1.2 元素周期律和元素周期表【知能创新导学】【典例导悟】【典例1】比较下列各组微粒半径，正确的是ClCl-Br- F-Mg2+Al3+Ca2+CaBa S2-Se2-Br-A.和 B.只有C.只有 D.和【思路点拨】解答本题要注意以下两点：（1）注意离子与原子的区别。（2）要根据微粒电子层数、核电荷数、最外层电子数综合考虑。【自主解答】选A。阴离子半径大于同元素的原子半径，所以Cl-Cl,电子层数Br-Cl-，所以正确；电子层结构相同的粒子，核电荷数大的半径小，不正确；阳离子半径小于同元素的原子半径，正确；中应为Se2-Br-S2-,不正确。【变式训练】（2010衡水高一检测）X元素的阳离子与Y元素的阴离子具有相同的电子层结构，Z的阴离子半径大于带相同电荷的Y的阴离子半径，则这三种元素的原子序数由大到小的排列顺序是（ ）来A.YXZ B.ZXYC.XZY D.ZYX【解析】选B。X阳离子与Y阴离子有相同的电子层结构，则X在Y下一周期，X为金属元素，Y为非金属元素；Z阴离子与Y阴离子带相同单位的电荷，则Z、Y同主族，Z阴离子半径大于Y阴离子半径，Z在Y下一周期，所以原子序数ZXY。【典例2】原子序数小于20的X元素能形成H2X和XO2两种化合物，该元素的原子序数为A.8 B.12 C.15 D.16 【自主解答】选D。X元素在H2X中呈-2价，在XO2中呈+4价，按-2价分析，该元素的最高正价为+6价，则该元素原子最外层应有6个电子，只有原子序数为16的元素原子才满足此条件。【互动探究】（1）若题干改成“原子序数小于20的X元素能形成H2X的化合物”，则元素的原子序数是多少？（2）若改成“原子序数小于20的X元素能形成XO2的化合物”则X为何种元素？提示：（1）能形成H2X的X元素的最低负价为-2价，原子序数小于20的元素有O、S两种元素，原子序数可能是8或16。（2）能形成XO2的X元素的化合价为+4价，原子序数小于20的常见元素有Si、C、S、N等。【规律方法】根据元素形成的化合物的化学式判断原子序数时，一般根据元素呈现出来的化合价判断是哪种元素，再确定其原子序数。当同一种元素既有正化合价又有负化合价时，则一般是以负化合价为依据展开分析，原因是非金属元素的正化合价往往有变价情况，而负化合价只有特殊情况下才有变化。【典例3】（2010宜宾高一检测）元素周期表是一座开放的“元素大厦”，元素大厦尚未客满。请你在元素大厦中为119号元素安排好它的房间A.第8周期第A族 B.第7周期第A族C.第7周期第0族 D.第6周期第A族【规范解答】选A。【规律方法】利用0族元素的原子序数推断元素位置的常用方法。首先，明确各周期0族元素的原子序数。其次，要熟悉周期表中每个纵列所对应的族的序数：在此基础上，便可按下述方法进行推断：（1）比大小定周期。比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小，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。该元素的原子序数与已找最邻近0族元素的序数的差值即为该元素所在纵列的序数，再根据纵列序数确定该元素的族序数。如推断115号元素位置时，可依据第7周期0族元素的原子序数为118，118号元素向左移3格为115号元素，处于A族。【变式训练】X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X、Y、Z分别是（ ）A. Mg、Al、Si B. Li、Be、MgC. N、O、S D.P、S、O【解析】选C。.（常规解法）X、Y、Z在周期表中的相对位置有以下四种情况：而Y与Z的原子序数相差8，根据已知条件列出方程，即可求出原子序数。（设Y的原子序数为y）对有y-1+y+y+8=31，y=8，此时X为N，Z为S，符合题意；对有y-1+y+y-8=31，y= ，不合题意，舍去；对有y+y+1+y+8=31,y= ,不合题意，舍去；对有y+y+1+y-8=31,y= ，不合题意，舍去；.（代入验证法）选项A中Mg、Al同周期相邻，但Si与Mg或Al均不相邻，可排除之；选项B中，三元素的最外层电子数之和为5，也可排除之；选项D中三元素的质子数之和为15+16+8=39，也可排除之，仅有选项C符合题目要求。【学业达标训练】1.（2010聊城高一检测）元素性质呈周期性变化的决定因素是（ ）A.元素原子半径大小呈周期性变化B.元素的相对原子质量依次递增C.元素原子核外电子排布呈周期性变化D.元素的最高正化合价呈周期性变化【解析】选C。元素性质呈周期性变化的根本原因是原子核外电子排布呈周期性变化，其他周期性变化都是由它引起的。2.下列关于现在的元素周期表的判断中正确的是（ ）A.三个短周期都含有8种元素B.三个长周期都含有18种元素C.七个副族都含有4种元素D.一个0族含有6种元素【解析】选D。短周期中第1 周期含有2种元素；长周期第6周期含有32种元素；七个副族元素种数不同，第B族有镧系和锕系元素；0族共含6种元素。3.（2010泰安高一检测）下列叙述不能作为元素周期表中元素排列顺序依据的是（ ）A.原子的核电荷数 B.原子的中子数C.原子的质子数 D.原子的核外电子数【解析】选B。元素周期表是按原子序数的递增排列的，而原子的原子序数等于原子的核电荷数、原子的核外电子数，也等于原子的质子数。4.（多选）下列各组元素中，按最高正化合价递增顺序排列的是（ ）A.C、N、F B.Na、Mg、AlC.F、Cl、Br D.P、S、Cl【解析】选B、D。各元素原子的最外层电子数等于其最高正化合价数，注意氟元素无正价。5.已知A为A族元素，B为A族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期元素，则下列关系错误的是（ ）A.n=m+1 B.n=m+11C.n=m+25 D.n=m+10【解析】选D。第1周期没有A、A族元素，第7周期没有A族及以后的元素。在第2、3周期中，因为A族与A族元素相邻。所以n=m+1，故A项正确；第4、5周期中，因为A族与A族元素之间有10个纵行的过渡元素，所以n=m+10+1=m+11，故B项正确；在第6周期中，因为A族与A族之间又比第4、5周期元素多了镧系元素（镧除外），计14种，所以n=m+11+14=25，C项正确。6.A元素的最高正价和负价的绝对值之差为6,B元素和A元素的原子次外层都有8个电子，BA2在水溶液中电离出电子层结构相同的离子，则BA2是（ ）A.MgF2 B.CaCl2 C.K2S D.Na2O【解析】选B。A最高正价和负价绝对值之差为6，则A元素最外层有7个电子，而次外层有8个电子，故A为Cl。BA2在水溶液中电离出电子层结构相同的离子，则只能是CaCl2。7.（2009全国卷）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是（ ）A.它是副族元素B.它是第6周期元素C.它的原子核内有63个质子D.它的一种同位素的核内有89个中子【解析】选D。核外电子数等于其质子数，C项正确；用质子数分别减去各周期所含有的元素种类，63-2-8-8-18-18=9，显然其属于第6周期，从左到右的第9种，而第6周期中包含镧系，所以它应属于副族，A项、B项均正确；由于存在同位素，所以相对原子质量应是同位素的平均值，而不代表其中一种元素的质量数，故中子数不能用152-63=89来计算，D项错。8.（思维拓展题）现有A、B、C 3种短周期元素，它们的原子序数依次增大。A与C的质子数之和为27，最外层电子数之差为5。0.9 g 单质B与足量盐酸反应放出1.12 L标准状况下的氢气，且生成B的三氯化物。完成下列问题：（1）A是 _，B是 _，C是 _。（填元素符号）（2）3种元素的原子半径由小到大的顺序是 _。（3）0.9 g单质B与足量盐酸反应时，转移电子的物质的量为 _ 。（4）A、B、C三种元素对应的最高价氧化物的水化物按酸性减弱、碱性增强的顺序排列是 _。【解析】（1）A、C最外层电子数之差为5，则两元素可能为第A族与第A族或第A族与第A族元素。又根据 A与C质子数和为27，知两元素都为第3周期元素。若A、C分别为Na、S，则质子数和为11+16=27符合；若A、C分别为Mg、Cl，则质子数和为12+17=2927不符合。所以A、C应分别为Na、S。（2）设B的相对原子质量为Mr，2B+6HCl=2BCl3+3H2,则有2Mr g0.9 g=（3 mol22.4 Lmol-1)1.12 L,解得Mr=27,故B为Al。其原子半径大小应为r(S)r(Al)r(Na)。（3）0.9 g B与足量盐酸反应生成1.12 L H2即0.05 mol H2，转移电子数为0.05 mol2=0.1 mol。（4）A、B、C对应的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al（OH）3、H2SO4，按酸性减弱，碱性增强的顺序为H2SO4、Al（OH）3、NaOH。答案：（1）Na Al S （2）r（S）r(Al)r(Na)（3）0.1 mol (4)H2SO4、Al(OH)3、NaOH9.结合元素周期表，回答下列问题：（1）表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。（2）表中所列元素，属于短周期元素的有 _ ；属于主族元素的有 _；g元素位于第 _ 周期_ 族；i元素位于第 _ 周期 _族。（3）元素f是第_周期、第 _ 族元素，请在下边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。（4）元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系为 _。【解析】（1）根据元素周期表的结构知，第1周期有2种元素，分列于第1和18纵行；第2、3周期各有8种元素，分列于第1、2，1318列，第4、5、6、7周期为长周期，包括118列，由此可画出元素周期表的边界。（2）画出元素周期表的边界，容易找出表中各元素的位置。（3）第3周期、第A族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。（4）元素原子结构与元素在元素周期表中的位置关系为：元素所在周期序数等于其原子的电子层数，元素所在的主族序数等于原子的最外层电子数，由元素原子的电子层数和最外层电子数可确定元素在元素周期表中的位置。同一周期元素原子的电子层数相同，同一主族元素原子的最外层电子数相同。答案：（1）