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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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