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第2讲 元素周期律和元素周期表
[考纲要求] 1.掌握元素周期律的实质;了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。2.以第三周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3.以ⅠA和ⅦA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
考点一 元素周期表
1.世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家门捷列夫绘制完成的,随着科学的不断发展,已逐渐演变为现在的常用形式。
2.原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编号,称之为原子序数,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
3.编排原则
(1)周期:把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序,从左至右排成的横行。
(2)族:把最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序,从上至下排成的纵行。
4.元素周期表的结构
5.元素周期表中的特殊位置
(1)分区
①分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线,即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。
②各区位置:分界线左面为金属元素区,分界线右面为非金属元素区。
③分界线附近元素的性质:既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。
(2)过渡元素:元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素,这些元素都是金属元素。
(3)镧系:元素周期表第六周期中,57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
(4)锕系:元素周期表第七周期中,89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
(5)超铀元素:在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。
结构巧记口诀
横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第七尚不满。
纵行称为族,共有十六族,一八依次现①,一零再一遍②。
一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三纵算一族,占去8、9、10。
镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属ⅢB族。
说明 ①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ;
②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
深度思考
1.下面的虚线框中每一列、每一行相当于元素周期表的每一族和每一周期,但它的列数和行数都多于元素周期表。请在下面的虚线框中用实线画出元素周期表第一至第六周期的轮廓,并画出金属与非金属的分界线和第Ⅷ族的轮廓。
答案
2.(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能是________________。
(2)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素,原子序数分别为m和n,则m和n的关系为________。
答案 (1)x+2、x+8、x+18、x+32 (2)n=m+5、n=m+15、n=m+29
解析 (1)因前六周期中元素的数目分别为2、8、8、18、18、32;同一主族中乙的原子序数可以是x+2、x+8、x+18、x+32。(2)对于第一、二、三周期,同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数只相差5,而对于第四、五周期来说,由于存在过渡元素,同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差15;而对于第六、七周期来说,由于存在镧系和锕系元素,同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差29。
3.若A、B是相邻周期同主族元素(A在B上一周期),A、B所在周期分别有m种和n种元素,A的原子序数为x,B的原子序数为y,则x、y的关系为________________。
答案 y=x+m或y=x+n
解析 当A、B在ⅠA族和ⅡA族时,y=x+m,当A、B在ⅢA~ⅦA族时,y=x+n。
1.下列各图为元素周期表的一部分,表中的数字为原子序数,其中M为37的是 ( )
答案 C
解析 本题常因对元素周期表的结构掌握不牢固造成错误。根据元素周期表中每周期所含有的元素的种类数分别为2、8、8、18、18、32,分析比较得出C符合题意。
2.如图为元素周期表中前四周期的一部分,若B元素的核电荷数为x,则这五种元素的核电荷数之和为 ( )
A.5x+10B.5x
C.5x+14D.5x+16
答案 A
解析
元素周期表结构中隐含的两条规律
1.同周期主族元素原子序数差的关系
(1)短周期元素原子序数差=族序数差;
(2)两元素分布在过渡元素同侧时,原子序数差=族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时,四或五周期元素原子序数差=族序数差+10,六周期元素原子序数差=族序数差+24;
(3)四、五周期的ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11,六周期为25。
2.同主族、邻周期元素的原子序数差的关系
(1)ⅠA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差2、8、8、18、18、32;
(2)ⅡA族和0族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、8、18
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