高中化学第一章原子结构元素周期律第二节元素周期律和元素周期表第2课时元素周期表同步练习鲁科版必修第二册 13页

第2课时　元素周期表 课程标准 核心素养 ‎1.了解元素周期表的编排规则及结构特点。‎ ‎2.能描述元素在元素周期表中的位置。‎ ‎3.理解原子结构与元素在周期表中位置的关系。‎ 证据推理与模型认知 构建“位”“构”“性”关系认识模型；发展对元素及其化合物化学性质的认识模型。‎ ‎　元素周期表的结构 ‎1．元素周期表方格中的信息 ‎2．元素周期表的结构 ‎(1)元素周期表的编排原则 ‎①横行 ‎②纵列 ‎(2)周期 周期 类别 周期 序数 起止元素 原子序数 包括元素种数 核外电子 层数 短周期 ‎1‎ ‎1～2‎ ‎2‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3～10‎ ‎8‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎11～18‎ ‎8‎ ‎3‎ 长周期 ‎4‎ ‎19～36‎ ‎18‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎37～54‎ ‎18‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎55～86‎ ‎32‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎87～118‎ ‎32‎ ‎7‎ ‎　(3)族 - 13 -‎ 列数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ 族序数 ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ‎0‎ 类别 主族 副族 Ⅷ族 副族 主族 ‎0族 最外层电子数 ‎1‎ ‎2‎ ‎1～2(钯除外)‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8(He为2 )‎ ‎1．元素周期表的结构：七主七副七周期，0族Ⅷ族镧锕系。‎ ‎2．元素在周期表中位置的推断 ‎(1)原子结构示意图法 ‎(2)稀有气体原子序数(2、10、18、36、54、86、118)定位法 ‎①比大小定周期 比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。‎ ‎②求差值定族数 a．若原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。‎ b．若原子序数比相应的0族元素少5～1时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族。‎ c．若原子序数与相应的0族元素相差其他数，则由相应差找出相应的族。‎ ‎1．判断正误 ‎(1)最外层电子数是2的元素，都是ⅡA族元素。(　　)‎ ‎(2)氧元素为第ⅥA族元素，故其最高正价为＋6价。(　　)‎ ‎(3)周期序数＝原子的电子层数，主族序数＝原子的最外层电子数。(　　)‎ - 13 -‎ ‎(4)Fe元素位于周期表的ⅧB族。(　　)‎ ‎(5)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×‎ ‎2．(1)写出下列元素在周期表中的位置：‎ Na____________；Si____________；Cl____________；‎ K______________；Se____________；Br____________。‎ ‎(2)据报道，某些花岗岩会产生氡(Rn)，而对人体产生伤害。Rn的原子结构示意图为________________________________________________________________________，‎ Rn在周期表中的位置是______________。‎ 答案：(1)第3周期ⅠA族　第3周期ⅣA族　第3周期ⅦA族　第4周期ⅠA族　第4周期ⅥA族　第4周期ⅦA族 ‎(2) 　第6周期0族 ‎3．X、Y、Z均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。已知X、Y、Z三种元素的质子数之和为40，请回答：‎ X Y Z ‎(1)写出X、Y、Z三种元素的元素符号：‎ X________，Y________，Z________。‎ ‎(2)写出Y在周期表中的位置：______________。‎ 解析：(1)假设X的原子序数是a，则与X同一主族的下一周期元素的原子序数是a＋8，Y的原子序数是a＋9，Z的原子序数是a＋10。X、Y、Z三种元素的质子数之和为40，则a＋a＋9＋a＋10＝40，a＝7，所以X是N元素，Y是S元素，Z是Cl元素。‎ ‎(2)S元素原子的核外电子排布是2、8、6，即元素原子核外有3个电子层，最外层有6个电子，因此在周期表中的位置是第3周期ⅥA族。‎ 答案：(1)N　S　Cl　(2)第3周期ⅥA族 ‎　ⅡA族、ⅤA族与过渡元素的性质 ‎ ‎1．Ⅱ A族元素(碱土金属元素)的性质 元素 铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)‎ 原子核外 最外层电子数均为2，电子层数依次增多 - 13 -‎ 电子排布 单质的 物理性质 均为亮白色固体、具有良好的导电性 化学性质 均易失去最外层的2个电子，化学性质活泼，在自然界中都以化合态存在 ‎2.焰色试验：多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色，亦称焰色反应，这是金属元素的物理(填“物理”或“化学”)性质。常见金属元素的焰色：钠元素为黄色、钾元素为浅紫色、钡元素为黄绿色、钙元素为砖红色、铜元素为蓝绿色。‎ ‎[知识拓展]　焰色试验的操作步骤 观察K的焰色时要透过蓝色钴玻璃，以滤去黄光，排除Na元素的干扰。‎ ‎3．ⅤA族元素(氮族元素)的性质 元素 氮(N)、磷(P)、砷(As)、‎ 锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)‎ 原子核外 电子排布 最外层电子数均为5，电子层数依次增多 化学性质 得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强 ‎4.过渡元素的性质 元素 元素周期表中第3～12列(副族和Ⅷ族)中的元素，包括了大部分金属元素，如铁、铜、镍、银和金等 原子核外 电子排布 最外层电子数为1～2(钯除外)‎ 单质的物 理性质 大部分单质既坚硬又有光泽，金、铜等单质具有独特的色泽；均具有良好的导电性 单质的化 学性质 多数单质比较稳定，与空气和水反应缓慢或根本不能反应 ‎1．下列有关ⅡA族和ⅤA族的说法正确的是(　　 )‎ - 13 -‎ A．两族元素在自然界中均无游离态 B．两族元素均含金属元素与非金属元素 C．“生命元素”N元素位于第2周期ⅤA族 D．“国防金属”Mg元素位于第2周期ⅡA族 解析：选C。N元素存在游离态的N2，A错；ⅡA族只含金属元素(即Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra)，B错；N元素被称为“生命元素”，位于第2周期ⅤA族，C对；Mg被称为“国防金属”，位于第3周期ⅡA族，D错。‎ ‎2．下列对砷(As)的有关判断正确的是(　　)‎ A．砷原子序数为33，它与铝同主族 B．砷的原子半径小于磷的原子半径 C．剧毒药品砒霜的主要成分是As2O3，其中砷元素的化合价为＋3价 D．砷原子的得电子能力比氮原子的得电子能力强 解析：选C。砷与氮同主族，位于第ⅤA族，而铝位于第ⅢA 族，A错；砷与磷位于同一主族且在磷的下方，故原子半径砷大于磷，B错；由化学式As2O3可知砷的化合价为＋3价，C对；砷与氮同主族且电子层数比氮多，故砷的得电子能力比氮的得电子能力弱，D错。‎ ‎3．小明同学在灼烧下列物质时，记录了如下现象，你认为不正确的是(　　)‎ A．Na2O—淡黄色 B．Cu(NO3)2—绿色 C．KCl—紫色(透过蓝色钴玻璃)‎ D．BaSO4—紫红色 解析：选D。钡元素焰色试验为黄绿色。‎ 课堂小结 合格考训练 ‎1．(2019·临川一中高一开学考试)如图是钛元素在元素周期表中的信息示意图。从图中获取的信息正确的是(　　 )‎ A．钛元素属于非金属元素 B．钛原子的中子数为25.87‎ C．钛原子的核外电子数为47‎ - 13 -‎ D．钛原子的质子数为22‎ 解析：选D。根据图中元素周期表中的信息示意图可以获得的信息：左上角的数字表示原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数；字母表示该元素的元素符号；中间的汉字表示元素名称；汉字下面的数字表示相对原子质量，依此进行分析判断。‎ ‎2．(2019·广南第三中学高二开学考试)下列对元素周期表的认识正确的是(　　)‎ A．有9个横行，分为7个周期 B．有16个纵列，分为16个族 C．有3个短周期、4个长周期 D．非金属元素存在主族与副族中 解析：选C。元素周期表有7个横行，分为7个周期；有18个纵列，分为16个族，其中7个主族、7个副族、1个Ⅷ族和1个0族；有7个周期，其中1、2、3为短周期，4、5、6、7为长周期；副族中没有非金属元素，非金属元素全部是主族或0族元素。‎ ‎3．(2019·盈江第一高级中学高二开学考试)下列元素不属于主族元素的是(　　 )‎ A．磷　　　　　　　　　　 B．钙 C．锌 D．硅 解析：选C。磷位于周期表第ⅤA族，属于主族元素；钙位于周期表第ⅡA族，属于主族元素；锌位于周期表第ⅡB族，不属于主族元素；硅位于周期表第ⅣA族，属于主族元素。‎ ‎4．(2019·安徽高一期末)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。下列有关化学元素周期表的说法正确的是(　　 )‎ A．元素周期表共有16个纵列 B．第ⅦA元素的非金属性自上而下逐渐减弱 C．主族元素均呈现与其族序数相同的最高化合价 D．第3周期主族元素的原子半径自左向右依次增大 解析：选B。元素周期表共有18个纵列，分为16个族；第ⅦA元素为卤族元素，非金属性自上而下逐渐减弱；氧元素没有最高正化合价，氟元素没有正化合价；第3周期主族元素的原子半径自左向右依次减小。‎ ‎5．下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中：‎ ‎(1)第ⅡA族元素的最外层电子数____________；‎ ‎(2)第3周期主族元素的最高正化合价____________；‎ ‎(3)F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径____________。‎ - 13 -‎ 解析：(1)第ⅡA族元素的最外层电子数相等；(2)第3周期主族元素的最高正化合价从左到右依次升高；(3)四种离子有相同的电子层结构，核电荷数越小，离子半径越大。‎ 答案：(1)b　(2)c　(3)a ‎6．元素周期表是学习和研究化学的重要工具。如下表所示是元素周期表的部分信息：‎ ‎(1)地壳中含量最多的金属元素的原子序数是________。‎ ‎(2)分析元素周期表的规律可推知，表中X的元素符号为________。‎ ‎(3)Ca在元素周期表中的位置为________________。‎ ‎(4)写出一个由原子序数分别为1、7、17的三种元素组成的常见化合物的化学式：__________________。‎ 解析：(1)地壳中含量最多的金属元素是Al，其原子序数为13。(2)由元素周期表的规律可推知，X应为S。(3)Ca 位于元素周期表中第4周期第ⅡA族。(4)H、N、Cl三种元素组成的常见化合物为NH4Cl。‎ 答案：(1)13　(2)S　(3)第4周期第ⅡA族 ‎(4)NH4Cl 等级性测试 ‎1．(2019·湖南高一期末)某金属元素的一个原子失去两个电子后，转变为具有Ne原子的电子层结构的离子，则该金属元素在元素周期表中的位置是(　　)‎ A．第3周期ⅠA族 B．第3周期ⅡA族 C．第4周期ⅠA族 D．第4周期ⅡA族 解析：选B。Ne为10号元素，其原子结构示意图为，该金属离子得到2个电子推出该金属元素的原子结构示意图为即该金属元素位于第3周期ⅡA族，故选项B正确。‎ - 13 -‎ ‎2．(2019·巴中中学高一期中)如图是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数，B元素的原子核内质子数等于中子数，下列叙述正确的是(　　 )‎ A C B A．B为第2周期的元素 B．C为第ⅤA族元素 C．三种元素不全是非金属元素 D．C是化学性质最活泼的非金属元素 解析：选D。由周期表中短周期的一部分，设A的质子数为x，则B的质子数为x＋9，C的质子数为x＋2，由A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数，B元素的原子核内质子数等于中子数可知，x＋(x＋9)＋(x＋2)＝2(x＋9)，解得x＝7，则A为N元素，B为S元素，C为F元素。B为S元素，是第3周期的元素，A项错误；C为F元素，为第ⅦA族元素，B项错误；N、S、F都是非金属元素，C项错误；F为第ⅦA族元素，极易得电子，F元素是化学性质最活泼的非金属元素，D项正确。‎ ‎3．(2019·哈尔滨六中高一期末)“嫦娥一号”需完成的四大科学目标之一是探测下列14种元素在月球的含量和分布：K、Th、U、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti、Na、Mn、Cr、Gd，其中属于短周期元素的有(　　 )‎ A．4种　　　　　　　　　　 B．5种 C．6种 D．7种 解析：选B。短周期即1、2、3周期，K、Th、U、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti、Na、Mn、Cr、Gd中O、Si、Mg、Al、Na位于短周期。‎ ‎4．(2019·重庆高一期末)下列各表是元素周期表的一部分，表中数字表示的原子序数与其在周期表中的位置相符合的是(　　 )‎ - 13 -‎ 解析：选D。1号元素和2号元素不应只隔1纵列，且1号元素与11号元素之间还有一周期的元素，还要有一横行；4号元素(Be)和13号元素(Al)中间应有10纵列过渡元素；10号元素(Ne)为0族元素，与15、16号元素不在同一周期；9、17、35号元素是第ⅦA族元素，16号元素是第3周期第ⅥA族元素，18号元素是第3周期0族元素，中间一行的16、17、18号元素是第3周期元素，符合位置关系，D正确。‎ ‎5．已知In的原子结构示意图为，则下列关于In的说法不正确的是(　　)‎ A．In为长周期元素 B．In为过渡元素 C．In是第5周期ⅢA族元素 D．In在反应中容易失电子 解析：选B。从该元素的原子结构示意图可知，该元素有5个电子层，最外层有3个电子，故该元素在第5周期ⅢA族，所以A、C正确，B不正确；该元素最外层有3个电子，在反应中易失去3个电子而达到稳定结构，所以D正确。‎ ‎6．0.75 mol RO中共有30 mol电子，则R在元素周期表中的位置是(　　)‎ A．第2周期ⅤA族 B．第3周期ⅣA族 C．第2周期ⅥA族 D．第3周期ⅦA族 解析：选B。设R的原子序数为x，则RO核外共有电子数为x＋3×8＋2＝x＋26，由题意得：(x＋26)×0.75 mol＝30 mol，则x＝14，即R为硅元素，Si原子核外有3个电子层，‎ - 13 -‎ 最外层有4个电子，因此硅元素位于元素周期表中第3周期ⅣA族。‎ ‎7．Se、Br两种元素的部分信息如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．原子半径：Br>Se>P B．还原性：S2－>Se2－>Br－‎ C．Se在元素周期表中位于第4周期ⅥA族 D．Se、Br位于同一主族 解析：选C。由图示信息可知Se为34号元素，Br为35号元素，Se和Br位于同一周期且Se位于Br的左侧，原子半径Se>Br，A、D项错误；Se和S位于同一主族，且Se位于S的下一周期，故还原性Se2－>S2－，B项错误；由图示信息可知Se位于第4周期ⅥA族，C项正确。‎ ‎8．我国的纳米基础研究能力已跻身世界前列，例如曾制得一种合成纳米材料，其化学式为RN。已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的(　　 )‎ A．第3周期ⅤA族 B．第4周期ⅤA族 C．第5周期ⅢA族 D．第4周期ⅢA族 解析：选D。化合物RN中N是－3价，则R是＋3价，已知该化合物中的R3＋核外有28个电子，则R的原子序数是28＋3＝31，所以R是Ga元素，位于元素周期表的第4周期ⅢA族。‎ ‎9．短周期中有X、Y、Z三种元素，Z可分别与X、Y组成化合物XZ2、ZY2，这三种元素原子的核外电子数之和为30，每个XZ2分子的核外电子总数为38，由此可推知X、Y、Z依次为(　　)‎ A．Na、F、O B．N、O、P C．C、F、O D．C、O、S 解析：选D。短周期中的X、Y、Z三种元素，令它们的核外电子数分别为a、b、c，三种元素原子的核外电子数之和为30，每个XZ2分子的核外电子总数为38，则a＋b＋c＝30，a＋2c＝38，故c－b＝8，且Y与Z可以形成ZY2，可推知Y为O元素，Z为S元素，故X原子的核外电子数＝30－8－16＝6，X为C元素。‎ ‎10.短周期元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示，下列判断正确的是(　　)‎ A．X是最活泼的非金属元素 - 13 -‎ B．Y的最高化合价为＋7‎ C．Z原子的最外层电子数是6‎ D．3种元素的单质分子都是双原子分子 解析：选C。由于X、Y、Z都属于短周期元素，则X一定在第 1周期，而第1周期只有两种元素，X一定是He，不难判断出Y、Z分别为F、S。He为稀有气体元素，化学性质非常稳定，是单原子分子，A、D错误；F是最活泼的非金属元素，没有正价，B错误；S原子的最外层电子数是6，C正确。‎ ‎11．(2019·安徽高一开学考试)结合元素周期表，用化学用语回答下列问题：‎ ‎(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上边界。‎ ‎(2)表中所列元素，属于短周期元素的有____________，属于主族元素的有________种；i元素位于第________周期________族。‎ ‎(3)元素f是第________周期________族元素，请在如图方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。‎ 　　‎ ‎ (4)在元素周期表中，同一族(纵列)的元素具有相似的化学性质。则下列各组元素具有相似化学性质的是________(填字母)。‎ A．He和Ne B．B和Mg C．Al和Si D．F和Cl 解析：(1)第1周期有2种元素，第2、3周期各有8种元素，则元素周期表的上边界补全后如下图：‎ ‎(2)元素周期表中前3周期为短周期，表中所列元素，属于短周期元素的有H、C、Na、Mg、Al、S、Ar，属于主族元素的有H、C、Na、Mg、Al、S共6种；i元素为锌，在元素周期表中位于第4周期ⅡB族。‎ - 13 -‎ ‎(3)元素f为S元素，位于第3周期ⅥA族，原子序数为16，相对原子质量为32，根据要求可写为。‎ ‎(4)A.He和Ne均为稀有气体元素，化学性质均比较稳定，符合题意，正确；B.B和Mg的最外层电子数分别为3和2，化学性质不相似，错误；C.Al和Si的最外层电子数分别是3和4，化学性质不相似，错误；D.F和Cl同为卤族元素，最外层电子数均为7，易得电子，化学性质相似，正确。‎ 答案：‎ ‎(1)‎ ‎(2)H、C、Na、Mg、Al、S、Ar　6　4　ⅡB ‎(3)3　ⅥA　 ‎(4)AD ‎12．A、B、C、D、E五种元素在周期表中所处的相对位置如图所示，其中A、B、C位于短周期。又知A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数，B元素原子核内质子数和中子数相等。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)A、B、C三种元素的名称分别为________、________、________。‎ ‎(2)B元素位于元素周期表中第________周期________族。‎ ‎(3)与C元素位于同主族的另一种短周期元素的元素符号是________。‎ ‎(4)A元素的单质与H2反应的化学方程式为______________________。‎ ‎(5)E的元素符号是________；D的原子序数为________。‎ 解析：设A与C中间的元素的原子序数为x，则A、B、C元素的原子序数分别为x－1、x＋8、x＋1，则x－1＋x＋1＝x＋8，x＝8，则A为氮元素，B为硫元素，C为氟元素。据此即可解答。‎ 答案：(1)氮　硫　氟　(2)3　ⅥA ‎(3)Cl　(4)N2＋3H22NH3‎ - 13 -‎ ‎(5)Br　33‎ - 13 -‎