第一章物质结构元素周期律元素周期表知识概要：一、元素周期表1.元素周期表的发现与发展：1869年，俄国化学家门捷列夫将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵行，制出了第一张元素周期表。
当原子结构的奥秘被发现以后，元素周期表中的元素排序依据由相对原子质量改为原子的核电荷数，周期表也逐渐演变成我们常用的这种形式。
按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。
人们发现，原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系：原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数2.元素周期表的结构：（1）元素周期表的排列原则横行：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。
纵行：最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序自上而下排列。
（2）周期（3）族按电子层数递增的顺序，把不同横行中最外层电子数相同的元素由上而下排成纵行，元素周期表共有18个纵行，它们又被划分为16个族。
（4）元素周期表的结构周期序数＝核外电子层数主族序数＝最外层电子数原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数短周期（第1、2、3周期）周期：7个（共七个横行）周期表长周期（第4、5、6、7周期）主族7个：ⅠA-ⅦA族：16个（共18个纵行）副族7个：IB-ⅦB第Ⅷ族1个（3个纵行）零族（1个）稀有气体元素（5）认识周期表中元素相关信息随堂检测（一）1.已知某主族元素的原子结构示意图如下,判断其位于第几周期第几族2.主族元素在周期表中的位置取决于该元素的( )A.相对原子质量和核外电子数B.电子层数和最外层电子数C.相对原子质量和最外层电子数D.电子层数和次外层电子数3.下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数),其中正确的是( )A.2341119B.210111819C.611121324D.6714313226 Fe铁3d6 4s24.相邻周期同一主族的两种元素的原子序数差可能为几,同一周期ⅡA、ⅢA的两种元素的原子序数差可能为几5.已知元素的原子序数,可以推断元素原子的( )①质子数②核电荷数③核外电子数④离子所带电荷数A.①③B.②③C.①②③D.②③④6.由长周期元素和短周期元素共同构成的族是( )①0族②主族③副族④第Ⅷ族A.①②B.①③C.②③D.③④7.下列说法中正确的是( )A.现行元素周期表是按相对原子质量逐渐增大的顺序从左到右排列的B.最外层电子数相同的元素一定属于同一族C.非金属元素的最外层电子数都≥4D.同周期元素的电子层数相同二、元素的性质与原子结构1.碱金属元素：（1）碱金属元素的原子结构规律：（2）碱金属元素原子结构与性质的关系：从原子结构上看：相同点：最外层都只有一个电子。
不同点：随核电荷数增加，原子半径增大。
从化学性质上看：相似性：化学性质都很活泼，都能与氧气等非金属单质及水反应。
产物中，碱金属元素的化合价都为＋１价。
结论：碱金属元素原子的最外层上都只有1个电子，因此，它们的化学性质相似。
△4Li+O2===2Li2O△2Na+O2===Na2O22Na+2H2O===2NaOH+H2↑2K+2H2O===2KOH+H2↑递变性：从上到下（从Li到Cs），随着核电核数的增加，碱金属原子的电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失去电子的能力增强，即金属性逐渐增强。
所以从Li到Cs的金属性逐渐增强（还原性：Li＜ Na ＜K ＜Rb ＜Cs）。
结论：①原子结构的递变性导致化学性质的递变性。
②金属性强弱的判断依据：与水或酸反应越容易，金属性越强；最高价氧化物对应的水化物（氢氧化物）碱性越强，金属性越强。
（3物质名称颜色和状态密度/(g·cmˉ3)熔点/℃沸点/℃锂银白色，柔软1347钠银白色，柔软钾银白色，柔软774铷银白色，柔软688铯略带金属光泽，柔软相似性：银白色固体、硬度小、密度小（轻金属）、熔点低、易导热、导电、有展性。
递变性（从锂到铯）：①密度逐渐增大（K反常）②熔点、沸点逐渐降低②碱金属原子结构的相似性和递变性，导致物理性质同样存在相似性和递变性。
小结：碱金属原子结构的相似性和递变性，导致了碱金属化学性质、物理性质的相似性和递变性。
2.卤族元素：（1）卤素原子结构示意图结构相同点：最外层都是7个电子结构不同点：随核电荷数增加，电子层数增加，半径增大。
元素名称元素符号核电荷数单质颜色和状态密度熔点/℃沸点/℃氟F9F2淡黄绿色气体L(15℃)——氯Cl17Cl2黄绿色气体L(0℃)—101—溴Br35Br2深红棕色液体cm3(20℃)—碘I53I2紫黑色固体cm3【规律】卤素单质的物理性质变化规律：颜色：由浅→深密度：由小→大熔、沸点：由低→高条件产物稳定性化学方程式F2暗处很稳定H2+F2==2HFCl2光照或点燃较稳定光照或点燃H2+Cl2========2HClBr2加热稳定性差△H2+Br2===2HBrI2不断加热不稳定△H2+I2====2HI结论随核电荷数的增加，卤素单质与H2反应变化：烈程度：逐渐减弱②生成HX的稳定性：逐渐减弱（4）卤素单质间的置换反应2NaBr +Cl2＝2NaCl + Br2氧化性：Cl2﹥Br2；还原性：Cl－﹤Br－ 2NaI +Cl2＝2NaCl + I2氧化性：Cl2﹥I2；还原性：Cl－﹤I－2NaI +Br2＝2NaBr + I2氧化性：Br2﹥I2；还原性：Br－﹤I－结论：单质的氧化性：依次减弱,对于阴离子的还原性：依次增强5. 非金属性的强弱的判断依据：1. 从最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与H2反应的难易程度以及氢化物的稳定性来判断。
2. 同主族从上到下，金属性和非金属性的递变：3. 原子结构和元素性质的关系：原子结构决定元素性质，元素性质反应原子结构。
同主族原子结构的相似性和递变性决定了同主族元素性质的相似性和递变性。
随堂检测（二）1.关于碱金属元素的下列叙述中错误的是( )A.碱金属元素原子最外层都只有1个电子B.依Li、Na、K、Rb、Cs,单质熔、沸点升高,密度增大C.随核电荷数递增,氢氧化物碱性增强D.随电子层数增加,原子半径增大,金属还原性增强2.下列关于碱金属的叙述中正确的是( )A.碱金属单质与水反应都能生成碱和H2B.碱金属单质都是质软、熔点低、密度均小于1 g·cm-3的轻金属C.碱金属元素随原子半径增大,原子核吸引最外层电子的能力增强D.碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物3.砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,试推测砹和砹的化合物最不可能具备的性质( )A.砹易溶于某些有机溶剂B.砹化氢很稳定不易分解C.砹是有色气体D.砹化银不溶于水或稀硝酸、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素,下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是( )原子的电子层数比Y原子的电子层数多的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定的单质能将X从NaX的溶液中置换出来5.钠和锂有相似的化学性质,下列说法中,能较好地解释这个事实的是( )A.都是金属元素B.原子半径相差不大C.最外层电子数相同D.化合价相同6.下列有关第ⅦA族元素说法中不正确的是( )A.原子最外层电子数都是7B.熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2C.从F2到I2,颜色逐渐加深D.从F2到I2,氧化性逐渐增强7.在盛有少量氯水的试管中加入过量的溴化钾溶液,再加入少量四氯化碳,振荡静置后可观察到的现象是( )A.溶液呈橙色不分层B.溶液分两层,上层呈橙色C.溶液分两层,下层呈橙红色D.溶液呈紫色不分层8.试管中装有足量煤油和水的混合物,静置后投入一小块碱金属。
可观察到金属在煤油和水的界面附近上下往复运动。
下列说法不正确的是( )A.此碱金属可能是钾或钠B.反应过程中煤油不会燃烧C.碱金属上下运动是由于与水反应产生了H2D.若是金属钾则上下运动的幅度比钠小三、核素（1）元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
（2）核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。
（3）同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。
随堂检测（三）1.据报道,某些花岗岩中含有具有放射性的氡Rn),从而对人体造成伤害,该核素核内中子数与质子数之差为( )3.某元素一种同位素原子的质子数为m,中子数为n,则下列叙述正确的是( )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.若碳原子的质量为W g,则此原子的质量为(m+n)W gD.核内中子的总质量小于质子的总质量4.用字母填写下列空格。
A.质子数B.中子数C.核外电子数D.最外层电子数E.电子层数(1)同位素种类由决定;(2)元素种类由决定;(3)某元素有无同位素由决定;(4)核素相对原子质量由决定;(5)主族元素的化学性质主要由决定;(6)核电荷数由决定;(7)碱金属原子失电子能力相对强弱由决定;(8)原子得失电子能力相对强弱由决定。
5.我国稀土资源丰富,下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是( )A Sm与Sm互为同位素B Sm与Sm的质量数相同C Sm与Sm是同一种核素D Sm与Sm的核外电子数和中子数均为626.法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子,这种粒子为“四中子”,也有人称之为“零号元素”。
下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是( )A.该粒子不显电性B.该粒子质量数为4C.在周期表中与氢元素占同一位置D.该粒子质量比氢原子大7.铜有两种天然同位素Cu和Cu,已知铜元素的近似相对原子质量为,则Cu的原子个数百分数是( )% % % %参考答案：随堂检测（一）1.根据电子层数为周期数,最外层电子数为主族序数可知X为第三周期第ⅠA族,Y为第五周期第ⅦA族。
4.相邻周期同一主族的两种元素的原子序数差可能为2、8、18、32,第ⅠA,ⅡA族的两元素原子序数相差与原子序数较小的元素所在周期容纳的元素种类相同,第ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA族的两元素原子序数相差与原子序数较大的元素所在周期容纳的元素种类相同。
同一周期第ⅡA、ⅢA族的两种元素的原子序数差可能为1、11、25。
5.答案:C6.答案:A参考答案：随堂检测（二）4.解析:由同主族元素性质的递变规律可知,电子层数越多,非金属性越弱,A项错误;对于非金属元素,气态氢化物越稳定,则其非金属性越强,C项正确;根据氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故Y的氧化性强于X,则D项错误。
答案:C7.解析:Cl2与KBr反应生成Br2,而溴易溶于有机溶剂四氯化碳中,呈橙红色。
同时由于四氯化碳不溶于水,且密度比水大,故溶液分层,下层呈橙色。
答案:C8.解析:因为题中所给的金属在煤油和水的界面之间,说明金属的密度比煤油大而比水小,可能是Na或K(Li的密度比煤油小),所以A项正确;Na或K与水反应,并在煤油和水的界面附近上下往复运动,不与空气接触,故不会燃烧起来,煤油也就不能燃烧,所以B项正确;金属做上下往复运动,是由于金属与水反应生成的氢气逸出时将其往上推的缘故,所以C正确;金属钾的密度比金属钠的小,氢气将其推得更远,故其上下运动的幅度更大一些,所以D项不正确。