第二节元素周期律.docx

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第二节元素周期律

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教案内容：

第二节元素周期律

【基础知识精讲】

1.元素周期律

元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化，这个规律叫元素周期律。

元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化，这就是元素周期律的实质。

2.元素性质随着核外电子周期性的排布而呈周期性的变化

以钠到氩为例，元素性质周期性变化见下表。

原子序数

11

12

13

14

15

16

17

18

元素符号

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

原子的最外

层电子数

1

2

3

4

5

6

7

8

原子半径

大

小增大

主要正价

+1

+2

+3

+4

+5

+6

+7

0

主要负价

-4

-3

-2

-1

0

最高价氧化物对应的水化物

NaOH强碱

Mg（OH>2中强碱

Al（OH>3两性氢氧化物

H4SiO4弱酸

H3PO4

中强酸

H2SO4

强酸

HClO4

最强酸

金属单质与水反应的情况

剧烈反应

缓慢反应

难以反应

非金属单质与H2反应的条件

高温

较高

温度

需加热

光照或点燃

结论

金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强

稀有

元素

3.原子半径的比较方法

（1>原子半径的大小主要是由核外电子层数和原子核对核外电子的作用两方面因素决定。

一般来说，电子层数越多的原子，其半径越大；反之，电子层数越少的原子半径越小。

当电子层数相同时，随着核电荷数增加，原子半径逐渐减小。

b5E2RGbCAP

（2>对同一种元素来说，原子半径＞阳离子半径，原子半径＞阴离子半径。

（3>随着原子序数的递增，元素（除稀有气体外>的原子半径总是重复着由大到小的周期性变化规律。

4.判断氧化物属性的方法

只能与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物，如CaO、CuO等。

只能与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物（酸酐>，如SO3、Cl2O、Mn2O7等。

既有与酸反应又能与碱反应生成盐水和水的氧化物为两性氧化物，如Al2O3、ZnO。

p1EanqFDPw

5.证明Al（OH>3为两性氢氧化物的方法

Al（OH>3既能跟酸起反应，又能跟碱起反应。

其离子方程式为：

Al（OH>3+3H+＝Al3++3H2O

Al（OH>3+OH-＝AlO-2+2H2O

【重点难点解读】

重点：

原子的核外电子层排布和元素金属性、非金属变化的规律。

难点：

元素金属性、非金属性变化的规律。

1.证明元素金属性或非金属性强弱的实验方法

（1>元素金属性强弱的实验标志

①与水或酸反应置换出氢的难易：

金属单质与水或酸（非氧化性酸>置换出氢的速率越快（反应越剧烈>，表明元素金属性越强。

DXDiTa9E3d

②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：

碱性越强，表明元素金属性越强。

③置换反应：

一种金属能把另一种金属从它的盐溶液里置换出来，表明前一种金属元素金属性较强，被置换出的金属元素金属性较弱。

RTCrpUDGiT

（2>元素非金属性强弱的实验标志

①单质与氢气化合及氢化物的稳定性：

非金属单质与氢气化合越容易，形成气态氢化物越稳定，表明元素非金属性越强。

5PCzVD7HxA

②气态氢化物的还原性：

元素气态氢化物的还原性越强，元素非金属性越弱；气态氢化物的还原性越弱，元素非金属性越强。

jLBHrnAILg

③最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：

酸性越强，表明元素非金属性越强。

④置换反应：

对于特定的置换反应，一种非金属单质能把另一种非金属单质从它的盐溶液或酸溶液置换出来，表明前一种元素非金属性较强，被置换出的非金属元素非金属性较弱。

xHAQX74J0X

2.可通过元素原子结构（核外电子排布、原子半径>的周期性变化和元素性质（主要化合价、原子得失电子能力>的周期性变化来理解和掌握元素周期律的涵义：

LDAYtRyKfE

（1>随着原子序数的递增，元素原子的最外层上的电子数从1个递增到8个，达到稀有气体元素原子的稳定结构，然后又重复出现原子最外层电子数从1个递增到8个的变化规律。

Zzz6ZB2Ltk

（2>随着原子序数的增加，元素的原子半径由大逐渐变小（稀有气体元素除外>，然后又重复出现原子半径由大到小的变化规律。

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（3>随着原子序数的递增，元素的最高正价从+1价依次递增到+7，经过稀有气体，然后又重复出现由+1价递增到+7价的变化规律。

rqyn14ZNXI

（4>随着原子序数的递增，元素原子失电子的能力由强逐渐减弱，得电子能力由弱逐渐增强，得电子能力由弱逐渐增强，即从易失电子的碱金属开始，逐渐到易得电子的卤素，最后以稀有气体元素结束，然后又重复上述变化规律。

这必然造成元素的非金属性，元素的金属性，与氢化合的能力及氢化物的稳定性，最高价氧化物及其水化物的酸碱性也呈现出周期性的变化。

EmxvxOtOco

3.原子结构与元素化合价的关系

元素化合价，是元素在化合时体现出的一种化学性学习完本节内容，我们应树立原子结构决定元素的性质的理论观。

下面是元素的最外层电子数与元素化合物的几种关系：

SixE2yXPq5

（1>所有元素都有零价

（2>原子的最外层电子数等于元素的最高正价

（3>只有非金属元素才有负价，且最低负价数+最高正价数＝8（氢除外>（4>若原子的最外层电子数为偶数，则元素的正常化合价为一系列偶数；若原子的最外层电子数为奇数，则元素的正常化合价为一系列奇数。

6ewMyirQFL

例11999年曾报道合成和分离了含高能量的正离子N+5的化合物N5AsF6，下列叙述错误的是（>kavU42VRUs

A.N+5共有34个核外电子

B.N+5中氮、氮原子间以共用电子对结合

C.化合物N5AsF6中As的化合价为+1价

D.化合物N5AsF6中F的化合价为-1价

解读解答本题应从化合物的化学式及N+5为出发点，N+5为原子团，化合价为+1，则N+5共有电子数应为：

5×7-1＝34；N+5离子中氮、氮原子间以共用电子对结合；F是最活泼的非金属元素，但一般无正化合价，故F只有显-1价；据此，我们可根据N5AsF6的正、负化合价绝对值相等可知As为+5价，而不是+1价。

y6v3ALoS89

答案C选项符合题意。

点评本题中化合物N5AsF6我们是不熟悉的，但题目中给我们已揭示了N+5是显+1价的离子，从而使问题简单化。

F是一种比较特殊的非金属元素，即一般为正化合价，HF的水溶液（氢氟酸>是弱酸，AgF溶于水，CaF2难溶于水等等，这都是要求学生掌握的。

从这两点出发，就很容易得出正确答案。

M2ub6vSTnP

例2A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，B的序数比A大2；C的原子序数比B大4。

1molA的单质跟酸反应，能置换出1gH2，而A变为具有跟氢原子相同电子层结构的离子。

请回答并完成下列各题0YujCfmUCw

（1>推断并写出各元素的元素符号：

A______________，B______________，C___________。

eUts8ZQVRd

（2>A、B、C三种元素的最高价氧化物的水化物之间，两两发生化学反应的离子方程式分别是______________、______________、______________。

sQsAEJkW5T

解读1molA能置换出1g（即0.5mol>H2，说明A是+1价元素，据题意：

A+与Ne的电子层结构相同，故A的原子序数为：

10+1＝11，是钠元素。

由此可知B是Al（13号>、C是Cl（17号>GMsIasNXkA

答案（1>Na、Al、Cl。

（2>OH-+Al（OH>3＝AlO-2+2H2O,3H++Al（OH>3＝Al3++3H2O,OH-+H+＝H2OTIrRGchYzg

点评推断题重在推理过程。

解此类元素、化合物的推断题时，要综合考虑元素的性质、原子中粒子间的相互关系、题给原子间的数字关系等加以逐步推理，层层剥离。

同时，要善于发现解题的突破口，即“题眼”，抓住了关键点，则一切问题就迎刃而解了。

7EqZcWLZNX

【难题巧解点拨】

例1已知X、Y、Z元素的原子具有相同的电子层数，且原子序数依次增大，其最高价氧化物对应水化物酸性依次增强，则下列判断正确的是（>lzq7IGf02E

A.原子半径按X、Y、Z的顺序增大

B.阴离子的还原性按X、Y、Z顺序增强

C.单质的氧化性按X、Y、Z顺序增强

D.氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序增大

解读依题意，X、Y、Z原子具有相同的电子层数，且原子序数依次增大因此原子半径依次减小，非金属性依次增强，单质的氧化性依次增强，阴离子的还原性依次减弱，形成气态氢化物的稳定性依次增强。

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答案选C、D。

点评本题主要考查元素周期律的具体应用。

元素周期律虽然是学习的主线，但绝不是空的，要联系、渗透到具体的性质中去。

NrpoJac3v1

例2X元素能形成H2X和XO2两种化合物，该元素的原子序数是（>

A.13B.14C.15D.16

解读X元素在H2X中呈-2价，在XO2中呈+4价，按-2价分析，该元素最外层应有6个电子，只有原子序数为16的元素原子才满足此条件。

1nowfTG4KI

答案选D。

点评该题是根据元素呈现出来的化合价判断是哪种元素，再确定其原子序数。

当同一种元素既有正价又有负价时，则一般是按负价为依据展开分析为好，原因是非金属元素的正化合价往往有变价情况，而负价基本无变化。

fjnFLDa5Zo

例3下列各组元素性质递变规律不正确的是（>

A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多

B.P、S、Cl元素最高正价依次升高

C.N、O、F原子半径依次增大

D.Na、K、Rb的金属性依次增强

解读根据元素周期律可知，随着原子序数的递增，原子结构、原子半径、元素的主要化合价、元素的金属性和非金属性出现周期性的变化。

A、B、D选项均符合元素周期律。

C选项中原子半径应该依次减小。

tfnNhnE6e5

答案C选项符合题意

点评有关元素周期律的基础理论知识，一是要求在理解的基础上熟记，二是具体分析的准确应用，即理论联系实际，从实际事例的分析、对比、归纳、总结、形成规律，又用规律来指导或辨别具体实例的正误。

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例4现有A、B、C三种元素，已知B原子序数大于A，A与B的质子数之和为27，质子数之差为5。

0.9gC单质与足量盐酸作用放出标准状况时1.12L氢气，同时生成C的三氯化物。

回答下列问题。

V7l4jRB8Hs

（1>A是______________，B是______________，C是______________。

83lcPA59W9

（2>排出三种元素最高价氧化物对应水化物酸、碱性强弱顺序。

解读设A、B的质子数分别为a、b，则：

a+b＝27,b-a＝5。

解得：

a＝11,b＝16，故A为Na元素，B为S元素。

据题意：

C应为三价金属元素，则有反应通式为：

2C+6H+＝2C3++3H2↑

2M（C>3×22.4L

解得M（C>＝27，故C为铝元素。

答案（1>Na、S、Al。

（2>

点评找出元素性质的变化规律与核外电子排布或原子组成的内在联系，与元素周期律等内容紧密结合，并巧妙地揉入化学方程式计算，是此类练习的特点，必须做到基础知识熟悉，转化关系清楚，计算方法简单、明确，才能顺利作答。

mZkklkzaaP

【课本难题解答】

三、X：

OY：

SZ：

P

【命题趋势分析】

依元素金属性和非金属强弱的周期性变化规律判断：

①氢化物的生成难易及稳定性；

②最高价氧化物对应水化物碱性或酸性强弱；

③简单离子的氧化性或还原性强弱。

题型以选择题或推断题型为主。

【典型热点考题】

例1下列各组元素性质递变情况错误的是（>

A.Li、B、Be原子最外层电子数依次增多

B.P、S、Cl元素最高正化合价依次升高

C.N、O、F原子半径依次增大

D.F、Cl、Br的非金属性依次减弱

解读根据元素周期律知，元素的性质随着原子序数的递增，原子结构、原子半径、元素的化合价、元素的金属性和元素的非金属性出现规律性变化。

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A项，Li,B,Be的最外层电子数分别为1，3，2，不是依次增多

B项，P，S，Cl的最高正价分别为+5，+6，+7，是依次升高

C项，N，O，F的原子半径应是逐渐减小

D项，F，Cl，Br的非金属性依次减弱

故本题答案为A、C。

例2A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，而B的核电荷数比A多2个单位，C的质子数比B多4，1molA的单质与足量盐酸反应，能置换出1g氢气，这时A转化为具有氖原子相同的电子层结构的离子，试推断确定A、B、C、D的元素符号，A是______________，B是______________，C是______________。

ORjBnOwcEd

解读A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，而A转化为阳离子时与氖原子具有相同的电子层结构，可见A、B、C三元素的核电荷数比10大比18小，而1molA的单质跟足量酸置换出1g氢气，可推出A转化为A+，所以A的核电荷数为11，A为Na；B比A的核电荷数大2，B的核电荷数为13，B为Al；C的质子数比B多4，C的质子数为17，C是Cl。

2MiJTy0dTT

故本题答案为Na。

Al。

Cl。

例3下列说法中正确的是（>

A.除最外层外，原子中各电子层上电子数均已达到2n2个

B.最外层只有1个电子的原子失去1个电子后都变成稀有气体元素原子的电子层结构

C.金属与非金属元素结合形成的化合物都是离子化合物

D.同一主族元素中（稀有气体元素除外>，一般是原子半径越大的金属性越强

解读A不一定，如K原子，M层最多可容纳18电子，但在K原子结构中，M层只容纳了8个电子；B不一定，如H原子，失电子后成为H+，核外已无电子存在；C不一定，如AlCl3、FeCl3均不是离子化合物，而是共价化合物；D同一族中半径越大，核电荷数越大，越易失去电子，金属性越强，故本题选D。

gIiSpiue7A

答案选D。

例4某金属元素的氧化物相对分子质量为a，相同价态硫酸盐的相对质量为b，则该元素的化合价数值是（>uEh0U1Yfmh

A.

B.

C.

D.

解读设金属元素M的化合价为n，则其氧化物的表示：

若n为奇数M2On，若n为偶数MO

，其硫酸盐也有这样两种形式。

IAg9qLsgBX

若n为奇数时：

M2On，M2（SO4>n

∴n=

若n为偶数时：

MO

M（SO4>

∴n＝

答案选B、D。

申明：

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