知识讲解-元素周期表基础解析

元素周期表基础

【要点梳理】

要点一、元素周期表的编排 1.原子序数

按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号为原子序数。

原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数(原子中) 要点诠释:

存在上述关系的是原子而不是离子,因为离子是原子失去或得到电子而形成的,所以在离子中:核外电子数=质子数加上或减去离子的电荷数。 2.现在的元素周期表的科学编排原则

(1)将电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成一横行,称为周期;

(2)把最外层电子数相同(氦除外)的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行,称为族。 要点二、元素周期表的结构 1. 周期 周期 对应行数 所含元素种数 每周期0族元素原子序数 2. 族 族 族数 族序号 ⅠⅡA A 列序号 1 2 主族 7 ⅢⅣA A ⅤⅥA A ⅦA 17 ⅢB 3 ⅣB 4 ⅤB 5 副族 7 ⅥB 6 ⅦB 7 ⅠⅡB B 11 12 Ⅷ族 1 Ⅷ 8\\9\\10 0族 1 0 18 短周期 一 1 2 二 2 8 三 3 8 四 4 18 五 5 18 长周期 六 6 32 七 7 32(排满时) 118 2 10 18 36 54 86 13 14 15 16 要点诠释: (1)周期:元素周期表有7个横行,也就是7个周期。前三周期叫短周期,后四个周期叫长周期。第七周期排到112号元素,共有26种元素,由于尚未排满,所以又叫不完全周期。

(2)族:常见的元素周期表共有18个纵行,从左到右分别叫第1纵行、第2纵行……第18个纵行。把其中的第8、9、10三个纵行称为第Ⅷ族,其余每一个纵行各称为一族,分为七个主族、七个副族和一个0族,共16个族。

族序数用罗马数字表示,主族用A、副族用B,并标在族序数的后边。如ⅠA、ⅡA、ⅢA……ⅠB、ⅡB、ⅢB……

(3)第18纵行的氦最外层有2个电子,其它元素原子的最外层都有8个电子,它们都已达到稳定结构,化学性质不活泼,化合价都定为0价,因而叫做0族。

(4)元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵行,包括了第Ⅷ族和全部副族,共60多种元素,全部为金属元素,统称为过渡元素。

(5)在周期表中根据组成元素的性质,有些族还有一些特别的名称。例如:第ⅠA族:碱金属元素;第ⅡA族:碱土金属元素;第ⅣA族:碳族元素;第ⅤA族:氮族元素;第ⅥA族:氧族元素;第ⅦA族:卤族元素;0族:稀有气体元素。

(6)第六周期的镧系元素、第七周期的锕系元素分别包含15种元素,为了使元素周期表的结构紧凑,放在第ⅢB族;但实际上每种元素都占有元素周期表的一格,所以另外列出,放在元素周期表的下方。

3.周期表与原子结构的关系

(1)周期序数=电子层数

(2)族序数=最外层电子数(对主族而言) (3)原子序数=质子数

4.各族在元素周期表中的位置分布

要点三、元素的性质与原子结构

应用元素周期表,以典型金属元素族(碱金属)和典型非金属元素族(卤族元素)为例,运用理论探究和实验探究的方法,达到掌握元素的性质与原子结构关系的目的。重点掌握元素周期表中同一主族元素的相似性和递变性。

1.碱金属元素

查阅元素周期表和课本,我们可得到碱金属元素的有关信息如下表: 元素名称 锂 元素符号 Li 核电荷数 3 钠 Na 11 1 3 0.186 原子结构示意图 最外层电子数 1 电子层数 2 原子半径 / nm 0.152 钾 K 19 1 4 0.227 铷 Rb 37 1 5 0.248 铯 Cs 55 1 6 0.265 要点诠释: (1)碱金属元素原子结构的特点:

①相同点:碱金属元素原子的最外层都有1个电子,

②不同点:碱金属元素原子的核电荷数和电子层数各不相同。 (2)碱金属元素性质的相似性和递变性

①相似性:由于碱金属元素原子最外层都只有一个电子,所以都容易失去最外层电子,都表现出很强的金属性,化合价都是+1价。

②递变性:随着核电荷数的递增,碱金属元素原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,故从锂到铯,金属性逐渐增强。

注:元素金属性强弱可以从其单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度,以及它们的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来比较。 (3)碱金属单质的性质

①化学性质:碱金属单质都能与氧气等非金属单质反应,生成对应的金属氧化物等化合物;都能与水反应,生成对应的金属氢氧化物和氢气;并且随着核电荷数的递增,碱金属单质与氧气、水等物质的反应越来越剧烈。 4Li+O2 2Na+O2

2Li2O Na2O2

2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 2K+2H2O==2KOH+H2↑

实验探究:对比钾、钠与氧气、水的反应 实验内容 与氧气反应 现象 结论或解释 钠在空气中燃烧 钠开始熔化成闪亮的小球,着火燃化学方程式: 烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体 2Na+O2Na2O2 钾在空气中燃烧 钾开始熔化成闪亮的小球,剧烈反应,生成橙黄色固体 碱金属与水反应 钠与水的反应 钾与水的反应 钠块浮在水面,熔化成闪亮小球,四处游动嘶嘶作响,最后消失 化学方程式: K+O2KO(超氧化钾) 2化学方程式: 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 钾块浮在水面,熔成闪亮的小球,四化学方程式: 处游动,嘶嘶作响,甚至轻微爆炸,2K+2H2O==2KOH+H2↑ 最后消失 实验中的注意事项:a.钠、钾在实验室里都保存在煤油中,所以取用剩余的金属块可放回原试剂瓶中,并且使用前要用滤纸把表面煤油吸干。

b.对钠、钾的用量要控制;特别是钾的用量以绿豆粒大小为宜,否则容易发生爆炸危险。 c.对碱金属与水反应后的溶液,可用酚酞试液检验生成的碱。

②物理性质 碱金属单质 锂(Li) 钠(Na) 钾(K) 铷(Rb) 铯(Cs) 颜色和状态 银白色、柔软 银白色、柔软 银白色、柔软 银白色、柔软 略带金属光泽、柔软 密度/g·cm3 -熔点/℃ 180.5 97.81 63.65 38.89 28.40 沸点/℃ 1347 882.9 774 688 678.4 0.534 0.97 0.86 1.532 1.879

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