 比 83Bi 的质量数少 1 210 210 C.209 D.209 83Bi 和 83 Bi 的核外电子数不同 83 Bi 和 83Bi 分别含有 126 和 127 个质子 8.下列叙述中正确的是( ) A.发生化学反应时,失去电子越多的金属原子,其还原能力越强 B.目前已发现 113 种元素,即已发现 113 种原子 C.核外电子总数不同的原子,可能是同种元素的原子 D.同一元素的各种同位素的化学性质基本相同 39 40 9.对下列几种微粒:①13 ②19 K ③40 ④13 ⑤18 Ar 的有关说法不正确 的是 6C 20 Ca 6C ... ( ) A.①、④互为同位素 B.③、⑤的质量数相等 C.②、③的中子数相等 D.1 mol 上述 5 种物质中,质量最小的是① 3 18 17 2 16 10.已知有 1H16 2O、 H 2O、S O2、 H2S、S O2,其中包含______种元素,______种核 素,________种相对分子质量。 14 16 35 235 238 11.在 14 6 C、 7N、 8O、17Cl、 92 U、 92U 中: (1)________和________互为同位素。 (2)________和________的质量数相等,但不能互称为同位素。 (3)________和________的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。 以上所列共有________种元素。 12. A~F 六种粒子所含粒子的种类和数目如下(其中 p 表示一个质子, n 表示一个中子, - e 表示一个电子): - - - - - A:12p,12n,10e B:14p,14n,14e C:17p,18n,17e D:17p,20n,17e E:17p,18n,18e
10

14.有 5 种单核粒子,它们分别是 符号未写出),则它们所属元素的种类有( ) A.2 种 B .3 种 C.4 种 D.5 种 A 15.一定质量的某金属 ZX 和足量的稀 H2SO4 反应共有 0.3 mol 电子发生转移,生成 n+ 23 23 6.02×1022 个A ZX ,这些阳离子共有 1.3×6.02×10 个质子、1.4×6.02×10 个中子。 (1)求 Z、n 和 A 的值。 (2)写出该金属与稀 H2SO4 反应的化学方程式。 16.有 X、Y 两种元素:①其中 X 元素的原子易得到 1 个电子形成-1 价阴离子,Y 元 - 素的原子核内有 12 个中子,且 Y 的氧化物 Y2O 的摩尔质量为 62 g· mol 1;②向 X 和 Y 两 元素形成的化合物 Z 的水溶液中加入淀粉和氯水时,溶液呈蓝色。 (1)写出 X、Y 的元素符号:X____________,Y____________。 (2)若②中反应过程中转移的电子数为 1

+ + 40 40 40 40 2+ 41 19□、18□ 、19□ 、 20□ 、 20□(“□”内元素


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