职高化学(高教版)教案元素周期律

元素周期律03
［重点内容讲解］一、元素周期律：
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化（即随着原子核电荷数的递增，核外电子排布呈现周期性的变化）表现在
1．随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数重复着由1到8（K层除外）的周期性变化。

2．随着原子序数的递增，元素（除稀有气体外）的原子半径重复着由大到小的周期性变化。

3．随着原子序数的递增，元素的主要化合价（除H、He外）重复着正价由+1到+7，负价由-4到-1的规律性变化。

元素周期律的实质是由于原子序数的递增，核外电子排布呈周期性变化的结果。

由此导致元素化学性质，如金属性、非金属性、气态氢化物稳定性、高价氧化物对应水化物的酸碱性等呈现周期性的变化规律，这就是元素周期律，但应注意这种变化不是简单的重复。

二、元素周期表：
元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间相互联系的规律。

1．元素周期表的结构：
七横行——周期，包括三个短周期，三个长周期和一个不完全周期；
十八个纵列——族，包括七主族，七副族，一个Ⅷ族和一个零族。

注意：
（1）主族和副族的区分：主族是由长周期元素和短周期元素共同构成的族，但由长周期和短周期构成的族也不一定是主族元素，如0族元素。

只由长周期元素构成的族为副族。

（2）镧系和锕系及超铀元素所包含的元素。

2．与原子结构的关系：
同周期：电子层数相同，周期数即电子层数，最外层电子从1个递增到8个（除第1周期外）
同主族：电子层数不同，最外层电子数相同，族序数即最外层电子数。

注意：
（1）最外层只有1个电子的元素，不一定是IA族元素，可能是副族元素，如Cu，也不一定是金属元素，如H。

最外层电子数有2个电子的元素不一定是主族元素，如He、Fe等。

最外层电子是3～7个电子的元素一定是主族元素。

（2）每一周期元素种类：2，8，8，18，18，32，（7周期预计32）；
（3）同一周期族序数之差即原子序数之差或最外层电子数之差。

3．与半径的关系：
原子半径：同周期：从左至右原子半径逐渐减小（除稀有气体外）；
同主族：从上到下原子半径逐渐增大。

离子半径比较大小的方法：
（1）同主族从上到下离子半径逐渐增大；
（2）电子层结构相同的离子，电荷数越大半径越小，如：O2-，F-，Na+,Mg2+, Al3+其半径逐渐减小；
（3）原子与其对应的简单离子半径的比较：
金属原子半径大于其阳离子半径：如Na>Na+
非金属原子半径小于其阴离子半径：如S<S2-
4．金属性、非金属性的递变规律：
同周期：从左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；
同主族：从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

三、元素周期表之最和特殊点：
1．周期表之最：
（1）原子半径最小的原子：H原子（最轻）；
（2）非金属性最强的元素：F；
金属性最强的元素：Cs（不考虑Fr）；
（3）高价氧化物对应水化物酸性最强的酸：HClO4（中学阶段）；
高价氧化物对应水化物碱性最强的碱：CsOH；
（4）形成化合物最多的元素：C元素；
含H质量分数最高的气态氢化物：CH4；
（5）地壳中含量最高的元素：O元素，其次是Si元素；
地壳中含量最高的金属元素：Al元素，其次是Fe元素；
（6）常温下为液态的非金属单质Br2，金属单质Hg。

2．特殊点：
（1）原子最外层电子排布是1－8个电子，但第一周期是1－2个电子；
（2）同一周期原子半径由大→小，但稀有气体突然增大；
（3）同一周期元素主要化合价由＋1价到＋7价，但F没有正价，O没有＋6价；
（4）原子核中含有质子和中子，但是H原子中没有中子；
（5）碱金属是IA族，不包括H元素，IA族包括H元素。

四、例题：例1．X、Y两种元素组成XY型离子化合物。

两种离子的核外电子数之和为20，则X、Y两种元素所处的周期是
A．一种在第一周期，另一种在第二周期；
B．一种在第二周期，另一种在第三周期；
C．一种在第三周期，另一种在第四周期；
D．在同一周期。

分析：已知离子化合物XY，两种离子的核外电子数之和为20，即X与Y两
元素的原子序数之和为20，所以X与Y的平均原子序数为。

根据平均
值法，X与Y的原子序数应一个比10大，另一个比10小，
所以答案： B
例2．A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞B，其中A、B 处在同一周期，A、C处在同一主族。

C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和，C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍。

试回答：（1）这四种元素分别是：A____________，B__________，C__________，D__________。

（2）这四种元素中在常温常压下的液态或气态氢化物的稳定性由大而小的顺序是_____________。

（3）A与B形成的三原子分子的电子式是_________，B与D形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式是________________。

（4）A元素某氧化物与D元素某氧化物反应生成单质的化学方程式是
_________________。

解析：
（1）∵已知A、B同一周期，A、C同主族，原子半径D＞C＞A＞B，
∴A、B、C、D在周期表中相对位置为：A B
D C
∵C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍
∴C为3周期ⅣA，D为3周期IA，∴C为硅，D为钠。

进而可推知，A为碳
∵C原子核内质子数等于AB原子核内质子数之和，
∴14＝6＋B，∴B为8，即氧
∴A为碳，B为8，即氧
（2）H2O＞CH4＞SH4
（3）
（4）2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3+O2↑［本周练习］
1．下列各组离子中，电子层结构相同的是：
A．S2－、Cl－、K+B．Cl－、Br－、I－
C．Na+、F－、Mg2+D．O2－、Mg2+、Cl－
2．下列微粒中，半径依次增大的是：
A．Be、Mg、Ca B．F、Br、Cl
C．Na+、Al3+、S2－D．O2－、Na+、Mg2+
3．下列递变情况不正确的是
A．Na、Mg、Al最外电子数依次升增多；
B．P、S、Cl最高正化合价依次升高；
C．C、N、O原子半径依次增大；
D．Na、K、Rb原子半径依次减小；
4．x，y，z都是短周期元素，x原子的最外层只有1个电子，y原子的M层电子数只有其K层和L层电子数之和的1／2；z原子的L层电子数比y原子的L层电子数少2个，且y元素可有3种正价，它们之差都是2，由x，y，z所组成的化合物的化学式可能是：
①x2yz3②xyz3③xyz4④x2yz4⑤x3yz3⑥x3yz4
A．①②③B．④⑤⑥C．②⑤⑥D．①③⑤
5．已知A m+，B(m+1)+，C m－，D(m-1)-四种离子的电子层结构相同，则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是：
A．A＞B＞C＞D B．A＞B＞C＞D C．B＞C＞D＞A D．C ＞A＞B＞D
6．下列元素的最高价氧化物的水化物溶于水一定是强碱溶液的是：
A．原子最外层只有1个电子的元素
B．原子次外层电子数是最外层电子数8倍的元素
C．原子次外层电子数是最外层电子数4倍的元素
D．原子的电子层数与最外层电子数相等的元素
7．元素R的最高价氧化物含氧72.73%，气态氢化物中含氢25%。

R的原子量为
A．35.5B．32C．16D．12
8．w，x，y，z为短周期内除惰性气体外的四种元素，它们的原子序数依次增大，其中只有y为金属元素，y的最外层电子数和w的相等，y、z两元素原子的质子数之和为w、x两元素质子数之和的3倍。

由此可知：w为__________，x为_________，y为___________，z为_____________。

由上述元素中任意三种所组成的两种盐，它们都能与z的最高氧化物水化物的稀溶液反应，有气体生成的是____________和___________。

（选做）
参考答案：
1．A、C2．A3．CD4．C5．A6．B7．D
选做：
8．w——H x——O y——Na z——S Na2SO3，NaHS。