第五章物质结构元素周期律第一节元素周期表[考纲定位] 1.了解元素、核素和同位素的含义。
2.了解原子构成。
了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3.了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
4.以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
知识点一元素周期表的结构1.编排原则2.结构(1)周期(7(1)含元素种数最多的周期是第六周期和第七周期，有32种元素；含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素。
(2)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，全部都是金属元素，原子最外层电子数不超过2个(1～2个)。
(3)最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。
(4)同一周期ⅡA族与ⅢA族的原子序数可能相差1(二、三周期)或11(四、五周期)或25(六、七周期)。
巩固练习:1.下列说法是否正确(用“√”或“×”填写)。
(1)最外层电子数为2的元素一定在ⅡA族(2)周期表中第Ⅷ族元素种类最多(3)3、4周期同主族上下原子序数的差都是18(4)铁元素的原子结构示意图为，故铁位于第四周期ⅡB族(5)同主族元素的最外层电子数均相等(6)除短周期外，其他周期均有18种元素答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×2.(填表)答案:8 二 ⅥA O(氧) 11 三 ⅠA Na(钠) 17 17 Cl(氯)知识点二 元素的性质与原子结构1.ⅠA 族(碱金属)元素的性质与原子结构(1)原子结构⎩⎪⎨⎪⎧最外层电子数均为1电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大 (2)元素单质的性质(Li→Cs) ①密度有增大的趋势，但ρ(Na)>ρ(K) ②熔沸点逐渐减小 ③与O 2反应(如Li 与O 2反应):4Li+O 2=====点燃 2Li 2O ④与H 2O 反应(如K 与H 2O 反应)：2K ＋2H 2O===2KOH ＋H 2↑。
2．ⅦA 族(卤素)元素的性质与原子结构 (1)原子结构⎩⎪⎨⎪⎧最外层电子数均为7电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大 (2)元素单质的性质(F 2→I 2) ①密度逐渐增大，熔沸点逐渐升高。
②与H 2反应生成卤化氢(HX)，反应剧烈程度逐渐减弱，所得氢化物的稳定性逐渐减弱。
③与H 2O 反应(如Br 2与H 2O 反应)：Br 2＋H 2＋HBrO ；(如F 2与H 2O 反应)：2F 2＋2H 2O===4HF ＋O 2。
④与碱反应(如Br 2和NaOH 溶液反应)：Br 2＋2NaOH===NaBr ＋NaBrO ＋H 2O 。
【巩固练习】3．判断下列正误(用“√”或“×”填写)。
(1)ⅠA 族全部是金属元素( )(2)同一主族元素的原子半径随着电子层数的增多而增大( )(3)碱金属与O 2加热反应均生成过氧化物( )(4)同一主族元素的单质随着原子序数的增大，熔沸点均增大( )【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)×4．比较下列各组物质的性质(填“>”或“<”)(1)金属性:K______Na ，非金属性:F______Br 。
(2)碱性:LiOH______KOH ，酸性:HClO 4______HBrO 4。
(3)原子半径:Na______Rb ，Br______I 。
(4)热稳定性:HF______HCl ，HBr______HI 。
【答案】 (1)> > (2)< > (3)< <(4)> >知识点三 元素、核素和同位素1．元素、核素、同位素的含义和关系2．核素符号(1)A Z X 表示质子数为Z ，质量数为A 的一种原子质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)(2)质子数＝原子核外电子数＝核电荷数＝原子序数错误!【巩固练习】5．在6Li 、7Li 、23Na 、24Mg 、14C 、14N 六种粒子中，包含________种元素，______种核素，其中互为同位素的是________，中子数相等的核素是________，质量数相同的核素________。
【答案】 5 6 6Li 与7Li 23Na 与24Mg 14C 与14N考点一 [031]1.2．有关粒子间的关系(1)质子数(Z)＝核电荷数＝原子的核外电子数＝原子序数(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)(3)阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数(4)阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数关键提醒同种元素可以有若干种不同的核素，也可以只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。
有质子的微粒不一定有电子如H ＋。
质子数相同的微粒不一定属于同一种元素如Ne 、HF 、H 2O 、NH 3、CH 4等。
原子中不一定有中子，如氕。
——————[1个示范例]——————下列说法正确的是________(填字母)。
A.(2013·上海卷)1H 与氘(D)互称为同位素B.(2013·上海卷)H 2O 与D 2O 互称为同素异形体C.(2012·江苏卷)中子数为20的氯原子符号为2017ClD.(2012·山东卷)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数E.(2012·江苏卷)中子数为146、质子数为92的铀(U)原子符号为146 92UF.(2010·山东卷)通过化学变化可以实现16O 与18O 间的相互转化G.(2010·课标卷)在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7H.(2010·山东卷)16O 和18O 核外电子排布方式不同答案:AG解析:A 项，二者质子数相同而中子数不同，互为同位素，正确；B 项，二者不是单质，不是同素异构体，错误；C 项，该氯原子的质量数为17＋20＝37，则3717Cl ，错误；D 项，同种元素的不同核素，中子数不同，错误；E 项，该原子质量数为146＋92＝238，即238 92U ，错误；F 项，化学变化不能实现原子核的变化，错误；G 项，氮元素有同位素，中子数不同，正确；H 项，两者的核外电子均为8，核外电子排布相同，错误。
——————[2个预测练]——————考向预测1 核素的组成1.131 53I 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中131 53I 的含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。
下列有关131 53I 的叙述中错误的是A.131 53I 的化学性质与127 53I 相同B.131 53I 的原子序数为53C.131 53I 的原子核外电子数为78D.131 53I 的原子核内中子数多于质子数解析:131 53I 与127 53I 互为同位素，二者的化学性质相同。
131 53I 的原子序数为53，原子核外电子数为53，中子数为131－53＝78，则131 53I 的原子核内中子数多于质子数。
答案:C考向预测2 原子组成与同位素的综合考查2.目前全球掀起新一轮探月高潮。
月球上蕴藏着丰富的氦-3(3He)。
关于3He 的下列说法中，正确的是________(填字母)。
A.3He 原子与3H 原子含有相同的中子数B.3He 的核聚变属于化学反应C.3He 单质中的分子为单原子分子D.3He 与4He 互为同素异形体E.通过化学反应可以实现3He 与4He 的相互转化F.6 g 3He 中中子数为2N A 答案:CF解析:A 项，3He 中子数为3－2＝1,3H 中子数为3－1＝2，错误；B 项，化学反应的特点是原子重新组合成新的物质，原子核没有变化，而核聚变指的原子核的变化，错误；D 项，3He 与4He 互为同位素，错误；E 项，化学反应不能实现原子核的变化，错误；F 项，N(中子)＝ 6 g 3 g·mol －1×(3－2)＝2 mol ，故N(中子)＝2N A ，正确。
考点二1.氧化性与还原性2.与O2反应从Li→Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。
3.与H2O(或酸)的反应从Li→Cs，与H2O(或酸)反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。
4.最高价氧化物对应水化物的碱性碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。
二、卤族元素的性质1.氧化性与还原性2.与H2反应的难易及氢化物性质(由F2→I2)(1)与H2反应越来越难，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。
(2)氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高。
3.卤素单质与变价金属(如Fe)反应⎩⎪⎨⎪⎧2Fe ＋3X 2===2FeX 3＝F 、Cl 、Fe ＋X 2===FeX 2＝三、卤素单质及化合物的特性1.Br 2在常温下是唯一的液态非金属单质，易挥发。
2.碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I 2变蓝色。
在CCl 4或苯中呈紫红色。
3.F 2与H 2O 反应生成O 2。
4.氢氟酸为弱酸；HCl 、HBr 、HI 为强酸，且酸性逐渐增强。
5.F 无正价，而Cl 、Br 、I 最高价均为＋7价。
6.I －具有强的还原性，能被Fe 3＋、MnO －4、ClO －、IO －3(H ＋)、NO －3(H ＋)、Cl 2、Br 2氧化而生成I 2。
——————[1个示范例]——————(2012·高考组合题)下列叙述正确的是________(填字母)。
A.(新课标全国卷)某溶液加入CCl 4，CCl 4层显紫色，证明原溶液中存在I －B.(山东高考)ⅠA 族金属元素是同周期中金属性最强的元素C.(山东高考)ⅦA 族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强D.(安徽高考)仅用试管、胶头滴管(非玻璃仪器任选)就能实现用溴水、淀粉－KI 溶液比较Br 2与I 2的氧化性强弱答案:BD解析:A 项，I 2在CCl 4中显紫色，I －在CCl 4中不显色，错误；B 项，同周期从左到右金属性减弱，正确；C 项，同主族(如ⅦA)，阴离子还原性越强，非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，错误；D 项，利用溴置换出I 2，通过I 2遇淀粉变蓝检验生成I 2，可证明氧化性Br 2＞I 2，正确。
——————[2个预测练]——————考向预测1 碱金属的相似性和递变性3.下列关于碱金属按Li 、Na 、K 、Rb 、Cs 的顺序叙述中不正确的是A.碱金属元素原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去电子表现出强还原性B.单质的熔点和沸点依次递减C.单质都能与水反应生成碱，都能在空气中燃烧生成过氧化物D.原子半径逐渐增大，单质与水反应的剧烈程度逐渐增强解析:根据碱金属元素的原子结构示意图，可以看出碱金属原子最外层都只有一个电子，原子半径逐渐增大，在化学反应中容易失去一个电子表现出强还原性；它们与水反应的剧烈程度逐渐增强；根据碱金属的物理性质变化规律，碱金属单质的熔、沸点逐渐降低；金属锂在氧气中燃烧生成普通氧化物:4Li ＋O 2=====点燃 2Li 2O 。
