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2017高中化学第一章物质结构元素周期律第二节元素周期律第2课时课件


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元素周期律

1.以 1~18 号元素在周期表中的分布为例,了解随着原子序数的 递增,元素性质(元素原子的电子层排布、化合价、原子半径)的 周期性变化情况。 2.以第三周期元素为例,了解随着原子序数的递增,元素金属性 与非金属性的周期性变化。 3.以第三周期元素性质的递变规律的学习为线索,理解元素非金 属性强弱的判断规律。 1.结合有关数据和实验事实认识元素周期律。 2.原子结构与元素性质的关系。

激趣诱思

预习导引
1.元素周期律 (1)原子核外电子排布变化。 原子序数 电子层数 最外层电子数 1~2 1 1~2 3~10 2 1~8 11~18 3 1~8 结论:随原子序数的递增,元素原子的最外层电子数呈现周期性的 变化 (2)元素原子半径的变化。 原子序数 原子半径的变化规律 3~9 大→小 11~17 大→小 结论:随着原子序数的递增,元素原子半径呈周期性变化

(3)元素化合价变化。 原子序数 最高或最低化合价变化 1~2 +1→ 0 3~10 +1→ +5,-4→ -1→ 0 11~18 +1→ +7,-4→ -1→ 0 结论:随原子序数的递增,元素的主要化合价呈现周期性变化 随着原子序数的递增,元素原子的电子层排布、原子半径和主 要化合价都呈周期性变化。 元素的性质随着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。 预习交流 1 主族元素的化合价与原子结构、周期表中的位置有何关系? 答案:主族元素的最高正化合价=最外层电子数=主族序数(F、 O 除外),最低负化合价=最高正价-8=主族序数-8=最外层电子数-8。

2.第三周期元素的性质递变规律 (1)Na 与水反应的实验现象和化学方程式:金属钠浮在水面上, 熔成一个闪亮的小球 ,四处游动 ,发出嘶嘶的声音,向水中滴入酚酞后 溶液变红。反应的化学方程式为 2Na+2H2O 2NaOH+H2↑; Mg 与冷水反应缓慢,与沸水反应迅速 ,生成氢气 ,试写出相应的 化学方程式:Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑; Al 与热水反应缓慢。 NaOH 是强碱,Mg(OH) 2 是中强碱 ,Al(OH)3 是两性氢氧化物,按 照 NaOH、Mg(OH) 2、 Al(OH)3 的顺序 ,碱性逐渐减弱。 (2)第三周期的非金属元素有 Si 、P、S、 Cl,其单质与氢气化合 的条件依次是高温、蒸气、加热、光照或点燃,反应越来越容易(填 “容易”或 “困难”)。最高价氧化物对应水化物的化学式分别为 H2SiO3、 H3PO4、 H2SO4、 HClO4,酸性逐渐增强。 (3)通过第三周期元素的化学性质比较可以看出,同周期元素从 左向右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。

预习交流 2 你能够说出元素金属性和非金属性强弱判断的事实依据吗? 答案 :元素金属性强弱的比较方法: 单质与水或酸反应的难易程 度、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。元素非金属性强弱的 比较方法:单质与氢气化合的难易程度、生成的气态氢化物的稳定 性、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。

元素周期律的内容和实质
知识精要 1.实质

2.内容 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化,列表总 结如下: 项目 电子层数 最外层 电子数 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 相同 逐一增加 由 1 逐渐增到 8(第一周 相同 期由 1 到 2)

项目

主要化合价

原子半径 得失电 子能力 单质的氧化性、还 原性 最高价氧化物对应 水化物的酸碱性 非金属氢化物的生 成难易及稳定性

同周期(从左到右) 最高正化合价 +1→ +7(O、 F 除外),最低 负化合价-4→ -1 最低负化合价=主族序数 8 逐渐减小(稀有气体除外) 得电子能力增强,失电子 能力减弱 还原性减弱,氧化性增强 碱性减弱,酸性增强 生成由难到易,稳定性由 弱到强

同主族(从上到下) 最高正化合价、最 低负化合价相同 (O、F 除外)最高 正化合价=主族序 数 逐渐增大 得电子能力减弱, 失电子能力增强 氧化性减弱,还原 性增强 酸性减弱,碱性增 强 生成由易到难,稳 定性由强到弱

典题例解 【例题】 X、Y 为同周期元素,如果 X 的原子半径大于 Y 的 原子半径,则下列判断不正确的是( ) A.若 X、Y 均为金属元素 ,则 X 失电子的能力强于 Y B.若 X、 Y 均为金属元素,则 X 的阳离子氧化性比 Y 的阳离子 氧化性强 C.若 X、 Y 均为非金属元素,则 Y 的气态氢化物比 X 的气态氢 化物稳定 D.若 X、Y 均为非金属元素,则最高价含氧酸的酸性 Y 的强于 X的

解析 :

答案:B

迁移应用 1.下列各组元素性质的递变规律错误的是( ) A.Li、Be、 B 原子最外层电子数依次增多 B.P、S、Cl 元素的最高正化合价依次升高 C.B、 C、N、O、F 原子半径依次增大 D.Be、Mg、Ca、Sr、 Ba 的失电子能力依次增强 解析 :Li、 Be、 B 都是第二周期元素,自左向右依次排列,根据元 素周期律 ,其最外层电子数依次增多,A 项正确;P、S、Cl 都是第三 周期元素 ,自左向右依次排列,其最外层电子数依次增多,最高正化合 价依次升高,B 项正确;B、C、 N、 O、 F 都是第二周期元素 ,自左向 右依次排列,故原子半径依次减小,C 项错误 ;同主族从上至下,电子 层数依次增多,失电子能力依次增强,所以 D 项正确。 答案:C

2.A、 B、C、D 4 种元素的核电荷数依次增大,它们的离子电 子层数相同且最外层电子数均为 8。 A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等,D 原子的 K、 L 层电子数之和等于电子总数的 一半。回答下列问题: (1)这 4 种元素的符号依次是 A ,B ,C ,D 。它们的原子半径由大到小的顺序 是 。 (2)分别写出这 4 种元素的最高价氧化物对应水化物的化学 式: ,分别比较酸性和碱性的强 弱: 。 (3)写出 A、B、 C、D 中,可形成的气态氢化物的化学 式: 。比较其稳定性: ,理由 是 。

解析 :由 A 原子的 L 层电子数与 K、 M 层电子数之和相等,所 以 A 的核电荷数为 2× 8=16,A 为硫元素。D 原子的 K、 L 层电子数 之和等于电子总数的一半,所以 D 原子的核电荷数是(2+8)× 2=20,D 为钙元素。根据核电荷数依次增大,并都形成离子,可知 B 为氯元 素 ,C 为钾元素。 答案 :(1)S Cl K Ca r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl) (2)H2SO4、 HClO4、 KOH、Ca(OH) 2 酸性:HClO4>H2SO4、碱 性:KOH>Ca(OH) 2 (3)H2S、 HCl HCl>H2S 氯的原子半径小于硫,氯的非金属性 强

微粒半径的大小比较
案例探究 A、 B、 C 为三种短周期元素,A、 B 位于同一周期,A、C 的最 低价离子分别为 A2-和 C-,B2+和 C-具有相同的电子层结构。下列说 法中正确的是( ) A.C 元素的最高正化合价为+7 价 B.原子半径:A>B>C C.离子半径:A2->C->B2+ D.还原性:A2-<C-

解析 :根据 A、 B、 C 在周期表中的位置关系及其离子结构的

特点,可推知它们在周期表中的相对位置 ,又知是短周期 元素,则 C 为 F,B 为 Mg,A 为 S。A 中 ,F 无正价 ;B 中 ,原子半径应为 B>A>C;D 中 ,还原性应为 A2->C-。 答案:C

方法归纳 1.根据元素周期表进行比较 (1)同周期元素从左到右,原子半径(0 族除外)、离子(同性,均带 正电荷或均带负电荷)半径都逐渐减小 ,如第三周期 r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl);金属阳离子,如 r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al 3+);非金属简单阴离子,如 r(P3-)>r(S 2-)>r(Cl -) 等。 (2)同主族元素由上而下,原子半径、离子半径都逐渐增大,如第 Ⅰ A 族元素的原子 r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs);第Ⅶ A 族元素的 原子 r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I);第ⅠA 族阳离子 r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+);第Ⅶ A 族阴离子 r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)等。

2.根据“同层比核,同核比层”进行比较 (1)“同层比核”指电子层数相同,核电荷数越大,原子核对电子的 吸引力越大,半径越小。 如 r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+),r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al 3+)等。 (2)“同核比层”指原子核相同,电子层越多,半径越大。同种元素 原子形成的粒子半径大小为:阴离子>对应原子,原子 >对应阳离子, 如 r(Na)>r(Na+)、r(Cl -)>r(Cl)等。
思悟升华 比较离子半径大小的技巧 短周期中具有相同电子层结构的离子的半径大小比较是粒子 半径大小比较中最典型的题目。在解题时要先把几种离子的相对 位置确定好,其中简单阳离子: 正电荷数即为族序数,简单阴离子:族 序数=8-所带负电荷数。如题目中三种离子的相对位置为

,则所讨论问题随之解决。


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