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(含实验活动3同周期、同主族元素性质的递变)课程解读课标要点学科素养元素周期律1通过元素周期律的学习，提高学生变化观念与平衡思想的素养2知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律(见学生用书P74)1118号元素原子结构的变化规律(1)元素原子最外层电子数的变化规律由上图可得，随着原子序数的递增，元素原子最外层电子的排布呈现周期性变化，除H、He元素外，最外电子层上的电子数重复出现从_1_递增至_8_的变化。(2)元素原子半径的变化规律从39，1117的元
2、素中，随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由_大_到_小_的变化规律。【提醒】稀有气体元素原子半径的测定依据与其他元素的不同，不与其他元素的原子半径作比较。2元素化合价以第三周期元素为例元素钠镁铝硅磷硫氯元素符号NaMgAlSiPSCl最外层电子数1234567最高正价1234567最低负价4321分析上表，可以得出：(1)主族元素的最高化合价 原子核外_最外层电子数_(O、F除外)；元素的最低化合价 _原子核外最外层电子数8_。(2)随着原子序数的递增，元素的最高正化合价由_1价_递增到_7价_(O、F除外)，元素的最低负化合价按硅、磷、硫、氯的顺序，由_4价_递增到_1价_。3元素的金属
3、性和非金属性(1)金属性强弱比较按表中实验操作要求完成实验，并填写下表：实验操作实验现象实验结论在250 mL烧杯中加入少量水，滴加两滴酚酞溶液，再将一小块金属钠投入烧杯中钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液变红钠与冷水反应剧烈，反应的化学方程式为_2Na2H2O=2NaOHH2_取一小段镁条用砂纸除去表面的氧化膜，放入试管中，加入2 mL水和2滴酚酞溶液，观察现象；加热试管加热前，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，溶液变为粉红色镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为_Mg2H2OMg(OH)2H2_在两支试管中分别加入镁条和
4、铝片，再向试管中各加入2 mL 2 molL1盐酸两支试管内都有无色气泡冒出，但放镁条的试管中逸出气体的速率较快镁、铝都能置换出酸中的氢，但镁更容易反应，反应的化学方程式分别为_Mg2HCl=MgCl2H2_，_2Al6HCl=2AlCl33H2_由上述实验可知：钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序是_Na、Mg、Al_。钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为_NaOHMg(OH)2Al(OH)3_。钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为_NaMgAl_。(2)非金属性强弱比较元素SiPSCl单质与H2反应的条件高温磷蒸气与H2能反应加热光照或点燃气态氢化物的化学
5、式SiH4PH3H2SHCl氢化物的热稳定性不稳定不稳定受热分解稳定通过分析比较可以得出：硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为_Cl2、S、P、Si_。硅、磷、硫、氯对应氢化物的热稳定性强弱顺序：_SiH4PH3H2SSPSi_。4探究元素金属性与非金属性的强弱规律(1)填写下表：元素钠镁铝硅最高价氧化物对应水化物的化学式_NaOH_Mg(OH)2Al(OH)3H2SiO3最高价氧化物对应水化物的类型强碱中强碱两性氢氧化物弱酸元素磷硫氯最高价氧化物对应水化物的化学式H3PO4H2SO4_HClO4_最高价氧化物对应水化物的类型中强酸强酸最强无机酸分析上表，可以得出：1117号元素
6、最高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱的变化规律：从左到右，碱性逐渐_减弱_，酸性逐渐_增强_。1117号元素的金属性和非金属性强弱的变化规律：从左到右，金属性逐渐_减弱_，非金属性逐渐_增强_。(2)按要求完成下列实验在两支洁净的试管中分别加入2 mL 1 molL1的AlCl3溶液，逐滴加入稀氨水至过量，观察到的实验现象是_产生白色絮状沉淀_，反应的化学方程式是_AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl_。向实验的一支试管中逐滴滴入2 molL1的盐酸，观察到的实验现象是白色沉淀逐渐溶解，得到澄清溶液，反应的离子方程式为_Al(OH)33H=Al33H2O_。向实验的另一支试管中逐
7、滴加入2 molL1的NaOH溶液，观察到的实验现象是白色沉淀逐渐溶解，得到澄清溶液。反应的化学方程式为_Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O_。结论：Al(OH)3既可以与酸反应生成盐和水，又可以与碱反应生成盐和水，为_两性氢氧化物_。【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。5元素周期律(1)概念：元素的性质随着_原子序数_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_原子序数_的递增，元素的_原子半径_(稀有气体除外
8、)、元素的_金属_性和_非金属_性、元素的主要_化合价_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的_核外电子排布_周期性变化的必然结果。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)同周期元素，随着原子序数的递增，最外层电子排布均呈现由1个电子递增至8个电子的周期性变化。()(2)原子序数越大，原子半径一定越小。()(3)最外层电子数：NaAl，原子半径：NaAl。()(4)在化合物中金属元素只显正化合价，非金属元素只显负化合价。()(5)任何元素均有正价和负价。()(6)元素的金属性、非金属性强弱从根本上取决于其原子核外电子的排布情况。()(7)随着原子序数的递增，原子
9、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变化。()2下列关于核电荷数为118的元素的说法正确的是(C)A最外层只有1个电子的元素一定是金属元素B最外层有2个电子的元素一定是金属元素C原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素D最外层电子数为7的元素，最高正价为7价【解析】A项，最外层只有1个电子的有H、Li、Na；B项，最外层有2个电子的有He、Be、Mg；C项，各层电子数相等的元素是Be，Be属于金属元素；D项，最外层电子数为7的元素有F、Cl，F无正化合价。 3原子序数为1117的元素中：(1)原子半径最小的元素是_Cl_(填元素符号)。(2)金属性最强的
10、元素是_Na_(填元素符号)。(3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是_HClO4_(填化学式，下同)。(4)最不稳定的气态氢化物是_SiH4_。(5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_NaOH_。【解析】原子序数为1117的元素是同周期元素，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。(1)原子半径最小的是Cl。(2)金属性最强的是Na。(3)非金属性越强的元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，氯的非金属性最强，其对应的最高价含氧酸是HClO4。(4)非金属性最弱的非金属元素Si的气态氢化物最不稳定。(5)金属性最强的Na对应的NaOH的碱性最强
11、。4(1)试从原子结构的角度分析同周期元素性质的递变规律产生的原因。(2)同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小吗？(3)随着原子序数的递增，第二周期元素的最高正价是逐渐递增的吗？(4)你能根据元素周期律，比较H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性强弱以及P3、S2、Cl的还原性强弱吗？答：(1)同周期主族元素从左到右，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的作用力逐渐增强，因此失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱；得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强。(2)不是。比较同周期元素的原子半径时，往往只比较主族元素，因为非主族元素的原子半径的测量方法与主族元素不同。(3)不是。因为F
12、无正价，O无最高正价。(4)酸性：H3PO4H2SO4S2Cl。(见学生用书P76)项目同周期(左右)同主族(上下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子半径逐渐减小，阴离子半径逐渐减小，r(阴离子)r(阳离子)逐渐增大性质化合价最高正化合价由17(O、F除外)，最低负化合价(8主族序数)相同，最高正化合价主族序数(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱；非金属性逐渐增强金属性逐渐增强；非金属性逐渐减弱续表项目同周期(左右)同主族(上下)性质离子的氧化性、还原性阳离子的氧化性逐渐增强；阴离子的还原性逐渐减弱阳离子的氧化性逐渐减弱；阴
13、离子的还原性逐渐增强气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱 下列叙述不正确的是(B)ANa、Mg、Al最高正化合价依次升高BN、O、F非金属性依次减弱CP、S、Cl最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强DLi、Na、K原子的电子层数依次增多【解析】Na、Mg、Al最高正化合价分别为1、2、3价，逐渐升高，A正确；同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，则N、O、F的非金属性逐渐增强，B错误；P、S、Cl的非金属性逐渐增强，则最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，C正确；同主族元素Li、Na、K分别处于第二、三、四周期，则
14、电子层数依次增多，D正确。 A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增多，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等；D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。回答以下问题：(1)四种元素的符号依次是A_S_；B_Cl_；C_K_；D_Ca_。它们的原子半径由大到小的顺序是_r(K)r(Ca)r(S)r(Cl)_。(2)写出四种元素最高价氧化物对应水化物的化学式：_H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2_，分别比较酸性或碱性的强弱：_酸性：HClO4H2SO4，碱性：KOHCa(OH)2_。(3)写出气态氢化物的分子式：_HCl、H2S_，
15、比较其稳定性强弱：_HClH2S_。【解析】因A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2816，A为硫元素；D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半，则D原子的核电荷数是(28)220，为钙元素。根据核电荷数依次增大并都能形成离子，排除氩元素，则B为氯元素，C为钾元素。1同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，下列叙述正确的是(B)A单质的化学活泼性：WXYZB原子最外层电子数：WXYZC单质的氧化能力：WXYZD元素的最高化合价：WXYZ【解析】如Z为0族元素，则Z最不活泼，故A错误；同一短周期的元素从左到右，元素的原子序数依次增加，最外层电子数逐渐增多，
16、故B正确；如Z为0族元素，则Z的氧化能力最弱，故C错误；如Z为F元素，没有正价，故D错误。2下列递变规律正确的是(C)AHClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强BHCl、HBr、HI的稳定性依次增强C钠、镁、铝的还原性依次减弱DNa、Mg2、Al3的离子半径逐渐增大【解析】A项，非金属性：ClSP，则HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱，错误；B项，非金属性：ClBrI，则HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，错误；C项，金属性：NaMgAl，则钠、镁、铝的还原性依次减弱，正确；D项，Na、Mg2、Al3的离子半径逐渐减小，错误。3X、Y、Z三种元素的原子电子层数相同，它们
17、的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4H2YO4H3ZO4，下列判断不正确的是(A)A原子半径：XYZB气态氢化物稳定性：XYZC元素原子得电子能力由强到弱：XYZD单质与氢气反应由易到难：XYZ【解析】三种元素的原子电子层数相同，则它们位于同一周期，由酸性：HXO4H2YO4H3ZO4，知非金属性：XYZ，同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则原子序数：XYZ。A项，原子半径：XYYZ，正确；C项，非金属性越强，得电子能力越强，则元素原子得电子能力：XYZ，正确；D项，非金属性越强，与氢气化合越容易，单质与氢气反应由易到难：XYZ，正确。1“三看”法比较简单粒子的半径大小2粒
18、子半径大小的比较 下列粒子半径大小比较正确的是(B)ANaMg2Al3ClNaAl3CNaMgAlSiDCsRbKNaMg2Al3，A项错误； S2和Cl，Na和Al3的核外电子排布分别相同，电子层数相同时，粒子半径大小决定于核电荷数，S2和Cl比Na和Al3多一个电子层，粒子半径前者大，B项正确；电子层数相同的原子，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：NaMgAlSi，C项错误；同主族元素，电子层数越多，原子半径越大，则原子半径：CsRbKNa，D项错误。 下列粒子半径的比较中，正确的是(B)Ar(Na)r(Na)Br(Cl)r(Cl)Cr(Ca2)r(Cl) Dr(Mg)r(Na)【解析】
19、同种元素价态越高半径越小，则r(Na)r(Cl)；核外电子排布相同的离子，原子序数越大，半径越小，则r(Ca2)r(Cl)；电子层数相同的原子，原子序数越大，半径越小，则r(Mg)N，则原子半径：PN，即r0.751010 m；P与Si电子层数相同，原子序数：PSi，则原子半径：PSi，即r1.171010 m，故0.751010 mrSClO，错误；B项，粒子半径：Ba2Ca2Mg2Al3，错误；C项，粒子半径：KMg2Al3H，正确；D项，粒子半径：CsKNaLi，错误。1下列递变规律正确的是(C)AKOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性逐渐增强BNa、Mg、Al、S
20、i的金属性逐渐增强CO、S、Na、K的原子半径依次增大DHF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强【解析】同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故碱性：KOHCa(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3，故A错误；Si是非金属元素，无金属性，Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱，故B错误；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：OSNaK，故C正确；非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性：FClSP，故稳定性：HFHClH2SPH3，故D错误。2能证明铝的金属性比镁弱的实验事实
21、是(A)AAl(OH)3能溶于NaOH溶液，而Mg(OH)2不能B铝的原子半径比镁小C镁的熔点低于铝D铝的金属光泽不如镁显著【解析】最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其金属性越强，Al(OH)3能跟NaOH反应体现其两性，而Mg(OH)2是中强碱，Mg比Al活泼，故A正确；元素的原子半径不能说明金属性的强弱，故B错误；单质的熔点高低是物理性质，无法证明金属性强弱，故C错误；金属光泽是物理性质，不能说明镁和铝金属性的强弱，故D错误。3下列比较中正确的是(A)A原子半径：NaMgB碱性：NaOHKOHC结合H的能力：COClD还原性：IMg，A正确；金属元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱
22、性越强，金属性：KNa，则碱性：KOHNaOH，B错误；酸性越强，对应酸的酸根离子结合氢离子的能力越弱，酸性：H2CO3Cl，C错误；元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，非金属性：BrI，则还原性：IBr，D错误。4下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是(B)HCl比H2S稳定HClO的氧化性比H2SO4强HClO4的酸性比H2SO4强Cl2能与H2S反应生成SCl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FeSCl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A BC D【解析】通过含氧酸的
23、酸性强弱来判断元素的非金属性强弱，一定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；Cl与S同周期，且Cl在S的右边，根据元素周期律，同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强，正确；通过HCl、H2S比较Cl和S的非金属性强弱，不是比较其水溶液的酸性强弱，而是比较其稳定性强弱，错误。5下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题。族周期AAAAAAA0二三四(1)和的元素符号分别是_Si_和_Ar_。(2)表中最活泼的金属是_K_，非金属性最强的元素是_F_。(填写元素符号)(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是_Al_，分别写出该元素的氢氧化物与和的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式：_
24、2Al(OH)33H2SO4=Al2(SO4)36H2O_，_Al(OH)3KOH=KAlO22H2O_。(4)请设计一个实验，比较单质氧化性的强弱：_取无色溴化钠的水溶液少许，加入新制氯水，溶液变橙红色_。【解析】(1)根据元素周期表中元素的位置可以确定元素分别为N、F、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Br。(2)同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族元素从上到下金属性增强，非金属性减弱，由此分析最活泼的金属为K，非金属性最强的是F。(3)Al(OH)3为两性化合物，既能与酸反应，又能与碱反应。(4)利用“氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物”原理，可利用反应Cl22NaBr=2NaClBr2设计实验。