1、第一章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律自学导引第2课时 元素周期律典例导析规律技巧随堂演练课时作业知识与技能1.了解元素化合价的意义；了解元素的原子的最外层电子数和化合价的关系。2.认识主族元素的最高正价和负价的关系。3.掌握元素的金属性和非金属性随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。4.通过实验操作，培养学生实验技能。三维目标过程与方法1.通过对教材中表格数据的分析探讨，培养学生分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。2.自主学习、归纳比较元素周期律。3.通过实验探究，培养学生探究能力。情感、态度与价值观通过人类探索原子结构的历史的介绍，培养学生的科学态度和
2、科学精神，体验科学研究的艰辛与喜悦。1.原子核外电子排布变化原子序数电子层数最外层电子数123101118结论：随原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现_的变化。自学导引2.元素原子半径的变化原子序数原子半径的变化规律39大_1117_小结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈_变化。3.元素化合价变化原子序数主要化合价变化12103101_，_1011181_，4_结论：随原子序数的递增，元素的主要化合价呈现_变化。随着原子序数的递增，元素原子的_、_和_都呈周期性变化。4元素周期律_，这个规律叫做元素周期律。说明：元素性质的周期性变化是_的必然结果，即_的周期性变化决定了_的周期性变化
3、，也就是_决定_。元素的性质一般指的是_、_、_、最高价氧化物对应的水化物的酸碱性，气态氢化物的稳定性等。5周期表中元素性质的递变规律答案：11 12 2 18 3 18 周期性2小 大 周期性37 4 7 1 周期性 最外层电子的排布 原子半径 元素的主要化合价4元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化 元素原子的核外电子排布的周期性变化 元素原子核外电子排布 元素性质 原子结构 元素性质 元素的化合价金属性 非金属性5减小 增大 电子层数 最外层电子数 电子层数 最外层电子数 减小 增大 增大 减小 减弱 增强 增强 减弱 增强 减弱 减弱 增强 难 易 增强 易 难 减弱 减小 增
4、大 减小 增大一、微粒半径大小的比较1影响微粒半径大小的因素有：(1)电子层数的多少。(2)原子核对电子的吸引。(3)核外电子的多少。规律技巧三种因素都起作用，但有主次的关系。通常情况下，电子层数越多，原子半径越大；当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。2同种元素微粒半径的比较。(1)阳离子半径小于相应原子半径，如r(Na)r(Cl)。(3)同种元素不同价态的离子，价态越高，离子半径越小，如r(Fe2)r(Fe3十)。3不同元素的微粒半径的比较(1)同周期的主族元素，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)，如r(Na)r(Mg)r(Al)r(S)r(Cl)。(2)同主族元
5、素的原子半径(或离子半径)都随着电子层数的增加而逐渐增大，如r(F)r(Cl)r(Br)r(I)，r(F)r(Cl)r(Br)r(Cl)r(K)r(Ca2)。简单粒子的半径大小可按“三看”方法比较。(适用于高中阶段)“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。“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。二、化合价1化合价的概念(1)定义：把一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质，叫做这种元素的化合价。(2)化合价有正价和负价。(3)化合价的本质：在离子化合物中，失去电子
6、的为正价，失去几个电子即为正几价；得到电子的为负价，得到几个电子即为负几价。在共价化合物中，元素化合价的数值，就是这种元素的一个原子跟其他元素的原子形成的共用电子对的数目，正负则由共用电子对的偏移来决定。电子对偏向哪种原子(该原子呈负电性)，哪种原子就显负价。偏离哪种原子，哪种原子就显正价。2化合价的规律及应用(1)对于化合价有如下规律：主族元素的最高正价主族序数最外层电子数(即价电子数)；主族元素的负价(从AA有负价)等于最外层电子数减8。氢元素化合价为1价，跟金属化合时为1价；氧元素化合价为2价，在OF2中为2价。金属元素一般显正价；非金属元素跟氢或金属化合时显负价，与氧化合时显正价。单质
7、分子中元素的化合价为零价。元素的变价是由原子结构决定的，在不同的化合物里可显示不同的化合价，非金属元素一般具有变价。如：H2S2、H2S6O4。主族元素的金属除Sn、Pb有2、4价外，一般无变价。过渡元素一般有变价。(2)化合价规则：在化合物里，正负化合价的代数和为零。对于一价元素与奇数价或偶数价元素化合时，直接书写化学式就可以，例如：MCln(设M的化合价为n)；对于二价元素与奇数价或偶数价元素化合时，化学式是不同的，例如某金属元素的硫酸盐的化学式，若金属为奇数价，则化学式为M2(SO4)n(设n为化合价)，若金属为偶数价，则化学式为M(SO4)n2。(3)化合价的应用：根据化合价正确书写化
8、学式；根据元素化合价特点进行有关推断；根据化合价有无变化，判断化学反应是否是氧化还原反应；通过化合价的变化，求出得失电子数，求法是：(前价后价)价态发生变化的原子个数得失电子数(“”为得，“”为失)。(正负不表示数值的正、负)。根据化合价确定某些离子化合物中共价键的数目。3元素周期表与化合价的关系主族元素的最高正价数等于主族序数，等于主族元素原子的最外层电子数。其中F无正价。氧元素有2价、无6价。非金属元素除氢外，均不能形成阳离子，单独金属元素不能形成阴离子。主族单独的最高正价数与最低负价数的绝对值之和为8，绝对值之差为0、2、4、6的主族依次为A、VA、A、A。非金属变价元素的正价一般均相差
9、2。如Cl7，Cl5，Cl3，Cl1；某些变价金属也符合此规律，如Sn4、Sn2，Pb4、Pb2。短周期正价变化随原子序数递增，同周期有一个17的变化(AA)；长周期有二个17的变化(AB、BA)。三、第三周期性质对比以第三周期元素为例说明：四、比较元素金属性、非金属性的方法1元素金属性是指金属原子失去电子的能力，金属原子越易失电子，则元素金属性越强；反之，元素金属性越弱。元素非金属性是指非金属原子得到电子的能力，非金属原子越易得到电子，则元素非金属性越强；反之，元素非金属性越弱。2元素金属性强弱的判断依据(1)单质的还原性a单质与水或酸反应置换出氢气的难易：金属单质与水或酸(非氧化性酸)置换
10、出氢气越容易(反应越剧烈)，表明元素的金属性越强。b金属单质之间的置换反应：一种金属能把另一种金属从它的盐溶液里置换出来，表明前一种金属元素金属性较强，被置换出的金属元素金属性较弱。c与同一种非金属单质反应，在其他条件相同的情况下：如果反应条件越苛刻，则金属元素的金属性越弱；如果反应越剧烈，则金属元素的金属性越强。(2)金属阳离子的氧化性：金属阳离子(只有一种阳离子)的氧化性越弱，其对应金属元素的金属性越强。(3)最高价氧化物对应水化物的碱性：最高价氧化物对应水化物的碱性越强，表明元素的金属性越强。(4)元素在周期表中的位置：在同一周期中，从左到右，金属性逐渐减弱；在同一主族中，从上到下，金属
11、性逐渐增强。即元素在周期表中的位置越处于左下方，元素的金属性越强。3元素非金属性强弱的判断依据(1)单质的氧化性单质与氢气化合的难易程度：非金属单质与氢气化合越容易，则元素的非金属性越强。非金属单质之间的置换反应：对于特定的置换反应，一种非金属单质能把另一种非金属元素从它的盐溶液或酸溶液中置换出来，表明前一种元素非金属性较强，被置换出的元素非金属性较弱。与同一种金属单质反应，在其他条件相同的情况下：如果反应条件越苛刻，非金属元素的非金属性就越弱；如果反应越剧烈，非金属元素的非金属性就越强。与同种变价金属反应被氧化后的金属价态越高，非金属元素的非金属性越强。(2)气态氢化物的稳定性：气态氢化物越
12、稳定，则元素的非金属性越强。(3)气态氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，元素非金属性越强。(4)最高价氧化物对应水化物的酸性：最高价氧化物对应水化物的酸性越强，表明元素的非金属性越强。(5)元素在周期表中的位置在同一周期中，从左到右，非金属性逐渐增强；在同一主族中，从上到下，非金属性逐渐减弱。即元素在周期表中的位置越处于右上方，元素的非金属性越强。典例导析【例1】X、Y、Z三种元素的电子层数相同，其最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序是HZO4H2YO4H3XO4，下列判断不正确的是()A阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序减弱B单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱知识点一 同周期、同主族元素
13、性质的递变规律C原子半径按X、Y、Z的顺序减小D气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱【解析】由题意知，X、Y、Z位于同一周期，且三者的原子序数关系为XYY2Z，单质的氧化性为XYYZ，气态氢化物的稳定性为XH3H2YAl3S2Cl氢化物的稳定性：HFHClH2SPH3SiH4离子的还原性：S2ClBrI氧化性：Cl2SSeTe酸性：H2SO4H3PO4H2CO3HClO4非金属性：ONPSi金属性：BeMgCaClKAl3；中离子还原性应为S2IBrCl；中非金属性ClSPC，故其最高价氧化物对应水化物的酸性应为：HClO4H2SO4H3PO4H2CO3，错，故选B。【答案】B【例2】已知
14、短周期元素的离子aA2、bB、cC3、dD都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()A原子半径：r(A)r(B)r(D)r(C)B原子序数：dcbaC离子半径：r(C3)r(D)r(B)r(A2)D单质的还原性：ABDC知识点二 微粒半径大小的比较【解析】aA2、bB、cC3、dD都是短周期元素的离子，由于它们的电子层结构相同，因而C、D位于A、B的上一周期，为非金属元素，且原子序数dc；A、B为金属元素，且原子序数ab，四种元素在周期表中的位置为 cC dDbB aA ，因而原子序数由大到小的顺序为：abdc。原子半径的大小顺序为r(B)r(A)r(C)r(D)。离子半径由大到小的顺序为
15、：r(C3)r(D)r(B)r(A2)；单质中，还原性：BACD.【答案】C 变式训练2 下列各组粒子，按半径由大到小顺序排列正确的是()AMg、Ca、K、Na BS2、Cl、K、NaCBr、Br、Cl、S DNa、Al3、Cl、F【解析】K、Ca比Na、Mg多1个电子层，故有：r(K)r(Ca)r(Na)r(Mg)，A错。S2、Cl、K三离子核外电子排布相同，核电荷数越小，离子半径越大，又因K比Na多1个电子层，故有r(S2)r(Cl)r(K)r(Na)，B正确。Br比Br多1个电子，半径大，Br比Cl多1个电子层，故：r(Br)r(Br)r(Cl)，但r(Cl)r(F)r(Na)r(Al3
16、)，D错。【答案】B 【例3】下列叙述中肯定A金属性比B金属性强的是()AA原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少BA原子的电子层数比B原子的电子层数多C1 mol A与足量酸反应生成的H2比1 mol B与足量酸反应生成的H2多D常温时，A能从水中置换出氢，而B不能知识点三 元素金属性和非金属性强弱的判断【解析】选项A，只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，而没有指明它们的电子层数多少，不正确。在选项B中指出了A、B原子的电子层数的多少，但是电子层数少的不一定比电子层数多的原子的金属性弱，比如Na比Cu少一个电子层，但是Na比Cu活泼，B不正确。选项C中说明等物质的量的A、B与酸
17、反应生成氢气的多少，未说明与酸反应时速率的快慢，等物质的量的A、B与酸反应生成氢气多的金属活泼性不一定强，如1 mol Al比1 mol Na与足量盐酸反应时生成的氢气多，但Al没有Na活泼。选项D正确，因为只有很活泼的金属(如K、Ca、Na等)在常温下才可与水反应，而较不活泼的金属在常温下与水不反应。【答案】D 变式训练3 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，判断金属活动性强弱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酸性H2CO3YZ BYXZCZXY DZYX4下列说法正确的是()ASiH4比CH4稳定B
18、O2的半径比F的小CNa和Cs属于第A族元素，Cs的失电子能力比Na的强DP和As属于第A族元素，H3PO4的酸性比H3AsO4的弱5下列各组元素性质的递变错误的是()ALi、Be、B原子最外层电子数依次增多BP、S、Cl元素的最高正化合价依次升高CB、C、N、O、F原子半径依次增大DLi、Na、K、Rb的金属性依次增强6X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一族，Y、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是()A元素非金属性由弱到强的顺序为ZYYX7下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是()HCl比H2S稳定 HC
19、lO的氧化性比H2SO4强 HClO4的酸性比H2SO4强 Cl2能与H2S反应生成S Cl原子最外层有7个电子，S原子最外层只有6个电子 Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS Cl与S为同周期元素，且Cl的核电荷数比S的大 HCl的水溶液比H2S的水溶液酸性强ABCD8金属元素(前18号)甲戊在元素周期表中的相应位置如图所示，判断正确的是()甲乙丙丁戊A.原子半径：丙丁丙C氢氧化物碱性：丙丁戊D最外层电子数：甲乙9下表是周期表中的一部分，根据AI在周期表中位置，用元素符号或化学式回答下列问题：族周期A A A A A A A0一A二DEGI三BCFH(1)表中元素，化学性质
20、最不活泼的是_，只有负价而无正价的是_，氧化性最强的单质是_，还原性最强的单质是_。(2)元素的最高正价氧化物对应水化物中，碱性最强的是_，酸性最强的是_，呈两性的是_。(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物的分子式分别为_，最稳定的是_。(4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半径最大的是_。10用“”或“rCl，故B不正确；氟是最活泼的非金属元素，它只有负价，没有正价，氧的非金属性也很强，很少有正价，一般只有负价，故D不正确。答案为C。2B 本题考查元素周期律的确切含义和实质以及随微粒半径变化，其氧化性、还原性的变化规律。按相对原子质量，Te为127.6，而I为126.9，两元素都
21、有五个电子层，但Te最外层电子数是6个，而I是7个。如果按相对原子质量大小顺序排列，I与Te应该互换位置，而这又造成了元素周期性变化的改变。因此，按元素的相对原子质量大小顺序排列不是元素性质呈周期性变化的依据，因此A项不正确，B项正确。C项从离子结构分析：K Mg2Al3H故离子半径大小顺序为r(K)r(Mg2)r(Al3)r(H)。对比它们的氧化性，根据学过的金属活动性顺序表，它们原子的还原性由钾到氢逐渐减弱，反过来它们离子的氧化性逐渐增强。前半部分是正确的，但题中后半部分I、Br、Cl、F还原性应由强到弱。故C项不正确。D项某元素最高价氧化物化学式为R2O5，则R为5价，负价应为3价，其气
22、态氢化物为RH3。根据已知，3MrHMrR3MrH100%8.8%，Mr(R)31。答案为B。3D 根据原子序数和元素周期律推测原子和离子半径大小是正向思维。而本题是已知原子和离子半径的大小，判断原子序数大小的关系是逆向思维。电子层结构相同的阳离子，核电荷数大的则半径小；具有相同电子层数的原子随着原子序数增大，原子半径递减。根据题意，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z元素的原子序数大于Y元素。由此得出三种元素原子序数的关系为ZYX。4C 元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，
23、最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C的非金属性强于Si的非金属性，P的非金属性强于As的非金属性，因此CH4的稳定性强于SiH4，H3PO4的酸性强于H3AsO4。同主族元素，核电荷数越大，原子半径越大，失电子能力越强。故选C。5C Li、Be、B原子的最外层电子数分别为1、2、3，A正确；P、S、Cl的最高正价分别是5价、6价、7价，B正确；B、C、N、O、F原子的电子层数相同，最外层电子数依次增多，则原子半径依次减小，C错误；Li、Na、K、Rb的最外层电子数相同，原子半径依次增大，则金属性依次增强，D正确。6AD 由“X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍”知X为氧元素，又X、Y为同一主
24、族的短周期元素，则Y为硫元素。又由Y、Z同周期，Z原子的核外电子数比Y原子少1知Z为磷元素。由元素周期律知3种元素的非金属性强弱为OSP，原子半径的大小为PSO，气态氢化物的稳定性为H2OH2SPH3，硫的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4。7B 通过含氧酸的酸性强弱来判断元素的非金属性强弱，一定要注意是用最高价的含氧酸，错误；没有说明电子层数相同，所以错误；可以说明Cl与S为同周期，且Cl在S的右面，根据元素周期律，同一周期从左到右非金属性逐渐增强，所以正确；用HCl、H2S比较非金属性强弱，不是比较其水溶液的酸碱性强弱，而是比较其稳定性，故错误。8C 同周期元素原子半径从左至右是依次减小的，故A错；同主族元素金属性自上而下是增强的，故B错；同周期元素的金属性从左至右越来越弱，故对应碱的碱性也是减弱的，C正确；同周期的最外层电子数从左至右越来越多，故D错。答案为C。9(1)Ne F F2 Na(2)NaOH H2SO4 Al(OH)3(3)CH4、NH3、PH3、HF、H2S HF(4)Na10(1)(3)(4)(5)强 强温示提馨请做：课时作业（6）课时作业堂堂清（点击进入）