第五章第二节元素周期律

1、第五章第五章 物质结构元素周期律物质结构元素周期律 第二节第二节 元素周期律元素周期律 考纲要求1.掌握元素周期律的实质。2.了解原子核外电子排布。3.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。4.以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。 考查内容 1.以选择题形式考查周期表的结构特点，元素金属性、非金属性的递变规律。2.以综合题的形式考查“位构性”三位一体的关系。 基础整合基础整合 核外电子的排布及元素周期律核外电子的排布及元素周期律 基础再现基础再现 1.原子核外电子的排布原子核外电子的排布（1）原子核外电子的分层排布电子层：在含有多个电子的原子中，

2、电子分别在_的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称为电子层，常用n表示电子层的序数。（2）原子核外电子分层排布的规律原子核外电子总是先排能量_的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层（能量最低原理）。 离核远近不同离核远近不同 低低 v v原子核外每个电子层最多容纳_个电子。原子最外层电子数不超过_个电子（K层为最外层不能超过_个电子）。原子次外层电子数不超过_个电子（K层为次外层不能超过2个电子）。2.元素周期律元素周期律（1）元素周期律的涵义元素的性质随着_的递增，而呈_变化的规律。 2 n28 2 18 原子序数原子序数 周期性周期性 （2）元素周期律的具体

3、内容同周期元素，随着原子序数的递增，元素的原子最外层电子排布呈现_的周期性变化。同周期元素，随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现_的周期性变化。同周期元素：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现最高正价_，最低负价从一个周期的中部开始_的周期性变化，且对于非金属元素有关系：|最高正价|+|最低负价|=_。逐渐增多，达稳定结构逐渐增多，达稳定结构 逐渐减小（趋势）逐渐减小（趋势） +1+7（O、F除外）除外） 由由-4-1 8 同周期元素：随着原子序数的递增，元素的金属性_，元素的非金属性_。（3）元素周期律的实质_呈现周期性变化决定了元素性质的周期性变化。 逐渐减弱逐渐减弱 逐渐增强逐渐增

4、强 核外电子排布核外电子排布 整合拓展整合拓展 1.n值与电子层符号的关系值与电子层符号的关系 电子层序数 1234567 电子层符号 _ _电子离核距离 由_ 电子能量 由_ K L M N O P Q 近到远近到远 低到高低到高 2.周期律在周期表中的体现周期律在周期表中的体现 同周期（从左到右） 同主族（从上到下） 原子序数 _ _ 电子层数 _ _ 最外层电子数 依 次 _ _ _ _ _ _ _（从_至_） _（He除外） 依次增大依次增大 依次增大依次增大 相同相同 依次增大依次增大 增大增大 1 8 相同相同 原子半径 _主要化合价 最高正价由_到_价 最低负价由_到_价 一般相

5、同金属性 _非金属性 _依次减小依次减小 依次增大依次增大 +1 +7 -4 -1 依次减弱依次减弱 依次增强依次增强 依次增强依次增强 依次减弱依次减弱 3.微粒半径与周期表中位置关系及大小比较微粒半径与周期表中位置关系及大小比较（1）原子半径的比较同一周期电子层数相同，随着原子序数递增，主族元素原子半径_。例：r（Na）r（Mg）r（Al）r（Si）r（P）r（S）r（Cl）同一主族最外层电子数相同，随着_递增，原子半径_。例：r（Li）r（Na）r（K）r（Rb）r（Cl）,r（Fe）r（Fe2+）r（Fe3+）电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径_。例：r（O2-）r（F-）r（N

6、a+）r（Mg2+）r（Al3+）带相同电荷的离子，_越多，半径越大。例：r（Li+）r（Na+）r（K+）r（Rb+）r（Cs+）,r（O2-）r（S2-）r（Se2-）r（Na+）r（Mg2+）越大越大 越小越小 电子层数电子层数 跟踪训练跟踪训练1.下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是（ ）A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多B.第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强C.因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强D.O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强解析：C选项中，K比Na易失去电子，所以K比Na的还原性强。答案：C2.A、B、C为三种短

7、周期元素，A、B同周期，A、C的最低价离子分别为A2-、C-，B2+与C具有相同的电子层结构，下列叙述一定不正确的是（ ）A.离子半径A2-C-B2+B.它们的原子半径CBAC.它们的原子序数ABCD.原子最外层上的电子数CAB解析：A、B、C在周期表中位置关系，A2-、C-、B2+的离子半径大小关系是A2-C-B2+，故A项正确；原子半径大小关系BAC,故B项不正确；原子序数关系为ABC,故C项正确；最外层电子数关系为CAB,故D项正确。答案：B元素周期表和元素周期律的应用元素周期表和元素周期律的应用 基础再现基础再现1.元素周期表的应用元素周期表的应用（1）认识同周期（以第3周期为例）元素

8、性质的递变规律Na、Mg、Al的金属性强弱比较a.置换出酸或水中的氢的难易顺序为：_。b.最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为_，其中_属于两性氢氧化物。c.Na、Mg、Al的金属性由强到弱的顺序为_。NaMgAl NaOHMg（OH）2Al（OH）3 Al（OH）3 NaMgAl Si、P、S、Cl的非金属性强弱比较a.与H2化合由易到难的顺序为_。b . 气 态 氢 化 物 的 稳 定 性 由 强 到 弱 的 顺 序 为_。c.最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为_。d.Si、P、S、Cl的非金属性由强到弱的顺序为_。Cl2SPSi HClH2SPH3SiH4 HClO4

9、H2SO4H3PO4H2SiO3 ClSPSi （2）同周期、同主族元素的递变规律同周期元素性质的递变规律同一周期元素从左到右金属性_，非金属性_。同主族元素性质的递变规律同主族元素从上而下金属性_，非金属性_。（3）了解过渡元素包括元素周期表中第_列的元素。最外层电子数为_，全为_元素。大部分过渡元素的单质坚硬而有光泽，具有良好的导电性，且比较稳定，与空气和水的反应缓慢或根本不反应。常温下只有_ 为液态。依次减弱依次减弱 依次减弱依次减弱 依次增强依次增强 依次减弱依次减弱 312 1或或2 金属金属 汞汞 2.元素周期律和元素周期表的重要意义元素周期律和元素周期表的重要意义（1）科学预言方

10、面的意义在于为_ 的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。（2）对工农业生产的指导意义在于在周期表中一定的区域内寻找新的物质。在_和_的交界处寻找半导体材料。在_中寻找优良的催化剂。新元素新元素 金属元素金属元素 非金属元素非金属元素 过渡元素过渡元素 （3）对探矿有指导意义的地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系：相对原子质量_的元素在地壳中含量较多。原子序数为_的元素在地壳中含量较多。处于地球表面的元素多数呈现_ 价态。_一般是强烈的亲石元素，主要富集于岩石圈。 较小较小 偶数偶数 高高 碱金属碱金属 整合拓展整合拓展1.比较元素的金属性强弱和非金属性强弱的方法比较元素的金属

11、性强弱和非金属性强弱的方法（1）根据在元素周期表中的位置 A A A A A A A 0 1234567族 周期 非金属非金属 金属金属 （2）根据金属活动性顺序表金属的位置越靠_ ，其金属性越强。（3）根据实验比较元素金属性强弱a.根据金属与水（或酸）的反应的难易：越易则金属性越_。b.根据金属与盐溶液的置换反应：A置换出B，则_ 活泼。c.根据金属阳离子的氧化能力强弱：氧化性越强，则对应金属元素的金属性越_ ，还原性越弱（Fe3+的情况较特殊）。前前 强强 A 弱弱 d.根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越_ 。e.根据电化学原理：不同金属形成原电池时，

12、作_ 极的金属活泼；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属元素_ 活泼。比较元素非金属性强弱a.根据非金属单质与H2化合的难易程度：越易化合则非金属性越_ 。强强 负负 不不 强强 b.根据形成的氢化物的稳定性或还原性：越稳定或还原性越弱，则其非金属性越_ 。c.根据非金属之间的相互置换：A能置换出B，则A的非金属性_ 于B。d.根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：酸性越强，则非金属性越_ 。 强强 强强 强强 特别提醒：特别提醒：（1）金属性和非金属性强弱比较的依据不是绝对的，如Mg和Al做两极，NaOH溶液为电解质溶液形成的原电池中，Al为负极，但Al的金属性比Mg弱。（2）不能将金属性

13、和金属活动性混为一谈，如Al比Fe活动性强，但Fe比Al的金属性强；也不能将非金属性和非金属单质的活动性混淆，如N的非金属性很强，但N2的活动性较差。2.原子结构、元素性质与元素在周期表中的位置关系原子结构、元素性质与元素在周期表中的位置关系（1）位、构、性的关系（2）原子结构与元素在周期表中的位置关系最外层电子数等于或大于3（小于8）的一定是_ 族元素。最外层有1个或2个电子，则可能是_ A、_ A族元素，还可能是副族元素（2电子时还可能是_ 族元素）。最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第_周期。主主 0 2 根据原子序数确定元素在周期表中的位置a.原子结构示意图法按照原子核外电子排

14、布规律画出原子结构示意图，然后由电子层数和最外层电子数确定其周期序数和主族序数。b.周期尾序推算法：首先熟记各周期0族元素原子序数，然后用某元素的原子序数去比较。（3）原子结构与元素性质的比较最低负价绝对值=8-_（AA）原子半径越大，失电子越易，还原性越_ ，金属性越_ ，形成的最高价氧化物对应水化物的_ 性越强，其离子的氧化性越_ 。原子半径越小，得电子越_ ，氧化性越_ ，非金属性越_ ，形成的气态氢化物越_ ，形成最高价氧化物对应水化物的酸性越_ ，其离子的还原性越_ 。主族序数主族序数 强强 强强 碱碱 弱弱 易易 强强 强强 稳定稳定 强强 弱弱 跟踪训练跟踪训练3.已知下列元素的

15、原子半径： 根据以上数据，磷原子的半径可能是（ ）A.0.8010-10 m B.0.7010-10 mC.1.2010-10 mD.1.1010-10 m原子NSOSi半径r/1010m 0.75 1.02 0.74 1.17 根据原子序数确定元素在周期表中的位置a.原子结构示意图法按照原子核外电子排布规律画出原子结构示意图，然后由电子层数和最外层电子数确定其周期序数和主族序数。b.周期尾序推算法：首先熟记各周期0族元素原子序数，然后用某元素的原子序数去比较。解析：由原子半径的递变规律知：r（Si）r（P）r（N）,r（P）r（S）,故最可能是D。答案：D4.（2009年北京卷）W、X、Y、

16、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比7 17,X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是( )A.金属性：YZB.氢化物的沸点：XWC.离子的还原性：XWD.原子及离子半径：ZYX解析：W的最外层电子数与核外电子总数之比为7 17,故W为氯元素，则X为氟元素，Y的原子序数为（9+17）2=13,为铝元素，由含Z元素的物质焰色反应为黄色知其为钠元素。根据元素周期律，Na的金属性比Al强；HF沸点比HCl高，是因为HF分子间存在氢键；Cl-的还原性比F-强；原子半径NaAlF,离子半径F-Na+Al3+。答案：B热点考向热

17、点考向 元素金属性、非金属性及粒子半径大小的判断元素金属性、非金属性及粒子半径大小的判断 （2009年广东卷）元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是( )A.同周期元素中X的金属性最强B.原子半径XY,离子半径X+Z2-C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强解析：元素X、Y、Z原子序数之和为36，即平均为12，则有的大于12，有的小于12。分析题给条件可推知：X是钠（Na）、Y是氯（Cl）、Z是氧（O）。原子半径XY,但X+（Na+）与Z2-（O2-）电子层结构相同，离子半径X+AlO。

18、（2）C、N、Si最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是：HNO3H2CO3H2SiO3。（3）H、O、Na、Cl元素中，3种元素按1 1 1的原子个数比形成的离子化合物是NaOH、NaClO等。（4）由表中两种元素的原子按1 1组成的常见液态化合物为H2O2，它可被MnO2或一些重金属离子催化分解，故选a、b。（5）的单质是Al,由转化关系可推Z是Al（OH）3,N是Al2O3;M是仅含非金属元素的盐，则为铵盐，结合表中元素可推X、Y是铝盐和氨：AlCl3与NH3，M是NH4Cl,要使NH4Cl溶液中NH+4与Cl-浓度相等，则应向溶液中加入一定量的氨水至溶液的pH等于7。答案：（1）NaAlO

19、（2）HNO3H2CO3H2SiO3（3）NaOH、NaClO（4）ab（5）Al3+3NH3H2O Al（OH）3+3NH+42Al2O3（熔融） 4Al+3O2溶液的pH等于7电解冰晶石名师点睛名师点睛：（1）解答该题时应用同主族元素金属性、非金属性的变化规律及具有相同电子层结构的离子半径大小比较的规律进行分析。熟练运用非金属性强弱的判定方法。（2）仅含非金属元素的盐一定是铵盐。（3）要使化合物NH4Cl溶液中NH+4和Cl-相等，依据电荷守恒知：OH-=H+，即常温时pH=7。 热点训练热点训练2.下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：AAAAAAA02 3 4 （1）和的元素符号是

20、_和_。（2）表中最活泼的金属是_，非金属性最强的元素是_（填写元素符号）。（3）表中能形成两性氢氧化物的元素是_，分别写出该元素的氢氧化物与、最高价氧化物的水化物反 应 的 化 学 方 程 式 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， _。（4）请设计一个实验方案，比较、单质氧化性的强弱：_。解析：（1）首先根据位置特点推断出各元素符号（或名称）为N，为F，为Mg,为Al,为Si,为S，为Cl,为Ar,为K,为Br。（2）最活泼金属在左下角，最活泼非金属在右上角。（3）形成两性氢氧化物的元素为Al,Al（OH）3可分别与H2SO4和KOH反应。（4）可根据非金属

21、元素间相互置换关系比较Cl2和Br2的氧化性强弱。答案：（1）Si Ar（2）K F（3）铝 2Al（OH）3+3H2SO4 Al2（SO4）3+6H2OAl（OH）3+KOH KAl（OH）4（4）将单质（Cl2）通入盛有的钠盐（NaBr）溶液中，加入CCl4看四氯化碳层是否呈橙色，若呈橙色，则说明Cl2氧化性大于Br2走进实验室走进实验室 实验课题实验课题比较元素的金属性和非金属性的强弱比较元素的金属性和非金属性的强弱 基础再现基础再现本节中最重要的实验是比较元素的金属性和非金属性的强弱，所以首先应明白比较元素金属性、非金属性强弱的理论依据，然后多数以第三周期的元素为例来进行实验比较和验证。自己设计实验的要求是：安全易做；原料经济、常见；现象明显独特；方案恰