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第一章 物质的结构
第一节 元素周期表
课程学习目标
1. 初步了解元素周期表的发展立场
2. 能描述元素周期表的结构,知道周期和族的概念;
3. 了解元素周期表与元素性质的关系;
4. 认识核素能分辨核素。
一、元素周期表的发展历程
1.1869 年,俄国化学家门捷列夫将已知的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。
2.随着化学科学的不断发展,元素周期表中元素的排序依据改为原子的核电荷
数
3.按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。原子的原子序数与
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
二、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,铵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. 元素周期表的结构
(1)周期
元素周期表共有7 个横行,叫做周期。
每一周期中元素的电子层数相同,从左到右原子序数递增。
其中,第一、二、三周期为短周期,其他周期均为长周期。
(2)族
元素周期表有18 个纵行,称为族。
主族:元素的族序数后标A
副族:元素的族序数后标B
VIII 族:第8、9、10 纵行
0 族:稀有气体元素
短周期(第1,2,3 周期)
周期
元素周期表
长周期(第4,5,6,7 周期)
主族7 个IA—VIIA
副族7 个IB—VIIB
族
第VIII 族(3 个纵行)
零族(稀有气体)
【思考题】:某同学总结IIA 族元素原子的最外层电子数都为2,由此得出原子
最外层电子数为2 的元素就一定是IIA 族元素。你认为正确吗?
答案 不正确;0 族中的He 元素和某些副族元素(如Zn)原子的最外层电子
数也为2。
三、元素性质
1、碱金属元素
最外层电子数为1,容易失去电子,都能与氧气等非金属单质以及水反应。
4 Li+O2≜2 Li2O
2 Na+2 H 2O =2 NaOH + H 2↑
随着电子层数增加,原子核对最外层电子吸引力减小,故碱金属元素越来越活
波。
活波性Li<Na<K<Rb<Cs
2、卤族元素
最外层电子数为7,容易得到电子,都能与氢气反应。
H 2+ F2=2 HF
H 2+Cl2=2 HCl(光照或点燃)
H 2+ Br2≜2 HBr
随着核电荷数的增多,卤素单质与氢气反应越来越弱,生成氢化物稳定性越来
越弱。
卤素间置换反应:
2 NaBr +Cl2=2 NaCl+ Br2
氧化性:F2<Cl2<Br2< I 2
总结:同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,得电
子能力逐渐减弱,所以金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
四、核素和同位素
核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫核素。如:H
1
1
(氕),
H
1
2
(氘),H
1
3
(氚)各为一种核素。
同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素互称为同位素。如:H
1
1
(氕)
H
1
2
(氘),H
1
3
(氚)互为同位素。
习题:
1.中国科学技术名词审定委员会已确定第116 号元素Lv 的名称为鉝。关于
的叙述错
误的是( )
A. 原子序数116 B. 中子数177 C. 核外电子数116 D. 相对原子质量293
答案:D
【解析】分析:
的质量数为293、质子数为116,结合原子序数=质子数=核外电子数
=核电荷数、质量数=质子数+中子数进行解答。
详解:
的质量数为293、质子数为116,则
A.原子序数=质子数=核外电子数=核电荷数=116,A 正确;
B.中子数=质量数-质子数=293-116=117,B 正确;
C.原子序数=质子数=核外电子数=核电荷数,可知核外电子数为116,C 正确;
D.元素符号的左上角为质量数,则该核素的质量数为293,原子的相对原子质量一个原子
的真实质量与一个12C 原子质量的1/12 的比值,D 错误;
答案选D。
2.下列关于现有元素周期表的叙述正确的是( )
A. 共有 6 个周期,16 个族 B. 共有 7 个周期,18 个族
C. 共有 6 个周期,18 个族 D. 共有 7 个周期,16 个族
答案:D
【解析】分析:本题考查的是元素周期表的结构,难度较小。
详解:元素周期表有7 个周期,16 个族。故选D。
3.下列关于碱金属元素和卤素的说法中,错误的是( )
A. 钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
B. 随核电荷数的增加,卤素单质的颜色逐渐变浅
C. 随核电荷数的增加,碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大
D. 碱金属元素中,锂原子失去最外层电子的能力最弱
答案:B
【解析】A.钾与钠同主族钾排在钠的下面,金属性强于钠,,与水反应比钠剧烈,故A 正确;
B.随核电荷数的增加,卤素单质的顺序依次为:F2为淡黄绿色气体,Cl2为黄绿色气体,
Br2为红棕色液体,I2为紫黑色固体,所以卤素单质的颜色逐渐变深,故B 错误;C.同主族
元素从上到下随着电子层的增多逐渐原子半径增大,即随核电荷数的增加,碱金属元素和
卤素的原子半径都逐渐增大,故C 正确;D.锂位于碱金属元素最上面,金属性最弱,失去
最外层电子的能力最弱,故D 正确;故选B。
点睛:本题主要考查元素周期律的相关内容。同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,非金
属性逐渐增强,原子半径逐渐减小;同主族元素,从上到下金属性逐渐增强,非金属性逐
渐减弱,原子半径逐渐增大。