第一节元素周期表一、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。
例:37号和114号元素的推导。
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+本周期的元素总数例1: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+2B. x+4C. x+8D. x+18例2: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、SiB. Li、Be、MgC. N、O、SD. P、S、O二、原子结构1AZ X电量:Z==e-⑴、构成原子的微粒数目的定量关系符号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核外电子(e-) 带负电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<电子数例:核内中子数为N 的R 2+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 。
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。
⑶元素、核素、同位素与同素异形体概念的比较 例:有关14C 的正确叙述是A. 与12C 60中的碳原子化学性质不同B. 与14N 含的中子数相同C. 是12C 60的同素异形体D. 与12C 、13C 互为同位素Ex1: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18572Hf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18072Hf 的一种新的同位素 Ex2:硼元素的平均相对原子质量为10.8,则自然界中105B 和115B 的原子个数比为Ex3:硼元素有两种天然同位素105B 和115B ,硼元素的近似相对原子质量为10.8,则对硼元素中105B 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% Ex4:一个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 )Ex5: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+nC. 若碳原子质量为Wg,此原子的质量为(m+n)WgD. 核内中子的总质量总是小于质子的总质量三、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。
R2O;R2O2;ROH;RX;R2S轻、软、亮、低、导钾、钠性质实验对比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;HX②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>H2S⑵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>H3PO4⑷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—→FeCl3⑹两种非金属元素形成的化合物中各元素的化合价。
如NH3、CCl4元素周期表练习题以下数据可供解题时参考:相对原子质量O16S32C l35.5 A g108一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.在短周期元素中,原子最外电子层只有1个或2个电子的元素是()A.金属元素B.稀有气体元素C.非金属元素D.无法确定为哪一类元素2.有人认为在元素周期表中,位于ⅠA族的氢元素,也可以放在ⅦA族,下列物质能支持这种观点的是()A.HF B.H3O+C.NaH D.H2O23.下列对有关元素的叙述能说明该元素一定是主族元素的是()A.原子核外N层比M层少8个电子的元素B.原子核外L层比M层多一个电子的元素C.最高价为+6价的元素D.无负化合价的元素4.如果发现了原子序数为116的元素,对它的正确叙述是下列组合中的()①位于第七周期;②是非金属元素;③最外电子层含有6个电子;④没有放射性;⑤属于氧族元素;⑥属于卤素A.①③⑤B.①③⑥C.②④⑥D.②③⑤5.某一周期ⅡA族元素的原子序数为x,则同周期的ⅢA族元素的原子序数()A.只有x+1 B.可能是x+8 C.可能是x+2 D.可能是x+1或x+11或x+25 6.下列具有特殊性能的材料中,由主族元素和副族元素形成的化合物是()A.半导体材料砷化镓B.吸氢材料镧镍合金C.透明陶瓷材料硒化锌D.超导材料K3C60 7.1999年1月,俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素的一种同位素,该同位素原子的质量数为298。
以下叙述不正确的是()A.该元素属于第七周期B.该元素位于ⅢA族C.该元素为金属元素,性质与82Pb相似D.该同位素原子含有114个电子,184个中子8.A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素,A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性,且碱性B>A,C和D的气态氢化物的稳定性C>D;E是这五种元素中原子半径最小的元素,则它们的原子序数由小到大的顺序是()A. A、B、C、D、EB. E、C、D、B、AC. B、A、D、C、ED.C、D、A、B、E 9.短周期元素X 和Y 可以形成XY4型化合物, 若X 的原子序数为m , Y 的原子序数为n , 则m 和n 的相互关系为()A.m – 13 = n B.n + 5 = m C.m + 8 = n D.n – 11 = m10.在等物质的量的短周期金属元素单质A和B中,分别加入足量的酸,在A中加入盐酸,B中加入稀硫酸。
反应完全后,生成氢气的体积分别为V(A)和V(B),而且V(A)≠V(B)。
若要确定反应生成物中A和B的化合价,至少..还需知道的数据是()A.V(A):V(B)的值B.V(A)(或V(B))的值C.A(或B)的物质的量D.盐酸和硫酸的物质的量浓度二、选择题(在每题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题意)11.A 、B 两元素位于短周期,A 原子半径小于B 原子半径,两元素可形成A 是正价的AB 2化合物,下列有关A 、B 两元素的叙述中正确的是 ( )A .A 、B 可能属同一周期 B .A 位于B 的前一周期C .A 只能是金属元素D .A 可能是第二周期的ⅡA 族或ⅣA 族元素12.无机化学命名委员会(国际组织)在1989年作出决定,把长式元素周期表原先的主、副族 及族号取消,由左到右改为18列,如碱金属族为第1列,稀有气体元素为第18列。