第2節元素周期律和元素周期表第1課時元素周期律1．掌握元素周期律的實質。2．了解元素原子核外電子排布、原子半徑、主要化合價的周期性變化。知識清單元素周期律及其實質

1．原子序數(1)含義：元素在________中的符號。(2)與其他量的關系原子序數＝____________＝________＝________。2．元素周期律的內容隨著原子序數的遞增，元素原子的____________、________、__________等均呈周期性變化。1．(1)元素周期表(2)原子核內質子數核電荷數核外電子數2．最外層電子排布原子半徑元素化合價3．元素周期律的含義元素的性質隨著元素_____的遞增而呈周期性變化的規律。4．變化規律(1)隨著原子序數的遞增，原子的核外電子排布呈現以下規律性變化：原子序數電子層數最外層電子數達到穩定結構時的最外層電子數1～2__________→__________3～10__________→__________11～18__________→__________結論：隨著原子序數的遞增，元素原子的____________呈現從1個遞增到8個(第一周期例外)即達到穩定結構的周期性變化3．原子序數4．(1)112221883188最外層電子數(2)隨著原子序數的遞增，元素原子半徑呈現出以下變化規律

原子序數原子半徑的變化3～90.152nm→0.071nm____→小11～170.186nm→0.099nm____→____結論：隨著原子序數的遞增，元素原子____呈現周期性變化說明：由于稀有氣體的原子半徑和其他元素的原子半徑測量的標準不同，所以課本中沒有給出其半徑數值。(2)大大小半徑(3)隨著原子序數的遞增，元素主要化合價變化的規律性原子序數化合價的變化1～2____→____3～10正化合價：____→____負化合價：____→－1→011～18正化合價：____→____負化合價：____→－1→0結論：隨著原子序數的遞增，元素的主要______呈現依次升高的周期性變化(3)＋10＋1＋5－4＋1＋7－4化合價特別提示：①稀有氣體原子核外電子排布已達到穩定結構，既不易得到電子也不易失電子，故其常見化合價為零。②氧無最高正價，氟無正價，金屬全部顯正價。③同一周期從中間開始出現負價，最低負價數＝8－最外層電子數。應用思考：根據元素周期律的內容，試比較K原子和Ca原子的半徑大小？提示：根據原子半徑的周期性變化規律，可判斷r(K)>r(Ca)

綜合合拓拓展展原子子(離離子子)半半徑徑大大小小的的規規律律(1)電電子子層層數數相相同同的的原原子子，，最最外外層層電電子子數數越越少少，，原原子子半半徑徑越越大大(稀稀有有氣氣體體除除外外)。。如如鈉鈉、、鎂鎂、、鋁鋁、、硅硅、、磷磷、、硫硫、、氯氯原原子子的的電電子子層層數數相相同同，，最最外外層層電電子子數數依依次次增增多多，，則則原原子子半半徑徑：：r(Na)＞＞r(Mg)＞＞r(Al)＞＞r(Si)＞＞r(P)＞＞r(S)＞＞r(Cl)。。(2)最最外外層層電電子子數數相相同同的的原原子子或或離離子子，，電電子子層層數數越越多多，，原原子子半半徑徑或或離離子子半半徑徑越越大大。。如如氫氫、、鋰鋰、、鈉鈉、、鉀鉀、、銣銣、、銫銫、、鈁鈁原原子子或或離離子子的的最最外外層層電電子子數數相相同同，，電電子子層層數數依依次次增增多多，，則則原原子子半半徑徑：：r(H)＜＜r(Li)＜＜r(Na)＜＜r(K)＜＜r(Rb)＜＜r(Cs)＜＜r(Fr)；；離離子子半半徑徑：：r(H＋)＜＜r(Li＋)＜＜r(Na＋)＜＜r(K＋)＜＜r(Rb＋)＜＜r(Cs＋)＜＜r(Fr＋)。。(3)徑徑小小序序大大規規律律(或或序序小小徑徑大大規規律律)：：核核外外電電子子排排布布相相同同的的微微粒粒，，核核電電荷荷數數(或或原原子子序序數數)越越小小，，微微粒粒半半徑徑越越大大；；核核電電荷荷數數(或或原原子子序序數數)越越大大，，微微粒粒半半徑徑越越小小；；這這個個規規律律叫叫做做徑徑小小序序大大規規律律(或或叫叫做做序序小小徑徑大大規規律律)。。如如氮氮離離子子、、氧氧離離子子、、氟氟離離子子、、氖氖原原子子、、鈉鈉離離子子、、鎂鎂離離子子、、鋁鋁離離子子的的核核外外電電子子排排布布相相同同，，核核電電荷荷數數依依次次增增大大，，則則r(N3－－)＞＞r(O2－－)＞＞r(F－)＞＞r(Na＋)＞＞r(Mg2＋＋)＞＞r(Al3＋＋)。。(4)價價高高徑徑小小規規律律：：核核電電荷荷數數相相同同的的微微粒粒，，價價態態越越高高，，半半徑徑越越小小。。如如鐵鐵原原子子、、亞亞鐵鐵離離子子和和鐵鐵離離子子，，核核電電荷荷數數相相同同，，價價態態依依次次升升高高，，則則半半徑徑：：r(Fe)＞＞r(Fe2＋＋)＞＞r(Fe3＋＋)。。又又如如氯氯離離子子和和氯氯原原子子，，核核電電荷荷數數相相同同，，價價態態依依次次升升高高，，則則半半徑徑：：r(Cl－)＞＞r(Cl)。。(5)所所有有原原子子中中，，H的的原原子子半半徑徑最最小小；；所所有有離離子子中中，，H＋的離離子子半半徑徑最最小小。。特別別提提示示比較較微微粒粒半半徑徑大大小小時時，，首首先先要要確確定定微微粒粒間間的的相相同同點點，，即即微微粒粒間間的的電電子子層層數數、、核核電電荷荷數數、、核核外外電電子子排排布布是是否否相相同同，，然然后后再再利利用用規規律律進進行行比比較較大大小小。。嘗試應用1.下列各種種說法中，正正確的是（（））A.元素的性性質隨著相對對原子質量的的遞增呈周期期性變化B.從Na到到Ar，隨著著原子序數的的遞增原子半半徑逐漸變小小C.11號到到17號元素素化合價的變變化，與3號號到9號元素素化合價的變變化完全相同同D.沒有元素素原子核外電電子排布的周周期性變化，，就沒有元素素性質的周期期性變化解析：元素的性質應應是隨著核電電荷數的遞增增而呈周期性性變化，A項項不正確；原原子半徑的周周期性變化，，不包含稀有有氣體元素的的原子，因為為稀有氣體元元素的原子半半徑的測定與與相鄰非金屬屬元素的依據據不同，其數數字不具有可可比性，故B項不正確；；11號到17號元素的的最高正價從從+1遞增到到+7，而3號到9號元元素的最高正正價從+1遞遞增到+5，，故C項不正正確；由于元元素原子核外外電子排布的的周期性變化化，才有原子子半徑、元素素的主要化合合價呈周期性性變化，故D項正確。答案：D2．下圖為一一些元素原子子半徑規律性性變化的示意意圖。由此圖圖不能得出的的下列結論是是(不考慮稀稀有氣體元素素)()A．當電子層層數相同時，，核電荷數越越小，原子半半徑越大B．當最外層層電子數相同同時，質子數數越多，原子子半徑越大C．r(F－)＜r(Cl－)＜r(Br－)＜r(I－)，r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)D．原子電子子層數越多，，對應的原子子半徑越大解析：本題以圖片的的形式展示原原子的結構與與性質，比較較直觀。“電子層數越多多，原子半徑徑越大”是一種普通的的錯誤認識。。理解這類問問題，最好的的方法是列舉舉反例。根據據圖像知，上上一周期的最最左邊原子半半徑比下一周周最右邊的原原子半徑大，，如r(Na)＞r(Br)，r(K)＞r(I)。所以以，不能根據據電子層數的的多少判斷原原子半徑的大大小。答案：D知識清單元素周期律的的意義元素周期律的的發現是19世紀化學科科學的重要成成就之一，它它極大地推動動了人們對物物質世界的認認識，指導著著人們開展諸諸如預測元素素及其化合物物的性質，尋尋找或合成具具有特殊性質質的新物質等等科學研究工工作。如門捷捷列夫根據元元素周期律預預言了三種新新元素及其有有關性質，這這三種元素隨隨后皆被發現現，它們分別別是1875年發現的鎵鎵(Ga)、、1879年年發現的鈧(Sc)和1886年發發現的鍺(Ge)，它們們的原子量、、密度和有關關性質都與門門捷列夫的預預言驚人的相相似。元素周周期律極大地地推動了現代代科學技術的的發展。應用思考：門捷列夫根據據元素周期律律，預言的元元素成為現實實，請說明元元素周期律作作用？提示：在科學研究和和實際生產中中，可以運用用元素周期律律做指導來尋尋找和合成具具有特殊性質質的新元素。。綜合拓展元素周期律的的探究思路：：特別提示元素種類多，，逐一分析有有困難，可以以按照以上思思路，找出規規律，便于理理解和掌握。。嘗試應用1.下列有關關元素性質遞遞變的敘述中中，不正確的的是（））A.Na、Mg、Al最最外層電子數數依次增多B.P、S、、Cl最高正正化合價依次次升高C.C、N、、O原子半徑徑依次增大D.N、O、、F負化合價價依次為-3、-2、、-1解析：本題主要考查查對原子結構構、原子半徑徑、元素的最最高正化合價價和負化合價價的變化規律律。分析如下下：答案：C2．隨著原子子序數的遞增增，原子最外外層電子數增增多的是()A．H、Be、AlB．He、O、NaC．C、F、、SD．N、P、、Cl解析：寫出每個原子子的核外電子子排布，便可可找出答案。。答案：A有關原子序數數的考查原子序數小于于20的X元元素能形成H2X和XO2兩種化合物，，該元素的原原子序數為()A．8B．12C．15D．16名師點睛：當同一種元素素既有正化合合價又有負化化合價時，一一般是以負化化合價為依據據展開分析，，原因是非金金屬元素的正正化合價往往往有變價情況況，而負化合合價只有特殊殊情況下才有有變化。變式訓練1．下列各項項給定原子序序數的元素，，不能形成原原子數之比為為1∶1穩定化合物物的是()A．3和17B．1和8C．11和8D．7和12解析：各選項對應的的元素和構成成符合要求的的化合物依次次是：A選項項，Li和cl，LiCl；B選項項，H和O，，H2O2；C選項，Na和O，Na2O2。只有D選項項，N和Mg不能形成原原子數之比為為1∶1的穩定化合合物，而是形形成Mg3N2。答案：D微粒半徑大小小的比較下列微粒半徑徑大小比較正正確的是（（））A．Na+<Mg2+<Al3+<O2-B．S2->Cl->Na+>Al3+C．Na<Mg<Al<SD．Cs<Rb<K<Na解析：四種離子核外外電子數相同同，隨著核電電荷數增多，，離子半徑依依次減小，即即微粒半徑：：Al3+<Mg2+<Na+<O2-,A項項錯誤誤；因因S2-、Cl-比Na+、Al3+多一個個電子子層，，則S2-、Cl-半徑比比Na+、Al3+大，再再根據據“序序小徑徑大””的原原則，，則微微粒半半徑：：S2->Cl->Na+>A答案：B變式訓訓練2.已已知An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-具有相相同的的電子子層結結構，，則A、B、C、D的原原子半半徑由由大到到小的的順序序是，離子子半徑徑由大大到小小的順順序是是，原子子序數數由大大到小小的順順序是是。解析：：根據An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-四種離離子具具有相相同的的電子子層結結構及及離子子所帶帶的電電荷數數可確確定出出A、、B、、C、、D在在周期期表中中的位位置關關系：：故原子子序數數由大大到小小的順順序為為B>A>C>D；；原子子半徑徑A>B>D′′>C′，，又因因原子子半徑徑D′′>D，C′>C，，且D>C，故故原子子半徑徑A>B>D>C;根據據具有有相同同的電電子層層結構構的微微粒，，質子子數越越大，，半徑徑越小小的規規律可可知，，離子子半徑徑D(n+1)->Cn->An+>B(n+1)+。答案：：A>B>D>CD(n+1)->Cn->An1.下下列關關于元元素周周期律律的敘敘述正正確的的是（（））A．隨隨著元元素原原子序序數的的遞增增，原原子最最外層層電子子總是是從1到8重復復出現現B．隨隨著元元素原原子序序數的的遞增增，原原子半半徑從從大到到小（（稀有有氣體體除外外）發發生周周期性性變化化C．隨隨著元元素原原子序序數的的遞增增，元元素最最高正正價從從+1到+7、、負價價從－－7到到－1重復復出現現D．元元素性性質的的周期期性變變化是是指原原子核核外電電子排排布的的周期期性變變化、、原子子半徑徑的周周期性性變化化及元元素主主要化化合價價的周周期性性變化化解析：：A項錯錯誤，，第一一周期期He元素素的最最外層層電子子數為為2個個（所所以應應說除除第一一周期期外為為好））；C項錯錯誤，，負價價是從從-4價開始到到-1價；D項項錯誤，原原子核外電電子排布的的周期性變變化是結構構上的變化化，決定了了元素的性性質的周期期性