人教版必修2 第1章第2节 元素周期律（第2课时） 学案.doc

1.2.2 元素周期律知识点1元素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原子结构周期数原子序数的取值电子层数最外层电子数(x的取值)一12112二310218三1118318结论: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结论:同周期随着原子序数的递增,元素原子半径呈现由大到小的周期性变化。知识点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周期数原子序数化合价(最高价、最低价)的变化一12+10二310最高正价: +1+5最低负价: -4-1三1118最高正价: +1+7最低负价: -4-1结论:随着原子序数的递增,元素的最高正价呈现+1+7、最低负价呈现-4-1的周期性变化。2.元素金属性与非金属性的周期性变化(1)na、mg、al三种金属元素的金属性强弱namgal原子序数111213单质与水(或酸)的反应情况与冷水剧烈反应与冷水反应缓慢,与沸水剧烈反应与沸水反应很缓慢,与冷水不反应最高价氧化物对应水化物的碱(酸)性强弱naoh强碱mg(oh)2中强碱al(oh)3或h3alo3两性氢氧化物金属性递变规律(2)si、p、s、cl元素非金属性的强弱sipscl原子序数14151617非金属单质与氢气化合情况反应条件高温磷蒸气与氢气能反应加热光照或点燃氢化物稳定性sih4极不稳定ph3高温分解h2s受热分解hcl很稳定最高价氧化物对应水化物的碱(酸)性强弱h4sio4极弱酸h3po4中强酸h2so4强酸hclo4强酸非金属性递变规律知识点3元素周期律(1)元素的金属性、非金属性与在周期表中位置的关系:同一周期元素从左至右,随着核电荷数增多,原子半径减小,失电子能力减弱,得电子能力增强。金属性减弱,非金属性增强。具体表现为同一周期元素从左至右:a.金属性减弱、非金属性增强;b.金属单质与酸(或水)反应置换氢由易到难;c.非金属单质与氢气化合由难到易(气态氢化物的稳定性增强);d.最高价氧化物的水化物的酸性增强、碱性减弱。同一主族元素从上往下,随着核电荷数增多,电子层数增多,原子半径增大,失电子能力增强,得电子能力减弱。具体表现为同一主族元素从上往下:a.金属性增强、非金属性减弱;b.金属单质与酸(或水)反应置换氢由难到易;c.非金属单质与氢气化合由易到难(气态氢化物的稳定性降低);d.最高价氧化物的水化物的酸性减弱、碱性增强。在元素周期表中,左下方的元素铯(cs)是金属性最强的元素;右上方的元素氟(f)是非金属性最强的元素;位于金属与非金属分界线附近的元素(b、al、si、ge、as、sb、te等),既具有某些金属的性质又具有某些非金属的性质。(2)元素周期律元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化,这个规律叫做元素周期律。元素周期律的实质:由于原子结构中核外电子排布的周期性变化。知识点4元素的金属性、非金属性强弱判断规律1.元素金属性强弱的判断依据比较元素金属性的强弱,其实质是看元素原子失电子的能力,越易失电子,金属性越强。(1)从元素原子结构判断,最外层电子数越少,电子层数越多(原子半径越大),元素的金属性就越强。(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断。金属单质与水或酸反应越剧烈,元素的金属性越强。最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素的金属性越强。(3)根据金属活动性顺序判断。一般来说,在金属活动性顺序里,排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。(4)根据离子的氧化性强弱判断。离子的氧化性越强,则对应金属元素的金属性越弱。2.元素非金属性强弱的判断依据比较元素非金属性的强弱,其实质是看元素原子得到电子的能力,越易得电子,非金属性越强。金属性和非金属性讨论的对象是元素,具体表现在该元素的单质或特定化合物的性质上。(1)从元素原子结构判断:最外层电子数越多(不包括稳定结构),原子半径越小,元素的非金属性越强。(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断单质越易与h2化合,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越弱,其非金属性也就越强。最高价氧化物对应的水化物酸性越强,其非金属性越强。如h2so4的酸性强于h3po4,说明s的非金属性比p强。非金属单质间的置换反应,例如:cl2+2ki2kcl+i2,说明氯的非金属性比碘强。元素原子对应阴离子的还原性越强,元素的非金属性就越弱。如s2-的还原性比cl-强,说明cl的非金属性比s强。根据产物中变价金属元素化合价的高低可比较元素非金属性的强弱,如2fe+3cl22fecl3,fe+sfes,则元素的非金属性cls。考点一元素周期律的考查【例1】如下图a、b、c、d、e为周期表前四周期的一部分元素,下列叙述正确的是()a.b元素除0价外,只有一种化合价b.五种元素中,c元素的性质最稳定c.b、d气态氢化物溶于水,溶液的酸性:bdd.e元素最高价氧化物的水化物和不同量的氢氧化钠溶液反应,可能生成三种盐答案：d点拨： 本题的解题思路为:根据各元素在周期表中的相对位置确定各元素利用元素周期律结合选项分析据图示可知a为第一周期,只能为he;b为第二周期、第a族(即氧元素);c为第三周期,第a族(即硅元素);d为第三周期,第a族(即氯元素);e为第四周期,第a族(即砷元素)。a项,氧元素除0价外,还有-2价、-1价,错误;五种元素中,a元素(氦)为稀有气体元素,性质最稳定,b错误;b、d的气态氢化物分别为h2o、hcl,显然hcl的水溶液显酸性,c错误;与p类比,as元素的最高价含氧酸为h3aso4,属三元酸,与naoh发生反应可生成na3aso4,nah2aso4,na2haso4三种盐,d正确。考点二粒子半径大小比较【例2】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:dcbac.离子半径:r(c3-)r(d-)r(b+)r(a2+)d.单质的还原性:abdc答案： c点拨：aa2+、bb+、cc3-、dd-都是短周期元素的离子,由于它们的电子层结构相同,因而c、d位于a、b的上一周期,为非金属元素,且原子序数dc;a、b为金属元素,且原子序数ab,因而四种元素的原子序数由大到小的顺序为abdc。由于a、b在c、d的下一周期,又是原子半径较大的金属元素,因而a、b的原子半径肯定比c、d的原子半径大,根据同周期元素原子半径的递变规律知,r(b)r(a)r(c)r(d)。电子层结构相同的离子,质子数越多,则原子核对核外电子的吸引力越大,整个离子处于“回缩”状态,因此离子半径越小,故离子半径由大到小的顺序为:r(c3-)r(d-)r(b+)r(a2+)。单质中,还原性:ba,cd。故选c。考点三元素金属性与非金属性的比较及应用【例3】现有下列短周期元素性质的数据:元素编号元素性质原子半径(10-10m)0.741.601.521.100.991.860.751.43最高或最低化合价+2+1+5+7+1+5+3-2-3-1-3试回答下列问题:(1)上述元素中处于第a族的有,处于第二周期的有(以上均用编号表示)。(2)上述元素中金属性最强的是(用编号表示)。(3)元素非金属性强弱比较有很多方法,其中和的非金属性强弱的研究方案中不可行的是(填序号)。a.比较两种单质的颜色b.比较氢化物的稳定性c.依据两元素在周期表中的位置d.比较原子半径的大小e.比较最高价氧化物对应水化物的酸性答案： (1);(2)(3)a点拨： (1)短周期元素中最高正价为+7,最低负价为-1的元素只有cl,则为cl。、元素由化合价知它们在第a族,由于的原子半径小于,故为n,为p。由的原子半径小于,故为o。、位于第a族,且因的原子半径小于,故为li,为na,由于的原子半径大于且又是第a族元素,故为mg,的原子半径小于,大于,则为al。则处于第a族的有、,处于第二周期的有li、o、n元素。(2)由同周期元素的金属性递变规律可知:金属性:namgal。(3)n、p位于同一主族,可依据原子半径、气态氢化物的稳定性、周期表中的位置以及最高价氧化物的水化物的酸性比较它们的非金属性,但其单质的物理性质,如颜色、状态等不具有可比性。考点四实验探究元素周期律【例4】某同学做同周期元素性质递变规律探究实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(如下表):实验方案实验现象用砂纸打磨后的镁带与沸水反应,再向反应后溶液中滴加酚酞试液a.浮于水面,熔成一个小球,在水面上无规则移动,随之消失,溶液变红色向新制的h2s饱和溶液中滴加新制的氯水b.产生可在空气中燃烧的气体,溶液变成浅红色钠与滴有酚酞试液的冷水反应c.反应十分剧烈,产生的气体可以在空气中燃烧镁带与2 mol/l的盐酸反应d.剧烈反应,产生可燃性气体铝条与2 mol/l的盐酸反应e.先生成白色胶状沉淀,后沉淀消失向alcl3溶液中滴加naoh溶液至过量f.生成淡黄色沉淀请你帮助该同学整理并完成实验报告(1)实验目的: 。(2)实验用品:仪器:、试管夹、镊子、小刀、玻璃片、砂纸等;药品:钠、镁带、铝条、2 mol/l的盐酸、新制的氯水、饱和h2s溶液、naoh溶液、蒸馏水、。(3)实验内容(*填写上表中的序号):实验方案*实验现象*有关化学方程式(4)实验结论:。(5)请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因。(6)请你补充两组简单易行的实验方案,证明此周期中另外两种元素的性质递变规律。答案：(1)验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律(2)烧杯;试管;胶头滴管;酚酞试液;alcl3溶液(3)见下表。实验方案*实验现象*有关化学方程式a2na+2h2o2naoh+h2bmg+2h2omg(oh)2+h2cmg+2hclmgcl2+h2d2al+6hcl2alcl3+3h2ealcl3+3naohal(oh)3+3naclal(oh)3+naohnaalo2+2h2ofh2s+cl22hcl+s(4)金属性:namgal,非金属性:scl(5)na、mg、al、s、cl原子核外都有三个电子层,但最外层电子数依次为1、2、3、6、7,原子半径随核电荷数的增多而减小,所以核对最外层电子的吸引力依次增强,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强。(6)在na2sio3溶液中滴加h3po4溶液,可发生反应生成硅酸沉淀,在mg3(po4)2固体中滴加稀硫酸,固体可溶解等。点拨： 本题以实验探究的形式考查元素周期律,并且以实验设计的形式考查学生的思维想象能力和