1、第二节元素周期律课时1元素性质的周期性变化规律发 展 目 标体 系 构 建1.结合有关数据和实验事实认识原子核外电子排布，元素的化合价，原子半径的周期性变化规律，培养学生“证据推理与科学探究”的核心素养。2以第三周期元素为例，认识同周期元素的金属性、非金属性的周期性变化规律，培养学生“实验探究与模型认知”的核心素养。一、元素的原子核外电子排布、原子半径、元素化合价的变化规律1原子结构的变化规律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，元素原子核外的电子排布呈现周期性的变化2.原子半径的变化规律310号元素LiBe
2、BCNOFNe原子半径/pm152898277757471逐渐减小1118号元素NaMgAlSiPSClAr原子半径/pm18616014311711010299变化趋势逐渐减小结论：随着原子序数的递增，元素原子的半径呈现周期性变化3.元素主要化合价的变化规律原子序数主要化合价的变化121031015410111817410结论：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈周期性变化注意：O、F一般无正价。二、第三周期元素性质的递变1钠、镁与水的反应钠镁实验操作实验现象钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色
3、气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色反应原理2Na2H2O=2NaOHH2Mg2H2OMg(OH)2H2结论钠、镁均能与水反应，钠比镁活泼，金属性：NaMg。2.Al(OH)3的制备与性质(1)实验探究：向AlCl3溶液中加入足量氨水，现象为产生白色沉淀，反应的离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。将实验得到的沉淀分装两支试管中，一支试管中加入盐酸，现象为白色沉淀逐渐溶解，离子方程式为Al(OH)33H=Al33H2O；另一支试管中加入NaOH溶液，现象为白色沉淀逐渐溶解，离子方程式为Al(OH)3OH=AlO2H2O。向MgCl2溶液加入过量NaOH溶液，现象产生白色沉淀，离子
4、方程式为Mg22OH=Mg(OH)2。(2)两性氢氧化物：既能与酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物。3钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性NaOHMg(OH)2Al(OH)3分类强碱中强碱(属于弱碱)两性氢氧化物碱性强弱NaOHMg(OH)2Al(OH)3结论金属性：NaMgAl4.Si、P、S、Cl的非金属性的递变规律SiPSCl判断依据与氢气反应高温磷蒸气与氢气能反应加热光照或点燃由难到易的顺序为SiPSH2SO4H3PO4H2SiO3结论非金属性SiPSCl5.同周期元素性质递变规律规律：同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，故金属
5、性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。(1)实验室制Al(OH)3时一般选用氨水不选用NaOH溶液的原因是什么？(2)用什么试剂可以鉴别MgCl2与AlCl3溶液？提示(1)Al(OH)3易溶于NaOH，不好控制NaOH的量。(2)NaOH溶液。三、元素周期律1内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。2实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布呈现周期性的变化的必然结果。微点拨：元素的性质一般包括原子半径、化合价、金属性和非金属性。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)同周期元素从左到右的最外层电子数均为1到8。()(2)同周期元素从左到右的最高化合价均为1到7。()(3
6、)Na、Mg、Al与H2O或酸反应的难易程度为由易到难。()(4)HClO、H2SO3、H3PO4、H2SiO3的酸性依次减弱。()答案(1)(2)(3)(4)2元素性质呈周期性变化的决定因素是()A元素原子半径大小呈周期性变化B元素相对原子质量依次递增C元素原子核外电子排布呈周期性变化D元素的最高正化合价呈周期性变化C元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子核外电子排布呈周期性变化。3原子序数为1117号的元素，随核电荷数的递增，以下各项内容的变化是填“增大(强)”“减小(弱)”或“相同(不变)”(1)各元素的原子半径依次_，其原因是_。(2)各元素原子的电子层数_，最外层电子数依次_。(3
7、)元素的金属性逐渐_，而非金属性逐渐_，元素失电子能力逐渐_，得电子能力逐渐_。答案(1)减小电子层数相同时，随核电荷数增大，原子核对最外层电子的引力增大，因此原子半径减小(2)相同增大(3)减弱增强减弱增强元素金属性、非金属性的强弱判断1讨论氯的非金属性比硫的强的实验事实有哪些？请指出。答案(1)Cl2与H2化合比S与H2化合容易(2)HCl的热稳定性比H2S的强(3)HCl的还原性比H2S的弱(4)HClO4的酸性比H2SO4的强(5)Cl2与H2S反应生成S(6)与Fe反应时Cl2生成FeCl3，S生成FeS等2讨论Na比Al的金属性强的实验事实有哪些？请指出。答案(1)Na与H2O或酸
8、反应比Al的反应容易且剧烈(2)NaOH的碱性比Al(OH)3的强1同周期元素从左到右的原子结构与性质的变化规律原子结构核电荷数逐渐增大电子层数相同原子半径逐渐减小性质化合价最高正化合价由17(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱气态氢化物的稳定性、还原性稳定性逐渐增强、还原性逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强2.元素的金属性、非金属性强弱判断规律(1)金属性强弱的判断依据元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，
9、则其金属性越强。金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的。金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2)。(2)非金属性强弱的判断依据非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则其非金属性越强。非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素
10、的非金属性越弱。1X、Y两元素是同周期的非金属主族元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是()A最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强BX的非金属性比Y的强CX的阴离子比Y的阴离子还原性强DX的气态氢化物比Y的稳定CX、Y同周期且X原子半径比Y的大，说明X在Y的左边，原子序数X比Y的小，X的非金属性比Y的弱，因此最高价氧化物对应水化物的酸性X比Y的弱，X的阴离子比Y的阴离子还原性强，X的气态氢化物不如Y的稳定。2下列事实不能作为实验判断依据的是()A钠和镁分别与冷水反应，判断金属性强弱B铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中，不能置换出铜，判断钠与铁的金属性强弱C
11、酸性：H2CO3H2SO4，判断硫与碳的非金属性强弱DBr2与I2分别与足量的H2反应，判断溴与碘的非金属性强弱BA项符合金属与水反应判断金属性强弱的依据；因Na的金属性太强，与溶液反应时会先与H2O反应，故B项不能作为判断依据；C项中根据H2CO3、H2SO4都是最高价含氧酸，由它们的酸性强弱可以推知硫的非金属性比碳强；D项所述符合，根据非金属单质与H2反应难易程度判断非金属性强弱的依据。粒子半径大小比较判断下列粒子半径大小(用“”或“YZB单质沸点：XYZC离子半径：X2YZD原子序数：XYZD根据题意可确定X、Y、Z在周期表中的相对位置为可以确定X为S，Y为Na，Z为F。原子最外层电子数
12、：FSNa(ZXY)，A错误；单质沸点：NaSF2(YXZ)，B错误；离子半径：S2FNa(X2ZY)，C错误；原子序数：SNaF(XYZ)，D正确。借题发挥X、Y、Z的原子半径大小顺序如何？与相应的离子半径大小相同吗？答案YXZ，不相同。“三看”法比较简单粒子的半径大小(1)“一看”电子层数：当最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。(2)“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。(3)“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。3下列粒子半径之比大于1的是()ABC D答案B4下列粒子半径大小的比较中，正确的是()ANaMg2Al3O2
13、BS2ClNaAl3CNaMgAlSDCsRbNaKBA项，半径大小应为O2NaMg2Al3；C项，半径大小应为NaMgAlS；D项，半径大小应为CsRbKNa。下图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，问题探究：(1)X、Y、Z、W、R分别是什么元素？答案O、Na、Al、S、Cl。(2)X与W的氢化物中，谁较稳定？答案H2X或H2O。(3)W与R的最高价氧化物的水化物中，谁的酸性较强？答案HClO4。(4)Y、Z、W、R的金属性强弱顺序如何？答案YZWR或NaAlSCl。(5)X、Y、Z、W的离子半径大小顺序如何？(用离子符号表示)答案S2O2NaAl3。(6)X与Y形成的化合物有哪些？
14、答案Na2O、Na2O2。(7)Y、Z、R的最高价氧化物的水化物可以两两反应，写出有关的离子方程式。答案Al(OH)3OH=AlO2H2O，Al(OH)33H=Al33H2O，HOH=H2O。(8)写一个反应，证明W与R的非金属强弱。答案Cl2H2S=S2HCl(9)W、R的氢化物中，还原性较强的是什么？(写分子式)答案H2S(10)写出X、W、R的单质与Fe反应的化学方程式。答案2O23FeFe3O4，FeSFeS,2Fe3Cl22FeCl3。通过素材中“化合价原子序数”坐标分析，培养学生“证据推理与科学探究”的核心素养。1下列排列顺序不正确的是()A原子半径：NaSClB最高价氧化物对应的
15、水化物的酸性：HClO4H2SO4H3PO4C最高正化合价：ClSPD热稳定性：碘化氢溴化氢氯化氢DNa、S、Cl是具有相同电子层数的元素，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，最外层电子数逐渐增多，最高正化合价逐渐增大，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。因为非金属性ClBrI，所以气态氢化物的热稳定性HClHBrHI，D项错误。2A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性BA；C和D的气态氢化物的稳定性CD；E是这五种元素中原子半径最小的元素。则它们的原子序数由小到大的顺序是()AA、B、C、D、EBE、C、D、B、ACB
16、、A、D、C、EDC、D、A、B、EC由于A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性BA，故B和A为金属元素，且原子序数BD，C和D为非金属，原子序数DC，由于E的原子半径最小，且A、B、C、D、E位于同一周期，故E的原子序数最大，则原子序数由小到大的顺序为BADCYXBX、R的最高价氧化物对应水化物均能溶于NaOH溶液C元素最高价氧化物对应的水化物的碱性：YRXD相同条件下，气态氢化物的稳定性：TZDX和Y的化合价都为2，应位于元素周期表第A族，根据半径关系可知Y为Be，X为Mg；Z和T的化合价都有2，应位于元素周期表第A族，Z的最高价为6，Z应为S，则T应为O；R的化合价为3，应位于
17、周期表第A族，根据其原子半径大于Z小于X可知，R应和X同周期，R为Al。金属性MgAl、MgBe，金属性越强，与酸反应越剧烈，所以单质与稀硫酸反应的速率快慢为MgAl、MgBe，即XR，XY，A项错误；金属性越强，元素最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，所以XR，XY，C项错误；Mg(OH)2不能与NaOH溶液反应，Al(OH)3可以与NaOH溶液反应，B项错误；非金属性OS，元素非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，即ZY；离子半径：XZ2C同周期元素中X的金属性最强D同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强B由题意可推知X、Y、Z分别为Na、Cl、O。氧元素是第A族最活泼的非金属元素，其氢化
18、物稳定性最强，A项正确；由同周期元素原子半径变化规律及离子半径比较规则可知，原子半径：XY，离子半径：Z2X，B项错误；X是第三周期最活泼的金属元素，C项正确；第三周期中，Cl的非金属性最强，对应的最高价氧化物的水化物HClO4的酸性最强，D项正确。5结合元素周期律和元素周期表的有关知识，用化学用语回答下列问题：(1)在第三周期元素及其单质和化合物中，原子半径最小的元素是_；氧化性最强的单质是_，还原性最强的单质是_；最高价氧化物对应水化物中，最强的碱是_；形成的两性化合物_、_。(2)卤族元素氢化物中最稳定的是_，还原性最强的是_，请总结同周期、同主族元素性质递变规律是_。解析(1)同一周期
19、，核电荷数越大，原子半径越小(稀有气体除外) , 第三周期Cl核电荷数最大，故其原子半径最小；同一周期，从左到右元素非金属性逐渐增强(稀有气体除外) , Cl非金属性最强，故单质中Cl2氧化性最强；同一周期，从左到右元素金属性逐渐减弱(稀有气体除外)，第三周期金属性最强的为Na；铝元素形成的两性化合物有Al2O3、Al(OH)3。(2)卤族元素，从上到下，原子半径依次增大，原子核对最外层的电子的吸引能力逐渐减弱，在其形成的气态氢化物中，卤族元素的原子对氢原子的吸引能力依次减小，所以卤族元素形成的氢化物的热稳定性依次减弱，所以热稳定性：HFHClHBrHI；同一周期，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族，从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。答案(1) ClCl2NaNaOH Al(OH)3Al2O3(2)HFHI同一周期，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族，从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱