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第2講 元素周期表 元素周期律
最新課程標準1.認識元素性質與元素在周期表中位置的關係。 2.結合有關數據和實驗事實認識原子結構、元素性質呈周期性變化的規律，建構元素周期律。 3.知道元素周期表的結構，以第三周期的鈉、鎂、鋁、矽、硫、氯以及鹼金屬和滷族元素為例，了解同周期和主族元素性質的逆變規律。體會元素周期律(表)在學習元素化合物知識與科學研究中的重要作用。 4.認識元素的原子半徑、第一電離能、電負性等元素性質的周期性變化，知道原子核外電子排布呈現周期性變化是導致元素性質周期性變化的原因。 5.知道元素周期表中分區、周期和族的元素原子核外電子排布特徵，了解元素周期律(表)的應用價值。
考點一 元素周期表及應用
1．原子序數
按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號。
原子序數＝核電荷數＝核外電子數＝質子數。
2．元素周期表的編排原則
3．元素周期表的結構
(1)周期(7個橫行，7個周期)
短周期
長周期
序號
一
二
三
四
五
六
七
元素種類
2
8
8
18
18
32
32
0族元素原子序數
2
10
18
36
54
86
118
(2)族(18個縱行，16個族)
主族
列
1
2
13
14
15
16
17
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
副族
列
3
4
5
6
7
11
12
族
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
Ⅷ族
第8、9、10共3個縱行
0族
第18縱行
(3)元素周期表中的特殊位置
過渡元素
元素周期表中從第ⅢB族到第ⅡB族10個縱列共60多種元素，這些元素都是金屬元素
鑭系
元素周期表第六周期中，57號元素鑭到71號元素鑥共15種元素
錒系
元素周期表第七周期中，89號元素錒到103號元素鐒共15種元素
超鈾元素
在錒系元素中，92號元素鈾(U)以後的各種元素
元素周期表中哪一族元素的種類最多？過渡元素包括哪些？
提示：含元素種類最多的族是第ⅢB族，共有32種元素。過渡元素包括7個副族和第Ⅷ族，全部是金屬元素，原子最外層電子數不超過2個(1～2個)。
4．原子結構與元素周期表
(1)原子結構與周期表的關係(完成下列表格)
周期
能層數
每周期第一個元素
每周期最後一個元素
原子序數
基態原子的簡化電子排布式
原子序數
基態原子的電子排布式
二
2
3
[He]2s1
10
1s22s22p6
三
3
11
__[Ne]3s1__
__18__
__1s22s22p63s23p6__
四
4
19
__[Ar]4s1__
__36__
__1s22s22p63s23p63d104s24p6__
五
5
37
[Kr]5s1
54
1s22s22p63s23p63d10
4s24p64d105s25p6
六
6
55
[Xe]6s1
86
1s22s22p63s23p63d104s24p6
4d104f145s25p65d106s26p6
(2)每族元素的價電子排布特點
①主族。
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
排布特點
__ns1__
__ns2__
__ns2np1__
__ns2np2__
主族
ⅤA
ⅥA
ⅦA
排布特點
__ns2np3__
__ns2np4__
__ns2np5__
②0族：He：1s2；其他：ns2np6。
③過渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd除外)。
5．元素周期表的分區
(1)根據元素的性質分區
(2)根據價電子排布特點分區
各區元素化學性質及原子最外層電子排布特點
分區
元素分布
價電子排布
元素性質特點
s區
ⅠA、ⅡA族
__ns1～2__
除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應
p區
ⅢA～ⅦA族、0族
__ns2np1～6__
通常是最外層電子參與反應
d區
ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除鑭系、錒系外)
(n－1)d1～9ns1～2(Pd除外)
d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成
ds區
ⅠB族、ⅡB族
(n－1)d10ns1～2
金屬元素
f區
鑭系、錒系
(n－2)f0～14
(n－1)d0～2ns2
鑭系元素化學性質相近，錒系元素化學性質相近
6.元素周期表的三大應用
(1)科學預測
為新元素的發現及預測他們的原子結構和性質提供了線索。
(2)尋找新材料
(3)用於工農業生產
對探礦有指導意義的是地球化學元素的分布與它們在元素周期表中的位置關係，研製農藥材料等。
(1)元素所在的主族序數與最外層電子數相等的元素都是金屬元素()
(2)短周期元素中，若兩種元素的原子序數相差2，則它們一定不是同主族元素()
(3)金屬元素和非金屬元素分界線右側都是非金屬，左側的都是金屬元素()
(4)元素周期表中鑭系元素和錒系元素都佔據同一格，它們是同位素()
(5)過渡元素中含有非金屬元素()
(6)s區全部是金屬元素()
(7)價電子排布式為4s24p3的元素位於第四周期ⅤA族，是p區元素()
答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√
1．(新教材RJ必修第一冊P113T1改編)A～H元素在元素周期表中的相對位置如圖。B與F的原子序數相差6，F元素形成的單質呈黃綠色，D與H元素原子核外的電子層數相同，下列判斷不正確的是()
A．原子半徑：H＞F＞E
B．金屬性：D＞B＞A
C．C與G的原子核外電子數相差16
D．簡單陰離子的還原性：F＞H
解析：選D。F元素形成的單質呈黃綠色，F為氯元素；根據B與F的原子序數相差6，推出A～H依次為Li、Na、K、Ca、F、Cl、Br、Se。原子半徑：Se＞Cl＞F，A項正確；根據元素周期律得金屬性：Ca＞Na＞Li，B項正確；K與Br的原子核外電子數相差16，C項正確；還原性：Se2－＞Cl－，D項錯誤。
同主族、鄰周期元素的原子序數差的關係
①第ⅠA族元素，隨電子層數的增加，原子序數依次相差2、8、8、18、18、32。②第ⅡA族和0族元素，隨電子層數的增加，原子序數依次相差8、8、18、18、32。③第ⅢA～ⅦA族元素，隨電子層數的增加，原子序數依次相差8、18、18、32、32。
2．國際理論與應用化學聯合會已正式確定了第114號和第116號元素的名稱縮寫為Fl、Lv。下列有關這兩種元素的說法錯誤的是()
A．兩種元素位於同一周期
B．116號元素位於第ⅥA族
C．兩種元素都是活潑的非金屬元素
D．114號元素的原子半徑比116號元素的大
解析：選C。第114號元素和第116號元素分別處於第七周期ⅣA族和ⅥA族，均為金屬元素，A、B正確，C錯誤；依據同周期原子半徑遞變規律判斷114號元素的原子半徑比116號元素的原子半徑大，D正確。
由稀有氣體元素的原子序數確定元素在周期表中的位置
原子序數－最鄰近的稀有氣體元素的原子序數＝ΔZ。
若ΔZ＜0，則與稀有氣體元素同周期，族序數為8－|ΔZ|；
若ΔZ＞0，則在稀有氣體元素下一周期，族序數為ΔZ。
例如①35號元素(最鄰近的是36Kr)，則35－36＝－1，故周期數為4，族序數為8－|－1|＝7，即第四周期第ⅦA族，為溴元素。②87號元素(相鄰近的是86Rn)，則87－86＝1，故周期數為7，族序數為1，即第七周期第ⅠA族，為鍅元素。
3．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法不正確的是()
A．離子半徑的大小順序：r(W2－)>r(Q－)>r(Y2－)>r(Z3＋)
B．單質W能從Q的鈉鹽溶液中置換出單質Q
C．元素X的氫化物與Q的氫化物化合的產物中既含共價鍵又含離子鍵
D．X、Z、W、Q四種元素的最高價氧化物對應的水化物均能與強鹼反應
解析：選B。由圖分析可知X、Y、Z、W、Q分別為N、O、Al、S、Cl。離子半徑r(S2－)＞r(Cl－)＞r(O2－)＞r(Al3＋)，A項正確；Cl2能從硫化鈉溶液中置換出硫單質，B項錯誤；NH4Cl中既含離子鍵又含共價鍵，C項正確；HNO3、Al(OH)3、H2SO4、HClO4均能與強鹼反應，D項正確。
4．已知某元素的＋2價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6，則該元素在周期表中的位置正確的是()
A．第三周期ⅣA族，p區
B．第四周期ⅡB族，s區
C．第四周期Ⅷ族，d區
D．第四周期ⅡA族，s區
解析：選D。對主族元素而言，價電子排布即為最外層電子排布，最外層電子數等於主族序數，能層數等於其周期數，某元素的＋2價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6，該元素原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，該原子最外層有2個電子，有4個能層，故該元素應為第四周期ⅡA族元素Ca，處於s區。
5．外圍電子排布式為4f75d16s2的元素在周期表中位置應是()
A．第四周期第ⅦB族
B．第五周期第ⅢB族
C．第六周期第ⅦB族
D．第六周期第ⅢB族
解析：選D。最大能層數為6，所以在第六周期。由外圍電子排布式為4f75d16s2知該元素在f區，綜上可知該元素為鑭系元素，位於第ⅢB族，選D。
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今日關鍵詞（元素周期表1203）
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