2018-2019学年高中化学 专题02 元素周期表(知识讲解)(含解析)

元素周期表

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元素周期表的结构

1. 元素周期表的发展历程和编排原则

⑴发展历程

元诞生：1869年，俄国化学家门捷列夫首制

素编制：将元素按照相对原子质量由小到大的顺序排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行周意义：揭示了化学元素的内在联系

期演变：为未知元素留下的空位先后被填满

表现行：排序依据由相对原子质量改为原子的原子序数

⑵编排原则

周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。

族：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按原子序数递增的顺序由上而下排列。

2. 元素周期表的结构

⑴元素周期表的结构

⑵常见族的特别名称：

ⅠA称为碱金属元素ⅡA称为碱土金属元素

ⅦA称为卤族元素 0族称为稀有气体元素

重难突破

一、考查周期表的编排

典例1下列元素中，属于主族元素的是（）

A. Cu

B. Na

C. Fe

D. Zn

【答案】B

【解析】本题考查元素在周期表中的位置以及周期和族的分布知识。A．铜元素属于过渡金属元素，不是主族元素，故A不选；B．钠为ⅠA族元素，属于主族元素，故B选；C．铁元素属于过渡金属元素，不是主族元素，故C不选； D．锌元素属于过渡金属元素，不是主族元素，故D不选；故选B。

典例2已知元素的原子序数，不可以推断元素原子的( )

A.质子数

B.核电荷数

C.核外电子数

D.离子所带的电荷数

【答案】D

【解析】根据原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，故选D。

二、考查元素周期表的结构

1. 周期

2. 族

族

序

数

ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

3. 过渡元素

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

特别提醒元素周期表中主、副族的分界线：

(1) 第ⅡA族与第ⅢB族之间，即第2、3列之间；

(2) 第ⅡB族与第ⅢA族之间，即第12、13列之间。

4. 认识周期表中元素相关信息

典例3在短周期主族元素中，族序数与原子的核电荷数、电子层数均为奇数的有( )

A.2种

B.3种

C.4种

D.5种

【答案】D

【解析】在短周期主族元素中，族序数与原子的核电荷数、电子层数均为奇数的有H、Na、Al、P、Cl，共5种。

典例4俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是( )

A.115号元素在第六周期

B.113号元素在第七周期ⅢA族

C.115号和113号元素都是非金属元素

D.镅元素和115号元素不在同一周期

【答案】B

【解析】95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期；115号元素比118号元素原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。

三、考查周期表中原子序数的关系

典例5 甲、乙是周期表中同主族相邻元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是( ) A．x＋2 B．x＋4 C．x＋8 D．x＋18

【答案】B

【解析】同一主族相邻两元素的原子序数可以相差2(H和Li)、8(如O和S)、18(如Cl和Br)，但不能相差4。

典例6 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．同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数之差都相同

C．第一周期、0族的元素都是非金属元素

D．原子序数为奇数，族序数一定为奇数

【答案】C

【解析】由于相邻周期所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；同周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数可相差1、11或25，B错误；第Ⅷ族中的原子序数有奇数也有偶数，D错误。

四、元素周期表的应用

1. 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构的关系推断。

等式一：周期序数＝电子层数；

等式二：主族序数＝最外层电子数；

等式三：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。

(2) 利用短周期中族序数与周期数的关系推断。

(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a X(n＋1)＋、b Y n＋、c Z(n＋1)－、d M n－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a＞b＞d＞c。

2. 元素原子序数差的确定方法

(1) 同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差。

(2) 同主族相邻两元素原子序数的差值情况。

①若为ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数的差值等于上周期元素所在周期的元素种类数。

②若为ⅢA族至0族元素，则原子序数的差值等于下周期元素所在周期的元素种类数。

3．启发人们在一定区域内寻找新物质

(1) 半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。

(2) 农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。

(3) 催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。

典例7关于元素周期表，下列叙述中不正确的是（）

A．在非金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素

B．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

C．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素

D．最外层电子数为8的粒子是稀有气体元素的原子

【答案】D

【解析】A. 制备新型农药材料的元素常见的是P、Cl等位于周期表的右上方，即在非金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素，A项正确；B. 在金属元素和非金属元素交界区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以在此寻找良好的半导体材料，如硅等，B项正确；C. 优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料(如制造火箭、飞机的钛、钼等元素)大多属于过渡元素，C项正确；D. 粒子包括离子、原子和分子，所以最外层电子数为8的原子是稀有气体元素的原子，D项错误。

课后练习：

1、在短周期元素中属于金属的共有( )

A．4种B．5种C．6种D．7种

【答案】B