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研究与实践3
认识元素周期表
【研究目的】
元素周期表自发现至今已有一百多年。随着人们对科学的认识不断
深入,元素周期表也演变出多种形式。通过了解形式各异的元素周期
表,加深对元素间的关系和其中所蕴含的科学方法的认识。
【材料阅读】
材料一周期律发现前的元素分类
(1)1789年,拉瓦锡在他的著作中首次发表了《元素表》。
(2)1829年,德贝赖纳提出五组“三素组”:Li、Na、K;Ca、Sr、
Ba;P、As、Sb;S、Se、Te;Cl、Br、I。
(3)1864年,英国人欧德林用46种元素排出了“元素表”。同年德国
人迈尔按原子量大小排出“六元素”表。该表对元素进行了分族,有
了周期表的雏形。
(4)1865年,英国人纽兰兹把62种元素按原子量递增顺序排表,发现
每第八个元素性质与第一个元素性质相近,好似音乐中的八度音,他
称之为“八音律”。“八音律”揭示了元素化学性质的重要特征,但
未能揭示出事物内在的规律性。
材料二元素周期律的发现
1867年,俄国人门捷列夫对当时已发现的63种元素进行归纳、比较,
结果发现:元素及其化合物的性质是原子量的周期函数的关系,这就
是元素周期律。依据周期律排出了周期表,根据周期表,他修改了铍、
铯原子量,预言了三种新元素,后来陆续被发现,从而验证了门捷列
夫周期律的正确性。
材料三发展远景——稳定岛理论的出现
1967年,科学家们预言在闭合双壳层Z=114和N=184附近存在一个
超重核素的“稳定岛”。理论上超重核素的半衰期最长可达1015年。
为了跨过不稳定核素的“海洋”真正登上“稳定岛”,科学家采用重
离子作为入射粒子有效地引发合适的核反应。现在,104~118号元素
皆已被成功合成出,并得到了IUPAC的承认和命名,七个周期的元素
周期表已完整了。但是,确切地说,目前只是刚刚踏上超重元素“稳
定岛”的边缘地带,还没有完全进入“稳定岛”。
一个带有幻想式的大远景周期表中包含了218种元素。
【师说·助学1】某同学设计如图所示元素周期表(空格中均有对应
的元素填充)
(1)已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍,则X、Y、Z是什么元
素?
(2)该元素周期表的编排原则是什么?
答案:
(1)Z为氧元素,X为氮元素,Y为磷元素。
(2)以H、He对称,左侧格的单元中各族的排列规则为;右
侧格的单元中各族的排列规则为。元素按逆时针方向旋转
排列,原子序数依次增大。
【师说·助学2】如图所示是一种扇形元素周期表的一部分
请对照现行周期表回答。
(1)写出编号①、②、⑤、⑦、⑧对应元素的名称。
(2)该扇形元素周期表的编排原则是什么?
答案:
(1)氢、钠、氧、硫、氯
(2)与现行元素周期表类似,按扇形由内向外依次排列1~7周期元素,
一周期为一层;不再划分族,将结构、性质类似元素顺时针排列,共
18列。
即学即练
1.某同学在研究前18号元素时发现,可以将它们排成如图所示的蜗
牛形状,图中每个点代表一种元素,其中O点代表氢元素。下列说法
中不正确的是()
A.离O点越远的元素原子半径越大
B.虚线相连的元素处于同一族
C.B、C最高价氧化物对应的水化物可相互反应
D.最简单氢化物的热稳定性:A>D
答案:A
2.某同学为1~18号元素设计了一种扇形图(如图),其实就是目前
仍在使用的扇形周期表的一部分,下列有关说法不正确的是()
A.每个小扇区就是长式周期表的一个族
B.此扇形周期表中只显示了三个周期
C.扇形周期表拆下扇子顶螺丝可以转换为现行的长式周期表
D.扇形周期表考虑镧系和锕系应有九个周期
答案:D
解析:扇形周期表仍有七个周期,镧系和锕系各占一格。
3.门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但他为第四
周期的三种元素留下了空位,并对它们的一些性质作出预测,X是其
中的一种“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发现,并证实门
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