人鲁科版必修2 第1章第2节 元素周期律和元素周期表（第1课时） 学案.doc

第1课时元素周期律一、元素周期律1原子序数(1)概念：元素在元素周期表中的序号。(2)原子序数与元素的原子结构之间的关系：原子序数核电荷数质子数核外电子数。2原子核外电子排布的周期性变化原子序数为118的元素原子最外层电子数变化如下图所示：规律：随着原子序数的递增，同周期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)。3原子半径的周期性变化规律：随着原子序数的递增，同周期元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。4元素化合价的周期性变化原子序数为118的元素化合价的变化，如下图所示：规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期，最高正价：1到7(o无最高正价、f无正价)，最低负价：4到1。元素周期律(1)含义：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。(2)实质：元素性质周期性变化是核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。例1下列各组元素性质的递变情况错误的是()ana、mg、al、si的最外层电子数依次增多bsi、p、s、cl的原子半径依次减小cc、n、o、f元素的最高正化合价依次增大df、cl、br、i的电子层数依次增多答案c解析同周期元素随着原子序数增大，原子的最外层电子数依次增多，a选项正确；同周期元素随着原子序数增大，原子半径依次减小，b选项正确；f没有正化合价，o没有最高正化合价，c选项错误；同主族元素随着原子序数增大，电子层数依次增多，d选项正确。思维启迪常见元素化合价的特点(1)f：1、0价，无正化合价。(2)o：常见有2、1、0价，如cao、na2o2、o2，氧无6价，只有在of2中显正化合价。(3)h：1、1、0价，如h2o、nah、h2。(4)金属元素只有正价无负价，非金属元素既有正价又有负价(f除外)，多数非金属元素的正化合价出现变价。例2某元素x的最高价氧化物对应水化物的化学式是h2xo3，则x的简单气态氢化物的分子式为()ahx bh2xcxh3 dxh4答案d解析x元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为h2xo3，则x的最高正化合价为4，说明x原子最外层有4个电子，最低负化合价为4，形成的简单气态氢化物的分子式为xh4。思维启迪元素最高价与最低价的关系(1)元素最高正化合价最外层电子数(o、f除外)(2)最低负化合价最外层电子数8(h除外)(3)|最高正化合价|最低负化合价|8(o、f、h除外)二、微粒半径大小比较1同层“序大径小”规律：电子层数相同，原子序数越大，原子半径越小。实例：r(na)r(mg)r(al)r(si)r(p)r(s)r(cl)。2同最外层电子数“序大径大”规律：最外层电子数相同，原子序数越大，原子(或离子)半径越大。实例：r(li)r(na)r(k)，r(li)r(na)r(k)；r(f)r(cl)r(br)，r(f)r(cl)r(br)。3同元素“电多径大”规律：同种元素的不同微粒，其原子序数越多，半径就越大。实例：r(na)r(na)，r(cl)r(cl)；r(fe2)r(fe3)。4同结构“序大径小”规律：电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小。实例：r(o2)r(f)r(na)r(mg2)r(al3)。(1)稀有气体元素原子半径的测量依据与其他原子半径的测量依据不同，不能进行比较。(2)微粒电子层数和核电荷数、电子数都不相同时，可以借助“桥元素”比较。如比较o和p原子半径时，pno，或pso。例3(2018雅安中学3月月考)下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是()aknali bnofcca2kcl dba2ca2mg2考点元素周期律题点粒子半径的大小比较答案c解析原子最外层电子数相同时，电子层数越多原子半径越大，则原子半径大小为linak，a错误；原子电子层数相同时，原子序数越大，则原子半径大小顺序为nof，b错误；离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径大小为ca2kcl，c正确；离子的最外层电子数相同，离子电子层越多，离子半径越大，则离子半径大小为ba2ca2mg2，d错误。例4已知原子序数小于18的元素的离子aa2、bb、cc2、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：abdcb离子半径：c2dba2c原子序数：dcbad原子的最外层电子数目：abdc答案b解析由4种离子具有相同的电子层结构可得a2b1c2d1，abdc，c项错误；原子的最外层电子数目dcab，d项错误；原子半径bacd，a项错误。思维启迪电子层结构相同的离子，离子半径：序大径小；原子最外层电子数：阴多阳少；原子序数：阳大阴小。1元素的以下结构与性质，随着原子序数的递增不呈周期性变化的是()a化合价b原子半径c元素原子的最外层电子排布d相对原子质量答案d解析元素的化合价、原子半径、最外层电子排布等性质都随元素原子序数的递增而呈周期性变化，但相对原子质量的决定因素是原子中的质子数、中子数及同一元素的同位素原子在自然界中的百分数，故相对原子质量不呈周期性变化。2元素x、y、z的电子层数相同，原子序数依次增大，下列叙述一定正确的是()ax、y、z原子的核内质子数依次增大bx、y、z的最高正化合价依次升高cx、y、z原子的原子半径依次增大dx、y、z单质的金属活动性依次增大答案a解析元素的原子序数等于原子核内的质子数，a项正确；氟没有正价，氧没有最高正化合价，b项错误；电子层数相同的原子，原子序数越大，原子半径越小，c项错误；x、y、z中可能含有非金属，d项错误。3某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为()a4 b5c6 d7答案c解析设该元素的最高正价为x，最低负价为y，则解得x6，y2，因此该原子的最外层电子数为6。4下列粒子半径之比大于1的是()a. b.c. d.答案b解析a项，r(k)r(k)，1；b项，r(ca)r(mg)，1；c项，r(s)r(p)，1；d项，r(cl)r(cl)，1。5x和y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，x元素的阳离子半径大于y元素的阳离子半径；z和y两元素的原子核外电子层数相同，z元素的原子半径小于y元素的原子半径。x、y、z三种元素原子序数的关系是()axyz byxzczxy dzyx答案d解析已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数大的则半径小；具有相同电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径减小。根据题意，x和y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，x元素的阳离子半径大于y元素的阳离子半径，则x的原子序数小于y的原子序数；z和y元素的原子核外电子层数相同，且z元素的原子半径小于y元素的原子半径，则y和z两元素同周期，z的原子序数大于y的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为zyx。6已知y为118号元素。在水溶液中，yo和s2发生反应的离子方程式为yo3s26h=y3s3h2o，yo中y的化合价是_，y元素原子的最外层电子数是_，s2的半径_(填“大于”或“小于”)y的半径。答案57大于解析在氧化还原反应中得电子总数与失电子总数是相等的，即化合价升高总数等于降低总数。硫元素化合价升高总数为236，则y元素化合价降低总数也是6，由此可知yo中y的化合价是5价；由y可知，y原子得到1个电子变为稳定结构，故y元素原子的最外层电子数是7；因为y是118号元素，又属于卤族元素，则y是cl，而cl与s2具有相同的电子层结构但原子序数大于s2，故其半径小于s2的半径。7(1)有下列四种微粒：onamgn(用序号填空)。.按原子半径由大到小顺序排列是_。.微粒中质子数小于中子数的是_。.在化合物中呈现的化合价的数值最多的是_。.能形成x2y2型化合物的是_，能形成x3y2型的化合物的是_。(2)已知an、b(n1)、cn、d(n1)都具有相同的电子层结构，则a、b、c、d的离子半径由大到小的顺序是_，原子序数由大到小的顺序是_。(3)x元素最高价氧化物对应的水化物为h3xo4，则它对应的气态氢化物的化学式为_，r元素的气态氢化物化学式为h2r，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式_。答案(1). .(2)d(n1)cnanb(n1)bacd(3)xh3h2ro4解析(1).由o、n具有2个电子层，而na、mg具有3个电子层，因此na、mg的原子半径大于o、n的原子半径，而对于11na、12mg来说，由于mg的核电荷数大，因此r(na)r(mg)，同样r(n)r(o)，故原子半径由大到小排列为r(na)r(mg)r(n)r(o)。.由naz得中子数分别为n(o)10、n(na)12、n(mg)12、n(n)7。.能形成x2y2型化合物，则x可呈1价而y呈1价，故为na2o2；能形成x3y2型化合物，则x呈2价，y呈3价，故为mg3n2。(2)当微粒具有相同电子层数时，核电荷数越大，核对最外层电子的吸引力就越大，其微粒半径就越小。设an、b(n1)、cn、d(n1)具有电子数为x，则质子数分别为xn、x(n1)、xn、x(n1)，故离子半径由大到小的顺序为d(n1)cnanb(n1)。(3)x元素的最高正价是5价，则其最低化合价为3价，故x元素氢化物的化学式为xh3；r的最低化合价为2价，其最高化合价为6价，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式为h2ro4。对点训练题组一元素性质变化规律及应用1结合元素周期律的知识分析下列说法，其中正确的是()a原子序数为15的元素的最高化合价为5b随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现c随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从1到7，最低化合价从7到1重复出现db、c、n、o、f最高正价依次增加答案a解析a项，p原子最外层为5个电子，最高化合价为5，正确；b项，h、he电子由1个到2个，错误；c项，f无正价，负价从4到1，错误；d项，o无最高正价，f无正价，错误。2下列关于各组元素性质的递变情况描述错误的是()ali、be、b原子最外层电子数依次增大bp、s、cl元素最高正价依次升高cn、o、f原子半径依次增大dna、k、rb的电子层数逐渐增多答案c3如图中横坐标均表示1117号元素按由小到大顺序排列的原子序数。根据图像变化趋势判断，纵坐标表示其最高化合价的是()答案c解析1117号元素，随原子序数的递增，最高化合价从17。4元素x、y可组成化学式为xy3的化合物，则x、y的原子序数不可能是()a3和9 b7和1c13和17 d15和17答案a解析a项，两元素分别为li、f，只能形成化合物lif；b项，两元素分别为n、h，可形成nh3分子；c项，两元素分别为al、cl，能形成化合物alcl3；d项，两元素分别为p、cl，可形成pcl3和pcl5两种化合物。5某元素原子l层电子数比k层的多5个，该元素的最高正化合价为()a5 b6c7 d无最高正化合价答案d解析据题意可知该元素原子的核外电子排布为，为氟元素，无最高正化合价。6如图是部分118号元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是()a原子半径：zyxb离子半径：zyxc元素w的最高价和最低价代数和为4dy和z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应答案c解析根据随原子序数递增化合价变化特点分析知，x为o，y为na，z为al。电子层数相同时，原子序数越大，半径越小；同族自上而下原子半径逐渐增大，则半径：naal，alb，bo，则naalo，a项错误；na、o、al形成的离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：o2naal3，b项错误；na与al的最高价氧化物对应的水化物分别为naoh、al(oh)3，两者能够反应，d项错误；根据化合价知w为s，其最高价和最低价代数和为4，c项正确。题组二微粒半径大小比较7下列各元素原子半径依次增大的是()ana、mg、al bna、o、fcp、si、al dc、si、p答案c解析比较元素原子半径的大小有两条规律：具有相同电子层数的元素，随着原子序数的递增，原子半径递减；具有相同最外层电子数的元素，随着电子层数的增加，原子半径增大。a项，r(na)r(mg)r(al)；b项，r(na)r(o)r(f)；d项，r(si)r(p)r(c)。8下列微粒半径大小比较正确的是()anamg2al3o2bnaal3s2clcnamgalsdnakrbcs考点元素周期律题点微粒半径的大小比较答案d解析a项，4种离子核外电子数相同，随着核电荷数增多，离子半径依次减小，即al3mg2nao2，a项错误；因s2、cl比na、al3多一个电子层，则s2、cl半径比na、al3大，而s2、cl和na、al3也分别适用“序小径大”的原则，则s2clnaal3，b项错误；na、mg、al、s的原子半径依次减小，c项错误；na、k、rb、cs最外层电子数相同，电子层数依次增多，半径依次增大，d项正确。9构成下列化合物的阴离子和阳离子的半径比值最大的是()alii bkclcnabr dnai答案a解析离子半径：r(li)r(na)r(k)，r(cl)r(br)n)都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是()a原子半径：abcdb原子序数：dcbac离子半径：cm dnbnamd原子的最外层电子数目：abdc答案c解析四种离子具有相同的电子层结构，则阳离子对应的原子a、b比阴离子对应的原子c、d多1个电子层，且阳离子所带电荷数越多，其核电荷数越大，原子序数越大，原子半径越小；阴离子所带电荷数越多，其核电荷数越小，原子序数越小，原子半径越大。故有原子半径bacd，原子序数abdc，故a项和b项错误；四种离子电子层结构相同，依据核电荷数越大，离子半径越小可知，离子半径cmdnbnam，故c项正确；原子的最外层电子数目dcab，故d项错误。12已知x元素的阳离子和y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()ax的原子序数比y的小bx原子的最外层电子数比y的大cx的原子半径比y的大dx元素的最高正价比y的大答案c解析利用举例法解答。假设x为k元素，y为cl元素，则原子序数：kcl，最外层电子数：clk，最高正化合价：clk。综合强化13在原子序数1118的元素中：(1)原子半径最小的是_(填元素符号，下同)；只有正化合价的是_；最高正化合价与最低负化合价绝对值之差为4的元素是_。(2)与冷水剧烈反应生成h2的物质是_(填名称)。与水反应能生成具有漂白性物质是_(填名称)，反应的离子方程式是_。(3)化学性质最稳定的物质是_(填化学式)。答案(1)clna、mg、als(2)钠氯气cl2h2o=hclhclo(3)ar解析(1)在1118号原子中，半径最小的是cl；金属元素na、mg、al只有正化合价；s元素最高正化合价是6，最低负化合价是2，绝对值之差是4。(2)金属钠与冷水剧烈反应生成h2和naoh; cl2和水反应生成hcl和hclo，其中hclo有漂白性。(3)稀有气体元素ar原子最外层有8个电子，是稳定结构，通常不与其他物质发生反应，化学性质稳定。14原子序数是指元素在元素周期表中的序号，数值上等于原子核的核电荷数(即质子数)或原子的核外电子数。今有a、b两种元素，其原子序数分别为9和15。(1)写出元素符号：a_，b_。(2)a元素原子核外有_个电子层，最外层有_个电子。(3)b元素最高正价为_，最低负价为_。(4)a、b元素原子半径大小关系为r(a)_r(b)。答案(1)fp(2)27(3)53(4)15有a、b、c、d四种元素，a的最高正价与其最低负价的绝对值之差为6；a、d次外层都是8个电子，a与d的化合物da在水溶液中能电离出具有相同电子层结构的阴、阳离子；b有两个电子层，其最高正价与最低负价