[新教材]人教版新教材必修第一册 第4章第2节 元素周期律(第1课时) 学案

第二节元素周期律

第一课时元素周期律

学习目标:1。知道核外电子能量高低与分层排布的关系。2.能够根据核外电子排布规律写出常见简单原子的原子结构示意图。

1．原子核外电子排布的周期性变化

以原子序数为1～18的元素为例,探究原子最外层电子数的变化,图示如下：

规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现1~8的周期性变化（第一周期除外）.

2．原子半径的周期性变化

规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周

期性变化.

3．元素性质的周期性变化

(1）元素化合价的周期性变化

以原子序数为1~18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下：

规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化,即同周期：最高正价：＋1→＋7(O、F无正价）,负价：－4→－1。

（2)元素金属性、非金属性的周期性变化

①钠、镁、铝金属性的递变规律

②硅、磷、硫、氯非金属性的递变规律

(3）同周期元素性质递变规律

（4）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变化.

②实质

元素性质的周期性变化是原子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）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)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(）

（4)任何元素均有正价和负价(）

（5)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（)

［答案]（1)×(2）×（3）×(4）×（5)√

2．下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是（)

A．同周期非金属元素的氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强

B．第ⅠA族元素的金属性比第ⅡA族元素的金属性强

C．ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素

D．原子序数为15的元素的最高化合价为＋3

[解析]在同周期中，非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强，A项错误；同周期的第ⅠA族和第ⅡA族的

金属元素比较，第ⅠA族的元素比第ⅡA族的元素的金属性强，但不同周期的是无法比较的,如Ca的金属性比Na的金属性强,B项错误；ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素，C项正确；原子序数为15的元素是P，最外层电子数为5，则最高化合价为＋5价，D项错误;答案选C.

[答案] C

3．不能用元素周期律解释的是（)

A．酸性HCl〉H2S>PH3

B．原子半径P>S>Cl

C．最高正价Cl>S〉P

D．酸性HClO4〉H2SO4>H3PO4

[解析]氢化物的酸性与元素在同一周期、同一主族没有递变性和规律性，不能用周期律解释，元素的非金属性与最高价氧化物对应的水化物的酸性有关，故A符合题意；同周期元素从左到右原子半径减小，则原子半径P〉S>Cl，可解释,故B不符合题意；Cl、S、P 的最外层电子数分别为7、6、5，最高正价为＋7、＋6、＋5,最高正价为Cl>S〉P，故C不符合题意；非金属性Cl〉S〉P，元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，酸性强弱顺序是HClO4>H2SO4>H3PO4，故D不符合题意。

［答案] A

知识点一元素原子结构的周期性变化

粒子半径大小的比较方法

（1）同周期——“序大径小”

①方法:同周期，从左到右，随着原子序数的递增,原子半径逐渐

减小.

②实例：11～17号元素

r(Na）>r(Mg）〉r(Al）>r(Si)>r(P）>r（S)>r(Cl)。

（2)同主族——“序大径大”

①方法：同主族，从上到下，随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大。

②实例：

r(Li)〈r(Na)〈r(K）〈r（Rb)

r（Li＋）

（3)同元素

①同种元素的原子和离子半径比较规律——“阴大阳小”。某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。

如r(Na＋)〈r（Na)；r（Cl－）〉r（Cl)。

②同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——“数大径小”.

带电荷数越多，粒子半径越小.

如r(Fe3＋)〈r（Fe2＋）〈r(Fe)。

（4)同结构-—“序大径小”

①方法:电子层结构相同的离子,核电荷数越大，离子半径越小.

②实例:r(O2－)>r（F－）>r(Na＋)>r(Mg2＋)〉r（Al3＋)。

【典例1】下列粒子半径大小比较正确的是（)

A．Na＋

B．S2－〉Cl－〉Na＋>Al3＋

C．Na

D．Cs

［思路启迪]根据粒子半径大小的比较方法进行归类,从而进行判断。

[解析]A项，4种离子电子层结构相同,随着核电荷数增多，离

子半径依次减小,“序小径大”,即Al3＋〈Mg2＋r(K）〉r(Na），D 错误；S2－和Cl－核外电子数相同，但核电荷数Cl>S，故离子半径r （S2－）>r(Cl－）；Na＋和Al3＋核外电子数相同，且核电荷数Al>Na，则离子半径,r(Na＋)>r(Al3＋），B项正确。

[答案] B

“三看”法比较简单微粒的半径大小

（1)“一看”电子层数：当电子层数不同时，一般地，电子层数越多，半径越大。

（2）“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小.

(3）“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。

[针对训练1］已知下列原子的半径：

原子N S O Si