知识讲解_元素周期表(学生)

元素周期表【要点梳理】要点一、元素周期表的编排1．门捷列夫制作第一张元素周期表的依据（1）将元素按照相对原子质量由小到大依次排列。

（2）将化学性质相似的元素放在一个纵行。

要点诠释：①门捷列夫（1834—1907，俄国化学家）是元素周期表的创始人。

它所制作的元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整的体系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。

②随着科学发展，人们逐渐认识到门捷列夫给周期表中元素排序的依据存在缺陷，真正科学的依据是元素原子的核电荷数（即质子数）。

2．原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号为原子序数。

原子序数=核电荷数＝核内质子数＝核外电子数（原子中）要点诠释：存在上述关系的是原子而不是离子，因为离子是原子失去或得到电子而形成的，所以在离子中：核外电子数＝质子数加上或减去离子的电荷数。

3．现在的元素周期表的科学编排原则（1）将电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成一横行，称为周期；（2）把最外层电子数相同（氦除外）的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行，称为族。

要点二、元素周期表的结构要点诠释：（1）周期：元素周期表有7个横行，也就是7个周期。

前三周期叫短周期，后四个周期叫长周期。

（2）族：常见的元素周期表共有18个纵行，从左到右分别叫第1纵行、第2纵行……第18个纵行。

把其中的第8、9、10三个纵行称为Ⅷ族，其余每一个纵行各称为一族，分为七个主族、七个副族和一个0族，共16个族。

族序数用罗马数字表示，主族用A、副族用B，并标在族序数的后边。

如ⅠA、ⅡA、ⅢA……ⅠB、ⅡB、ⅢB……（3）第18纵行的氦最外层有2个电子，其它元素原子的最外层都有8个电子，它们都已达到稳定结构，化学性质不活泼，化合价都定为0价，因而叫做0族。

（4）元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。

（5）在周期表中根据组成元素的性质，有些族还有一些特别的名称。

例如：第ⅠA族：碱金属元素；第ⅡA族：碱土金属元素；第ⅣA族：碳族元素；第ⅤA族：氮族元素；第ⅥA族：氧族元素；第ⅦA族：卤族元素；0族：稀有气体元素。

（6）第六周期的镧系元素、第七周期的锕系元素分别包含15种元素，为了使元素周期表的结构紧凑，放在第ⅢB族；但实际上每种元素都占有元素周期表的一格，所以另外列出，放在元素周期表的下方。

3.周期表与原子结构的关系（1）周期序数＝电子层数（2）族序数＝最外层电子数（对主族而言）（3）原子序数=质子数要点二、元素的性质与原子结构应用元素周期表，以典型金属元素族（碱金属）和典型非金属元素族（卤族元素）为例，运用理论探究和实验探究的方法，达到掌握元素的性质与原子结构关系的目的。

重点掌握元素周期表中同一主族元素的相似性和递变性。

1．碱金属元素查阅元素周期表和课本，我们可得到碱金属元素的有关信息如下表：元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径/nm锂Li 3 1 2 0.152钠Na 11 1 3 0.186铷Rb 37 1 5 0.248铯Cs 55 1 6 0.265要点诠释：（1）碱金属元素原子结构的特点：①相同点：碱金属元素原子的最外层都有1个电子，②不同点：碱金属元素原子的核电荷数和电子层数各不相同。

（2）碱金属元素性质的相似性和递变性①相似性：由于碱金属元素原子最外层都只有一个电子，所以都容易失去最外层电子，都表现出很强的金属性，化合价都是+1价。

②递变性：随着核电荷数的递增，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，故从锂到铯，金属性逐渐增强。

注：元素金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来比较。

（3）碱金属单质的性质①化学性质：碱金属单质都能与氧气等非金属单质反应，生成对应的金属氧化物等化合物；都能与水反应，生成对应的金属氢氧化物和氢气；并且随着核电荷数的递增，碱金属单质与氧气、水等物质的反应越来越剧烈。

4Li+O22Li2O2Na+O2Na2O22Na+2H2O==2NaOH+H2↑2K+2H2O==2KOH+H2↑实验内容现象结论或解释与氧气反应钠在空气中燃烧钠开始熔化成闪亮的小球，着火燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体化学方程式：2Na+O2Na2O2钾在空气中燃烧钾开始熔化成闪亮的小球，剧烈反应，生成橙黄色固体化学方程式：K+O2KO2（超氧化钾）碱金属与水反应钠与水的反应钠块浮在水面，熔化成闪亮小球，四处游动嘶嘶作响，最后消失化学方程式：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑钾与水的反应钾块浮在水面，熔成闪亮的小球，四处游动，嘶嘶作响，甚至轻微爆炸，最后消失化学方程式：2K+2H2O==2KOH+H2↑实验中的注意事项：a．钠、钾在实验室中都保存在煤油中，所以取用剩余的金属块可放回原试剂瓶中，并且使用前要用滤纸把表面煤油吸干。

b．对钠、钾的用量要控制；特别是钾的用量以绿豆粒大小为宜。

否则容易发生爆炸危险。

c．对碱金属与水反应后的溶液，可用酚酞试液检验生成的碱。

②物理性质碱金属单质颜色和状态密度／g·cm－3熔点／℃沸点／℃锂（Li）银白色、柔软0.534 180.5 1347钠（Na）银白色、柔软0.97 97.81 882.9钾（K）银白色、柔软0.86 63.65 774铷（Rb）银白色、柔软 1.532 38.89 688铯（Cs）略带金属光泽、柔软 1.879 28.40 678.4要点诠释：相似性：除铯外，其余都呈银白色；都比较柔软；有延展性；导电性和导热性也都很好；碱金属的密度都比较小，熔点也都比较低。

递变性：随着核电荷数的递增，碱金属单质的密度依次增大（钾除外）；熔沸点逐渐降低。

2．卤族元素（1）原子结构的特点要点诠释：①相同点：最外层电子数都是7个。

②不同点：核电荷数和电子层数不同。

（2）卤族元素性质的相似性和递变性①相似性：最外层电子数都是7个，化学反应中都容易得到1个电子，都表现很强的非金属性，其化合价均为－1价。

②递变性：随着核电荷数和电子层的增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，元素原子的得电子能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱。

卤素单质的氧化性逐渐减弱。

注：元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或单质与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来推断。

（3）卤素单质的物理性质卤素单质颜色和状态密度熔点／℃沸点／℃F2淡黄绿色气体 1.69 g / L（15℃）－219.6 －188.1Cl2黄绿色气体 3.215 g / L（0℃）－101 －34.6Br2深红棕色液体 3.119 g / cm3（20℃）－7.2 58.78I2紫黑色固体 4.93 g / cm3113.5 184.4要点诠释：随着核电荷数的递增，卤素单质的颜色逐渐加深；状态由气→液→固；密度逐渐增大；熔沸点都较低，且逐渐升高。

（3）卤素单质的化学性质①卤素单质与氢气反应F2＋H2＝2HF 在暗处能剧烈化合并发生爆炸，生成的氟化氢很稳定Cl2＋H22HCl光照或点燃发生反应，生成氯化氢较稳定Br2＋H22HBr加热至一定温度才能反应，生成的溴化氢较稳定I2＋H2△2HI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，是可逆反应随着核电荷数的增多，卤素单质（F2、Cl2、Br2、I2）与氢气反应的剧烈程度逐渐减弱，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱：HF>HCl >HBr >HI；元素的非金属性逐渐减弱：F>Cl>Br>I。

②卤素单质间的置换反应实验探究：对比卤素单质（Cl2、Br2、I2）的氧化性强弱实验内容将少量氯水分别加入盛有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。

荡、静置。

现象静置后，液体均分为两层。

上层液体均呈无色，下层液体分别呈橙色、紫色。

静置后，液体分为两层。

上层液体呈无色，下层液体呈紫色。

方程式①2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2②2KI+Cl2==2KCl+I2③2KI+Br2==2KBr+I2结论随着核电荷数的增加，卤素单质的氧化性逐渐减弱：Cl2>Br2>I2①氟无正价，无含氧酸；氟的化学性质特别活泼，遇水生成HF和O2，能与稀有气体反应，氢氟酸能腐蚀玻璃。

氟化银易溶于水，无感光性。

②氯气易液化，次氯酸具有漂白作用，且能杀菌消毒。

③溴是常温下唯一液态非金属单质，溴易挥发，少量溴保存要加水液封，溴对橡胶有较强腐蚀作用。

④碘为紫黑色固体，易升华，碘单质遇淀粉变蓝。

要点四、核素、同位素1．质量数：如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。

要点诠释：（1）1个电子的质量约为1个质子质量的1/1836，所以原子的质量主要集中在原子核上。

（2）1个质子的相对质量为1.007，1个中子的相对质量为1.008，其近似整数值均为1。

（3）质量数的表达式：质量数（A）＝质子数（Z）+中子数（N）（4）元素是具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。

（5）精确的测定结果证明，同种元素的原子的原子核内，质子数相同，中子数不一定相同。

（6）是原子符号，其意义为：表示一个质量数为A、质子数为Z的X原子。

2．核素：把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。

要点诠释：（1）核素概念的外延为原子，这里的原子泛指导电呈电中性的原子和带有电荷的简单阴、阳离子。

如与为同一种核素。

（2）绝大多数的元素都包含多种核素。

（3）有的核素在自然界中稳定存在，而有的核素具有放射性而不能在自然界中稳定存在。

3．同位素：质子数相同而中子数不相同的同一元素的不同原子互称为同位素。

要点诠释：（1）同一元素的不同核素互称为同位素。

如11H、21H、31H都是氢的同位素，见下表：氢元素的原子核质量数（A）原子名称原子符号应用质子数（Z）中子数（N）1 0 1 氕11H——1 12 氘 21H 或D 用于制造氢弹123氚31H 或T（2）“同位”即指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置。

（3）许多元素都有同位素，如、、是氧的同位素。

（4）同位素中，有些具有放射性，称为放射性同位素。

如就是碳的放射性同位素。

（5）同位素中，有的是天然的，有的是人造的。

如元素周期表中原子序数为112号的元素的各同位素都是人造的。

（6）天然稳定存在的同位素，相互间保持一定的比率。