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(共76张PPT)
专题5　微观结构与物质的多样性
第一单元　元素周期律和元素周期表
基础课时24　元素周期表　元素周期表的应用
学习
任务 1．了解元素周期表的编排规则和结构，理解原子结构与位置的关系，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2．掌握碱金属、卤族元素性质相似性及递变性的原因，理解结构与性质的关系，培养证据推理与模型认知的学科核心素养。
必备知识　自主预习储备
一、元素周期表
1．元素周期表的出现与演变
原子序数
电子层数
最外层电子数







(3)族
族是指周期表的列。周期表有18列，第8、9、10三列合为一族，其余每列各为一族，共16个族。
3．碱金属的性质
(1)物理性质
元素 Li、Na、K、Rb、Cs(原子序数增大)
相同点 除铯外，其余都呈______色，硬度小，延展性好，密度比较____，熔点也比较____，导电、导热性强
银白
小
低
(2)碱金属与水反应的现象
碱金属 Li Na K Rb Cs
与水反
应的现象　　 反应较为缓和，锂浮在水面，并以稳定、适中的速度释放出气体 反应迅速，钠熔化成小球 反应迅速，伴有燃烧，轻微爆炸 剧烈反应，发生爆炸 剧烈反应，发生剧烈爆炸
结论：从上表可知，ⅠA族元素金属性强弱随着原子序数的递增而______。
增强
4．卤族元素
(1)卤素单质及其化合物在生活中的用途：牙膏中添加氟化钠可降低患蛀牙的概率，具有强氧化性的氯气可用于自来水和泳池杀菌消毒，碘酒在医疗中用于伤口的消毒等。
(2)卤素单质之间的置换反应
实验操作 实验现象 化学方程式
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈______色 _______________
_____________
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈______色 ________________________
橙红
Cl2＋2NaBr=== 2NaCl＋Br2
紫红
Cl2＋2KI===2KCl＋I2
实验操作 实验现象 化学方程式
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈______色 ________________________
结论 Cl2→Br2→I2氧化性逐渐______，相应卤素离子还原性逐渐______
紫红
Br2＋2KI===2KBr＋I2
减弱
增强
微点拨：因为F2能与H2O发生反应(2F2＋2H2O===4HF＋O2)，所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。
5．同周期、同主族元素性质的变化规律
项目 同周期
(从左到右) 同主族
(从上到下)
最外层电子数 由1逐渐增大到___(第一周期除外) ______
主要化合价 正价由＋1→_____
负价由－4→_____ 最高正价______(O、F无最高正价)
8
相同
＋7
－1
相同
项目 同周期
(从左到右) 同主族
(从上到下)
原子半径 逐渐______(稀有气体除外) 逐渐______
得失电子的难易程度 ____电子由易到难，____电子由难到易 ____电子由易到难，____电子由难到易
最高价氧化物
对应水化物的酸碱性　　　 碱性______，酸性_____ 碱性______，酸性______
减小
增大
失
得
得
失
减弱
增强
增强
减弱
项目 同周期
(从左到右) 同主族
(从上到下)
非金属气态氢化物生成的难易程度和氢化物的稳定性 生成由____到____，稳定性由____到____ 生成由____到____，稳定性由____到____
金属性与非金属性 金属性______，非金属性______ 金属性______，非金属性______
难
易
弱
强
易
难
强
弱
减弱
增强
增强
减弱
6．金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律
请填写出图中序号所示内容。
①______　②______　
③______　④______　
⑤____　 ⑥____　
⑦______　⑧________
增强
增强
增强
增强
Al
Si
金属
非金属
想一想　(1)同周期ⅡA族、ⅢA族原子序数相差多少？
(2)金属性最强、非金属性最强的元素分别在周期表什么位置？
[提示]　(1)第二、第三周期相差1，第四、第五周期相差11，第六、第七周期相差25。
(2)金属性最强的元素在周期表的左下角，除放射性元素外，Cs的金属性最强，CsOH碱性最强；非金属性最强的元素在周期表右上角，为F元素。
二、元素周期表的应用
1．寻找新材料
>
>

>

难
黑
不稳定
判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)周期表右上角的元素一定有很强的非金属性。 (　　)
(2)由Al可与强酸、强碱反应可以推知ⅢA族所有元素的单质都可以和强酸、强碱反应。 (　　)
×
×
关键能力　情境探究达成
[情境素材]
1817年，瑞典的化学家阿尔费德森(Arfvedson．J．A．1792－1841)在分析一种矿物时发现，得出的已知成分只有96%，那么其余的4%到哪儿去了呢？他经过反复试验，确信一定是矿物中含有一种至今还不知道的元素。因这种元素是在矿物(名叫透理长石)中发现
碱金属性质相似性和递变性
的，他就取名为“锂”(希腊文“岩石”之意)。不久，阿尔费德森又在其他矿物中发现了这种元素。另一位著名的瑞典化学家贝采里乌斯也在卡尔斯温泉和捷克的马里安温泉的矿泉水中发现了锂。1855年，德国化学家本生(Bunsen．R．W．1811－1899)和英国化学家马提森(Matthiessen．A．1831－1870)用熔融的氯化锂电解出纯锂。
[合作探究]
1．在周期表中，锂元素在什么位置？
[提示]　锂位于第二周期ⅠA族。
2．锂单质有什么化学性质？与同主族的钠的性质类似吗？
[提示]　锂单质能与氧气、水、酸等反应，与钠性质类似。
3．碱金属单质的化学性质为什么具有相似性？
[提示]　结构决定性质，碱金属元素的原子结构相似，最外层均有一个电子，均易失电子，化学性质活泼，故碱金属单质具有较强的还原性，能与氧气等非金属单质及水、酸反应。
4．碱金属单质的化学性质为什么具有递变性？
[提示]　碱金属原子结构存在递变性。从Li到Cs，随核电荷数的增加，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，元素金属性逐渐增强；故单质的还原性逐渐增强，离子的氧化性逐渐减弱。
[归纳总结]
1．相似性(R表示碱金属元素)
原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属与水反应的通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。
2．递变性
随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。
(1)
(2)与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，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的反应越来越剧烈，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逐渐增强，CsOH的碱性最强。
[能力达成]
1．镁、锂在元素周期表中具有特殊的“对角线”位置关系，它们性质相似，例如它们的单质在过量氧气中燃烧均只生成正常氧化物。以下对锂的性质叙述正确的是 (　　)
A．Li2SO4难溶于水
B．LiOH是易溶于水，受热不分解的强碱
C．Li不能从水中置换出H2
D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2
√
2．某同学为验证同主族元素性质的递变规律，准备了如下药品：
①溴水　②碘　③氯化钠溶液　④氢氧化钠溶液　⑤硝酸　⑥水　⑦钠　⑧镁条　⑨铝条　⑩钾
(1)准备选用的药品是___________(填序号)。
(2)所做的实验是____________________________________________________________(用化学方程式表示)，
判断依据：______________________________________________。
⑥⑦⑩
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2K＋2H2O===
2KOH＋H2↑　
钾与水反应比钠与水反应剧烈，推断钾比钠活泼
[解析]　结合所给试剂可知，探究同主族元素性质的递变规律时，可利用钾、钠与水反应的现象不同进行判断。钠、钾与水反应的共同点：①浮在水面上，②四处游动，③熔化为一个闪亮的小球，④反应后的溶液加酚酞溶液变红；不同点：钾与水反应比钠与水反应更剧烈，反应可产生火焰，并发出轻微的爆炸声，说明钾比钠活泼，因此可选用试剂⑥⑦⑩进行实验。
[情境素材]
1826年，法国的一位青年波拉德，他在很起劲地研究海藻。当时人们已经知道海藻中含有很多碘，波拉德便在研究怎样从海藻中提取碘。他把海藻烧成灰，用热水浸取，再往里通进氯气，这时，就得到紫黑色的固体——碘的晶体。然而，奇怪的是，在提取后的母液底部，总沉着一层深褐色的液体，这液体具有刺鼻的臭味。这件事引起了波拉德的注意，他立即着手详细地进行研究，最后终于证明，
卤素性质的相似性与递变性
这深褐色的液体，是一种人们还未发现的新元素。波拉德把它命名为“滥”，按照希腊文的原意，就是“盐水”的意思。波拉德把自己的发现通知了巴黎科学院。科学院把这新元素改称为“溴”，按照希腊文的原意，就是“臭”的意思。
[合作探究]
1．写出波拉德获得溴、碘单质的离子方程式。
[提示]　Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－、Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
2．比较Cl－、Br－、I－还原性的强弱，并从原子结构的角度解释原因。
[提示]　Cl－、Br－、I－的还原性：Cl－＜Br－＜I－。按Cl－、Br－、I－顺序，离子的电子层数逐渐增多，离子半径逐渐增大，原子核对最外层电子吸引力的逐渐减小，失去电子的能力逐渐增强，故Cl－、Br－、I－还原性的逐渐增强。
(3)与H2O反应
①X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I)；
②2F2＋2H2O===4HF＋O2。
(4)与NaOH溶液反应
X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。
2．递变性(X表示卤素元素)
随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
(1)
(2)与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，即：
稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI。
(3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)，而I2只能生成低价卤化物(如FeI2)。
[能力达成]
1．卤素是活泼的非金属元素，下列关于卤素的说法正确的是(　　)
A．卤素单质的最外层电子数都是7
B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小
C．从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱
D．卤素单质与H2化合由易到难的顺序为I2、Br2、Cl2、F2
√
C　[卤素原子的最外层有7个电子，A错误；从F到I，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次增大，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，B错误、C正确；卤素单质与H2化合由易到难的顺序为F2、Cl2、Br2、I2，D错误。]
2．类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论正确的是(　　)
A．由反应“Cl2＋H2O===HCl＋HClO”可推出反应“F2＋H2O=== HF＋HFO”也能发生
B．HCl的水溶液酸性很强，推出HF的水溶液酸性也很强
C．由反应“2Fe＋3Cl2===2FeCl3”可推出反应“2Fe＋3I2===2FeI3”也能发生
D．Na、K在周期表中属于同一主族，化学性质相似，Na常温下与水剧烈反应，故K常温下也能与水剧烈反应
√
D　[F2与H2O反应生成HF和O2：2F2＋2H2O===4HF＋O2，A错误；HF是弱酸，B错误；Fe与I2反应生成FeI2，C错误；同一主族从上到下，主族元素的金属性逐渐增强，故K常温下与水反应比Na常温下与水反应更剧烈，D正确。]
学习效果　随堂评估自测
√
1．下列关于元素周期表的描述正确的是(　　)
A．有7个周期，18个族
B．ⅠA族元素也称为碱金属元素
C．元素种类最多的族为ⅢB族
D．元素周期表中每个周期均从金属元素开始，以非金属元素结束
C　[元素周期表有7个周期、16个族，A项错误；ⅠA族包含碱金属元素与氢元素，B项错误；元素周期表中ⅢB族含有镧系元素和锕系元素，则ⅢB族元素的种类最多，C项正确；第一周期元素，由氢元素开始，到氦元素结束，均为非金属元素，D项错误。]
√
2．下列有关碱金属元素的叙述正确的是(　　 )
A．碱金属单质均为银白色，密度均小于水
B．碱金属单质从Li到Cs，熔点依次升高
C．氢氧化铯碱性强于氢氧化钠
D．碱金属元素形成的阳离子，从Li＋到Cs＋氧化性依次增强
C　[碱金属单质中除了Rb、Cs，其他的密度均小于水，Cs略带金属光泽，其他的都是银白色的，A错误；碱金属单质从Li到Cs，熔点依次降低，还原性依次增强，形成的阳离子的氧化性依次降低，对应的氢氧化物碱性依次增强，C正确，B、D错误。]
√
3．下列说法中，不符合ⅦA族元素性质特征的是(　　)
A．从上到下，元素的非金属性增强
B．易形成－1价离子
C．从上到下，最高价氧化物的水化物酸性减弱
D．从上到下，氢化物的还原性依次增强
A　[同一主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，对应元素的最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，氢化物的还原性依次增强，A项错误，C、D项正确；ⅦA族元素最外层有7个电子，易得到1个电子形成－1价离子，B项正确。]
4．A、B、C为短周期元素，在周期表中的相对位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。B原子的质子数和中子数相等。
A C
B
(1)依次写出A、B、C三种元素的符号：________、____________、________。
N　
S　
F　
(2)B元素在周期表中的位置为___________________。
(3)C元素的原子结构示意图为______________。
第三周期ⅥA族
[解析]　由题给三种短周期元素在周期表中的相对位置关系，假设A元素原子核外电子数是x，则相应元素原子质子数或核外电子数的
关系为
A
x
(x＋1) C
(x＋2)
B
(x＋9)
。
已知A、C两元素的
原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数，即x＋(x＋2)＝x＋9，解得x＝7，则A为氮元素，B为硫元素，C为氟元素。(1)A、B、C三种元素的符号分别是N、S、F。
(2)B(硫)元素位于第三周期ⅥA族。(3)C(F)元素的原子结构示意图是
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
1．已知某元素原子的结构示意图为 ，下列说法正确的是(　　)
A．该元素位于第三周期ⅡA族
B．该元素位于第二周期Ⅷ族
C．该元素位于第二周期ⅡA族
D．该元素位于第四周期ⅡB族
基础课时固基练(24)　元素周期表　元素周期表的应用
(选择题每小题3分，本试卷共50分)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
A　[由该元素原子的结构示意图可知原子序数为12，其原子序数比Ne元素大2，则位于Ne元素所在周期的下一周期的 ⅡA 族，即位于第三周期ⅡA族，A正确。]
√
2．下列对元素周期表的描述不正确的是(　　)
A．长周期只包括含镧系和锕系的后两周期
B．短周期只包括元素周期表中前三周期
C．过渡元素全部为金属元素
D．第一周期到第六周期中，周期数越大，所含金属元素种类越多
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
A　[长周期包括第四、五、六、七周期，A项错误；短周期只包括前三周期，B项正确；过渡元素全部为金属元素，C项正确；由元素周期表的结构可知，第一到第六周期中，周期数越大，所含非金属元素种类越少，金属元素种类越多，D项正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
3．下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述，不正确的是
(　　)
A．碱金属元素的原子在化学反应中容易失去电子
B．用小刀切开钠或钾，表面的金属迅速被氧化
C．碱金属单质投入水中，都会熔成小球，浮在水面上迅速游动
D．碱金属单质都能与H2化合
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
4．已知常温下KClO3与浓盐酸反应放出氯气，现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴加过不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
选项 ① ② ③ ④
A 黄绿色 橙色 蓝色 白色
B 无色 橙色 紫色 白色
C 黄绿色 橙色 蓝色 无色
D 黄绿色 无色 紫色 白色
√
A　[在锥形瓶中，KClO3与浓盐酸反应产生Cl2，所以①处为黄绿色；Cl2在②处与Br－反应生成Br2，所以②处为橙色；Cl2(可能还有挥发的Br2)在③处与I－反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，所以③处为蓝色；Cl2(可能还有挥发的Br2)最后全部被NaOH溶液吸收，所以④处是白色棉球的本色(生成的NaCl、NaClO等均为无色)。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
5．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(　　)
A．ⅢA族　　　 B．ⅠA族
C．镧系 D．ⅢB族
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
B　[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。]
√
6．下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字为原子序数)，其中正确的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
A　 　　　B　　　 C　 　　　D
D　[2号元素应位于元素周期表最右侧，3号元素不能位于其右侧，A项错误；在元素周期表中，10号元素右侧不存在元素，B项错误；11号元素应位于元素周期表最左侧，C项错误。]
√
7．如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是(　　 )
A．还原性
B．与水反应的剧烈程度
C．熔点
D．原子半径
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
C　[由题图可知，随碱金属的核电荷数的增大，碱金属的金属性呈增大的趋势，碱金属的还原性增强，碱金属与水反应的剧烈程度增大，随核电荷数的增大，其原子半径增大，A、B、D项正确；随核电荷数的增大，碱金属单质的熔点逐渐减小，C项与图像不符，故选C项。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
8．根据元素周期律，由下列事实进行推测，其中推测不合理的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
选项 事实 推测
A Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快 Ba(该元素位于第六周期ⅡA族)与冷水反应会更快
B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族的元素都是半导体材料
C HCl在1 000 ℃时分解，HI在300 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应
B　[Mg、Ca和Ba同主族，根据同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则Ba与冷水反应会更快，A选项正确；Si和Ge都是常用的半导体材料，但同主族的C和Pb不具备此特点，B选项错误；Cl、Br和I同主族，根据同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，C选项正确；Si、P和S同周期，根据同周期主族元素从左到右非金属单质与氢气反应的条件要求逐渐降低可知，D选项正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
9．锗(Ge)是第四周期 ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线处，下列叙述正确的是(　　)
A．锗是一种金属性很强的元素
B．锗的单质具有半导体的性能
C．锗化氢(GeH4)稳定性很强
D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
B　[依据同主族元素性质的递变规律，气态氢化物的稳定性：CH4> SiH4>GeH4，酸性： H2CO3>H2SiO3＞H4GeO4；锗元素处于元素周期表中金属区、非金属区交界线处，故其单质具有半导体的性能。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
10．(8分)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
Q R
T W
请回答下列问题：
(1)W在周期表中的位置是______________________，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)，Q的最高价氧化物的化学式为_________，R的简单氢化物分子中的电子数为________。(4分)
第三周期ⅥA族
Al>C>N
CO2
10
(2)元素原子的得电子能力：Q________W(填“强于”或“弱于”)。(1分)
(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为________________________________。(2分)
(4)Q的同主族元素的单质中，是半导体材料的有________(填名称)。(1分)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
弱于
硅、锗
[解析]　因为四种元素都是短周期元素，根据周期表的结构，T所处的周期序数与主族序数相等，可推断出T为Al元素，从而可推断出Q为C元素，R为N元素，W为S元素。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
11．四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中X原子的最外层电子数等于其电子层数。下列说法中不正确的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
Z W
X Y
A．X的离子半径在同周期元素的离子半径中最小
B．原子半径：X>Z>W
C．最简单气态氢化物的热稳定性：W>Y
D．Y的最高价氧化物可以和W的最简单氢化物反应
D　[由题意可推知X、Y、Z、W依次是铝、硅、氮、氧元素。Al3+的半径是第三周期元素的离子半径中最小的，A项正确；原子半径：Al>N>O，B项正确；最简单气态氢化物的热稳定性：H2O>SiH4，C项正确；SiO2不与H2O反应，D项错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
12．(12分)(素养题)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某实验小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ．……
(1)A中产生黄绿色气体，反应的化学方程式是__________________ _____________________________________________。(2分)
16HCl(浓)＋2KMnO4
===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是______________________。(2分)
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是___________________________。(2分)
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象__________________________________________________________________________________________________________________________。(2分)
湿润的淀粉-KI试纸变蓝
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
先打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层变为紫红色
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
(5)过程Ⅲ的实验目的是_________________________________________________________________。(2分)
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下______________________，得电子能力逐渐减弱。(2分)
确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换KI溶液中碘实验的干扰
原子半径逐渐增大
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
[解析]　(1)浓盐酸与KMnO4在常温下反应生成Cl2、MnCl2、KCl和H2O。
(2)Cl2可将碘从其盐溶液中置换出来，淀粉遇碘变蓝。
(3)氯气的氧化性强于溴，可将溴从其盐溶液中置换出来。
(4)由于C中有单质溴生成，所以要验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是先打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色。
(5)由于氯气也能氧化碘化钾，干扰单质溴和碘化钾的反应，所以过程Ⅲ的实验目的是确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
(6)同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。基础课时固基练(24)　元素周期表　元素周期表的应用
(选择题每小题3分，本试卷共50分)
1．已知某元素原子的结构示意图为，下列说法正确的是(　　)
A．该元素位于第三周期ⅡA族
B．该元素位于第二周期Ⅷ族
C．该元素位于第二周期ⅡA族
D．该元素位于第四周期ⅡB族
2．下列对元素周期表的描述不正确的是(　　)
A．长周期只包括含镧系和锕系的后两周期
B．短周期只包括元素周期表中前三周期
C．过渡元素全部为金属元素
D．第一周期到第六周期中，周期数越大，所含金属元素种类越多
3．下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述，不正确的是(　　)
A．碱金属元素的原子在化学反应中容易失去电子
B．用小刀切开钠或钾，表面的金属迅速被氧化
C．碱金属单质投入水中，都会熔成小球，浮在水面上迅速游动
D．碱金属单质都能与H2化合
4．已知常温下KClO3与浓盐酸反应放出氯气，现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴加过不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(　　)
选项 ① ② ③ ④
A 黄绿色 橙色 蓝色 白色
B 无色 橙色 紫色 白色
C 黄绿色 橙色 蓝色 无色
D 黄绿色 无色 紫色 白色
5．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(　　)
A．ⅢA族　　　　 B．ⅠA族
C．镧系 D．ⅢB族
6．下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字为原子序数)，其中正确的是(　　)
A　 　　　B　　　 C　 　　　D
7．如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是(　　 )
A．还原性
B．与水反应的剧烈程度
C．熔点
D．原子半径
8．根据元素周期律，由下列事实进行推测，其中推测不合理的是(　　)
选项 事实 推测
A Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快 Ba(该元素位于第六周期ⅡA族)与冷水反应会更快
B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族的元素都是半导体材料
C HCl在1 000 ℃时分解，HI在300 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应
9．锗(Ge)是第四周期 ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线处，下列叙述正确的是(　　)
A．锗是一种金属性很强的元素
B．锗的单质具有半导体的性能
C．锗化氢(GeH4)稳定性很强
D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
10．(8分)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等。
Q R
T W
请回答下列问题：
(1)W在周期表中的位置是______________________，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)，Q的最高价氧化物的化学式为____________________，R的简单氢化物分子中的电子数为________。(4分)
(2)元素原子的得电子能力：Q________W(填“强于”或“弱于”)。(1分)
(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为______________________________________________________。(2分)
(4)Q的同主族元素的单质中，是半导体材料的有________(填名称)。(1分)
11．四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中X原子的最外层电子数等于其电子层数。下列说法中不正确的是(　　)
Z W
X Y
A．X的离子半径在同周期元素的离子半径中最小
B．原子半径：X>Z>W
C．最简单气态氢化物的热稳定性：W>Y
D．Y的最高价氧化物可以和W的最简单氢化物反应
12．(12分)(素养题)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某实验小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ．……
(1)A中产生黄绿色气体，反应的化学方程式是___________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_____________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象______________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(5)过程Ⅲ的实验目的是________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下______________________，得电子能力逐渐减弱。(2分)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)基础课时固基练(24)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
A A C A B D C B B D
10．(1)第三周期ⅥA族　Al>C>N　CO2　10
(2)弱于
(3)2H2O22H2O＋O2↑
(4)硅、锗
12．(1)16HCl(浓)＋2KMnO4===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
(2)湿润的淀粉 KI试纸变蓝
(3)Cl2＋2Br-===Br2＋2Cl-
(4)先打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层变为紫红色
(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换KI溶液中碘实验的干扰
(6)原子半径逐渐增大
1．A　[由该元素原子的结构示意图可知原子序数为12，其原子序数比Ne元素大2，则位于Ne元素所在周期的下一周期的 ⅡA 族，即位于第三周期ⅡA族，A正确。]
2．A　[长周期包括第四、五、六、七周期，A项错误；短周期只包括前三周期，B项正确；过渡元素全部为金属元素，C项正确；由元素周期表的结构可知，第一到第六周期中，周期数越大，所含非金属元素种类越少，金属元素种类越多，D项正确。]
3．C　[碱金属元素原子在化学反应中都很容易失去电子，其单质在空气中被迅速氧化，也能与H2化合(如2Na＋H22NaH)。锂的熔点较高，与水反应时并不会熔化，铷、铯的还原性太强，遇水即发生爆炸，所以C项不正确。]
4．A　[在锥形瓶中，KClO3与浓盐酸反应产生Cl2，所以①处为黄绿色；Cl2在②处与Br-反应生成Br2，所以②处为橙色；Cl2(可能还有挥发的Br2)在③处与I-反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，所以③处为蓝色；Cl2(可能还有挥发的Br2)最后全部被NaOH溶液吸收，所以④处是白色棉球的本色(生成的NaCl、NaClO等均为无色)。]
5．B　[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。]
6．D　[2号元素应位于元素周期表最右侧，3号元素不能位于其右侧，A项错误；在元素周期表中，10号元素右侧不存在元素，B项错误；11号元素应位于元素周期表最左侧，C项错误。]
7．C　[由题图可知，随碱金属的核电荷数的增大，碱金属的金属性呈增大的趋势，碱金属的还原性增强，碱金属与水反应的剧烈程度增大，随核电荷数的增大，其原子半径增大，A、B、D项正确；随核电荷数的增大，碱金属单质的熔点逐渐减小，C项与图像不符，故选C项。]
8．B　[Mg、Ca和Ba同主族，根据同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则Ba与冷水反应会更快，A选项正确；Si和Ge都是常用的半导体材料，但同主族的C和Pb不具备此特点，B选项错误；Cl、Br和I同主族，根据同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，C选项正确；Si、P和S同周期，根据同周期主族元素从左到右非金属单质与氢气反应的条件要求逐渐降低可知，D选项正确。]
9．B　[依据同主族元素性质的递变规律，气态氢化物的稳定性：CH4>SiH4>GeH4，酸性： H2CO3>H2SiO3>H4GeO4；锗元素处于元素周期表中金属区、非金属区交界线处，故其单质具有半导体的性能。]
10．因为四种元素都是短周期元素，根据周期表的结构，T所处的周期序数与主族序数相等，可推断出T为Al元素，从而可推断出Q为C元素，R为N元素，W为S元素。
11．D　[由题意可推知X、Y、Z、W依次是铝、硅、氮、氧元素。Al3+的半径是第三周期元素的离子半径中最小的，A项正确；原子半径：Al>N>O，B项正确；最简单气态氢化物的热稳定性：H2O>SiH4，C项正确；SiO2不与H2O反应，D项错误。]
12．(1)浓盐酸与KMnO4在常温下反应生成Cl2、MnCl2、KCl和H2O。
(2)Cl2可将碘从其盐溶液中置换出来，淀粉遇碘变蓝。
(3)氯气的氧化性强于溴，可将溴从其盐溶液中置换出来。
(4)由于C中有单质溴生成，所以要验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是先打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色。
(5)由于氯气也能氧化碘化钾，干扰单质溴和碘化钾的反应，所以过程Ⅲ的实验目的是确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
(6)同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。基础课时24　元素周期表　元素周期表的应用
学习 任务 1．了解元素周期表的编排规则和结构，理解原子结构与位置的关系，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 2．掌握碱金属、卤族元素性质相似性及递变性的原因，理解结构与性质的关系，培养证据推理与模型认知的学科核心素养。
一、元素周期表
1．元素周期表的出现与演变
2．周期表结构
(1)元素周期表的编排原则
按__________递增的顺序从左到右排列。
将__________相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成行。
将______________相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成列。
(2)周期
具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一个横行叫周期。
周期
(3)族
族是指周期表的列。周期表有18列，第8、9、10三列合为一族，其余每列各为一族，共16个族。
3．碱金属的性质
(1)物理性质
元素 Li、Na、K、Rb、Cs(原子序数增大)
相同点 除铯外，其余都呈______色，硬度小，延展性好，密度比较____，熔点也比较____，导电、导热性强
(2)碱金属与水反应的现象
碱金属 Li Na K Rb Cs
与水反 应的现象　　 反应较为缓和，锂浮在水面，并以稳定、适中的速度释放出气体 反应迅速，钠熔化成小球 反应迅速，伴有燃烧，轻微爆炸 剧烈反应，发生爆炸 剧烈反应，发生剧烈爆炸
结论：从上表可知，ⅠA族元素金属性强弱随着原子序数的递增而______。
4．卤族元素
(1)卤素单质及其化合物在生活中的用途：牙膏中添加氟化钠可降低患蛀牙的概率，具有强氧化性的氯气可用于自来水和泳池杀菌消毒，碘酒在医疗中用于伤口的消毒等。
(2)卤素单质之间的置换反应
实验操作 实验现象 化学方程式
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈______色 ____________________________
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈______色 ________________________
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈______色 ________________________
结论 Cl2→Br2→I2氧化性逐渐______，相应卤素离子还原性逐渐______
微点拨：因为F2能与H2O发生反应(2F2＋2H2O===4HF＋O2)，所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。
5．同周期、同主族元素性质的变化规律
项目 同周期 (从左到右) 同主族 (从上到下)
最外层电子数 由1逐渐增大到___(第一周期除外) ______
主要化合价 正价由＋1→_____ 负价由－4→_____ 最高正价______(O、F无最高正价)
原子半径 逐渐______(稀有气体除外) 逐渐______
得失电子的 难易程度 ____电子由易到难，____电子由难到易 ____电子由易到难，____电子由难到易
最高价氧化物 对应水化物的酸碱性　　　 碱性______，酸性______ 碱性______，酸性______
非金属气态氢化物生成的难易程度和氢化物的稳定性 生成由____到____，稳定性由____到____ 生成由____到____，稳定性由____到____
金属性与非金属性 金属性______，非金属性______ 金属性______，非金属性______
6．金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律
请填写出图中序号所示内容。
①______　②______　③______　④______　⑤____　⑥____　⑦______　⑧________
　(1)同周期ⅡA族、ⅢA族原子序数相差多少？
(2)金属性最强、非金属性最强的元素分别在周期表什么位置？
二、元素周期表的应用
1．寻找新材料
2．预测元素的性质
(1)比较不同周期、不同主族元素的性质，如金属性：Mg____Al、Ca____Mg，则由碱性：、Ca(OH)2____Mg(OH)2，得碱性：。
(2)推测陌生元素的某些性质
例如，已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2____溶。
根据卤族元素的性质递变规律，可推知砹(At2)应为____色固体，与氢难化合，HAt________，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。
　(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)周期表右上角的元素一定有很强的非金属性。 (　　)
(2)由Al可与强酸、强碱反应可以推知ⅢA族所有元素的单质都可以和强酸、强碱反应。 (　　)
碱金属性质相似性和递变性
1817年，瑞典的化学家阿尔费德森(Arfvedson．J．A．1792－1841)在分析一种矿物时发现，得出的已知成分只有96%，那么其余的4%到哪儿去了呢？他经过反复试验，确信一定是矿物中含有一种至今还不知道的元素。因这种元素是在矿物(名叫透理长石)中发现的，他就取名为“锂”(希腊文“岩石”之意)。不久，阿尔费德森又在其他矿物中发现了这种元素。另一位著名的瑞典化学家贝采里乌斯也在卡尔斯温泉和捷克的马里安温泉的矿泉水中发现了锂。1855年，德国化学家本生(Bunsen．R．W．1811－1899)和英国化学家马提森(Matthiessen．A．1831－1870)用熔融的氯化锂电解出纯锂。
1．在周期表中，锂元素在什么位置？
2．锂单质有什么化学性质？与同主族的钠的性质类似吗？
3．碱金属单质的化学性质为什么具有相似性？
4．碱金属单质的化学性质为什么具有递变性？
1．相似性(R表示碱金属元素)
原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属与水反应的通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。
2．递变性
随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。
(1)
(2)与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，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的反应越来越剧烈，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逐渐增强，CsOH的碱性最强。
1．镁、锂在元素周期表中具有特殊的“对角线”位置关系，它们性质相似，例如它们的单质在过量氧气中燃烧均只生成正常氧化物。以下对锂的性质叙述正确的是 (　　)
A．Li2SO4难溶于水
B．LiOH是易溶于水，受热不分解的强碱
C．Li不能从水中置换出H2
D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2
2．某同学为验证同主族元素性质的递变规律，准备了如下药品：
①溴水　②碘　③氯化钠溶液　④氢氧化钠溶液　⑤硝酸　⑥水　⑦钠　⑧镁条　⑨铝条　⑩钾
(1)准备选用的药品是________(填序号)。
(2)所做的实验是______________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(用化学方程式表示)，
判断依据：___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
卤素性质的相似性与递变性
1826年，法国的一位青年波拉德，他在很起劲地研究海藻。当时人们已经知道海藻中含有很多碘，波拉德便在研究怎样从海藻中提取碘。他把海藻烧成灰，用热水浸取，再往里通进氯气，这时，就得到紫黑色的固体——碘的晶体。然而，奇怪的是，在提取后的母液底部，总沉着一层深褐色的液体，这液体具有刺鼻的臭味。这件事引起了波拉德的注意，他立即着手详细地进行研究，最后终于证明，这深褐色的液体，是一种人们还未发现的新元素。波拉德把它命名为“滥”，按照希腊文的原意，就是“盐水”的意思。波拉德把自己的发现通知了巴黎科学院。科学院把这新元素改称为“溴”，按照希腊文的原意，就是“臭”的意思。
1．写出波拉德获得溴、碘单质的离子方程式。
2．比较Cl－、Br－、I－还原性的强弱，并从原子结构的角度解释原因。
1．相似性(X表示卤素元素)
卤素原子都容易得到一个电子使其最外层达到8个电子的稳定结构，它们的单质都是活泼的非金属单质，都具有较强的氧化性。
(1)与H2反应：X2＋H22HX。
(2)与活泼金属(如Na)反应：2Na＋X22NaX。
(3)与H2O反应
①X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I)；
②2F2＋2H2O===4HF＋O2。
(4)与NaOH溶液反应
X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。
2．递变性(X表示卤素元素)
随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
(1)
(2)与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，即：
稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI。
(3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)，而I2只能生成低价卤化物(如FeI2)。
1．卤素是活泼的非金属元素，下列关于卤素的说法正确的是(　　)
A．卤素单质的最外层电子数都是7
B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小
C．从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱
D．卤素单质与H2化合由易到难的顺序为I2、Br2、Cl2、F2
2．类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论正确的是(　　)
A．由反应“Cl2＋H2O===HCl＋HClO”可推出反应“F2＋H2O===HF＋HFO”也能发生
B．HCl的水溶液酸性很强，推出HF的水溶液酸性也很强
C．由反应“2Fe＋3Cl2===2FeCl3”可推出反应“2Fe＋3I2===2FeI3”也能发生
D．Na、K在周期表中属于同一主族，化学性质相似，Na常温下与水剧烈反应，故K常温下也能与水剧烈反应
1．下列关于元素周期表的描述正确的是(　　)
A．有7个周期，18个族
B．ⅠA族元素也称为碱金属元素
C．元素种类最多的族为ⅢB族
D．元素周期表中每个周期均从金属元素开始，以非金属元素结束
2．下列有关碱金属元素的叙述正确的是(　　 )
A．碱金属单质均为银白色，密度均小于水
B．碱金属单质从Li到Cs，熔点依次升高
C．氢氧化铯碱性强于氢氧化钠
D．碱金属元素形成的阳离子，从Li＋到Cs＋氧化性依次增强
3．下列说法中，不符合ⅦA族元素性质特征的是(　　)
A．从上到下，元素的非金属性增强
B．易形成－1价离子
C．从上到下，最高价氧化物的水化物酸性减弱
D．从上到下，氢化物的还原性依次增强
4．A、B、C为短周期元素，在周期表中的相对位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。B原子的质子数和中子数相等。
A C
B
(1)依次写出A、B、C三种元素的符号：________、____________、________。
(2)B元素在周期表中的位置为_________________________________________。
(3)C元素的原子结构示意图为_________________________________________。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)基础课时24　元素周期表　元素周期表的应用
学习 任务 1．了解元素周期表的编排规则和结构，理解原子结构与位置的关系，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 2．掌握碱金属、卤族元素性质相似性及递变性的原因，理解结构与性质的关系，培养证据推理与模型认知的学科核心素养。
一、元素周期表
1．元素周期表的出现与演变
2．周期表结构
(1)元素周期表的编排原则
按原子序数递增的顺序从左到右排列。
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行。
将最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成列。
(2)周期
具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一个横行叫周期。
周期
(3)族
族是指周期表的列。周期表有18列，第8、9、10三列合为一族，其余每列各为一族，共16个族。
3．碱金属的性质
(1)物理性质
元素 Li、Na、K、Rb、Cs(原子序数增大)
相同点 除铯外，其余都呈银白色，硬度小，延展性好，密度比较小，熔点也比较低，导电、导热性强
(2)碱金属与水反应的现象
碱金属 Li Na K Rb Cs
与水反 应的现象　　 反应较为缓和，锂浮在水面，并以稳定、适中的速度释放出气体 反应迅速，钠熔化成小球 反应迅速，伴有燃烧，轻微爆炸 剧烈反应，发生爆炸 剧烈反应，发生剧烈爆炸
结论：从上表可知，ⅠA族元素金属性强弱随着原子序数的递增而增强。
4．卤族元素
(1)卤素单质及其化合物在生活中的用途：牙膏中添加氟化钠可降低患蛀牙的概率，具有强氧化性的氯气可用于自来水和泳池杀菌消毒，碘酒在医疗中用于伤口的消毒等。
(2)卤素单质之间的置换反应
实验操作 实验现象 化学方程式
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈橙红色 Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色 Cl2＋2KI===2KCl＋I2
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色 Br2＋2KI===2KBr＋I2
结论 Cl2→Br2→I2氧化性逐渐减弱，相应卤素离子还原性逐渐增强
微点拨：因为F2能与H2O发生反应(2F2＋2H2O===4HF＋O2)，所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。
5．同周期、同主族元素性质的变化规律
项目 同周期 (从左到右) 同主族 (从上到下)
最外层电子数 由1逐渐增大到8(第一周期除外) 相同
主要化合价 正价由＋1→＋7 负价由－4→－1 最高正价相同(O、F无最高正价)
原子半径 逐渐减小(稀有气体除外) 逐渐增大
得失电子的 难易程度 失电子由易到难，得电子由难到易 得电子由易到难，失电子由难到易
最高价氧化物 对应水化物的酸碱性　　　 碱性减弱，酸性增强 碱性增强，酸性减弱
非金属气态氢化物生成的难易程度和氢化物的稳定性 生成由难到易，稳定性由弱到强 生成由易到难，稳定性由强到弱
金属性与非金属性 金属性减弱，非金属性增强 金属性增强，非金属性减弱
6．金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律
请填写出图中序号所示内容。
①增强　②增强　③增强　④增强　⑤Al　⑥Si　⑦金属　⑧非金属
　(1)同周期ⅡA族、ⅢA族原子序数相差多少？
(2)金属性最强、非金属性最强的元素分别在周期表什么位置？
[提示]　(1)第二、第三周期相差1，第四、第五周期相差11，第六、第七周期相差25。
(2)金属性最强的元素在周期表的左下角，除放射性元素外，Cs的金属性最强，CsOH碱性最强；非金属性最强的元素在周期表右上角，为F元素。
二、元素周期表的应用
1．寻找新材料
2．预测元素的性质
(1)比较不同周期、不同主族元素的性质，如金属性：Mg>Al、Ca>Mg，则由碱性：、Ca(OH)2>Mg(OH)2，得碱性：。
(2)推测陌生元素的某些性质
例如，已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。
根据卤族元素的性质递变规律，可推知砹(At2)应为黑色固体，与氢难化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。
　(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)周期表右上角的元素一定有很强的非金属性。 (　　)
(2)由Al可与强酸、强碱反应可以推知ⅢA族所有元素的单质都可以和强酸、强碱反应。 (　　)
[答案]　(1)×　(2)×
碱金属性质相似性和递变性
1817年，瑞典的化学家阿尔费德森(Arfvedson．J．A．1792－1841)在分析一种矿物时发现，得出的已知成分只有96%，那么其余的4%到哪儿去了呢？他经过反复试验，确信一定是矿物中含有一种至今还不知道的元素。因这种元素是在矿物(名叫透理长石)中发现的，他就取名为“锂”(希腊文“岩石”之意)。不久，阿尔费德森又在其他矿物中发现了这种元素。另一位著名的瑞典化学家贝采里乌斯也在卡尔斯温泉和捷克的马里安温泉的矿泉水中发现了锂。1855年，德国化学家本生(Bunsen．R．W．1811－1899)和英国化学家马提森(Matthiessen．A．1831－1870)用熔融的氯化锂电解出纯锂。
1．在周期表中，锂元素在什么位置？
[提示]　锂位于第二周期ⅠA族。
2．锂单质有什么化学性质？与同主族的钠的性质类似吗？
[提示]　锂单质能与氧气、水、酸等反应，与钠性质类似。
3．碱金属单质的化学性质为什么具有相似性？
[提示]　结构决定性质，碱金属元素的原子结构相似，最外层均有一个电子，均易失电子，化学性质活泼，故碱金属单质具有较强的还原性，能与氧气等非金属单质及水、酸反应。
4．碱金属单质的化学性质为什么具有递变性？
[提示]　碱金属原子结构存在递变性。从Li到Cs，随核电荷数的增加，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，元素金属性逐渐增强；故单质的还原性逐渐增强，离子的氧化性逐渐减弱。
1．相似性(R表示碱金属元素)
原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属与水反应的通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。
2．递变性
随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。
(1)
(2)与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，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的反应越来越剧烈，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逐渐增强，CsOH的碱性最强。
1．镁、锂在元素周期表中具有特殊的“对角线”位置关系，它们性质相似，例如它们的单质在过量氧气中燃烧均只生成正常氧化物。以下对锂的性质叙述正确的是 (　　)
A．Li2SO4难溶于水
B．LiOH是易溶于水，受热不分解的强碱
C．Li不能从水中置换出H2
D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2
D　[根据处于“对角线”位置关系的元素，它们的性质相似。MgSO4易溶于水，因此Li2SO4也易溶于水，A错误；是难溶于水、受热易分解的中强碱，所以LiOH也是难溶于水、受热易分解的中强碱，B错误；Mg能与水反应置换出H2，所以Li同样也能与水反应置换出H2，C错误；MgCO3受热易分解生成MgO和CO2，因此Li2CO3受热也易分解，生成Li2O和CO2，D正确。]
2．某同学为验证同主族元素性质的递变规律，准备了如下药品：
①溴水　②碘　③氯化钠溶液　④氢氧化钠溶液　⑤硝酸　⑥水　⑦钠　⑧镁条　⑨铝条　⑩钾
(1)准备选用的药品是________(填序号)。
(2)所做的实验是______________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(用化学方程式表示)，
判断依据：___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　结合所给试剂可知，探究同主族元素性质的递变规律时，可利用钾、钠与水反应的现象不同进行判断。钠、钾与水反应的共同点：①浮在水面上，②四处游动，③熔化为一个闪亮的小球，④反应后的溶液加酚酞溶液变红；不同点：钾与水反应比钠与水反应更剧烈，反应可产生火焰，并发出轻微的爆炸声，说明钾比钠活泼，因此可选用试剂⑥⑦⑩进行实验。
[答案]　(1)⑥⑦⑩
(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2K＋2H2O===2KOH＋H2↑　钾与水反应比钠与水反应剧烈，推断钾比钠活泼
卤素性质的相似性与递变性
1826年，法国的一位青年波拉德，他在很起劲地研究海藻。当时人们已经知道海藻中含有很多碘，波拉德便在研究怎样从海藻中提取碘。他把海藻烧成灰，用热水浸取，再往里通进氯气，这时，就得到紫黑色的固体——碘的晶体。然而，奇怪的是，在提取后的母液底部，总沉着一层深褐色的液体，这液体具有刺鼻的臭味。这件事引起了波拉德的注意，他立即着手详细地进行研究，最后终于证明，这深褐色的液体，是一种人们还未发现的新元素。波拉德把它命名为“滥”，按照希腊文的原意，就是“盐水”的意思。波拉德把自己的发现通知了巴黎科学院。科学院把这新元素改称为“溴”，按照希腊文的原意，就是“臭”的意思。
1．写出波拉德获得溴、碘单质的离子方程式。
[提示]　Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－、Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
2．比较Cl－、Br－、I－还原性的强弱，并从原子结构的角度解释原因。
[提示]　Cl－、Br－、I－的还原性：Cl－＜Br－＜I－。按Cl－、Br－、I－顺序，离子的电子层数逐渐增多，离子半径逐渐增大，原子核对最外层电子吸引力的逐渐减小，失去电子的能力逐渐增强，故Cl－、Br－、I－还原性的逐渐增强。
1．相似性(X表示卤素元素)
卤素原子都容易得到一个电子使其最外层达到8个电子的稳定结构，它们的单质都是活泼的非金属单质，都具有较强的氧化性。
(1)与H2反应：X2＋H22HX。
(2)与活泼金属(如Na)反应：2Na＋X22NaX。
(3)与H2O反应
①X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I)；
②2F2＋2H2O===4HF＋O2。
(4)与NaOH溶液反应
X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。
2．递变性(X表示卤素元素)
随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
(1)
(2)与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，即：
稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI。
(3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)，而I2只能生成低价卤化物(如FeI2)。
1．卤素是活泼的非金属元素，下列关于卤素的说法正确的是(　　)
A．卤素单质的最外层电子数都是7
B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小
C．从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱
D．卤素单质与H2化合由易到难的顺序为I2、Br2、Cl2、F2
C　[卤素原子的最外层有7个电子，A错误；从F到I，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次增大，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，B错误、C正确；卤素单质与H2化合由易到难的顺序为F2、Cl2、Br2、I2，D错误。]
2．类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论正确的是(　　)
A．由反应“Cl2＋H2O===HCl＋HClO”可推出反应“F2＋H2O===HF＋HFO”也能发生
B．HCl的水溶液酸性很强，推出HF的水溶液酸性也很强
C．由反应“2Fe＋3Cl2===2FeCl3”可推出反应“2Fe＋3I2===2FeI3”也能发生
D．Na、K在周期表中属于同一主族，化学性质相似，Na常温下与水剧烈反应，故K常温下也能与水剧烈反应
D　[F2与H2O反应生成HF和O2：2F2＋2H2O===4HF＋O2，A错误；HF是弱酸，B错误；Fe与I2反应生成FeI2，C错误；同一主族从上到下，主族元素的金属性逐渐增强，故K常温下与水反应比Na常温下与水反应更剧烈，D正确。]
1．下列关于元素周期表的描述正确的是(　　)
A．有7个周期，18个族
B．ⅠA族元素也称为碱金属元素
C．元素种类最多的族为ⅢB族
D．元素周期表中每个周期均从金属元素开始，以非金属元素结束
C　[元素周期表有7个周期、16个族，A项错误；ⅠA族包含碱金属元素与氢元素，B项错误；元素周期表中ⅢB族含有镧系元素和锕系元素，则ⅢB族元素的种类最多，C项正确；第一周期元素，由氢元素开始，到氦元素结束，均为非金属元素，D项错误。]
2．下列有关碱金属元素的叙述正确的是(　　 )
A．碱金属单质均为银白色，密度均小于水
B．碱金属单质从Li到Cs，熔点依次升高
C．氢氧化铯碱性强于氢氧化钠
D．碱金属元素形成的阳离子，从Li＋到Cs＋氧化性依次增强
C　[碱金属单质中除了Rb、Cs，其他的密度均小于水，Cs略带金属光泽，其他的都是银白色的，A错误；碱金属单质从Li到Cs，熔点依次降低，还原性依次增强，形成的阳离子的氧化性依次降低，对应的氢氧化物碱性依次增强，C正确，B、D错误。]
3．下列说法中，不符合ⅦA族元素性质特征的是(　　)
A．从上到下，元素的非金属性增强
B．易形成－1价离子
C．从上到下，最高价氧化物的水化物酸性减弱
D．从上到下，氢化物的还原性依次增强
A　[同一主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，对应元素的最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，氢化物的还原性依次增强，A项错误，C、D项正确；ⅦA族元素最外层有7个电子，易得到1个电子形成－1价离子，B项正确。]
4．A、B、C为短周期元素，在周期表中的相对位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。B原子的质子数和中子数相等。
A C
B
(1)依次写出A、B、C三种元素的符号：________、____________、________。
(2)B元素在周期表中的位置为_________________________________________。
(3)C元素的原子结构示意图为_________________________________________。
[解析]　由题给三种短周期元素在周期表中的相对位置关系，假设A元素原子核外电子数是x，则相应元素原子质子数或核外电子数的关系为
A x (x＋1) C (x＋2)
B (x＋9)
。已知A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数，即x＋(x＋2)＝x＋9，解得x＝7，则A为氮元素，B为硫元素，C为氟元素。(1)A、B、C三种元素的符号分别是N、S、F。(2)B(硫)元素位于第三周期ⅥA族。(3)C(F)元素的原子结构示意图是
[答案]　(1)N　S　F　(2)第三周期ⅥA族
(3)
基础课时固基练(24)　元素周期表　元素周期表的应用
(选择题每小题3分，本试卷共50分)
1．已知某元素原子的结构示意图为，下列说法正确的是(　　)
A．该元素位于第三周期ⅡA族
B．该元素位于第二周期Ⅷ族
C．该元素位于第二周期ⅡA族
D．该元素位于第四周期ⅡB族
A　[由该元素原子的结构示意图可知原子序数为12，其原子序数比Ne元素大2，则位于Ne元素所在周期的下一周期的 ⅡA 族，即位于第三周期ⅡA族，A正确。]
2．下列对元素周期表的描述不正确的是(　　)
A．长周期只包括含镧系和锕系的后两周期
B．短周期只包括元素周期表中前三周期
C．过渡元素全部为金属元素
D．第一周期到第六周期中，周期数越大，所含金属元素种类越多
A　[长周期包括第四、五、六、七周期，A项错误；短周期只包括前三周期，B项正确；过渡元素全部为金属元素，C项正确；由元素周期表的结构可知，第一到第六周期中，周期数越大，所含非金属元素种类越少，金属元素种类越多，D项正确。]
3．下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述，不正确的是(　　)
A．碱金属元素的原子在化学反应中容易失去电子
B．用小刀切开钠或钾，表面的金属迅速被氧化
C．碱金属单质投入水中，都会熔成小球，浮在水面上迅速游动
D．碱金属单质都能与H2化合
C　[碱金属元素原子在化学反应中都很容易失去电子，其单质在空气中被迅速氧化，也能与H2化合(如2Na＋H22NaH)。锂的熔点较高，与水反应时并不会熔化，铷、铯的还原性太强，遇水即发生爆炸，所以C项不正确。]
4．已知常温下KClO3与浓盐酸反应放出氯气，现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴加过不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(　　)
选项 ① ② ③ ④
A 黄绿色 橙色 蓝色 白色
B 无色 橙色 紫色 白色
C 黄绿色 橙色 蓝色 无色
D 黄绿色 无色 紫色 白色
A　[在锥形瓶中，KClO3与浓盐酸反应产生Cl2，所以①处为黄绿色；Cl2在②处与Br－反应生成Br2，所以②处为橙色；Cl2(可能还有挥发的Br2)在③处与I－反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，所以③处为蓝色；Cl2(可能还有挥发的Br2)最后全部被NaOH溶液吸收，所以④处是白色棉球的本色(生成的NaCl、NaClO等均为无色)。]
5．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(　　)
A．ⅢA族　　　　 B．ⅠA族
C．镧系 D．ⅢB族
B　[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。]
6．下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字为原子序数)，其中正确的是(　　)
A　 　　　B　　　 C　 　　　D
D　[2号元素应位于元素周期表最右侧，3号元素不能位于其右侧，A项错误；在元素周期表中，10号元素右侧不存在元素，B项错误；11号元素应位于元素周期表最左侧，C项错误。]
7．如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是(　　 )
A．还原性
B．与水反应的剧烈程度
C．熔点
D．原子半径
C　[由题图可知，随碱金属的核电荷数的增大，碱金属的金属性呈增大的趋势，碱金属的还原性增强，碱金属与水反应的剧烈程度增大，随核电荷数的增大，其原子半径增大，A、B、D项正确；随核电荷数的增大，碱金属单质的熔点逐渐减小，C项与图像不符，故选C项。]
8．根据元素周期律，由下列事实进行推测，其中推测不合理的是(　　)
选项 事实 推测
A Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快 Ba(该元素位于第六周期ⅡA族)与冷水反应会更快
B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族的元素都是半导体材料
C HCl在1 000 ℃时分解，HI在300 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应
B　[Mg、Ca和Ba同主族，根据同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则Ba与冷水反应会更快，A选项正确；Si和Ge都是常用的半导体材料，但同主族的C和Pb不具备此特点，B选项错误；Cl、Br和I同主族，根据同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，C选项正确；Si、P和S同周期，根据同周期主族元素从左到右非金属单质与氢气反应的条件要求逐渐降低可知，D选项正确。]
9．锗(Ge)是第四周期 ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线处，下列叙述正确的是(　　)
A．锗是一种金属性很强的元素
B．锗的单质具有半导体的性能
C．锗化氢(GeH4)稳定性很强
D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
B　[依据同主族元素性质的递变规律，气态氢化物的稳定性：CH4>SiH4>GeH4，酸性： H2CO3>H2SiO3＞H4GeO4；锗元素处于元素周期表中金属区、非金属区交界线处，故其单质具有半导体的性能。]
10．(8分)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等。
Q R
T W
请回答下列问题：
(1)W在周期表中的位置是______________________，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)，Q的最高价氧化物的化学式为____________________，R的简单氢化物分子中的电子数为________。(4分)
(2)元素原子的得电子能力：Q________W(填“强于”或“弱于”)。(1分)
(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为______________________________________________________。(2分)
(4)Q的同主族元素的单质中，是半导体材料的有________(填名称)。(1分)
[解析]　因为四种元素都是短周期元素，根据周期表的结构，T所处的周期序数与主族序数相等，可推断出T为Al元素，从而可推断出Q为C元素，R为N元素，W为S元素。
[答案]　(1)第三周期ⅥA族　Al>C>N　CO2　10
(2)弱于
(3)2H2O22H2O＋O2↑
(4)硅、锗
11．四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中X原子的最外层电子数等于其电子层数。下列说法中不正确的是(　　)
Z W
X Y
A．X的离子半径在同周期元素的离子半径中最小
B．原子半径：X>Z>W
C．最简单气态氢化物的热稳定性：W>Y
D．Y的最高价氧化物可以和W的最简单氢化物反应
D　[由题意可推知X、Y、Z、W依次是铝、硅、氮、氧元素。Al3+的半径是第三周期元素的离子半径中最小的，A项正确；原子半径：Al>N>O，B项正确；最简单气态氢化物的热稳定性：H2O>SiH4，C项正确；SiO2不与H2O反应，D项错误。]
12．(12分)(素养题)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某实验小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ．……
(1)A中产生黄绿色气体，反应的化学方程式是___________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_____________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象______________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(5)过程Ⅲ的实验目的是________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下______________________，得电子能力逐渐减弱。(2分)
[解析]　(1)浓盐酸与KMnO4在常温下反应生成Cl2、MnCl2、KCl和H2O。
(2)Cl2可将碘从其盐溶液中置换出来，淀粉遇碘变蓝。
(3)氯气的氧化性强于溴，可将溴从其盐溶液中置换出来。
(4)由于C中有单质溴生成，所以要验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是先打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色。
(5)由于氯气也能氧化碘化钾，干扰单质溴和碘化钾的反应，所以过程Ⅲ的实验目的是确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
(6)同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
[答案]　(1)16HCl(浓)＋2KMnO4===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
(2)湿润的淀粉-KI试纸变蓝
(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(4)先打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层变为紫红色
(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换KI溶液中碘实验的干扰
(6)原子半径逐渐增大
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