1、第二节 元素周期律和元素周期表第1课时 元素周期律课前预习情景素材 1871年门捷列夫预言：一定存在一种元素，它在元素周期表中紧排在锌的后面，且介于铝和铟之间。他将其称为“类铝”，并预测了它的性质。四年后，法国化学家布瓦博德朗发现了“类铝”镓元素(Ga)，并通过实验证实了门捷列夫对其性质的预测。 门捷列夫预测出了“类铝”的存在及其性质的元素周期表，它是依据什么规律排列成的？这一规律有哪些具体表现？这一规律如何从各种元素的原子结构的角度解释？ 众多元素的性质都有规律可循。本课时的内容正是有关众多元素的性质规律元素周期律。知识预览一、元素周期律1.原子序数（1）原子序数的排列原则：为了方便 ，人们
2、按核电荷数由小到大的顺序给元素编号，这种序号，叫做原子序数。（2）原子序数与元素原子的核电荷数、质子数、核外电子数之间的关系为原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数。2.活动探究元素周期律初探（1）下表所列的是部分元素的有关信息，请补充表中所缺内容。元素符号元素名称核外电子排布电子层数原子最外层电子数原子半径/nm相对原子质量最高化合价和最低化合价（常见）H氢110.0371.008+1He氦124.0030Li锂210.1526.941+1Be铍220.0899.012+2B硼230.08210.81+3C碳240.07712.01+4；-4N氮250.07514.01+5；-3O氧260.
3、07416.00-2F氟270.07119.00-1Ne氖2820.180Na钠310.18622.99+1Mg镁320.16024.31+2Al铝330.14326.98+3Si硅340.11728.09+4；-4P磷350.11030.97+5；-3S硫360.10232.06+6；-2Cl氯370.09935.45+7；-1Ar氩3839.950(2)请对表中的各项内容进行比较、分析，寻找其中的规律。以元素的原子序数为横坐标、原子的最外层电子数为纵坐标，绘出直方图。答案：以元素的原子序数为横坐标、元素的原子半径为纵坐标，绘出折线图。答案：以元素的原子序数为横坐标、元素的常见最高化合价和最
4、低化合价为纵坐标，用不同颜色的笔绘出折线图。答案：（3）随着原子序数的递增，元素性质变化的规律性。原子序数电子层数最外层电子数达到稳定结构时的最外层电子数121122310218811183188结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化原子序数原子半径的变化390.152 nm0.071 nm大小11170.186 nm0.099 nm大小结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化原子序数化合价的变化12+10310正价：+1+5负价：-4-101118正价:+1+7负价:-4-10结论：随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性的变化3.元素周期律（1）通过
5、以上事实，我们可以归纳出一条规律：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化。这个规律叫做元素周期律。（2）元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果，即元素原子核外电子排布的周期性变化决定了元素性质的周期性变化。（3）最外层电子数的周期性变化规律随着原子序数的递增，原子的最外层电子排布从电子数最少（1个）逐渐达到稳定结构（2个或8个），呈现周期性变化。（4）原子半径的周期性变化规律随着原子序数的递增，元素的原子半径从大到小（稀有气体除外），呈现周期性变化。比较粒子半径大小的一般规律：电子层数相同的原子的原子半径，随核电荷数的增加逐渐减小（稀有气体除外）。如r(N
6、a)r(Mg)r(Al)。最外层电子数相同的原子的原子半径，随电子层数（或核电荷数）的增大而增大。如r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)。核外电子排布相同的粒子半径，随核电荷数的增大而减小。如r(Ca2+)r(K+)r(Cl-)r(S2-)。对同一元素而言，价态越高，半径越小。如r(Cl)r(Cl-)，r(Fe3+)r(Fe2+)r(Fe)。(5)元素的主要化合价递变规律 随着原子序数的递增，元素的最高正价从最低+1到最高+7，（H除外，F无正价，通常O也没有正价)，再到稀有气体元素的0价，呈现周期性变化；元素的负化合价从无（金属无负价）到有（非金属有负价），从最低-4到最高-1，再到稀有气体的0价，也呈现周期性变化。4.元素周期律的认识过程（1）门捷列夫和迈尔等科学家发展了早期的元素周期律：元素的性质随相对原子质量的递增呈现明显的周期性变化。（2）莫斯莱指出元素原子的核电荷数是这种元素的特征，使元素周期律有了更科学的基础。（3）量子力学实现了对元素周期律实质的认识。