1、第2课时元素周期律【目标导航】1.通过分析118号元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的变化，总结出它们的递变规律，并由此认识元素周期律。2.初步认识元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。【自主学习】一、原子结构的周期性变化1原子序数(1)概念：按_由小到大的顺序给元素编号，这种编号叫做原子序数。(2)数量关系：原子序数_。2原子结构的周期性变化(1)原子最外层电子排布的变化规律随着原子序数的递增，元素原子最外层电子的排布呈现_变化，除_元素外，最外电子层上的电子数重复出现从 _递增到 _的变化。(2)元素原子半径的变化规律(稀有气体除外)原子电子层数原子序数原
2、子半径的变化239逐渐_31117逐渐_结论随着原子序数的递增，元素原子半径呈现_变化议一议1解释下列问题：(1)对于电子层数相同的原子，为什么其核电荷数越多，原子半径越小(稀有气体除外)?(2)最外层电子数相同的原子，原子半径的大小与什么因素有关？(3)原子序数越大，原子半径一定越大吗？(4)电子层数相同的元素，原子序数越大，其离子半径越小吗？2比较下列原子半径的大小：(1)r(Na)_r(S)；(2)r(O)_r(S)；(3)r(Na)_r(Na)；(4)r(O)_r(O2)。二、元素周期律1元素性质的周期性变化(1)金属性和非金属性探究钠、镁、铝的金属性强弱实验方案实验操作实验现象实验结
3、论镁与水的反应加热前：_；加热后：有_，溶液变为_色镁与冷水_，能与热水反应，反应的化学方程式为Mg2H2O_镁和铝与酸的反应放_的试管中生成气体速率较快_更容易置换出盐酸中的氢，反应的化学方程式为Mg2HCl=MgCl2H2，2Al6HCl=2AlCl33H2结论钠、镁、铝的金属性逐渐_探究硅、磷、硫、氯元素的非金属性强弱元素SiPSCl单质与H2反应条件高温磷蒸气与H2_或点燃时发生爆炸而化合单质与H2化合的难易_气态氢化物的化学式最低化合价气态氢化物的热稳定性结论硅、磷、硫、氯元素的气态氢化物的稳定性逐渐_硅、磷、硫、氯元素的非金属性逐渐_探究1117号元素最高价氧化物水化物的酸碱性强弱
4、元素NaMgAlSiPSCl原子最外层电子数1234567最高价氧化物的水化物化学式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4酸碱性强碱中强碱两性氢氧化物酸性更强结论最高价氧化物水化物的碱性逐渐_，酸性逐渐_元素的金属性逐渐_，非金属性逐渐_(2)探究元素主要化合价的变化规律元素主要化合价的变化规律由NaCl，随着原子序数的递增，元素的最高正化合价由_递增到_，元素的最低负化合价按硅、磷、硫、氯的顺序，由_递增到_。元素的主要化合价与原子最外层电子数的关系元素的最高正化合价原子核外_(O、F除外)。非金属元素的最高正化合价与最低负化合价的关系非金属元素的最低
5、负化合价_；最高正化合价|最低负化合价|_。2元素周期律(1)概念：元素的性质随着元素_的递增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律。(2)内容：随着元素_的递增，元素的_(稀有气体除外)、元素的_性和_性、元素的主要_都呈现周期性变化。(3)实质：元素性质的周期性变化是元素原子_周期性变化的必然结果。议一议1判断下列说法是否正确，不正确的说明理由。(1)原子序数为39的元素，随着原子序数的递增，元素的最高正价由1递增到7。(2)元素原子得(失)电子数目越多，元素的非金属性(金属性)越强。(3)最外层电子数少的原子一定比最外层电子数多的原子易失电子。(4)金属性、非金属性强弱从根本上取决于其原子核
6、外电子的排布情况。(5)随着原子序数的递增，原子的最外层电子排布、原子半径、元素的主要化合价及元素的相对原子质量都呈周期性的变化。2分析118号元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差是6、4、2时分别是什么元素？3根据你所知道的知识，判断元素的金属性、非金属性强弱依据有哪些？【难点突破】一、微粒半径大小比较微粒半径大小主要由电子层数、核电荷数和核外电子数决定。1核电荷数相同，核外电子数越多，微粒半径越大。(1)r(阴离子)r(原子)：r(H)r(H)；(2)r(原子)r(阳离子)：r(H)r(H)；(3)r(低价阳离子)r(高价阳离子)：r(Fe2)r(Fe3)。2电子层数相同，核电荷数
7、越大，原子半径越小。r(Li)r(Be)r(B)r(C)r(N)r(O)r(F)；r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。3最外层电子数相同，电子层数越多，原子或离子半径越大：r(Li)r(Na)；r(F)r(Cl)。r(Li)r(Na)；r(O2)r(S2)。4核外电子数相同，核电荷数越多，离子半径越小。r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)；r(S2)r(Cl)r(K)r(Ca2)。关键提醒(1)微粒半径比较要三看：首先看层，层少半径小；同层看核，核大半径小；同核看价，价高半径小。(2)不能误认为39号元素的离子半径逐渐减小，1117号元素的离子半
8、径逐渐减小。(3)稀有气体元素原子半径的测定依据与其他元素的不同，不便与其他元素的原子半径作比较。例1在氧、钠、硫、氟四种元素中，原子半径最大的元素是()A氧 B氟 C钠 D氯方法规律比较原子半径的方法如下：(1)具有相同电子层数的原子，随原子序数的递增，原子半径逐渐减小。(2)具有相同最外层电子数的原子，随着电子层数的增加，原子半径逐渐增大。(3)比较电子层数和最外层电子数都不同的原子半径找对照原子比较。变式训练1已知120号元素的离子aA2、bB、cC2、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：ABCDB离子半径：C2DBA2C原子序数：dcbaD原子最外层电子数：A
9、BDC方法总结离子半径比较时，先确定相关离子是属于哪种情况，再依据相关规律比较。(1)离子所带电荷相同、电子层数不同：电子层数越多半径越大；(2)离子电子层结构相同、核电荷数不同：核电荷数越大半径越小；(3)离子所带电荷、电子层结构均不相同：找对照离子进行比较。二、元素金属性、非金属性强弱的比较1元素金属性强弱的比较方法比较方法结论根据原子结构原子半径越大(电子层数越多)，最外层电子数越少，元素的金属性越强金属单质与水(或酸)反应置换氢的难易越易置换出H2，元素的金属性越强最高价氧化物水化物的碱性碱性越强，元素的金属性越强金属与盐溶液的置换反应若金属单质A与金属B的盐溶液反应置换出B单质，则A
10、元素的金属性强于元素B金属单质的还原性(或金属阳离子的氧化性)一般单质的还原性越强(或金属阳离子的氧化性越弱)，元素的金属性越强单质与同种非金属反应的难易单质越易反应，元素的金属性越强，如由反应FeSFeS,2NaS=Na2S，知金属性：NaFe金属活动顺序一般金属的位置越靠前(极少数例外)，金属元素的金属性越强2元素非金属性强弱的比较方法比较方法结论根据原子结构原子半径越小(电子层数越少)，最外层电子数越多，元素的非金属性越强单质与H2化合的难易(氢化物的稳定性)单质与H2化合越容易、形成的气态氢化物越稳定，其对应元素的非金属性越强最高价氧化物水化物的酸性酸性越强，其对应元素的非金属性越强非
11、金属与盐溶液的置换反应若非金属单质A与非金属B的盐溶液反应置换出B单质，则A元素的非金属性强于B元素单质的氧化性(或非金属阴离子的还原性)一般单质氧化性越强(或非金属阴离子的还原性越弱)，对应元素的非金属性越强单质与同种金属反应的难易单质越易反应，元素的非金属性越强，如由反应CuCl2CuCl2,2CuSCu2S，知非金属性：ClS非金属活动顺序按F、O、N、Cl、Br、I顺序，元素的非金属性减弱关键提醒元素的金属(非金属)性是指元素原子失(得)电子能力。比较元素金属(非金属)性强弱，其实质是看元素原子失去(得到)电子的难易程度，越容易失去(得到)电子，元素的金属性(非金属性)越强。例2(1)
12、研究表明26Al可以衰变为26Mg，可以比较这两种元素金属性强弱的方法是_(填序号)。a比较这两种元素的单质的硬度和熔点b在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液c将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液d将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用(2)某同学认为铝有一定的非金属性，下列化学反应中，你认为能支持该同学观点的是_。a铝片与盐酸反应放出氢气b氧氧化铝溶于强碱溶液c氢氧化铝溶于强酸溶液d铝热反应解题感悟(1)其他方案：设计实验证明镁比铝的金属性强，除采用本题的b和c方案外，还通常采用的方案是：在相同温度下，取相同表面积的Mg条、Al条分别加入相同体积、相同物
13、质的量浓度的稀盐酸，Mg比Al反应产生氢气快。(2)方法思路：可以从有关反应的难易、水溶液中的置换反应、金属单质的还原性、非金属单质的氧化性、金属阳离子的氧化性、非金属阴离子或气态氢化物的还原性、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应的水化物的碱性(或酸性)的强弱等方面来判断。(3)易错提醒：以下则不能用于比较元素金属性的强弱。单质或其化合物的物理性质；等物质的量的金属与足量稀盐酸反应中置换出H2的多少；原子在反应中失去电子数目的多少；原子最外层电子数的多少或元素的最高价的高低。变式训练2可以说明硫元素的非金属性比氯元素的非金属性弱的是()HCl的溶解度比H2S的大；HClO的氧化性比H2SO4
14、的强；HClO4的酸性比H2SO4的强；HCl比H2S稳定；氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子；Cl2能与铁反应生成FeCl3，硫与铁反应生成FeS；Cl2可以从H2S溶液中置换出S；同浓度的HCl和H2S的水溶液，前者酸性强；HCl(或Cl)还原性比H2S(或S2)弱A BC D易错提醒判断元素非金属性强弱时应注意以下几点(1)单质或化合物物理性质方面的规律与元素的金属性或非金属性强弱无关。如不能用HCl的沸点比H2S高说明非金属性ClS。(2)含氧酸的氧化性强弱与元素的非金属性强弱无关。如不能用氧化性HClOH2SO4说明非金属性ClS。(3)非最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
15、，无法比较元素非金属性的强弱。如不能用酸性HClOH2CO3说明非金属性ClCl。(5)无氧酸的酸性强弱与元素非金属性强弱无必然联系。如不能用酸性HClH2S说明非金属性ClS。(6)原子的最外层电子数或元素的最高正价数与元素的非金属性没有必然关系。如不能用氯的最高价为7价而硫的最高价为6价，说明非金属性ClS。【当堂过关】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()AC、N、O、F BNa、Be、B、CCP、S、Cl、Ar DNa、Mg、Al、Si2元素性质随原子序数的递增呈周期性变化的本质是()A元素的相对原子质量逐渐增大，量变引起质变B原子的电子层数
16、增多C原子核外电子排布呈周期性变化D原子半径呈周期性变化3下列说法中正确的是()A元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化B元素的最高正化合价与元素原子核外电子排布有关C从LiF，NaCl，元素的最高化合价均呈现从1价7价的变化D电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从1个到8个呈现周期性变化4下列事实能说明X元素比Y元素的非金属性强的是()与H2化合时X单质比Y单质容易；X单质可以把Y从其氢化物中置换出来；X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强；与金属反应时，X原子得电子数目比Y的多；X的单质熔、沸点比Y的低；X
17、原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多。A只有 B只有C D5下列叙述说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是()A在氧化还原反应中甲原子失去的电子数比乙原子失去的电子数多B同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强C乙不能够从甲的盐溶液中置换出甲D甲能与冷水反应产生氢气而乙只能与热水反应产生氢气6回答下列问题：(1)原子序数为1117的元素中：原子半径最小的元素是_(填元素符号)；金属性最强的元素是_(填元素符号)；最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是_(用化学式回答，下同)；最不稳定的气态氢化物是_；最高价氧化物对应水化物碱性最强的碱是_。(2)用“”或“r(S2)r(Cl)r(Na)r(Mg2
18、)r(Al3)。2(1)(2)(4)F、NaCl；Cl和F原子最外层电子数相等，电子层数越多，原子半径越大，即原子半径ClF；比较O和Na的原子半径时可找一对照元素S，原子半径NaS，SO，所以NaO。变式训练1B原子序数核电荷数原子核外电子数，aA2、bB、cC2、dD的电子层结构相同，即核外电子数相同，根据离子电荷的多少及正负，推知电子层数：ABCD，原子序数：abdc，原子最外层电子数：BACCD，所以原子半径：BACD。当电子层结构相同时，核电荷数越多，离子半径越小，推知离子半径C2DBA2。只有B正确。例2(1)bc(2)b解析(1)a项不可以，单质熔、沸点与元素的金属性强弱无关。b
19、项可以，在该实验操作中，Mg2转化为Mg(OH)2沉淀，Al3转化为Al(OH)3沉淀，Al(OH)3沉淀继续溶于过量NaOH溶液。说明Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强，进而说明26Mg比26Al金属性强。c项可以，有镁带的热水中滴入酚酞溶液变为红色，有铝片的热水中滴入酚酞溶液不变色，说明镁与热水反应生成了Mg(OH)2，铝与热水反应不明显，证明26Mg比26Al金属性强。d项不可以，在空气中放置已久的镁和铝，都在表面形成致密的保护膜，使得镁和铝不能与热水接触发生化学反应，则该实验操作不可用作比较镁和铝的金属性强弱。(2)a项说明铝是较活泼的金属，但不能说明铝具有一定的非金属性；b项能说明
20、氢氧化铝属于碱，即铝具有一定的非金属性；c项说明氢氧化铝具有一定的碱性，铝具有金属性；d项说明铝的金属性较强，不能说明铝具有一定的非金属性。变式训练2D(1)溶解度与元素的非金属性没有直接关系；应该用最高价氧化物对应水化物的酸性来比较元素非金属性的强弱；元素原子得电子能力的强弱不仅与原子最外层电子数有关，还与电子层数等有关，电子层数少的原子不一定得电子能力强，元素的非金属性就不一定强；不能根据无氧酸的酸性强弱比较元素非金属性的强弱。(2)最高价氧化物水化物的酸性强弱、气态氢化物的稳定性、非金属单质的氧化性及单质间的置换反应能说明元素非金属性的强弱。不同非金属单质与同一种变价金属反应后金属价态越
21、高，非金属元素原子得电子能力越强，元素的非金属性越强。能说明氯的非金属性强于硫。非金属元素阴离子或氢化物的还原性越强，说明越易失电子，则对应的非金属元素原子得电子能力越弱。能证明氯原子得电子能力强于硫，则氯的非金属性强于硫。当堂过关1D2C考查元素周期律的本质，明确结构决定性质的规律。3B元素性质不包括核外电子排布，A错误；O无最高正价，F无正价，C错误；H、He的最外层电子数从1到2，D错误。4C是判断元素非金属性相对强弱常用的三种方法。用得电子数目的多少不能判断非金属性强弱，应比较得电子的难易程度。用单质的熔、沸点作依据不能判断非金属元素得电子的难易。只有当原子电子层数相同时，原子最外层电
22、子数的多少才可以判断出元素的非金属性强弱。5D化学反应中镁比钠失去的电子多(前者失去2e，后者失去e)，但镁的金属活动性比钠弱，A项错误；Cu2比Fe2的氧化性强，但Cu的金属活动性比Fe弱，B项错误；如钠放入硫酸铜溶液中，不能置换出铜，但是金属钠的活动性强于铜，C项错误；甲能与冷水反应而乙只能与热水反应，这说明金属甲的还原性比乙强，即甲的金属活动性比乙强，D项正确。6(1)ClNaHClO4SiH4NaOH(2)a强b强c强解析(1)电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小，非金属性越强；核电荷数越小，金属性越强。原子半径最小的是Cl；金属性最强的应为Na；非金属性最强的元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性最强，氯的非金属性最强，其对应的酸是HClO4；非金属性最弱的非金属元素Si的气态氢化物最不稳定；金属性最强的Na对应的NaOH的碱性最强。(2)根据单质及其化合物的性质递变判断元素的金属性和非金属性变化规律。
