元素周期律

[例2] (2015·试题调研)已知短周期元素的离子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：d>c>b>a
C
C．离子半径：r(C3－)>r(D－)>r(B＋)>r(A2＋)
D．单质的还原性：A>B>D>C
规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈
(2)原子半现径由1到8的周期性变化(第1周期除外)。
5．元素性质的周期性变化 (1)元素主要化合价的周期性变化。
(3)元素化合价规律：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。
规律：随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现＋1→＋
①1~20号元素中，除了O、F外， 元素的最高正价＝最外层电子数； 最低负化合价数＝最外层电子数－8 最高正价+ |最低负价| = 8
②金属元素无负价（在化学反应中只显正价；既有 正价又有负价的元素一定是非金属元素。）
③氟无正价，氧无最高正价 。
1.元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n-2,
气态氢化物 SiH4 的稳定性 很不稳定
PH3 不稳定
H2S 不很稳定
HCl 稳定
最高价氧化 物对应水化
物的酸性
H2SiO3 极弱酸
H3PO4 中强酸
H2SO4 HClO4 强酸 最强酸
非金属性: Si < P < S < Cl
Na Mg Al Si P S Cl 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
原子半径逐渐减小
1
氧化性增强
2 还原金
3
原子属 性半性
4 增径逐
5
强逐渐 渐增
6 增强
7大
B
非 金
Al Si
属
Ge As
性 逐
Sb Te
渐
Po At
增 强
金属性逐渐增强
特别提示 一、粒子半径的比较
1.粒子半径定义：
R
最外电子层
2.粒子半径大小与_核__电__荷__数__大__小__和_电__子__层__数__多__少__因素有关
则在气态氢化物中R元素的化合价为 B
A. 12-3n
B. 3n-12
C. 3n-10
D. 6-3n
特别提示 三、元素金属性、非金属性判断依据
1、元素金属性强弱的判断
①金属单质与水（或酸）反应置换出H2的难易程度（越易置换出
氢气，说明金属性 越强）
②最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱（碱性越强，
原子半径变化的周期性
零 族 元 素 半 径 陡 增
【练习】
1.比较第三周期元素原子半径 Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl
同 层：荷多径小
R↓
2.比较第三周期元素离子半径
Na+、Mg2+、Al3+、P3-、S2-、Cl-
P3- > S2- > Cl- > Na+ > Mg2+ > Al3+
同 层：荷多径小不同层：层多径大同 层：荷多径小
随着原子序数增加
原子核外电子排布
化合价 原子半径 金属性和非金属性
呈现周期性变化
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。 这一规律叫做元素周期律
实质：元素性质的周期性变化是__核__外__电__子__排__布__呈周 期性变化的必然结果。
族 周期
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
非金属性逐渐增强
电子层数对原子半径的影响更大。
3.微粒半径大小比较方法 一般情况下(稀有气体除外):
⑴先看电子层数,电子层数越多，
则半径_越__大__
如: Li< Na < K < Rb < Cs
Li
+3
+11
Na
I > Br > Cl > F
⑵电子层数相同时，再看核电荷 数，核电荷数越多,则半径_越__小__
如: Na > Mg >Al
Mg
+12
F<O<N <C
+11
Na
⑶电子层数和核电荷数都相
同(同种元素)时,再看核外电
子数(或最外层电子数),核外 电子数(或最外层电子数)越
Cl
+17
多，则半径_越__大__
如: Cl < Cl-
+17
Cl-
粒子半径的比较归纳【笔记】
不同层：层多径大
Ⅰ.比较微粒半径大小: 三看
同 层：荷多径小 同 荷：电多径大
②形成的气态氢化物的稳定性
（形成的气态氢化物越稳定，则非金属性 越强）
③最高价氧化物的水化物——最高价含氧酸酸性的强弱（酸性越强
说明非金属性 越）强
④非金属单质之间的置换
（非金属性强 的置换非金属性 弱 的）
⑤非金属阴离子还原性的强弱
（对应非金属阴离子还原性越弱，非金属性 越强）
下列[关例系4]正确(20的1是5·山( 东淄)博C高一检测)已知33As、35Br位于同一周期。
随着原子序数增 加，元素原子的
电子层排布 化合价 原子半径
重呈复现同周样期的性变化变规化律
思考：从理论上推导，元素的金属性和非金属性 是否呈现周期性变化？为什么？
元素的金属性和非金属性会呈现怎样的周期性变化 规律？(从原子半径角度考虑)
钠、镁和铝实验
原子序数 元素符号
单质与水(或 酸)反应情况
11 Na
第一章 物质结构 元素周期表
第二节
第二课时 元素周期律
知识回顾
金
Li
来自百度文库
属
性
Na
增
强
K
非
金
Rb
属
性
Cs
减 弱
同族从上到下
金 属 性 增 强
金 属原 性子 增半 强径
非 金 属 性 减 弱
，逐 非渐 金增 属大 性 减 弱
探究一、元素的原子结构和主要化合价及原子半径的变化规律 第二周期
核外 电子结构
原子半径
一看电子层数
二看核电荷数
同荷
三看核外电子数或 最外层电子数
Ⅱ.对于同种元素： 阳离子半径<原子半径<阴离子半径
Ⅲ.原子半径比较：同 同周期(同层) R↓
族
(
不
R↑同 层
同层
)
Ⅳ.对于电子层结构相同的离子：核电荷数越大，则离
子半径越小。
如O2- >F->Na+>Mg2+>Al3+； S2->Cl->K+>Ca2+
【典例3】（2009·四川高考改造题）X、Y、Z、M是元 素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、 Y、Z相邻。X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，Y
与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是（ D ）
A. 原子半径：Z>Y B. 简单离子的半径：M的离子>Z的离子>Y的离子>X的
离子 C. X的阴离子和Y的阴离子核外电子数相同 D. Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4
化合价 +1 +2 +3 +4 +5 没有最高正价
－4 －3 －2 －1 0 第三周期
核外 电子结构
原子半径
化合价 +1 +2 +3 +4 +5
+6 +7
－4 －3 －2 －1 0
总结上表可以4(1．)看元原素子出原结：子构核的外周电期子性排变布化的周期性变化。
(1)核外电子排布
(2)元素原子半径的周期性变化。
则金属性越强 ）
③金属活动性顺序表
（位置越靠前，说明金属性 越强）
④金属单质之间的置换
（金属性 强 的置换金属性 弱的）
⑤金属阳离子氧化性的强弱
（对应金属阳离子氧化性越弱，金属性越强 ）
特别提示 三、元素金属性、非金属性判断依据 2、元素非金属性强弱的判断
①单质与H2化合的难易程度
（与H2化合越容易，说明非金属性越强）
3.下列各组微粒半径大小比较中，不正确的是（双选）（ AB）
A. r(K+) > r(K)
B. r(Mg2+) > r(Na+) > r(F-)
C.r(Na+) > r(Mg2+) > r(Al3+) D.r(Cl -) > r(F-) > r(F)
特别提示 二、元素化合价
元素的化合价与最外层电子数有何关系？
思考:为什么同周期元素的原子半径，随原子序数的增大而减小？
原子半径的大小是由两个因素决定的：即电子层数和核电荷数， 同周期的的元素的电子层数相等，核电荷数依次增大。核电荷数 越大，原子核对外围电子的吸引的能力越强，原子半径越小，所 以同周期的的元素的原子半径随原子序数的增大反而减小
思考:电子层数与核电荷数，哪个因素对原子半径的影响更大呢？ 你能找到相关的证明吗？
A．原子半径：As>Cl>P B．热稳定性：HCl>AsH3>HBr C．还原性：As3－>S2－>Cl－ D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4
5．下列说法正确的是(B )
A．ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强 B．ⅥA族元素的氢化物中，稳定性最好的是水 C．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强 D．第3周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
冷水 剧烈
12
Mg
冷水反应缓慢 热水较快
盐酸剧烈
13 Al
盐酸 较快
氢氧化物 NaOH 碱性强弱 强碱
Mg(OH)2 中强碱
Al(OH)3
两性氢氧 化物
金属性：__N__a_>__M__g_>__A_l______
原子序数 14
15
16
17
元素符号
Si
P
S
Cl
单质与H2化 合的难易
高温
磷蒸气
加热
光照或点燃 爆炸化合