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课题3 元素
第2课时 元素周期表
一、知识目标
1．初步认识元素周期表的结构。
2．能根据元素的原子序数在元素周期表中查到该元素的名称、符号、相对原子质量等信息。
3．初步认识元素周期表的规律：周期数 = 核外电子层数，主族数 = 最外层电子数等。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：从宏观上认识元素周期表的结构和元素的分布，从微观上理解元素周期表中元素性质变化规律与原子结构的关系。
2．证据推理与模型认知：通过对元素周期表中元素信息的分析和归纳，建立元素周期表的模型，理解元素周期表的规律和应用。
3．科学精神与社会责任：了解门捷列夫发现元素周期表的过程，体会科学家的探索精神和创新意识，认识化学对人类社会发展的重要贡献。
一、学习重点
1．元素周期表的结构。
2．元素周期表每一格包含的信息。
二、学习难点
理解元素周期表的规律。
1．科学家们根据元素的 和 ，把它们科学有序地排列起来，这样就得到了元素周期表。
2．元素周期表共有 个横行， 个纵列。每一个 横行叫作一个 ，每一个纵列叫作一个 （8， 9， 10 三个纵列共同组成一个族）。
3．为了便于查找，元素周期表按元素原子核电荷 数递增的顺序给元素编了号，叫作 。原子 序数与 在数值上相同。
一、元素周期表简介
活动一：元素周期表的发现
问题思考：是谁发现了元素周期表？
活动二：元素周期表的结构
问题探究：观察教材上的元素周期表，它有多少个横行和纵列？
活动三：原子序数
问题思考：原子序数与元素的核电荷数、核内质子数、核外电子数有什么关系？
活动四：元素周期表中元素的分布
问题探究：观察元素周期表，找出金属元素、非金属元素和稀有气体元素的大致分布区域？
活动五：元素周期表每一格包含的信息
问题探究：观察元素周期表中任意一格，都包含了哪些信息？
活动六：典例精讲
典例1：铕元素（Eu）在元素周期表中信息如图所示。下列有关铕的说法不正确的是（　　）
A．属于金属元素 B．原子核内质子数为63
C．原子的核外电子数为89 D．相对原子质量为152.0
典例2：6G技术的发展需要高性能的半导体材料，如硅（Si）、锗（Ge）等。元素周期表部分截图如图所示，相关描述错误的是（　　）
A．锗原子的核外电子数为32 B．硅的相对原子质量为28.09
C．以上六种元素位于同一周期 D．半导体材料可以为金属也可以为非金属
2、元素周期表的规律
活动一：元素周期表规律的初步探究
问题探究：查找元素周期表中地壳含量居前四位的 4 种元素，说一说它们在周期表中的位置、元素符号、相对原子质量、元素分类？
活动二：元素周期表规律的深入探究
问题思考：元素所在的周期数和原子的核外电子层数有什么关系？元素所在的主族数和原子的最外层电子数有什么关系？
活动三：同一周期和同一族元素性质的规律
问题思考：同一周期元素的原子，质子数和核外电子数有什么变化规律？同一族元素的原子，最外层电子数和化学性质有什么特点？
活动四：典例精讲
典例1：依据所学知识和元素周期表的部分信息判断，下列叙述错误的是（ ）
A．不同元素的原子质子数不同
B．第13号元素的符号为Al
C．锂的相对原子质量是6.941
D．铍元素和镁元素位于同一周期，因此具有相似的化学性质
典例2：中国科学院院士张青莲教授测定的铟、锗、锑等元素的相对原子质量被确认为国际标准。据图判断，下列说法不正确的是（ ）
A．x=50 B．锗和锡属于同一族
C．图中都为金属元素 D．锑的相对原子质量为121.8 g
1．汞是一种重金属，下图是元素周期表中关于汞元素的信息，有关该元素的说法中正确的是（ ）
A． 其质量是200.6g B．其中子数为80
C．该元素是非金属元素 D．汞的质子数为80
2．如图为元素周期表中硅元素的信息。下列有关说法中，不正确的是（ ）
A．原子的核内质子数为14 B．原子的核外电子数为14
C．Si能导电，属于金属元素 D．相对原子质量为28.08
3．如图是元素周期表中锂、铝两种元素的有关信息，下列说法不正确的是（ ）
A．锂、铝元素在周期表中分别位于第二、三周期
B．相对原子质量铝比锂多20.04 g
C．锂、铝两种元素都是金属元素
D．核外电子数Al3+比Li+多8
4．下图是硒原子结构示意图与硒在元素周期表中的信息。下列说法正确的是（ ）
A．硒属于金属元素 B．硒元素位于元素周期表第四周期
C．硒元素的相对原子质量是78.96g D．符号“Se”只能表示硒元素
5．《天工开物》记载“凡火药以硝石硫黄为主，草木灰为辅”，硫元素的相关信息如图，以下有关说法错误的是（ ）
A．硫元素属于非金属元素 B．硫原子的核外电子数为16
C．硫元素位于元素周期表第三周期 D．碳12原子质量为a，则硫原子质量为32.06a
一、元素周期表简介
1．发现： 。
2．结构： 个横行（周期）、18个纵列（ 族，8、9、10三个纵列共同组成一个族）
3．原子序数 = = 核内质子数 = 核外电子数
4．元素分布： 元素、 元素、 元素
5．每格信息：原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量
二、元素周期表的规律
1．周期数 = ，主族数 = 。
2．同一周期：质子数和核外电子数从左到右 。
3．同一族： 相同（He除外）， 相似
考点1 元素周期表信息示意图
1．钌可用于电子工业中的芯片制造。钌元素在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．钌元素是非金属元素 B．钌原子的核外电子数为44
C．钌原子原子核内没有中子 D．钌元素的相对原子质量为 101.1 g
2．如图为元素周期表中硅元素的信息。下列有关说法中，不正确的是（ ）
A．原子的核内质子数为14 B．原子的核外电子数为14
C．Si能导电，属于金属元素 D．相对原子质量为28.08
考点2 元素周期表的规律
3．下列说法错误的是（ ）
A．元素所在的周期数等于其原子的电子层数
B．钠离子核外有两个电子层
C．每一周期元素的原子中，从左至右最外层电子数逐渐增多
D．在化学变化中镁元素容易失去最外层2个电子形成镁离子，其离子符号是
4．如图所示，①是锡元素在元素周期表中的信息，②、③分别为两种粒子的结构示意图，④为元素周期表中的部分信息，则下列相关说法错误的是（ ）
A．图①是一种金属元素，其原子的核外电子数为50
B．图②是碳原子的结构示意图，它与图④中的F位于同一周期
C．图③中，它与图④中的Cl组成的化合物是由离子构成的
D．图④中甲、乙对应原子的最外层电子数分别为、，化学性质不相似
答案和解析
一、知识目标
1．初步认识元素周期表的结构。
2．能根据元素的原子序数在元素周期表中查到该元素的名称、符号、相对原子质量等信息。
3．初步认识元素周期表的规律：周期数 = 核外电子层数，主族数 = 最外层电子数等。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：从宏观上认识元素周期表的结构和元素的分布，从微观上理解元素周期表中元素性质变化规律与原子结构的关系。
2．证据推理与模型认知：通过对元素周期表中元素信息的分析和归纳，建立元素周期表的模型，理解元素周期表的规律和应用。
3．科学精神与社会责任：了解门捷列夫发现元素周期表的过程，体会科学家的探索精神和创新意识，认识化学对人类社会发展的重要贡献。
一、学习重点
1．元素周期表的结构。
2．元素周期表每一格包含的信息。
二、学习难点
理解元素周期表的规律。
1．科学家们根据元素的原子结构和性质，把它们科学有序地排列起来，这样就得到了元素周期表。
2．元素周期表共有 7 个横行， 18 个纵列。每一个 横行叫作一个周期，每一个纵列叫作一个族（8， 9， 10 三个纵列共同组成一个族）。
3．为了便于查找，元素周期表按元素原子核电荷 数递增的顺序给元素编了号，叫作原子序数。原子 序数与核电荷数在数值上相同。
一、元素周期表简介
活动一：元素周期表的发现
问题思考：是谁发现了元素周期表？
答案：俄国化学家门捷列夫发现了元素周期表。门捷列夫根据元素周期律编制了元素周期表，这一伟大的创举影响了一代又一代的化学家。
活动二：元素周期表的结构
问题探究：观察教材上的元素周期表，它有多少个横行和纵列？
答案：元素周期表有 7 个横行，18 个纵列。其中 7 个横行，每个横行叫做一个周期；18 个纵列中，8、9、10 三个纵列共同组成一个族，所以一共有 16 个族。
活动三：原子序数
问题思考：原子序数与元素的核电荷数、核内质子数、核外电子数有什么关系？
答案：原子序数＝核电荷数＝核内质子数＝核外电子数。这是元素周期表中一个很重要的关系，利用这个关系，可以通过原子序数来了解元素原子的相关信息。
活动四：元素周期表中元素的分布
问题探究：观察元素周期表，找出金属元素、非金属元素和稀有气体元素的大致分布区域？
答案：金属元素主要位于元素周期表的左下方，非金属元素主要位于右上方，稀有气体元素位于最后一列。元素周期表中元素大致可以分为金属元素、非金属元素和稀有气体元素，这种分布规律与元素的性质密切相关。
活动五：元素周期表每一格包含的信息
问题探究：观察元素周期表中任意一格，都包含了哪些信息？
答案：元素周期表每一格包含原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。其中原子序数位于格子的左上角，元素符号在中间，元素名称在符号下方，相对原子质量在格子的最下方，这些信息可以帮助我们快速了解元素的基本情况。
活动六：典例精讲
典例1：铕元素（Eu）在元素周期表中信息如图所示。下列有关铕的说法不正确的是（　　）
A．属于金属元素 B．原子核内质子数为63
C．原子的核外电子数为89 D．相对原子质量为152.0
答案：C
根据原子序数＝核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，铕元素的原子序数为 63，则其核内质子数为 63，核外电子数也为 63，而不是 89，所以 C 选项错误；从元素名称“铕”带有“钅”字旁，可知属于金属元素，A 选项正确；原子序数为 63，即质子数为 63，B 选项正确；元素周期表中该格下方显示相对原子质量为 152.0，D 选项正确。
典例2：6G技术的发展需要高性能的半导体材料，如硅（Si）、锗（Ge）等。元素周期表部分截图如图所示，相关描述错误的是（　　）
A．锗原子的核外电子数为32 B．硅的相对原子质量为28.09
C．以上六种元素位于同一周期 D．半导体材料可以为金属也可以为非金属
答案：C
原子序数＝核外电子数，锗的原子序数为 32，所以核外电子数为 32，A 选项正确；元素周期表中硅元素一格下方显示相对原子质量为 28.09，B 选项正确；从图中可以看出这六种元素不在同一横行，即不位于同一周期，C 选项错误；半导体材料有金属也有非金属，如硅是非金属，锗是金属，它们都可作半导体材料，D 选项正确。
3、元素周期表的规律
活动一：元素周期表规律的初步探究
问题探究：查找元素周期表中地壳含量居前四位的 4 种元素，说一说它们在周期表中的位置、元素符号、相对原子质量、元素分类？
答案：氧（）位于第二周期VIA族，相对原子质量为16.00，是非金属元素；硅（）位于第三周期IVA族，相对原子质量为28.08，是非金属元素；铝（）位于第三周期IIIA族，相对原子质量为26.98，是金属元素；铁（）位于第四周期VIII族，相对原子质量为55.84，是金属元素。
活动二：元素周期表规律的深入探究
问题思考：元素所在的周期数和原子的核外电子层数有什么关系？元素所在的主族数和原子的最外层电子数有什么关系？
答案：元素所在的周期数等于原子的核外电子层数，元素所在的主族数等于原子的最外层电子数。这是元素周期表中一个重要的规律，反映了元素原子结构和其在周期表中位置的内在联系，可以通过这个规律来推断元素的一些性质。
活动三：同一周期和同一族元素性质的规律
问题思考：同一周期元素的原子，质子数和核外电子数有什么变化规律？同一族元素的原子，最外层电子数和化学性质有什么特点？
答案：同一周期元素的原子，质子数和核外电子数从左到右依次增加；同一族元素的原子，最外层电子数相同（除外），化学性质相似。同一周期元素从左到右，随着质子数的增加，核外电子数也相应增加，元素的性质也会发生递变；同一族元素由于最外层电子数相同，所以化学性质相似。
活动四：典例精讲
典例1：依据所学知识和元素周期表的部分信息判断，下列叙述错误的是（ ）
A．不同元素的原子质子数不同
B．第13号元素的符号为Al
C．锂的相对原子质量是6.941
D．铍元素和镁元素位于同一周期，因此具有相似的化学性质
答案：D 元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称，不同元素的原子质子数不同，A 选项正确；第 13 号元素是铝，符号为Al，B 选项正确；元素周期表中锂元素一格下方显示相对原子质量是 6.941，C 选项正确；铍元素和镁元素位于同一族，而不是同一周期，同一族元素化学性质相似，D 选项错误。
典例2：中国科学院院士张青莲教授测定的铟、锗、锑等元素的相对原子质量被确认为国际标准。据图判断，下列说法不正确的是（ ）
A．x=50 B．锗和锡属于同一族
C．图中都为金属元素 D．锑的相对原子质量为121.8 g
答案：D 在原子中，质子数 = 原子序数，所以，A 选项正确；从元素周期表中可以看出锗和锡在同一纵列，属于同一族，B 选项正确；铟、锗、锑、锡、铅、铋元素名称都带有“钅”字旁，都为金属元素，C 选项正确；相对原子质量的单位是“1”，通常省略不写，不是“g”，所以锑的相对原子质量为 121.8，D 选项错误。
1．汞是一种重金属，下图是元素周期表中关于汞元素的信息，有关该元素的说法中正确的是（ ）
A． 其质量是200.6g B．其中子数为80
C．该元素是非金属元素 D．汞的质子数为80
【答案】D
【解析】A. 元素周期表中给出的相对原子质量是该元素的各种同位素相对原子质量的加权平均值，不是原子的实际质量，所以不能说汞的质量是200.6g，A选项错误；B. 相对原子质量≈质子数 + 中子数，汞的质子数为80，相对原子质量约为200.6，则中子数约为200.6 - 80 = 120.6，B选项错误；C. 汞是金属元素，C选项错误；D. 原子序数 = 核电荷数 = 核内质子数，汞的原子序数为80，所以质子数为80，D选项正确。
2．如图为元素周期表中硅元素的信息。下列有关说法中，不正确的是（ ）
A．原子的核内质子数为14 B．原子的核外电子数为14
C．Si能导电，属于金属元素 D．相对原子质量为28.08
【答案】C
【解析】A. 原子序数 = 核内质子数，硅的原子序数为14，所以核内质子数为14，A选项正确；B. 原子中核内质子数 = 核外电子数，硅的质子数为14，所以核外电子数为14，B选项正确；C. 硅是非金属元素，虽然它能导电，但它具有一些金属和非金属的特性，属于半导体材料，C选项错误；D. 元素周期表中硅元素的相对原子质量为28.08，D选项正确。
3．如图是元素周期表中锂、铝两种元素的有关信息，下列说法不正确的是（ ）
A．锂、铝元素在周期表中分别位于第二、三周期
B．相对原子质量铝比锂多20.04 g
C．锂、铝两种元素都是金属元素
D．核外电子数Al3+比Li+多8
【答案】B
【解析】A. 元素所在的周期数等于原子的核外电子层数，锂原子核外有2个电子层，位于第二周期，铝原子核外有3个电子层，位于第三周期，A选项正确；B. 相对原子质量是一个比值，单位是“1”，通常省略不写，不能带“g”，铝的相对原子质量约为26.98，锂的相对原子质量约为6.94，铝比锂的相对原子质量多26.98 - 6.94 = 20.04，B选项错误；C. 锂和铝都具有金属的特性，属于金属元素，C选项正确；D. 锂原子失去1个电子形成Li ，核外电子数为2，铝原子失去3个电子形成Al ，核外电子数为10，所以核外电子数Al 比Li 多10 - 2 = 8，D选项正确。
4．下图是硒原子结构示意图与硒在元素周期表中的信息。下列说法正确的是（ ）
A．硒属于金属元素 B．硒元素位于元素周期表第四周期
C．硒元素的相对原子质量是78.96g D．符号“Se”只能表示硒元素
【答案】B
【解析】A. 硒元素的名称中带有“石”字旁，属于非金属元素，A选项错误；B. 元素所在的周期数等于原子的核外电子层数，硒原子核外有4个电子层，所以硒元素位于元素周期表第四周期，B选项正确；C. 相对原子质量的单位是“1”，通常省略不写，不能带“g”，硒元素的相对原子质量是78.96，C选项错误；D. 符号“Se”可以表示硒元素、一个硒原子，还可以表示硒这种物质，D选项错误。
5．《天工开物》记载“凡火药以硝石硫黄为主，草木灰为辅”，硫元素的相关信息如图，以下有关说法错误的是（ ）
A．硫元素属于非金属元素 B．硫原子的核外电子数为16
C．硫元素位于元素周期表第三周期 D．碳12原子质量为a，则硫原子质量为32.06a
【答案】D
【解析】A. 硫元素的名称中带有“石”字旁，属于非金属元素，A选项正确；B. 原子序数 = 核内质子数 = 核外电子数，硫的原子序数为16，所以硫原子的核外电子数为16，B选项正确；C. 元素所在的周期数等于原子的核外电子层数，硫原子核外有3个电子层，所以硫元素位于元素周期表第三周期，C选项正确；D. 相对原子质量是以一种碳原子（碳 - 12）质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，硫的相对原子质量约为32.06，设碳12原子质量为a，则硫原子质量为(32.06)，D选项错误。
一、元素周期表简介
1．发现：门捷列夫
2．结构：7个横行（周期）、18个纵列（16族，8、9、10三个纵列共同组成一个族）
3．原子序数 = 核电荷数 = 核内质子数 = 核外电子数
4．元素分布：金属元素、非金属元素、稀有气体元素
5．每格信息：原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量
二、元素周期表的规律
1．周期数 = 核外电子层数，主族数 = 最外层电子数
2．同一周期：质子数和核外电子数从左到右依次增加
3．同一族：最外层电子数相同（He除外），化学性质相似
考点1 元素周期表信息示意图
1．钌可用于电子工业中的芯片制造。钌元素在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．钌元素是非金属元素 B．钌原子的核外电子数为44
C．钌原子原子核内没有中子 D．钌元素的相对原子质量为 101.1 g
【答案】B
【解析】A、“钌”为金字旁，故其为金属元素，故选项说法错误；
B、元素信息示意图左上角的数字表示原子序数，钌的原子序数为44。原子的核外电子数等于原子序数，所以钌原子的核外电子数为44，故选项说法正确；
C、原子核一般是由质子和中子构成的，但有的原子核内没有中子，如氢元素，钌原子原子核内有中子，故选项说法错误；
D、元素名称下面的数字表示相对原子质量，钌相对原子质量为 101.1，故选项说法错误。
故选：B。
2．如图为元素周期表中硅元素的信息。下列有关说法中，不正确的是（ ）
A．原子的核内质子数为14 B．原子的核外电子数为14
C．Si能导电，属于金属元素 D．相对原子质量为28.08
【答案】C
【解析】A、由元素周期表中的一格可知，汉字左上方数字表示表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数，故硅原子的核内质子数为14，说法正确，不符合题意；
B、由元素周期表中的一格可知，汉字左上方数字表示原子序数，在原子中，原子序数=核外电子数，故硅原子的核外电子数为14，说法正确，不符合题意；
C、Si能导电，但硅带“石”字旁，属于非金属元素，说法错误，符合题意；
D、由元素周期表中的一格可知，汉字下方数字表示相对原子质量，相对原子质量单位为“1”，通常省略不写，故硅的相对原子质量为28.08，说法正确，不符合题意。
故选：C。
考点2 元素周期表的规律
3．下列说法错误的是（ ）
A．元素所在的周期数等于其原子的电子层数
B．钠离子核外有两个电子层
C．每一周期元素的原子中，从左至右最外层电子数逐渐增多
D．在化学变化中镁元素容易失去最外层2个电子形成镁离子，其离子符号是
【答案】D
【解析】A. 在元素周期表中，周期数（横行）表示元素原子的电子层数。例如，氢（H）在第一周期，有1个电子层；氧（O）在第二周期，有2个电子层。该说法正确。
B. 钠原子（Na）的原子序数为11，电子排布为2、8、1（即第一层2个电子、第二层8个电子、第三层1个电子）。钠离子（Na+）是钠原子失去1个电子形成的，电子排布变为2-8，因此核外有两个电子层（第一层2个电子、第二层8个电子）。该说法正确。
C. 对于第二、三周期，从左到右最外层电子数确实逐渐增多，例如第二周期：锂（Li）最外层1个电子、铍（Be）2个、硼（B）3个、碳（C）4个、氮（N）5个、氧（O）6个、氟（F）7个、氖（Ne）8个。该说法正确。
D. 镁原子（Mg）原子序数为12，电子排布为2、8、2，最外层有2个电子，在化学变化中容易失去这2个电子形成镁离子，镁离子的正确符号是（数字“2”表示电荷数，“+”表示正电荷，写在右上角）。该说法错误。
故选D。
4．如图所示，①是锡元素在元素周期表中的信息，②、③分别为两种粒子的结构示意图，④为元素周期表中的部分信息，则下列相关说法错误的是（ ）
A．图①是一种金属元素，其原子的核外电子数为50
B．图②是碳原子的结构示意图，它与图④中的F位于同一周期
C．图③中，它与图④中的Cl组成的化合物是由离子构成的
D．图④中甲、乙对应原子的最外层电子数分别为、，化学性质不相似
【答案】D
【解析】A、由“金”字旁可知，锡属于金属元素，在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数=核外电子数，故其原子的核外电子数为50，不符合题意；
B、质子数=原子序数，图②的质子数为6，6号元素是碳元素，故图②是碳原子的结构示意图，碳原子核外有2个电子层，位于元素周期表第二周期，故它与图④中的F位于同一周期，不符合题意；
C、在原子中，质子数=核外电子数，故图③中x=2+8+1=11，质子数=原子序数，11号元素是钠元素，钠元素与氯元素组成的化合物是氯化钠，氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物，由钠离子和氯离子构成，不符合题意；
D、图④中甲、乙对应原子的最外层电子数分别为2、8，但是它们均属于稀有气体元素，它们的原子均达到了相对稳定结构，化学性质相似，符合题意。
故选D。
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