1、第二节元素周期律第1课时元素性质的周期性变化规律学习目标核心素养1认识同周期元素的核外电子排布、主要化合价、原子半径等性质的周期性变化规律。2以第三周期元素为例，掌握同周期主族元素金属性和非金属性的递变规律。1通过对“同周期元素性质”的学习，培养科学探究和创新意识。2通过对“元素周期律内容和实质”的学习，建构微观原子结构特点决定宏观性质的探究思路和模式。新课情境呈现 核外电子是处在一定的轨道上绕核运行的，正如太阳系的行星绕太阳运行一样；核外运行的电子分层排布，按能量高低而距核远近不同。这个模型被称为“玻尔原子模型”。现代物质结构理论在新的实验基础上保留了“玻尔原子模型”合理的部分，并赋予其新的
2、内容。你想知道核外电子是如何排布的吗？请让我们一起走进教材学习元素性质的周期性变化规律。课前素能奠基 知识回顾 1元素周期表中，第三周期主族元素的名称是_钠_、_镁_、_铝_、_硅_、_磷_、_硫_、_氯_。2元素周期表中的周期数等于该周期元素原子的_电子层数_，主族元素族序数等于原子的_最外层电子数_。同一主族自上而下，金属性逐渐_减弱_，非金属性逐渐_增强_。3镁、铝、硫、氯的原子结构示意图分别为：_、_、_、_。新知预习 一、原子结构的周期性变化结合图1、图2、图3完成下表：原子序数电子层数最外层电子数原子半径的变化(稀有气体元素除外)最高或最低化合价的变化1211210310_2_18
3、_由_大_到_小_1_5_4_1_0_1118_3_18_由_大_到_小_1_7_4_1_0_结论随着原子序数的递增，元素原子的_核外电子排布、原子半径、化合价都呈周期性变化_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，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色_反应原理_2Na2H2O=2NaOHH2_Mg2H2OMg(OH)2H2结论钠、镁均能与水反应，钠比镁活泼，金属性：NaMg。2两性氢氧化物(1)概念：既能与强酸反应又能与强碱反应，且均生成
4、盐和水的氢氧化物。(2)氢氧化铝的两性向AlCl3溶液中加入过量氨水，现象：_产生白色沉淀_，反应方程式：_AlCl33NH3H2O=3NH4ClAl(OH)3_。向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，现象：_先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解_，反应方程式：_AlCl33NaOH=3NaClAl(OH)3_、_NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O_。向Al(OH)3沉淀中加入盐酸，发生反应的离子方程式：_Al(OH)33H=Al33H2O_。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(O
5、H)2Al(OH)3结论金属性：NaMgAl4Si、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_Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强_5同周期元素性质递变规律三、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的变化。2实质：元素性质的周期性变化是原子的_核外电子排布_的周期性变化的必然结果。应用体验 1下列各组元素中，按从左到右的顺序，原子序数递增、元素的最高正化合价也递增的是(D)AC、N、O、FBNa、Be、B、CCP、S、Cl、ArDNa、Mg、Al、Si解析
6、：F无正化合价，A项错误；Na原子序数最大，B项错误；Ar为惰性气体，最高价一般为0，C项错误；Na、Mg、Al、Si位于同周期，原子序数依次增大，最高正化合价递增，D项正确。2元素的性质呈周期性变化的根本原因是(C)A相对原子质量递增，量变引起质变B原子半径呈周期性变化C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解析：结构决定性质，元素原子的核外电子排布的周期性变化导致元素性质的周期性变化，故选C。3原子序数从11依次增加到17，下列递变关系中错误的是(A)A电子层数逐渐增多B原子半径逐渐减小C最高正化合价数值逐渐增大D从Si到Cl，最低负化合价从4到1解析：根据原子的核外
7、电子排布可知，从11号到17号元素都为3个电子层，最外层电子数从17逐渐增多，最高正价依次升高，Na、Mg、Al没有负价，从Si到Cl最低负价从4到1，原子半径逐渐减小。4(2021丽水高一检测)在“世界硒都”恩施硒资源相对丰富和集中，属于高硒区，该地盛产富硒茶，含有人体所必需的硒元素，有一定的保健作用。已知硒元素与氧元素同族，与钙元素同周期。下列关于硒的描述不正确的是(A)A原子序数为24B最高价氧化物是SeO3，是酸性氧化物C原子半径比钙小D气态氢化物的化学式是H2Se，稳定性比HCl差解析：由题中信息知Se在周期表中的第四周期第A族，原子序数是34，故选A。要点归纳 课堂素能探究 知识点
8、元素周期表中主族元素的周期性变化规律问题探究：1根据P、S、Cl在周期表中位置进行比较(1)H3PO4、H2SO4、HClO4酸性强弱。(2)P3、S2、Cl还原性强弱。2试根据同周期元素非金属性的变化规律，比较SiH4、PH3、H2S和HCl的稳定性。探究提示：1(1)非金属性：ClSP，酸性：HClO4H2SO4H3PO4。(2)非金属性：ClSP，还原性：P3S2Cl。2元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定。同周期元素，随着原子序数的递增，非金属性逐渐增强，故非金属性：SiPSCl，所以它们的氢化物的稳定性顺序为SiH4PH3H2SH2S，但是不能说明氯的非金属性比硫的强。典例元素周期表
9、是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的一种重要工具。过去，门捷列夫曾用元素周期律预言未知元素并得到了证实。下列关于元素周期律的叙述中不正确的是(C)ANa、Mg、Al最外层电子数依次增多，单核离子的氧化性依次增强BP、S、Cl最高正化合价依次升高，对应气态氢化物的稳定性依次增强C同周期元素的原子半径以第A族的为最大DNa、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱解析：元素周期表中，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，只有C不正确。素养应用a，b，c，d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族，下列叙述正确的是(B)A
10、原子半径：dcbaB4种元素中b的金属性最强Cc的氧化物的水化物是强碱Dd单质的氧化性比a单质的氧化性强解析：由a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，则a的原子序数应为2或8，原子序数为2时为He，故a原子序数为8，则a为O；c所在周期数与族数相同，则c只能为Al；由于d与a同族，d为S；则b为Na或Mg。由于b、c、d在第3周期，则原子半径为bcd，d与a同主族，则原子半径da，故A项错误；同周期从左到右，金属性逐渐减弱，则金属性bc，a、d为非金属，金属性较弱，故B正确；c为Al，其氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，不是强碱
11、，故C项错误；d与a属于第A族，分别为S和O，同一主族的元素非金属性从上到下逐渐减弱，因此a单质的氧化性比d单质的氧化性强，故D错误。知识点粒子半径大小的比较问题探究：1根据元素周期表中各元素原子半径的变化规律，比较碳元素和氟元素、氧元素和硫元素的原子半径大小。2如何比较电子层结构相同的微粒的半径大小？以O2、F、Na、Mg2、Al3为例说明。探究提示：1C和F是同周期元素，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径C大于F；O和S为同主族元素，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径S大于O。2电子层结构相同时，核外电子数必定相等，其微粒半径随核电荷数的增加而减小，故离子半径：O
12、2FNaMg2Al3。知识归纳总结：粒子半径大小比较的“四同”典例2微观粒子尽管微乎其微，小到肉眼无法观察到，但与宇宙天体有很多相似之处，其中之一是都存在半径问题。(1)微粒半径与电子层数、核电荷数、电子数有什么关系？(2)同周期元素中，原子半径最小的是哪族元素？(3)同一周期的阴离子和阳离子比较，哪个的半径更大？(4)比较下列各组微粒半径，正确的是_。ClClBrFMg2Al3Ca2CaBaS2Se2Cl，电子层数BrCl，所以正确；电子层结构相同的粒子，核电荷数大的半径小，不正确；阳离子半径小于同元素的原子半径，正确；中应为Se2BrS2，不正确。素养应用2下列粒子半径大小的比较中，正确的
13、是(B)ANaMg2Al3ClNaAl3CNaMgAlRbNaK解析：Na、Mg2、Al3、O2的核外电子排布相同，核电荷数越大，微粒的半径就越小，应是Al3Mg2NaClNaAl3，B项正确；C项中Na、Mg、Al、S原子的电子层数相同，核电荷数越大者，其半径越小，故其半径大小顺序为NaMgAlS，C项错误；D项中粒子半径KNa，D项错误。名师博客呈现 常见10电子和18电子微粒总结(1)10电子微粒：阳离子Na、Mg2、Al3、H3O、NH阴离子F、O2、N3、OH分子Ne、HF、H2O、NH3、CH4若A、B、C、D均是10电子微粒，它们之间存在如下关系：，则该反应一般为NHOHNH3H
14、2O(2)18电子微粒：阳离子K、Ca2阴离子Cl、S2、HS、O分子Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、F2即时训练下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是(D)AH3O和OHBCO和N2CHNO2和NODCH和NH解析：H3O和OH电子数均为10，CO和N2电子数均为14，HNO2和NO电子数为24；CH中的电子数为8，NH中电子数为10，二者不相等。课堂达标验收 1(2021宿迁高一检测)下列实验不能作为判断依据的是(B)A钠和铯分别与冷水反应的剧烈程度，判断钠和铯金属性强弱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，判断钠与铁的金属活动性强弱C
15、硅酸钠溶液中通入CO2产生白色沉淀，判断碳酸与硅酸的酸性强弱D根据Br2和I2分别与H2反应的难易，判断溴与碘的非金属性强弱解析：A项，Na与铯均容易与冷水发生反应，反应剧烈程度不同，因此可以判断钠和铯的金属活动性强弱；B项，Na投入CuSO4溶液中，与水剧烈反应，不能置换出Cu，反而更加说明钠的金属性大于铁，B项错误；C项，元素的非金属性越强，其最高价的含氧酸的酸性就越强，根据强酸制取弱酸，由于能发生H2OCO2Na2SiO3=Na2CO3H2SiO3，所以酸性H2CO3H2SiO3；D项，根据反应Br2H22HBr，I2H22HI，元素的单质与氢气化合越容易，其非金属性就越强，因此能判断溴
16、与碘的非金属性强弱。2四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是(BC)A原子半径：ZMBY的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱CX的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的大DZ位于元素周期表中第二周期A族解析：根据各元素在周期表中的相对位置及只有M为金属元素可知，M为Al，X为Si，Y为N，Z为O。同一周期随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，同一主族随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，所以原子半径ZF_(用元素符号表示)(3)与的氢化物稳定性强弱为_HFHCl_(填化学式)。(4)能说明的非金属性比强的化学方程式为_H2SO2=SH2O_。解析：根据元素在周
17、期表中的位置可知元素分别是H、C、N、O、F、Na、Mg、S、Cl。(1)为碳元素，在周期表中位于第2周期A族。(2)元素为F、元素为Cl，同一主族，从上到下，原子半径增大，因此原子半径从大到小的顺序是ClF。(3)元素为F、元素为Cl，非金属性FCl，故氢化物的稳定性HFHCl。(4)元素为O，元素为S。可利用反应H2SO2=SH2O验证。4元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，如氮族元素是位于元素周期表A族的元素，在生活中有广泛的应用，如N2作防腐气体，液氮还可用作制冷剂，P可用于制造农药等。如图是元素周期表的一部分。(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置是什么？根据元素周期律，预测H3AsO4与H3PO4酸性强弱的大小关系是什么。(2)在一定条件下，S与H2反应有一定难度，请判断：在相同条件下Se与H2反应的难度比S与H2反应难度更大还是更小？(3)下列说法正确的是_ABC_AC、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小B氯气能置换出NaBr溶液中的溴CHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱答案：(1)第2周期第A族酸性：H3PO4H3AsO4(2)更大解析：(1)同一主族，元素的非金属性从上到下逐渐减弱，故酸性：H3PO4H3AsO4。(2)元素非金属性越强，与氢气化合越容易。(3)同周期，从左到右随着原子序数的递增，其原子半径逐渐减小。
