高一化学元素周期表1

●备课资料1.地球上元素的分布跟它们在元素周期表中的位置关系科学家的多次实验发现如下规律：相对原子质量较小的元素在地壳中含量较多，相对原子质量较大的元素在地壳中含量较少；偶数原子序数的元素较多，奇数原子序数的元素较少。

处于地球表面的元素多数呈现高价，处于岩石深处的元素多数呈现低价；碱金属一般是强烈的亲石元素，主要富集于岩石圈的最上部；熔点、离子半径相近的元素往往共生在一起，同处于一种矿石中。

有的科学家把元素周期表中性质相似的元素分为10个区域，并认为同一区域的元素往往是伴生矿。

这对探矿具有指导作用。

2.门捷列夫门捷列夫，1834年2月7日生于西伯利亚西部的托波尔斯克，是俄罗斯和蒙古人的后裔，是一个大家庭中最小的孩子，从小就聪明伶俐，深受母亲的喜爱。

门捷列夫的父亲是一位中学校长，因患病而不能工作，这样，全家生活的重担就压在了他母亲身上。

他的母亲是一位富有科学精神的顽强而又伟大的女性。

她开了一个玻璃厂，由于经营有方，收益足以维持全家美满的生活。

在门捷列夫的生活中，有一个对其影响很大的人叫巴萨尔金，是门捷列夫的姐夫。

他是“十二月党人”，因反沙皇被流放到西伯利亚。

他很有学问，经常给门捷列夫上课，教他数学、物理学、化学和历史。

门捷列夫从巴萨尔金那里学习了很多知识。

门捷列夫17岁那年，他母亲的玻璃厂被一场大火烧成平地，紧接着父亲去世。

他57岁的母亲带着两个最小的孩子奔波千里，到了莫斯科。

为了培养门捷列夫成才，她四处求人，希望把儿子送进大学读书。

最后，在门捷列夫父亲的好友——中央师范学院院长普列特诺夫的帮助下，门捷列夫进入师范学院物理系学习，并且获得了公费的资格。

在门捷列夫进入大学学习后第三个月，他的母亲因一生的劳苦和千里奔波积劳成疾，离开了人间。

她在尚存一息时说：“唯一的安慰是门捷列夫终于获得了一个受教育的机会。

”她在将去世的弥留之际，曾嘱咐她的孩子说，不要有不现实的妄想，要努力工作，不要说空话，要专心耐心地去探索科学真理。

门捷列夫对慈母的去世，十分悲痛。

他在大学里很少说话，总是苦读到深夜，希望用优异的成绩告慰他母亲的在天之灵。

一直到门捷列夫成名之后，仍念念不忘他慈母的一片深情，他把母亲的临终遗言视为神圣。

门捷列夫师范学院毕业时，因成绩优异，获得了金质奖章。

此后，他又去巴黎学习了三年，还到德国本生那里研究过一段时间。

1861年他返回彼得堡，获博士学位，并先后在工业学院及彼得堡大学担任教授。

1869年3月，门捷列夫向俄国化学会提交一篇论文，题目是《元素特性与原子量的关系》，提出了化学元素周期律，并给出了化学元素周期表。

门捷列夫把当时的化学元素排列成6个周期，他在按原子量大小排列各种元素时，注意到元素系列并不完整，还有许多化学元素应当存在，但当时却没有被发现，于是他在周期表中留下了4个“空位”。

他认为，这些空位应当由新发现的元素去充填。

门捷列夫以大智大勇预言了尚未发现的元素，特别是对镓、钪、锗的预言，十分准确，使后来的发现者感到非常惊奇。

门捷列夫的周期表，比前人的更加完备，更加有实验基础。

门捷列夫在化学上的贡献是巨大的。

他曾著《化学原理》一书，此书使他荣获英国捷米多夫奖金。

这本书写得很奇特，注释比正文要多，这种写作风格对俄国化学著作的影响十分深远。

门捷列夫对历史上的科学巨人十分尊敬，他的房间里挂着哥白尼、伽利略、牛顿、拉瓦锡、笛卡儿、法拉第等人的画像，他总是以这些巨人为楷模。

门捷列夫的晚年比较寂寞。

但对科学的热爱使他一直工作到他人生的最后一天。

1907年1月20日，他平静地告别了人世。

门捷列夫的学生为他举行了葬礼。

送葬的人抬着一个很大的横幅，上面画着元素周期表和门捷列夫的像。

这是葬礼，也是对门捷列夫的评价。

3.周期律的发现和周期表的编排，为后人从事科学研究和工农业生产起着重要的指导作用（1）在非金属区寻找制造农药的元素，如Cl、P、S、N、As等。

（2）在B、Si、As、Te、At阶梯线两旁寻找半导体材料，如Si、Ge、Se等。

（3）在过渡元素区寻找化学反应的催化剂（如Fe、Ni、Cu、Mn、Pt等）及耐高温材料（如W）。

（4）在周期律指导下，自然界中存在的92种元素迅速地被发现、“归位”。

人造元素及同位素一种接一种被制造出来，不完全周期不久可排满。

截至目前为止，在自然界找到了约300种同位素，人工合成了约1200多种元素及同位素。

超重元素（110号以上的元素，有的从92号铀算起）的研究更有诱人的前景，主要是开发新能源。

有人想利用超重元素制造袖珍核武器——暗藏在手提包里的小型核弹。

此外在治疗癌症方面，疗效好，无副作用。

（5）周期系在指导原子核的研究方面有深刻的影响。

门捷列夫曾指出，周期系中具有“最大”相对原子质量的钍和铀的重要性。

放射性的发现证实了这一预见。

这一发现是原子核研究的序幕。

放射性的位移定律也是以周期系为依据。

总之，原子核的种种人工蜕变，都是按元素在周期表中的位置来实现的。

4.张青莲张青莲于1908年7月31日生于江苏常熟的一个小康家庭。

1922年，他考入苏州桃坞中学。

他学习刻苦勤奋，曾获全校中、英文竞赛冠军，高中毕业后考入上海光华大学化学系，1931年考入清华大学研究生院，1934年入柏林大学物理化学系学习，并确立了以当时新发现的重水物理、化学性质为主的研究课题。

在两年博士生学习期间，他共发表了10篇有关重水研究的论文，成为当时世界上首批从事稳定同位素研究的年轻学者之一。

其中一些论文成为同位素化学领域的经典文献，其内容涉及重水、半重水、重氧水的蒸汽压测定，以及不同地区雪水样品中半重水和重水含量的测定。

1936年6月，他以优异成绩获柏林大学哲学博士学位。

回国后，他先后在昆明西南联大及北京大学任教，同时从事化学研究工作。

1983年张青莲教授赴丹麦哥本哈根参加了国际纯粹与应用化学联合会第三十二届工作会议。

在原子量和同位素丰度委员会的讨论会上，他以渊博的知识和精湛的学术见解，赢得与会者的好评，被评为衔称委员，是第一位获得此项荣誉的中国科学家。

嗣后，他出席了在法国里昂和美国波士顿分别召开的两次国际性学术会议，并对原子量质谱法测定产生兴趣，成为他近年来的研究领域。

张青莲教授从1934年起就开始进行重水和稳定同位素的科学研究。

60多年来，他对同位素化合物的各种物理化学性质、同位素分离原理和方法、同位素动力学效应、同位素标准样品的研制、同位素天然丰度的测定和元素的原子量等，进行了深入系统的研究，取得了丰硕的成果，成为我国稳定性同位素学科的奠基人和开拓者。

张青莲教授首次用高富集同位素校准质谱法测定了碳的原子量，被国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的原子量和同位素丰度委员会于1991年评为NBS—19参考物质的13C 标准同位素丰度。

此后，又多次使用高富集同位素校准质谱法，精确地测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗的相对原子质量，得到新值，均经上述委员会采用为国际新标准。

使我国在此科技领域达到了国际先进水平。

5.相对原子质量的测定方法现代测定相对原子质量的方法主要有化学方法和物理方法（质谱法）。

化学方法是先制备该元素的纯卤化物，采用银作二级基准分析卤化物纯度，再向一定量的卤化物样品溶液中加入等量的硝酸银，用重量法测定卤化银的重量，然后通过当量求出相对原子质量。

质谱法是通过测定同位素的相对原子质量，然后根据其在自然界的丰度（即原子百分数）计算得到的。

它所使用的仪器叫质谱仪。

这种方法的最大优点是精度高，现代相对原子质量几乎都是由质谱法测定的。

在质谱仪中，被测样品（气体和固体的蒸汽）中的元素经阴极射线的作用产生带正电荷的离子，正离子先后通过电场和磁场后，发生偏转。

无论正离子速度的大小，只要其电荷与质量之比（e/m，简称荷质比）相同的离子就会收敛在一处，在照相板上留下痕迹；不同e/m 的正离子将收敛在不同位置，从而形成相应的线条。

将这些线条的位置与12C原子质谱上的谱线和相应的质量标度比较可求得这些离子即元素的相对质量。

同时，用电流检示计通过测定离子流的强度求出这些元素的相对丰度，进而便可算出该元素的相对原子质量。

由于用质谱法测定原子量时，必须同时测定同位素丰度，而有些元素同位素的组成因来源不同而有涨落，以导致实际测得这些元素的相对原子质量并非固定不变。

因此，在进行同位素丰度测定时，为了保证精确性，还要用人工合成的核素混合物来校正质谱仪的偏差，以消除质谱仪的质量歧视现象。

6.重水重水的一个分子是由两个重氢原子和一个氧原子组成，其分子式为D2O，相对分子质量是20，重水在自然界中分布较少，在普通水中约含重水0.015%。

由于含量少，制备难，它比黄金还贵重。

重水外观上和普通水相似，是无色、无臭无味的液体。

密度比普通水大，熔点、沸点比普通水高。

由于重水分子量大，运动速度慢，所以在高山上的冰雪中，特别是在南极的冰雪中重水含量微乎其微，水的密度最小，是地球上最轻的水。

重水在尖端科技中有十分重要的用途。

原子能发电站的心脏是原子反应堆，为了控制原子反应堆中核裂变反应的正常进行，需要用重水做中子的减速剂。

电解重水可以得到重氢，重氢是制氢弹的原料，我国已于1967年6月17日成功地爆炸了第一颗氢弹，大长了中国人民的志气。

更重要的是重氢进行核聚变反应时，可放出巨大的能量，而且不会污染环境。

有人计算推测，如果将海水中的重氢都用于热核反应发电，其总能量相当于全部海洋都变成了石油。

重水虽然在尖端技术上是宝贵的资源，但对人却是有害的。

人是不能饮用重水的，微生物、鱼类在纯重水或含重水较多的水中，只要数小时就会死亡。

相反，含重水特别少的轻水，如雪水，却能刺激生物生长。

7.放射性同位素同位素，特别是放射性同位素的发现，在人们生活、生产、高科技领域，发挥着巨大作用。

放射性元素铀发生原子核裂变时放出巨大能量，1 kg铀释放出来的热量相当于2000 t 优质煤燃烧时放出的热量。

海水中铀的贮量在4.5×1010t左右，和平利用原子能，前景多么诱人！放射性同位素碳－14在地底下默默地记载着地质年龄，让地质和考古工作者较准确地知道出土文物的年代，人们把碳－14喻为考古钟与地质钟。

农业上农民利用放射性同位素作为示踪原子、标记农药残留的多少和残留在植物的什么部位；指导合理施肥；运用放射的射线进行辐射育种。

医药上，利用同位素作为与癌症作斗争的武器，诊断肿瘤，控制肿瘤，并作为筛选药物的工具。

此外还在工业部门有更多用途。

●综合能力训练题1.若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2∶3的化合物，则这两种元素的原子序数之差不可能是A.1B.3C.5D.6解析：（1）列举法：1~18号常见元素能形成X2Y3或X3Y2的化合物有：B2O3、B2S3、Al2O3、Al2S3、N2O3、Mg3N2、Mg3O2，可能设想还有Be3N2、Be3P2。