学年人教版必修二 第1章 第二节 元素周期律第1课时 学案Word文件下载.docx

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阳离子：

核外电子数小于核电荷数。

阴离子：

核外电子数大于核电荷数。

点拨　①电子层实质上是一个“区域”，或者说是一个“空间范围”，它与宏观上层的含义完全不同。

②核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。

如钙原子由于受最外层电子数不超过8个的限制。

其原子结构示意图为

而不应该是

。

【议一议】

1．判断正误

（1）锂的原子结构示意图是

（　　）

（2）某原子M层电子数为L层电子数的4倍。

（3）某离子M层和L层电子数均为K层的4倍。

（4）离子的核电荷数一定等于其核外电子数。

答案　

（1）×

（2）×

　（3）√　（4）×

二、元素周期律

1．原子结构的周期性变化

（1）元素原子核外电子排布的周期性变化。

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由1到8的周期性变化（第一周期除外）。

（2）元素原子半径的周期性变化。

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。

2．元素性质的周期性变化

（1）元素主要化合价的周期性变化

随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现＋1→＋7，最低负化合价呈现－4→－1的周期性变化。

点拨　元素化合价的“三个二”

①二“特殊”。

F无正价，O无最高正价；

②二“只有”。

金属只有正价，只有非金属才有负价；

③二“等式”（主族元素）。

最高正价＝最外层电子数，

|最低负价数值|＋|最高正价数值|＝8。

（2）元素金属性、非金属性的周期性变化

①Na、Mg、Al与水（或酸）反应的比较

Na

Mg

Al

规律（同周期从左到右）

单质与水（或酸）反应

与冷水剧烈反应，产生氢气

与冷水几乎不反应，与沸水反应缓慢，放出氢气；

与酸反应剧烈，放出氢气

与酸反应较快，放出氢气

从水或酸中置换H2能力逐渐减弱

最高价氧化物对应的水化物碱性强弱

NaOH　强碱

Mg（OH）2　中强碱

Al（OH）3两性氢氧化物

最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱

②Si、P、S、Cl四种元素性质的比较

Si

P

S

Cl

单质与氢气反应的条件

高温

磷蒸气与氢气能反应

加热

光照或点燃时发生爆炸而化合

与H2化合能力逐渐增强

形成的气态氢化物的热稳定性

SiH4很不稳定

PH3不稳定

H2S受热分解

HCl稳定

氢化物稳定性逐渐增强

最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）酸性强弱

H2SiO3弱酸

H3PO4中强酸

H2SO4强酸

HClO4强酸（比H2SO4酸性强）

最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强　　

结论：

随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性呈现周期性的变化。

3．元素周期律

内容：

元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。

实质：

元素周期律是核外电子排布发生周期性变化的必然结果。

点拨　①元素的性质包括：

原子半径、元素的主要化合价、金属性、非金属性等。

②物质的性质：

物理性质：

颜色、状态、气味、挥发性、溶解性、密度、硬度、熔沸点、导电性、延展性等。

化学性质：

氧化性、还原性、稳定性、酸性、碱性等。

2．在第三周期元素中，除稀有气体元素外：

（1）原子半径最小的元素是________（填元素符号）；

（2）金属性最强的元素是________（填元素符号）；

（3）最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________（用化学式回答，下同）；

（4）最不稳定的气态氢化物是________；

（5）最高价氧化物对应水化物碱性最强的是________；

（6）氧化物中具有两性的是________。

答案　

（1）Cl　

（2）Na　（3）HClO4　（4）SiH4　（5）NaOH

（6）Al2O3

解析　

（1）第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径最小的是Cl。

（2）金属性最强的元素在最左边，应为Na。

（3）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。

（4）非金属性最弱的元素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。

（6）铝的氧化物Al2O3具有两性。

一、原子核外电子排布规律的应用

【例1】　核电荷数小于或等于18的元素中，原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素种类有（　　）

A．1种B．2种C．3种D．4种

答案　B

解析　在1号～18号元素中，符合题给要求的元素原子的电子排布依次为2、1和2、8、5。

知识归纳

1．确定元素的种类

根据原子核外电子排布的某些特点可以确定元素的种类，注意1～20号元素原子结构的特殊关系。

特殊关系

元素

最外层电子数等于次外层电子数的一半

Li、Si

最外层电子数等于次外层电子数

Be、Ar

最外层电子数等于次外层电子数的2倍

C

最外层电子数等于次外层电子数的3倍

O

最外层电子数等于次外层电子数的4倍

Ne

最外层电子数等于电子层数

H、Be、Al

最外层有1个电子

H、Li、Na、K

最外层有2个电子

He、Be、Mg、Ca

内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素

Li、P

电子总数为最外层电子数2倍的元素

Be

2.推断元素的性质

最外层电子数

得失电子能力

化学性质

主要化合价

稀有气体元素

8（He为2）

一般不易得失电子

较稳定，一般不参与化学反应

金属元素

＜4

易失电子

金属性

只有正价，一般是＋1→＋3

非金属元素

≥4

易得电子

非金属性

既有正价又有负价

特别提醒　

（1）通常把最外层有8个电子（K层为最外层时电子数是2个）的结构，称为相对稳定结构。

稀有气体的原子就是上述结构，一般不与其他物质发生化学反应。

当元素的原子最外层电子数小于8（K层小于2）时是不稳定结构。

在化学反应中，不稳定结构总是通过各种方式（如得失电子、共用电子等）趋向达到相对稳定结构。

（2）过渡元素原子最外层电子数不超过2个，若原子最外层有n个电子：

①n＝1，位于第ⅠA族或过渡元素区。

②n＝2，位于第ⅡA族、0族或过渡元素区。

③n≥3时，则一定位于第n主族（n＝8时，位于0族）。

变式训练1　短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；

B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；

C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；

D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是（　　）

A．C＞D＞B＞AB．D＞B＞A＞C

C．A＞D＞C＞BD．B＞A＞C＞D

答案　A

解析　A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4。

A的原子序数为6；

B元素的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；

C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14；

D的阳离子与B的阴离子（即O2－）电子层结构相同，D为Na，原子序数为11；

故原子序数：

C＞D＞B＞A。

【例2】　已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物酸性相对强弱的顺序是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则下列判断正确的是（　　）

A．气态氢化物的稳定性：

HX＞H2Y＞ZH3

B．非金属活泼性：

Y＜X＜Z

C．原子半径：

X＞Y＞Z

D．原子最外层电子数：

答案　AD

解析　本题的关键是“最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱”这一信息，由此可推知X、Y、Z为非金属元素，原子序数相连意味着它们属同周期元素，故活泼性：

X＞Y＞Z，原子半径：

X＜Y＜Z，气态氢化物的稳定性顺序为：

HX＞H2Y＞ZH3。

1．元素周期表中元素及其单质和化合物性质的变化规律

项目

同周期（左→右）

同主族（上→下）

原

核电荷数

逐渐增大

子

电子层数

相同

增多

结

构

原子半径

逐渐减小

元素的化合价

最高正价：

＋1→＋7

负价数＝族序数－8

最高正价（O、F除外）、负价数相同，最高正价＝族序数

减弱

增强

2.元素的金属性、非金属性强弱判断规律

（1）金属性强弱的判断依据

①元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。

②元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则其金属性越强。

③金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。

④在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的。

⑤金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱（注：

Fe的阳离子仅指Fe2＋）。

（2）非金属性强弱的判断依据

①非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。

②非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。

③元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则其非金属性越强。

④非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。

⑤非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱。

变式训练2　X、Y两元素是同周期的非金属主族元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是（　　）

A．最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强

B．X的非金属性比Y的强

C．X的阴离子比Y的阴离子还原性强

D．X的气态氢化物比Y的稳定

答案　C

解析　X原子半径比Y的大，说明X在Y的左边，原子序数X比Y小，X的非金属性比Y的弱，因此最高价氧化物对应水化物的酸性X比Y的弱，X的阴离子比Y的阴离子还原性强，X的气态氢化物不如Y的稳定。

三、微粒半径大小的比较——“四同”规律

【例3】　下列微粒半径大小的比较中，正确的是（　　）

A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－　B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋

C．Na＜Mg＜Al＜S　D．Cs＜Rb＜K＜Na

解析　四种离子核外电子数相同，随着核电荷数的增多，离子半径依次减小，即微粒半径：

Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜O2－，A项错；

因S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，则S2－、Cl－半径比Na＋、Al3＋大，再根据“序小径大”的规则，则微粒半径：

S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，B项正确；

Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小，C项错；

Na、K、Rb、Cs最外层电子数相