1、第三章 元素和元素周期表第一节 元素的排列阅读指南1元素周期表是如何发展起来的？为每个元素制作包括熔点、密度和颜色，以及原子量和成键能力的卡片将元素按照原子量递增顺序排列，元素呈现出了某种 规律性按照成键能力将元素分组最早的元素周期表出现按原子序数重新排序（现在的元素周期表）2元素周期表给了我们什么信息？周期表中的每个方格内都含有某种元素的相关信息，这些信息一般包括该 元素的原子序数、元素符号、元素名称以及相对原子 质量。元素周期表是由族和周期组成的，整个周期表共有 18 个族和 7 个周期。元素的性质可以通过其在周期表中所处的位置进行预测。3元素的价电子与元素在周期表中的位置存在什么样的关系
2、？同一周期中的元素，它们 的原子的价电子数从左至右是逐渐增加的。同族元素的原子具有相同的价电子数和相同的价电子排列。技能训练4分类：铜暴露在空气中会慢慢失去光 泽， 变得暗淡。失去光泽而变色的过程属于物理 变化还是化学变化？在潮湿的含氧环境中，铜 被腐蚀的主要反应就是生成碱式碳酸铜，反应过程中 还有氧气参与了，2Cu O2 H2O CO2 Cu(OH)2*CuCO3 一般来说铜器如果暴露在潮湿空气中，都会生成铜绿而逐渐被腐蚀。 该过 程有新的物质生成，属于化学变化。5应用概念：氦、铍、氖的原子核内都含有质子和中子，但它们却属于完全不同的元素。为什么说它们属于不同的元素？属于同一元素的所有原子，
3、它们所含的质子数是完全相同的。元素原子核内的质子数定义为元素的原子序数，是识别该元素特有的性 质。氦有 2 个，铍有 4 个，氖有 10 个，因而它们属于不同的元素。6推论：在镍-镉电池中，可以找到什么金属？镍和镉7对比：元素 A 与元素 B 是同族元素，它们与元素 C 属于同周期元素，上述三种元素中，哪两个元素可能具有相似的性质？说明原因。元素 A 和 B 是同族元素，同族元素具有 类似的特性。想一想8周期的含义是什么？指具有相同的电子层数并按照原子序数递增的顺序排列的一系列元素。周期表中共有七个横行，也就是七个周期。第一、二、三周期称短周期；第四、五、六周期称长周期；第七周期尚未填 满，称
4、不完全周期。一般每周期以活泼金属元素开始，逐步过渡到活泼非金属元素，最后以稀有气体元素结尾。9周期表中的“ 列”称为什么？。族，在元素周期表中，同族的元素具有相同的价电子数和相同的价电子排列。我的困惑和疑问第二节 金属元素阅读指南1金属有哪些性质？金属的物理性质：硬度、光泽、延展性，大多数金属都是热和电的良好导体。金属的化学活性也不尽相同。2你如何区分日常用的各类金属制品？过渡金属比较稳定，与空气和水反 应缓慢或者根本不能反应，所以这些金属常用来制作日常生活中的器皿。还可将两种或两种以上的而金属相互混合，生成的合金，则具有组成该合金的各金属的优良性质，如青铜（铜锡混合）、黄铜（铜锌混合），不锈
5、钢（铁、碳、铬、钒等混合）等。技能训练3分类：青铜是铜锡合金，合金是单质、化合物还是混合物？合金是混合物，因为铜锡 混合前后没有发生任何化学变化。4图解：静脉注射液中含有生命 细胞所需的元素如钾和钠。钙是构成悬崖峭壁的石灰岩的重要成分。金属钾、钠和钙属于哪一族？钾和钠属于碱金属；钙属于碱土金属。5比较周期表右边和左边的金属元素的化学活性。在周期表中，金属的化学活性从左至右逐渐减小。6预测：第 118 号元素至今还 未发现或合成。如果存在这种元素，那么，它在周期表中应处于什么位置？你估计它属于金属，非金属，还是准金属（半导体）？该元素会有什么性质？说明理由。提示：从第112 号元素开始排列。11
6、8 号元素，应位于第 7 周期，第 18 列，惰性元素应该属于准金属（半导体），其化学性 质很不活泼，几乎不能和任何元素发生化学反 应。想一想7活泼金属有哪些特性？金属活泼性即该金属在化学反应中的活泼程度，与氧气反应的能力，与水反应的能力等。活泼金属在自然界中往往以化合物的形式存在。8周期表中哪几族的元素属于过渡金属元素？周期表中第 312 族中的元素称为过渡金属，如铁、铜、镍、银和金等，坚硬有光泽，有良好的 导电性，化学性质稳定，与空气和水反应缓慢或者根本不反应。9如果你在元素周期表中任意选择两个元素， 该元素最有可能是金属元素还是非金属元素或准金属元素（半导体元素）？为什么？金属元素，因为
7、周期表中的大部分元素 为金属元素。我的困惑和疑问第三节 非金属元素和准金属（半导体）元素阅读指南1在元素周期表中，非金属元素和准金属元素（半导体元素）处于什么位置？周期表中共有 17 种非金属元素，它 们处于周期表中锯齿形曲线的右侧。在周期表中，处于金属元素和非金属元素之间的有 7 种准金属元素（半导体元素）。2非金属元素和准金属元素各有哪些性质？非金属元素没有金属元素的特性。非金属元素没有光泽，脆而易碎，导电、导热性较差。非金属元素能够与金属元素或其它非金属元素发生化学反应。准金属元素既有金属的特性又有非金属的特性。技能训练3对比：如果捶打到某种金属，如铜和金，那会发生什么？比较坚硬，不容易
8、破碎，但是有很好的延展性，可以做成丝线。4应用概念：碳原子质量和氮原子 质量哪个更大？为什么？原子量（原子质量）是指某元素原子的平均质量。 碳原子 质量为 12，氮原子 质量为 14，氮比碳大。参考：相对原子质量相对原子质量是原子的相对质量，即以一种碳原子（原子核内有 6 个质子和 6 个中子的一种碳原子，这种碳原子可简单地用 12C 表示）质量的十二分之一作为标准，其他原子的 实际质量跟它相比较，所得的数值，就是该种原子的相 对原子质量。可 见，相对原子质量是个比值。相对 原子质量与原子质量的关系是：相对原子质量原子质量/（C12 的质量*1/12）。通过科学实验测得，作 为相对原子质量标准
9、的那种碳原子 12C 的质量是 1.992710-26kg，它的 l/12 为 l.660610-27kg，所以：相对原子质量原子质量/（1.660610-27），根据这一关系式，可计算出任何一种元素的相对原子质量。用相 对原子质量（即原子的相对质量）比用原子质量（即原子的实际质量或绝对质量）来描述原子的性质要方便得多。相对原子质量可以认为是原子内中子数和质子数之和，目前发现的质量最大的原子 质子数不超过117 个。5图解：在周期表中，硫元素的上方是哪个元素？氧元素，同属于第 16 族。6因果关系：氖元素为什么性 质非常稳定？氖元素属于第 18 族，惰性气体，其原子既不能获得电子，也不能失去或
10、共享 电子，其化学性 质非常稳定，几乎不发生化学反应 。7图解：在周期表中找到碘、氙、硒这三种元素，并根据它们在周期表中的位置预测它们所具有的性质。碘位于第 17 族卤族元素，原子具有 7 个价电子，进行化学反应时，一般获得或共享 1 个电子，化学性质活泼。氙位于第 18 族，惰性气体。其原子既不能获得电子，也不能失去或共享电子，其化学性 质非常稳定，几乎不发生化学反应。硒位于第 16 族，氧族元素，其原子含有两个价电子，在发生化学反应时，一般能获得或者分享 2个电子，化学性质比较活泼。想一想8卤族包括哪几种元素？氟、氯、溴、碘、砹9惰性气体与其他同种元素所组成的气体有哪些不同？惰性气体一般不
11、与其他元素发生化学反应而形成化合物。10叙述准金属元素的某种重要用途。准金属元素，既有金属的特性，也有非金属的特性，其最有用的性质是他们 可变的导电性。 该类元素的导电性可随温度、光照以及所含少量杂质等因素的变化而改变，称半导体元素。半导体在一定条件下能像金属那样导电，在另一种情况下又能像非金属那样不能导电。我的困惑和疑问第四节 化学元素的起源阅读指南1在恒星上，新元素是怎样形成的？恒星内部不断发生核聚变反应，产生不同元素的原子核。2能量的改变将对物质产生怎 样的影响？物质变化和能量转换之间存在怎样的关系？能量可以让原子核结合在一起， 产生新的元素，核聚变过程中，能让较小的原子核相互 结合成较
12、大的原子核，从而形成原子质量更大的元素。两个氢原子核聚合，释放出巨大的能量，这些能量以促使更多的核聚变。似一个连锁反 应。技能训练3预测：在 50 亿年以后，如果太阳内部的氢全部耗尽，那时将会发生什么？太阳所具有的能量，是太阳内部两个氢原子核聚合后释放出的能量，氢是提供太阳能量的燃料，如果 50 亿年后被耗尽，太阳将不会 发光，也根本不会再有新的元素生成。4图解：氦原子核经过一系列的核聚 变反应形成比氦原子核更大的原子核：氦原子核铍原子核碳原子核氧原子核，试分析在上述核聚 变中，正在形成的是哪些元素？正在形成的有氦、铍、碳、氧等原子核。5推论：在地球的自然界中，并不存在物 质的等离子状态，这是
13、为什么？因为太阳温度高达 1500 万，在太阳内部 这样高温高压下，氢以等离子状 态存在，在地球上，氢以气体形式存在，原子核因 为带正电而互相排斥。想一想6什么是“核聚 变”，核聚变是如何 产生新元素的？当相互碰撞的原子核具有足够能量时，它 们能够结合在一起，该过程称核聚 变。核聚 变过程中，原子核相互结合形成更大的原子核，从而形成质量更大的元素。7将太阳上所发生的核聚变反 应与更大恒星和超新星上所发生的反应进行比较，它 们有什么相似和不同之处？相似之处，都是在高温情况下，发生核聚变，产生新的元素。但是超新星温度更高，为核聚变提供充足的能量，从而产生更重的元素，而在太阳上，由于没有足够的能量，
14、不可能生成比氧元素更重的其他元素。我的困惑和疑问本章复习题选择题：1在目前使用的周期表中，元素的排列是根据_：A相对原子质量 B原子序数 C它们 与氧结合的能力 D它们的原子核内中子的数量2元素周期表中的横排称为_ 。A周期 B族 C组 D惰性气体3下列各组中，化学活性最大的是_：A碱金属 B碱土金属 C过渡金属 D惰性气体4与金属不同，许多非金属是_：A良好的导电和导热体 B有良好的延展性 C在室温下 为气体 D有光泽5在太阳内部，产生氦核的是_的核聚变反应。A氧原子核 B氖原子核 C碳原子核 D氢原子核判断题（如果该陈述是对的，就写 “T”；如果是错的，就修改划线部分。 ）6人们认为，是门
15、捷列夫首先发明了元素周期表。7卤素属于金属元素。非金属8碱金属包括铁、铜、银和金。过渡金属9惰性气体通常以化合物的形式存在。单质10在恒星内部，由于高温的作用，电子脱离了原子核的吸引，从而形成了称为 气体的高度聚集的物质。等离子简述题（完成在学案的背面）11为什么门捷列夫在他发明的元素周期表中会留下三个空位？他是如何解释这三个空缺的？当时已知的元素不适合放在这。他 预测这些空位中存在当时还未被发现的新元素。12为什么周期表中的同族元素具有相似的性 质？同族元素的价电子数相同，因此它 们失去（得到）或共享电子的能力相近，它 们具有相似的性质。13列出五种不同的金属，举例说明每一种金属的用途。铬，
16、常被镀在物体的表面，以保护和美化物体。镁，做照相机中的闪光灯，一旦点燃能放出强烈的光芒。钙，人体骨骼和牙齿的基本成分，有助于人体肌肉的正常运动。锡，涂在钢的表面，可避免金属食品罐内的腐蚀。铝，一种轻质金属，用来制造饮料罐和飞机的机身。铅，制造汽车电池。14列出五种不同的非金属，举例说明每一种非金属的用途。包括氢、硼、碳、氮、氧、氟、硅、磷、硫、氯、砷、硒、溴、碲、碘、砹、氦、氖、氩 、氪、氙、 氡。碳，三种自然形式：钻石、炭和石墨。产品从尼龙和汽油、香水和塑料，一直到鞋油、滴滴涕和炸药等，范围广泛种类繁多。氧，是维持生命过程和燃烧过 程中不可缺少的物质。硫，对所有的生物来说，都是一种重要的必不
17、可少的元素，它是多种氨基酸的组成部分，由此是大多数蛋白质的组成部分。它主要被用在肥料中，也广泛地被用在火药、润滑剂 、杀虫剂和抗真菌剂中。磷，存在与人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应。磷还是使心脏有规律地跳动、维持肾脏正常机能和传达神经刺激的重要物质。碘，主要用于制药物、染料、碘酒、 试纸和碘化合物等。碘是人体的必需微量元素之一。15在自然界中，为什么氩元素总是以单质形式存在？氩元素为惰性气体，化学性 质非常不活泼，几乎不发生化学反应，所以常以 单质形式存在。16科技写作：假定你是 D门捷列夫，并首次公布了你所发明的元素周期表，为 此你给某个合作的科学家写
18、信，解释该周期表并说 明它的意义。略形象思维17将有关周期表的问题做一个概念 图，并 给该图设计一个标题。应用题右侧表中所列的是五种元素的性质，用表中所给信息回答下列 1820 题。五种元素的性质元素 外观相对原子质量导电性A 无色透明气体 14.0 无B 无色透明气体 39.9 无C 坚硬的银白色固体 40.0 有D 银色液体 200.6 有E具有光泽，略带蓝色的白色固体207.2 略有18分类：将表中的元素按金属或非金属分 类，并 说明理由。A 和 B 为非金属元素；C、D、E 为金属元素。一般来说金属元素有导电性，而非金属元素没有 导电性。另外，大多数非金属元素的单质为气体。19推论：表
19、中元素 B 和 C 的相对原子质量都接近40，为什么两种不同的元素会有相似的相 对原子质量？相对原子质量是该元素原子的平均质量， 这是由不同质量的原子，其原子核内的中子数不同造成的。因此导致不同元素会有相似的相 对原子质量。20总结：通过元素周期表确认 表中的五种元素。A，氮元素；B，氩元素；C， 钙元素；D，汞元素；E，铅 元素。敏捷思考21图解：某原子含有 74 个质 子、 74 个电子和 108个中子，该原子属于什么元素？该元素为钨元素。元素的原子序数即 为该元素的质子数，查元素周期表 74 号 为钨元素。22对比：分别举出金属、非金属、准金属的两个例子，并对它们进行相互比较。金属是具特
20、有光泽而不透明（对可见光强烈反射的结果），富有展性、延性及 导热性、导电性的这一类物质。金属中延展性最好的是 Au，导电好的依次是 Ag、Cu、Al；非金属元素是元素的一大类，在所有的一百多种化学元素中，非金属占了 22 种。在周期表中，除氢以外，其它非金属元素都排在表的右侧和上侧，属于 p 区。包括氢、硼、碳、氮、氧、氟、硅、磷、硫、氯、砷、硒、溴、碲、碘、砹、氦、 氖、 氩、氪、氙、氡。准金属也叫半金属。通常指硼、硅、锗、硒、碲、钋、砷和锑。它们在元素周期表中处于金属向非金属过渡的位置，物理性质和化学性 质介于金属和非金属之间。单质一般性脆，呈金属光泽。23总结：某位学化学的学生声称，他已分离出一种新的元素，并阐述了该元素具有与氟元素和 氯元素相似的性质，为此他认为，该元素在周期表中的位置应处于氟和氯元素之间。该 学生是否已发现了一种新元素？为什么？没有。依据元素周期表，与氟元素和氯元素化学性质相似，应该属于卤族元素。但是在氟元素和氯元素之间并没有未被发现的元素。24制作模型：画出碳原子核（ 6 个质子和 6 个中子）与氦原子核（2 个质子和 2 个中子）发生核聚变反应的模型图。假定所有的中子和 质子都结合起来形成了某个新的原子核，该新的原子核属于什么元素？ 略
