元素周期表(经典收藏版)

第三讲 元素周期表（一）
【知识要点】
中子N
（核素）
原子核
质子Z （带正电荷） → 核电荷数 元素 → 元素符号
原子结构 ： 决定原子呈电中性 电子数（Z 个）：
化学性质及最高正价和族序数
体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道
核外电子 运动特征
电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。

排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图
随着原子序数（核电荷数）的递增：元素的性质呈现周期性变化： ①、原子最外层电子数呈周期性变化
元素周期律 ②、原子半径呈周期性变化
③、元素主要化合价呈周期性变化 ④、元素的金属性与非金属性呈周期性变化
①、按原子序数递增的顺序从左到右排列； 元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行； 元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行。

①、短周期（一、二、三周期）
周期（7个横行） ②、长周期（四、五、六周期）
周期表结构 ③、不完全周期（第七周期）
①、主族（ⅠA ～ⅦA 共7个）
元素周期表 族（18个纵行） ②、副族（ⅠB ～ⅦB 共7个）
8、9、10纵行） ④、零族（稀有气体）
同周期同主族元素性质的递变规律
决定
编排依据
具
体表
现
形式
X)
(A Z 七主七副零和八
三长三短一不全
①、核电荷数，电子层结构，最外层电子数
②、原子半径
性质递变③、主要化合价
④、金属性与非金属性
⑤、气态氢化物的稳定性
⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性
电子层数：相同条件下，电子层越多，半径越大。

判断的依据核电荷数相同条件下，核电荷数越多，半径越小。

最外层电子数相同条件下，最外层电子数越多，半径越大。

微粒半径的比较 1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小（稀有气体除外）如：Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl.
2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。

如：Li<Na<K<Rb<Cs
具体规律： 3、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。

如：F--<Cl--<Br--<I--
4、电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。

如：F-> Na+>Mg2+>Al3+
5、同一元素不同价态的微粒半径，价态越高离子半径越小。

如Fe>Fe2+>Fe3+
①与水反应置换氢的难易
②最高价氧化物的水化物碱性强弱
金属性强弱③单质的还原性或离子的氧化性（电解中在阴极上得电子的先后）
④互相置换反应
依据：⑤原电池反应中正负极
①与H2化合的难易及氢化物的稳定性
元素的非金属性强弱②最高价氧化物的水化物酸性强弱
金属性或非金属③单质的氧化性或离子的还原性
性强弱的判断④互相置换反应
①、同周期元素的金属性，随荷电荷数的增加而减小，如：Na>Mg>Al;非金属性，随荷电荷数的
增加而增大，如：Si<P<S<Cl。

规律：②、同主族元素的金属性，随荷电荷数的增加而增大，如：Li<Na<K<Rb<Cs;非金属性，随荷电荷数的增加而减小，如：F>Cl>Br>I。

③、金属活动性顺序表：K>Ca>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
定义：以12C原子质量的1/12（约1.66×10-27kg）作为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值。

其国际单位制（SI）单位为一，符号为1（单位1一般不写）
原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。

如：一个Cl2分子的m(Cl2)=2.657×10-26kg。

核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。

一种元素有几种同位素，就
应有几种不同的核素的相对原子质量，
相对原子质量诸量比较：如35Cl为34.969,37Cl为36.966。

（原子量）核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该核素的质量数
相等。

如：35Cl为35,37Cl为37。

元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。

如：
Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b%
元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其丰度的乘积之
和。

注意：①、核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。

②、通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。

定义：核电荷数相同，中子数不同的核素，互称为同位素。

（即：同种元素的不同原子或核素）
同位素①、结构上，质子数相同而中子数不同；
特点：②、性质上，化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有不同；
③、存在上，在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素的原子（个数不是质量）百分含
量一般是不变的（即丰度一定）。

一、元素周期表概述
1、门捷列夫周期表
按相对原子质量由小到大依次排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行，通过分类、归纳制出的第一张元素周期表。

2、现行常用元素周期表
⑴周期表的编排原则
①按原子序数递增的顺序从左到右排列
②将电子层数相同的元素排成一个横行
③把最外层电子数相同的元素(个别例外)按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行
⑵周期表的结构
七个横行；7个周期
[三短（2、8、8）、三长（18、18、32）、一不完全]
18个纵行（列），16个族：
7个主族(ⅠA～ⅦA)；（1、2、13～17列）
7个副族(ⅠB～ⅦB)；（3～12列）
Ⅷ族：3个纵行；（8、9、10列）
零族：稀有气体（18列）
周期表中有些族有特殊的名称：
第ⅠA族：碱金属元素（不包括氢元素）
第ⅦA族：卤族元素
0族：稀有气体元素
3、元素周期表的结构与原子结构的关系
原子序数==核电荷数==质子数==核外电子数
周期序数==原子的电子层数
主族序数==最外层电子数==最高正价数（O、F除外）==价电子数
非金属的负价的绝对值==8－主族序数（限ⅣA～ⅦA）
4、由原子序数确定元素位置的规律
⑴主族元素：
周期数==核外电子层数；主族的族序数==最外层电子数
⑵确定族序数应先确定是主族还是副族，其方法是采用原子序数逐步减去各周期的元素种数，最后的差值即可确定。

基本公式：原子序数－零族元素的序数（或各周期元素总数）== 差值
①对于短周期元素：
若差值为0，则为相应周期的零族元素；若0＜差值≤7，则元素在下一周期，差值即为主族序数。

②对于长周期元素：
差值为1～7时，差值即为族序数，位于Ⅷ族左侧；
差值为8、9、10时，为Ⅷ族元素。

差值为11～17时，再减去10所得最后差值，即为Ⅷ族右侧的族序数。

若差值＞17，再减14，按同上方法处理。

5、同主族元素上、下相邻元素原子序数推导规律：
⑴ⅠA 、ⅡA 族元素：
元素的原子序数==上一周期的元素的原子序数+上一周期的元素总数 ⑵ⅢA ～ⅦA 、0族元素：
元素的原子序数==上一周期的元素的原子序数+本周期的元素总数 二、原子结构
1
A Z
电量：Z==e －
⑴、构成原子的微粒数目的定量关系 符号A Z X 表示质子数为Z ，质量数为A 的一类原子。

⑵、构成原子的各种微粒存在下列定量关系： ① 核电荷数==质子数==核外电子数 ② 质量数（A ）==质子数（Z ）+中子数（N ） ③ 质量数（A ）≈原子的相对原子质量 ⑶、构成离子的各种微粒的定量关系 ① 核电荷数==质子数 ② 阳离子：质子数＞电子数 ③ 阴离子：质子数＜电子数 2、核素和同位素
⑴核素的定义和同位素的定义：
核素的定义：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，称为核素。

如H 、D 、T 各为一种核素
同位素的定义：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之间互称为同位素。

“同位”是指几种同位素质子数相同，在元素周期表中占据相同的位置。

⑵同位素的性质
①同位素属于同种元素的不同核素
②同位素由于质子数相同，核外电子数目也相同，因此同位素原子的化学性质几乎完全相同
③天然存在的某种元素，无论是以游离态还是以化合态形式存在，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。

(Li →Cs)
⑶元素、核素、同位素与同素异形体概念的比较
3
三、原子结构、元素性质及在周期表中位置三者的关系 1、碱金属元素的性质与原子结构的关系
碱金属元素包括：锂、钠、钾、铷、铯、钫六种元素。

相似性： 最外层电子数均为1；单质都是强还原剂，易与氧气、卤素、硫、水、酸等反应。

R 2O ； R 2O 2； ROH ； RX ； R 2S
轻、软、亮、低、导
熔点和沸点逐渐降低；密度逐渐增大（钾、钠反常） 递变性： 核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大
金属性逐渐增强，对应碱的碱性逐渐增强
2、比较元素金属性强弱的方法
⑴根据金属活动性顺序表，排在前面金属的金属性强
⑵根据元素的单质与水或酸反应置换出氢的难易程度，置换反应越易发生的元素金属性越强。

⑶根据其最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱判断，碱性越强，元素的金属性越强。

⑷根据元素周期表。

同周期：从左到右金属性减弱；同主族：自上而下金属性增强。

⑸根据金属单质的还原性和阳离子的氧化性判断：
金属单质还原性越强，金属性越强；金属阳离子氧化性越弱，金属性越强。

⑹根据金属与盐置换反应判断：
3、卤素的性质与原子结构的关系
卤素包括：氟、氯、溴、碘、砹。

⑴相似性：
①卤素原子最外层电子数都为7，易得到1个电子，显－1价，最高正化合价为+7价(F 除外)。

X2O7；HXO4；HX
②单质均为双原子分子
③都能形成气态氢化物，单质均有氧化性。

⑵递变性：
①从F—→I，电子层数增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。

②从F—→I，单质的颜色逐渐加深，水中溶解度逐渐减小，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大
③单质的氧化性逐渐减弱
④卤素单质、原子或阴离子的还原性逐渐增强
⑤气态氢化物的稳定性逐渐减弱；气态氢化物的还原性逐渐增强；气态氢化物的水溶液酸性逐渐增强
⑥最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强
⑶卤素单质在不同的溶剂中的颜色对比
※卤素单质与氢气反应的比较和卤素间置换反应实验现象、卤素离子的鉴别、卤化银的溶解性和见光分解性；溴的易挥发性（保存）；碘升华实验（除杂问题）；氢氟酸腐蚀玻璃（保存）；氯水的不稳定性（保存）；单质碘遇淀粉变蓝（鉴别）；卤素单水溶液的萃取；
4、元素的非金属性强弱判断方法
⑴非金属单质与氢气生成氢化物难易以及氢化物的稳定性；H2O＞H2S
⑵非金属单质与盐溶液或氢化物的置换反应。

Cl2+H2S——
⑶最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱；H2SO4＞H3PO4
⑷单质的氧化性或阴离子的还原性的强弱。

Cl2＞S(氧化性)；S2－＞Cl－(还原性)
⑸非金属单质与同种金属反应的难易及生成化合物中金属价态的高低。

K+O2—→ Na+O2—→ ；Fe+S—→FeS Fe+Cl2—→FeCl3
⑹两种非金属元素形成的化合物中各元素的化合价。

如NH3、CCl4
【例题解析】
例1：已知19号钾元素推导铷元素的原子序数或已知35号溴元素推导碘元素的原子序数
例2：甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，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
例3：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X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分别是( )
A. Mg、Al、Si
B. Li、Be、Mg
C. N、O、S
D. P、S、O
例4：核内中子数为N的R2+离子，质量数为A，则n g它的氧化物中所含质子数的物质的量为和含电子数的物质的量为。

例5：有关14C的正确叙述是
A. 与12C60中的碳原子化学性质不同
B. 与14N含的中子数相同
C. 是12C60的同素异形体
D. 与12C、13C互为同位素
例6：前不久，我国科学家在世界上首次合成3种新核素，其中一种新核素的名称是铪。

关于铪185
72Hf的说法正确的是( )
A. 是一种新元素
B. 原子核内有185个质子
C. 原子核内有185个中子
D. 是铪180
72Hf的一种新的同位素
例7：硼元素的平均相对原子质量为10.8，则自然界中10 5B 和11
5B 的原子个数比为
例8：硼元素有两种天然同位素10 5B 和11
5B ，硼元素的近似相对原子质量为10.8，则对硼元素中10 5B 的质量百分含量的判断正确的是（ ）
A. 20%
B. 略大于20%
C. 略小于20%
D. 80%
例9：一个12C 原子的质量为a kg ，一个12C 16O 2分子的质量为b kg ，若以12C 16O 2中的一个氧原子质量的1/16作为相对原子质量的标准，则12C 16O 2的相对分子质量为（ ）
A. 32b /(a －b )
B. 32b /(b －a )
C. 16b /(b －a )
D. 8b /(b －a )
例10：若某元素的原子核内的质子数为m ，中子数为n ，则以下论断正确的是（ ） A. 不能由此确定该元素的相对原子质量 B. 这种元素的相对原子质量为m +n
C. 若碳原子质量为Wg ，此原子的质量为(m +n )Wg
D. 核内中子的总质量总是小于质子的总质量
【课后练习】
1、非金属元素的单质与H 2反应越容易，其非金属性越 ，其单质的氧化性越 。

2、非金属元素的最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）的酸性越强，其单质的 非金属性越 。

3、比较下列酸的酸性强弱：（按由强到弱排列）HClO 4 HBrO 4 HIO 4 。

4、由第三周期元素的性质可知：（1）同周期元素，随着原子序数的递增，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。

对其他周期的元素性质进行研究，也可得到类似的结论。

因此，（2）随着原子序数的 递增，元素的 性和 性呈周期性变化。

元素周期律：通过以上事实，我们可以归纳出一条规律： 。

元素周期律的本质：元素性质的周期性变化是元素原子的 的周期性变化的必然结果。

即：元素原子的 的周期性变化决定了 元素性质的周期性变化。

也就是原子的 决定元素的 。

5、X 、Y 、Z 三种非金属元素具有相同的电子层数，它们的气态氢化物的稳定性强弱顺序是：HZ ＞ H 2Y ＞H 3X ，下列说法中正确的是 （ ）
A 、原子序数： X ＞Y ＞Z
B 、非金属性：X ＜Y ＜Z
C 、原子半径： X ＜Y ＜Z
D 、离子半径：X 3- ＜Y 2- ＜ Z - 6、已知HNO 3的酸性强于H 3PO 4,则N 元素的非金属性 于P 元素的非金属性。

7、已知：Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2,则Ca 元素的金属性于镁元素的金属性。

8、元素的以下性质，随着原子序数的递增不呈现周期性变化的是（）
A、化合价
B、原子半径
C、元素的得电子能力和失电子能力
D、相对原子质量
9、(2009年广东卷)62．碘单质及其化合物具有重要应用。

下列说法正确的是（）
A．129
53
I与127
53
I互为同位素
B．加碘食盐能使淀粉溶液变蓝
C．从海带中提取2I的过程只发生物理变化
D．I和Cl是同族元素，Hl比HCl稳定
10、（2009年全国Ⅱ）9.某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63.下列叙述中错误的是
A.它是副族元素
B.它是第六周期元素
C.它的原子核内有63个质子
D.它的一种同位素的核内有89个中子
11．R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n 均为正整数) () A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱
B．若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素
C ．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋6
D．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素
12()
A.e的氢化物比d的氢化物稳定
B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a
C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼
D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
13. 已知X、Y、Z、W四种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置
如图所示。

下列说法正确的是()
A．W的原子序数可能是Y的原子序数的2倍
B．Z元素的原子半径可能比Y元素的小
11 C ．W 的气态氢化物的稳定性一定比Y 的强
D ．Z 的化学活泼性一定比X 的强。