元素周期律和元素周期表PPT课件免费下载2023

一、【课程的主要内容】

知识点一 原子结构的周期性变化、元素周期律
规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现____________的周期性变化(第一周期除外)。
2．元素原子半径的周期性变化
规律：同一周期随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现____________的周期性变化(稀有气体除外)。
内容：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈____________的变化。实质：元素性质的周期性变化是元素原子________________呈周期性变化的必然结果。
知识点二 元素周期表的发展历程和编排原则
通过上图可以发现门捷列夫发现元素周期表也是几易其稿，那么元素周期表的发现历程究竟是什么，其编排原则是什么？
知识点三 元素周期表的结构一、周期和族
1．周期：横行(共7个：三短四长)
2.族：纵列(共16个：七主、七副、0、Ⅷ族)
ⅠA，ⅡA，ⅢA，ⅣA，ⅤA，ⅥA，ⅦA
ⅢB，ⅣB，ⅤB，ⅥB，ⅦB
二、元素周期表中的重要元素和焰色试验1．ⅡA族元素(碱土金属元素)
(1)具体元素：________、________、________、________、________、________。(2)原子结构：原子最外层有________个电子。(3)物理性质：①形成的单质都呈________色，具有良好的导电性。②含钙、锶、钡等元素的物质________时会产生绚丽的颜色，这些元素的化合物可用于制造焰火。(4)化学性质：该族元素的原子容易________2个电子，因此它们的化学性质比较活泼。(5)存在形态：在自然界中均以________存在。
(1)具体元素：________、________、________、________、________等元素。(2)原子结构：原子最外层有________个电子。(3)存在形态：单质磷在空气中易被________，自然界中没有________的磷元素。
(1)具体元素：________族和________族 (元素周期表中第3～12列)元素。(2)原子结构：过渡元素原子最外层都有1～2个电子，全部为金属元素。(3)物理性质：多数单质坚硬，有光泽；过渡元素的单质都具有良好的导电性。(4)化学性质：多数过渡元素的单质比较稳定，与空气和水的反应________或根本不反应。
(1)概念：多种金属或其化合物在________时能使火焰呈现特殊颜色，如钠呈________色，钾呈浅紫色(通过蓝色钴玻璃观察)。焰色试验是金属元素特有性质，属于物理变化，与元素存在的状态无关。(2)操作步骤：
(1)原子半径：Na＞Al( )(2)离子半径：Na＋＞Al3＋( )(3)元素周期表由18个纵列，七个横行构成( )(4)同一主族相邻2种元素原子序数差2或8( )(5)最外层电子数相同的元素一定是同族元素( )(6)每一周期元素都是从“碱金属开始”，0族结束( )
1．核电荷数为1～18的元素中，下列说法正确的是( )
解析 A项中最外层只有1个电子的有H、Li、Na；B项中可以是He、Be、Mg；C项中只能是Be；D项中F无正化合价。
A．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素B．最外层有2个电子的元素一定是金属元素C．原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素D．最外层电子数为7的原子，最高正价为＋7
2．核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较，前者下列数据是后者4倍的是( )
①电子数 ②最外层电子数③电子层数 ④次外层电子数A．①④ B．①③④C．①②④ D．①②③④
3．关于现行元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表有8个主族B．元素周期表有7个周期C．短周期是指第一、二周期D．第ⅠA族的元素全部是金属元素 要牢记金属、非金属分界线
4．下列有关元素周期表中“族”的说法正确的是( )
A．元素周期表中共有七个主族、八个副族、一个0族B．同一主族元素原子最外层的电子数目不一定相同C．同一主族元素的化学性质相同D．族序数后标注A的元素是主族元素
5．将下列元素或原子序数所对应的位置用短线连接起来。
①C a．第二周期第ⅥA族②Ob．第三周期第ⅦA族③13 c．第二周期第ⅣA族④17d．第三周期第ⅢA族
答案 ①—c ②—a ③—d ④—b
1．如何比较既不同周期也不同主族元素的原子半径大小？以Si、Ca为例说明。
提示 Mg、Si处于同一周期，Mg的核电荷数小于Si的核电荷数，故Mg的原子半径大于Si的原子半径。Mg、Ca处于同一主族，原子半径r(Ca)＞r(Mg)，故Ca的原子半径大于Si的原子半径，即r(Ca)＞r(Si)。
2．如何比较电子层结构相同的微粒的半径大小？以O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋为例说明。
提示 电子层结构相同时，核外电子数必定相等，其微粒半径随核电荷数的增加而减小，故离子半径：O2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋。

二、【拓展学习】

学习任务1 元素周期表的结构
元素周期表的样式也是几经变迁，最后一个图是我们现在使用的元素周期表，它究竟有什么样的结构，请完成下列问题：
1．为什么将Li、Na、K等元素编在元素周期表的同一个主族？
提示 最外层电子数相同的主族元素属于同一主族。
2．元素周期表中所含元素种类最多的是哪一个族？
提示 因ⅢB族中含有镧系和锕系元素，元素种类最多。
3．同一周期的第ⅠA族、第ⅢA族的两种元素的原子序数相差多少？
提示 二、三周期时，相差2；四、五周期时，相差12；六、七周期时，相差26。
2.元素周期表中的几个特殊区域
(1)过渡元素：元素周期表中第3～12列共10个纵列，均为过渡元素，这些元素都是金属元素。(2)镧系元素：元素周期表中，第六周期第ⅢB族中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素统称为镧系元素，它们的化学性质相似。(3)锕系元素：元素周期表中，第七周期第ⅢB族中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素统称为锕系元素，它们的化学性质相似。
【例题】 下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表中一共有16个纵列B．除零族元素外，非金属元素全都是主族元素C．同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数之差不可能为25D．同主族上下相邻两种元素的原子序数之差不可能为32
解析 元素周期表中一共有18个纵列，其中8、9、10三个纵列为第Ⅷ族，即共有16个族，A错误；除零族元素外非金属元素全都是主族元素，B正确；若是相同短周期中第ⅡA、ⅢA族元素的原子序数差为1；第四、五周期中由于中间有副族和第Ⅷ族元素存在，故同周期第ⅡA族、第ⅢA族原子序数差为11；第六周期，其中由于有镧系元素的存在，两者相差25，C错误；一、二、三、四、五、六周期元素种数分别为2、8、8、18、18、32，且ⅠA、ⅡA族相邻周期同主族元素原子序数差等于上一周期的元素种数，ⅢA～ⅦA族相邻周期同主族元素，原子序数差等于下一周期的元素种数，故相邻的同一主族元素的核外电子数之差为8或18或32，D错误。
变式训练 原子序数为x的元素位于周期表中的ⅡA族，则原子序数为x＋1的元素不可能处在( )
解析 原子序数为x＋1的元素应位于ⅡA族右侧相邻的族，在短周期中为ⅢA族，长周期中为ⅢB族，镧系元素属于ⅢB族。
A．ⅢA族 B．ⅠA族C．镧系 D．ⅢB族
学习任务2 (核心素养)原子序数和元素位置的相互推导
1．元素推断中常利用的“四种关系”
(1)等量关系：①核外电子层数＝周期数。②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|。
氢最低－1价，O无最高正价，F无正价
(2)奇偶关系：①原子序数是奇数的主族元素，其所在主族序数必为奇数。②原子序数是偶数的主族元素，其所在主族序数必为偶数。(3)同周期相邻主族元素的原子序数差的关系：①同周期相邻主族元素的原子序数之差一般为1。②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数的差值取决于它们所在的周期数，具体如下：
(4)同主族元素的原子序数差的关系：①位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA族、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素的种数。②位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA族～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素的种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。
2．据原子序数确定元素位置的方法——稀有气体定位法
(1)比大小定周期比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。(2)求差值定族数①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。②若比相应的0族元素少1～5时，则应处在与该0族元素同周期的ⅦA～ⅢA族。③若差为其他数，则由相应差值找出相应的族。
【素养解题】[典例示范] 下列选项各截取了元素周期表的一部分，图中数字为原子序数，其中M的原子序数为37的是( )
[元素位置与原子序数推导解题思维模型]
1．俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是( )
A．115号元素在第六周期B．113号元素在第七周期ⅢA族C．115号和113号元素都是非金属元素D．镅元素和115号元素不在同一周期
解析 95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期；115号比118号原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。
解析 A项，对应的元素是钙，属于长周期元素，A项错误；B项，由氦是0族元素可知B项错误；C项，对应的元素为铁，属于第Ⅷ族元素，C项错误；D项，对应的元素为硼，位于第二周期第ⅢA族，D项正确。
2．具有下列特征的元素，一定是短周期主族元素的是( )
A．原子序数为20B．最外层只有2个电子C．元素原子的质子数为26D．最外层有3个电子的非金属元素
3．元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如下图所示。下列叙述不正确的是( )
解析 根据元素周期表的结构分析题图可知，它的更具体的内容如下所示：
4．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)表中所列元素中：属于短周期元素的有___________________________________________(填字母，下同)；属于主族元素的有__________________________________________；e元素在元素周期表中的位置是第__________周期第__________族。
解析 熟记元素周期表的结构是解决这一类习题的关键。对元素周期表中常见元素的名称和元素符号及其位置要熟练掌握，利用元素周期表推断元素是高考的热点之一。
答案 (1)b、h、j、a、c、f、i、l、m a、b、c、d、f、h、g、i、j、k、l 四 ⅣB (2)AD
(2)下列__________组元素的单质可能都是电的良导体。A．a，c，h B．b，g，kC．c，g，l D．d，e，f
学习任务3 (核心素养)微粒大小的比较
粒子半径大小的比较——“四同”规律(1)同周期——“序大径小”①规律：同周期，从左往右，原子半径逐渐减小。②举例：第三周期中：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)。(2)同主族——“序大径大”①规律：同主族，从上到下，原子(或离子)半径逐渐增大。②举例：碱金属：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)，r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)。
(3)同元素①同种元素的原子和离子半径比较——“阴大阳小”。某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。如：r(Na＋)＜r(Na)；r(Cl－)＞r(Cl)。②同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——“数大径小”。带电荷数越多，粒子半径越小。如：r(Fe3＋)＜r(Fe2＋)＜r(Fe)。
(4)同结构——“序大径小”①规律：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。②举例：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较r(Mg2＋)与r(K＋)可选r(Na＋)为参照，可知r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)。

三、【素养解题】

[典例示范] 下列各组粒子，按半径由大到小顺序排列正确的是( )
A．Mg、Ca、K、NaB．S2－、Cl－、K＋、Na＋C．Br－、Br、Cl、SD．Na＋、Al3＋、Cl－、F－
[微粒半径大小比较题目解题模板]
解析 根据元素周期律可知，磷原子的半径应在Si和S原子之间，故答案为选项A。
1．已知下列原子的半径：
根据以上数据，P原子的半径可能是( )A．1.10×10－10 mB．0.80×10－10 mC．1.20×10－10 mD．0.70×10－10 m
解析 根据元素周期律可知，若A、B在同一周期，而原子半径B＞A，所以原子序数a＞b，C正确；若在同一主族中，当原子半径B＞A时，原子序数b＞a，所以两种情况都有可能，A、B、D错误。
2．已知两元素A与B的原子序数分别为a、b，且原子半径B＞A，则a与b的相对大小关系是( )
A．a一定大于bB．a一定小于bC．若元素A、B在同一周期，则a一定大于bD．若元素A、B不在同一周期，则a一定大于b
3．已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC2－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是( )
A．原子半径：A>B>D>CB．原子的最外层电子数目：A>B>D>CC．原子序数：d>c>b>aD．离子半径：C2－>D－>B＋>A2＋
解析 A、B、C、D在元素周期表中的位置为所以原子序数：a>b>d>c；原子半径：B>A>C>D；离子半径：A2＋C>A>B。
4．下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。
把与下面的元素有关性质相符的曲线图的标号填在相应横线上。(1)第ⅡA族元素原子的最外层电子数：________。(2)第三周期离子Na＋、Mg2＋、Al3＋、P3－、S2－、Cl－的离子半径：________。(3)第二、三周期主族元素随原子序数递增，原子半径的变化：________。
解析 (1)第ⅡA族元素原子的最外层电子数为2，随核电荷数增大，最外层电子数不变，故图B符合。(2)电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：Na＋>Mg2＋>Al3＋、P3－>S2－>Cl－，最外层电子数相同，电子层越多，离子半径越大，所以离子半径：Cl－>Na＋，所以离子半径：P3－>S2－>Cl－>Na＋>Mg2＋>Al3＋，故图C符合。(3)同周期主族元素，随原子序数递增原子半径减小，故图D符合。
答案 (1)B (2)C (3)D