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- 2021-08-23 发布
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第2课时 元素周期表
[学习目标] 1.认识元素周期表的结构以及周期、族等的概念,理解原子结构与元素在周期表中位置的关系。2.了解ⅡA、ⅤA族和过渡金属元素的某些性质和用途。
一、元素周期表的结构
[自主学习]
1.元素周期表与元素周期律的关系
元素周期表是元素周期律的具体表现形式。
2.元素周期表中的信息与分区
(1)元素信息
以铁元素为例说明:
(2)元素周期表分区
分界线附近元素的性质:既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性。
3.元素周期表的结构
(1)周期
元素周期表有七个横行,每一横行称为一个周期,元素周期表共有七个周期。
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(2)族
①现在常用的元素周期表有18个纵行,它们被划分为16个族,包括7个主族,7个副族,1个第Ⅷ族(其中第8、9、10这3个纵行称为第Ⅷ族),1个0族。
②在元素周期表中位于同一主族的元素的原子最外层电子数相同,性质相似,且族序数=最外层电子数。
1.原子序数为x的元素位于元素周期表中的第ⅡA族,则原子序数为x+1的元素位于元素周期表的哪一族?
提示:ⅢA族或ⅢB族。原子序数为x+1的元素应位于ⅡA族右侧相邻的族,在短周期中为ⅢA族,长周期中为ⅢB族。
2.同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差一定是1吗?请举例说明。
提示:不一定。具体举例如下:
周期
ⅡA
ⅢA
2、3
n
n+1
4、5
n
n+11
6、7
n
n+25
[点拨提升]
由原子序数确定元素在周期表中的位置
1.原子结构示意图法
推断根据:周期数=原子电子层数,主族序数=原子最外层电子数。
适用范围:主族元素,适合原子序数较小的元素位置推断。
2.0族定位法
(1)0族元素原子序数与周期序数
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稀有气体元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
X(未知)
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
(2)比大小,定周期;求差值,定族数
若某元素原子序数比最邻近的0族元素的原子序数多1或2,则该元素处于相邻近0族元素下一周期的ⅠA族或ⅡA族,如元素87X,87-86=1,则X在第7周期第ⅠA 族;
若某元素原子序数比最邻近的0族元素的原子序数少1~5时,则该元素处于相邻近0族元素所在周期的ⅦA~ⅢA 族,如84X应在第6周期第ⅥA族。
[练习与活动]
1.下列各表是元素周期表中的一部分,表中数字表示的原子序数与其在周期表中的位置相符的是( )
答案 D
解析 A项中18号元素与1号、11号元素不在同一列,B项中13号元素与1号元素不在同一列,C项中3号元素与13号元素不在同一列,且A中的1号和2号并不间隔一个位置,B中4号和5号、C中12号和13号位置都不直接相邻。
2.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6周期
B.113号元素在第7周期第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
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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7周期;115号比118号原子序数少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。
规律方法
若A、B为同主族元素,A所在周期有m种元素,B所在周期有n种元素,A在B的上一周期,设A的原子序数为a。
(1)若A、B为ⅠA族或ⅡA族(位于过渡元素左边的元素),则B的原子序数为(a+m)。
(2)若A、B为ⅢA~ⅦA族(位于过渡元素右边的元素),则B的原子序数为(a+n)。
二、元素周期表中的部分重要元素
[自主学习]
1.ⅡA族元素(碱土金属元素)
(1)具体元素:铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)等。
(2)原子结构:原子最外层有2个电子。
(3)物理性质
①形成的单质都呈亮白色,具有良好的导电性。
②含钙、锶、钡等元素的物质灼烧时会产生绚丽的颜色,这些元素的化合物可用于制造焰火。
(4)化学性质:该族元素的原子容易失去两个电子,因此它们的化学性质比较活泼。
(5)存在形态:在自然界中均以化合态存在。
2.ⅤA族元素
(1)具体元素:氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)等元素。
(2)原子结构:原子最外层有5个电子。
(3)存在形态:单质磷在空气中易被氧化,自然界中没有游离态的磷元素。
3.过渡元素
(1)具体元素:副族和Ⅷ族(元素周期表中第3~12列)元素。
(2)原子结构:过渡元素原子最外层都有1~2个电子,全部为金属元素。
(3)物理性质:多数单质坚硬,有光泽;过渡元素的单质都具有良好的导电性。
(4)化学性质:多数过渡元素的单质比较稳定,与空气和水的反应缓慢或根本不反应。
4.焰色反应
概念:某些金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈现特征颜色的反应,如钠呈黄色,钾呈紫色(通过蓝色钴玻璃观察)。
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1.原子最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素吗?哪一族全部是金属元素?哪一族全部是非金属元素?
提示:不一定。原子最外层电子数为2的元素包括ⅡA族、氦及部分过渡元素。笫ⅡA族、Ⅷ族及全部副族元素全部为金属元素,0族全部为非金属元素。
2.焰色反应属于物理变化还是化学变化?
提示:物理变化。
[点拨提升]
1.同主族元素原子具有相同的最外层电子数,所以同主族元素性质相似。
2.焰色反应是金属元素特有的性质,属于物理变化,与元素存在的状态无关。
焰色反应的操作步骤:
[练习与活动]
3.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察到火焰呈黄色,下列各判断正确的是( )
A.只含有Na+
B.一定含有Na+,可能含有K+
C.既含有Na+,又含有K+
D.可能含有Na+,可能还含有K+
答案 B
解析 Na元素的焰色为黄色,而K元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察),如果直接观察则黄色会干扰紫色,无法判断是否含有K元素,所以答案为B项。
规律方法
焰色反应是元素的性质,而不是单质或某种化合物的性质。焰色反应可用来鉴别一些金属元素,这种鉴别物质的方法属于物理方法,而不是化学方法。鉴别钾元素的焰色时要透过蓝色钴玻璃,以便滤去黄光,避免干扰。
本课归纳总结
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