2019-2020版新教材高中化学第4章第2节第1课时元素性质的周期性变化规律教案必修第一册-1028

学必求其心得，业必贵于专精第1课时元生性质的周期性变化规律学业要求核心涵养对接1。认识原子的核外电子1.经过对核外电子排布规律能量高低与分层排布的的学习，提升学生宏观鉴别关系。与微观辨析的涵养水平。2．认识核外电子分层排2．经过元素周期律的学习,布的规律。培养学生变化看法与平衡思3．理解元素周期律的内想的涵养。容和实质。［知识梳理］知识点一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规律：同周期随着原子序数的递加，元素原子的最外层电子排布表现由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1学必求其心得，业必贵于专精规律：同周期随着原子序数的递加，元素的原子半径表现由大到小的周期性变化.原因是什么？知识点二元生性质的周期性变化1．元素主要化合价的周期性变化规律:随着原子序数的递加，元素的最高正化合价表现＋17(→第＋二周期＋1→＋5）,最低负化合价表现－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①Na、Mg、Al金属性强弱比较完成以下离子方程式：Al（OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAl(OH）3＋OH－===AlO错误!＋2H2O②Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较2学必求其心得，业必贵于专精3．同周期元生性质的递变规律（自左至右）核电荷数依次增加,原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。因此金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。知识点三元素周期律1．内容:元素的性质随着原子序数的递加而呈周期性的变化。2．实质：元生性质的周期性变化是核外电子排布呈周期性变化的必然结果.微判断（1）原子半径:Na＞Al。（）（2）离子半径：Na＋＞Al3＋。()(3）酸性：HCl＞H3PO4说明Cl的非金属性比P强.(）(4）Al（OH）3是两性氢氧化物既能和酸反应,又能和强碱反应。()答案(1）√(2)√(3)×(4)√微训练1．核电荷数为1～18的元素中，以下说法正确的选项是()A．最外层只有1个电子的元素必然是金属元素B．最外层有2个电子的元素必然是金属元素C．原子核外各层电子数相等的元素必然是金属元素3学必求其心得，业必贵于专精D．最外层电子数为7的原子，最高正价为＋7解析A项中最外层只有1个电子的有H、Li、Na；B项中能够是He、Be、Mg；C项中只能是Be；D项中F无正化合价。答案C2．核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子对照较，下列数据前者是后者4倍的是(）①电子数②最外层电子数③电子层数④次外层电子数A．①④B．①③④C．①②④D．①②③④答案A3．在第三周期元素中，除稀有气体元素外:（1)原子半径最小的元素是________(填元素符号）。(2)金属性最强的元素是________（填元素符号）。（3）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是________(用化学式回答,下同)。4)最不牢固的气态氢化物是________.(5）最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是________.(6)氧化物拥有两性的是________。答案(1)Cl(2)Na(3)HClO4(4)SiH4（5)NaOH(6）Al2O3微思虑1．怎样比较既不相同周期也不相同主族元素的原子半径大小？以Si、Ca为例说明。4学必求其心得，业必贵于专精提示Mg、Si处于同一周期，Mg的核电荷数小于Si的核电荷数，故Mg的原子半径大于Si的原子半径。Mg、Ca处于同一主族，原子半径r（Ca）＞r(Mg），故Ca的原子半径大于Si的原子半径,即r（Ca）＞r（Si)。2．怎样比较电子层结构相同的微粒的半径大小?以O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋为例说明。提示电子层结构相同时，其微粒半径随核电荷数的增加而减小，故离子半径:O2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋.学习任务1元生性质的周期性变化规律【情况素材】1871年,门捷列夫曾预知：在元素周期表中必然存在一种元素，它紧排在锌的后边，处于铝跟铟之间，门捷列夫称之为“类铝"，并展望了它将在酸液和碱液中逐渐溶解，它的氢氧化物必能溶于酸和碱中。1875年，法国化学家布瓦博德朗在解析闪锌矿时发现了一种新元素，他将新元素命名为镓，并把测得的关于镓的主要性质宣告了。不久，他收到了门捷列夫的来信,门捷列夫在信中指出：关于镓的比重不应当是4。7，而是5。9～6。0.当时布瓦博德朗诱惑，他是唯一手里掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道镓的比重的呢？1876年9月，布瓦博德朗重做了实验，将金属镓提纯重新测定,结果镓的比重确实为5。94(现代值为5.91），这结果使他大为惊诧。门捷列夫为什么能够做到这一点呢？这即是元素周期律的应用，请5学必求其心得，业必贵于专精结合元素周期律完成以下谈论：1．请从原子结构变化的角度讲解,同周期元素随着原子序数的递加，金属性依次减弱、非金属性依次增强的原因.提示因同周期元素原子的电子层数相同,但原子序数依次增大,原子半径依次减小，原子核对最外层电子的吸引能力依次增强，失电子能力依次减弱，得电子能力依次增强，故金属性依次减弱，非金属性依次增强。2．试依照同周期元素非金属性的变化规律,比较SiH4、PH3、H2S和HCl的牢固性。提示元素的非金属性越强，气态氢化物越牢固。同周期元素，随着原子序数的递加,非金属性逐渐增强，故非金属性：Si＜P＜S＜Cl，因此它们的氢化物的牢固性序次为SiH4＜PH3＜H2S＜HCl.3．试依照非金属性的强弱，比较H3PO4和HNO3的酸性强弱。提示P和N均为第ⅤA族元素，随着原子序数的递加，非金属性逐渐减弱，故N的非金属性强于P的非金属性,依照“最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强”反推可知HNO3的酸性强于H3PO4。1．原子结构与元生性质的周期性变化同周期同主族内容(从左至右）(从上到下）电子层数相同逐渐递加6学必求其心得，业必贵于专精最外层电子数逐渐增加相同逐渐减小（稀原子半径有逐渐增大气体元素除外)金属单质与水或酸易→难难→易置换出H2的难易最高价氧酸性逐渐增强逐渐减弱化物对应水化碱性逐渐减弱逐渐增强物非金属气形成难难→易易→难态易氢化物牢固性逐渐增强逐渐减弱元素金属性逐渐减弱逐渐增强元素非金属性逐渐增强逐渐减弱2.同周期、同主族元素原子结构及性质的递变规律1)电子层数相同（同周期)时,核电荷数越大，原子核对外层电子的吸引能力越大，原子半径越小，失电子能力减弱,而得电子能力增强，故随核电荷数的递加，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强.2）最外层电子数相同(同主族)时，电子层数越多,原子半径越大，原子核对最外层电子的引力越小，越易失电子，元素的金属性越强，非金属性越弱。7学必求其心得，业必贵于专精【例题】已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱的序次是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4,则以下判断不正确的选项是（）A．气态氢化物的牢固性：HX＞H2Y＞ZH3B．非金属性：X＞Y＞ZC．原子半径：X＞Y＞ZD．原子最外层电子数：X＞Y＞Z解析本题的要点是“最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱”这一信息,由此可推知X、Y、Z为非金属元素，原子序数相连意味着它们属同周期元素，故非金属性：X＞Y＞Z,原子半径：X＜Y＜Z,气态氢化物的牢固性序次为:HX＞H2Y＞ZH3。答案C变式训练以下有关物质性质的比较不正确的选项是（）A．氧化性：Br2＞Cl2B．酸性：HClO4＞H3PO4C．热牢固性：HCl＞HBrD．碱性：NaOH＞Mg(OH)2解析Cl和Br位于第ⅦA族且Cl在Br的上方，因此Cl的非金属性大于Br，因此单质的氧化性Cl2＞Br2，气态氢化物的热牢固性HClHBr，故A项错误.答案A学习任务2(核心涵养）微粒半径大小的比较一、知识要点8学必求其心得，业必贵于专精粒子半径大小的比较——“四同”规律(1)同周期—-“序大径小”①规律：同周期,从左往右，原子半径逐渐减小。②举例：第三周期中：r(Na）＞r（Mg)＞r(Al)＞r（Si）＞r（P)＞r（S)r(Cl)。（2）同主族——“序大径大"①规律:同主族，从上到下,原子（或离子)半径逐渐增大。②举例：碱金属：r(Li)＜r(Na)＜r（K）＜r（Rb)＜r（Cs)，r(Li＋）＜r（Na＋)＜r（K＋）＜r（Rb＋）＜r(Cs＋）。(3)同元素①同种元素的原子和离子半径比较—-“阴大阳小”.某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。如:r（Na＋)＜r（Na)；r(Cl－)＞r（Cl)。②同种元素不相同价态的阳离子半径比较规律—-“数大径小”。带电荷数越多，粒子半径越小。如：r(Fe3＋)＜r(Fe2＋)＜r(Fe)。（4)同结构——“序大径小”①规律：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。②举例：r（O2－）＞r（F－）＞r（Na＋)＞r(Mg2＋）＞r(Al3＋).所带电荷、电子层均不相同的离子可选一种离子参照比较。例：比较r（Mg2＋)与r(K＋）可选r（Na＋)为参照，可知r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2).9学必求其心得，业必贵于专精二、核心涵养影响微粒半径大小因素?培养学生宏观鉴别与微观探析涵养。微粒半径大小比较?提升学生凭据推理与模型认知涵养.【涵养解题】［典例示范］以下各组粒子,按半径由大到小序次排列正确的选项是（）A．Mg、Ca、K、NaB．S2－、Cl－、K＋、Na＋C．Br－、Br、Cl、SD．Na＋、Al3＋、Cl－、F－［微粒半径大小比较题目解题模板］第一步看选项定种类错误!第二步由种类用规律特别提注意有些题不是单纯一种种类，要分段醒比较，最后综合答案B三、对点训练1．已知以下原子的半径:原子NSOSi半径r/100.71。0。1。－10m5027417依照以上数据，P原子的半径可能是()－10B．0。－10A．1。10×10m80×10m10学必求其心得，业必贵于专精－10－10C．1.20×10mD．0。70×10m解析依照元素周期律可知,磷原子的半径应在Si和S原子之间,故答案为选项A.答案A2．已知两元素A与B的原子序数分别为a、b，且原子半径B＞A，则a与b的相对大小关系是(）A．a必然大于bB．a必然小于bC．若元素A、B在同一周期，则a必然大于bD．若元素A、B不在同一周期，则a必然大于b解析依照元素周期律可知，若A、B在同一周期,而原子半径B＞A，因此原子序数a＞b,C正确；若在同一主族中，当原子半径B＞A时,原子序数b＞a，因此两种情况都有可能，A、B、D错误。答案C3．用1～18号元素及其形成化合物的化学式填空。（1）原子半径最小的元素是________。(2）除稀有气体外，原子半径最大的元素是________,它的原子结构表示图是________。(3)与水反应最激烈的金属是________。(4）最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是________。(5）气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是________.6)最牢固的气态氢化物是________。7)金属性最强的元素是________，非金属性最强的元素是11学必求其心得，业必贵于专精________.（8）最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是___________________________。答案（1)H（2）Na错误!（3)Na（4)NaOH（5）N(6）HF（7)NaF(8)HClO4[合格练］1．以下不能够说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是（）①HCl比H2S牢固②HClO氧化性比H2SO4强HClO4酸性比H2SO4强④Cl2能与H2S反应生成S⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子A．②⑤B．①②C．①②④D．①③⑤解析判断元素的非金属性强弱是依照元素的最高价氧化物对应的水化物（即最高价含氧酸）的酸性强弱，而不是氧化性强弱，故②不能够说明，③能说明；最外层电子数多的非金属性不用然强，如最外层电子数I〉O，但非金属性I<O，⑤不能够说明；A正确。答案A2．元生性质呈周期性变化的决定因素是（）．元素原子半径大小呈周期性变化B．元素相对原子质量依次递加C．元素原子核外电子排布呈周期性变化．元素的最高正化合价呈周期性变化12学必求其心得，业必贵于专精解析元生性质呈周期性变化的决定因素是元素原子核外电子排布呈周期性变化.答案C3．以下各组的排列序次中，正确的选项是（)A．原子半径：Na〈Mg〈AlB．酸性：H2SiO3<H2CO3<H2SO4C．牢固性：HF<HCl〈HBrD．碱性：NaOH<Mg（OH)2〈Al（OH)3解析A项，原子半径:Na〉Mg〉Al;C项,牢固性:HF>HCl〉HBr;D项，碱性：NaOH>Mg（OH)2〉Al(OH)3。答案B4．以下列图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则以下说法正确的选项是（）A．Z、N两种元素的离子半径对照，前者较大B．N、P两种元素的气态氢化物的牢固性对照,前者较牢固C．由X与M两种元素组成的化合物不能够与任何酸反应，但能与强碱反应D．Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和P的氢化物的水溶液中13学必求其心得，业必贵于专精解析依照原子半径的递变规律，X为O元素,Y为Na元素，Z为Al元素，M为Si元素，N为S元素，P为Cl元素。离子半径：S2－>Al3＋；氢化物的牢固性：H2S<HCl；SiO2既能与HF反应,也能与NaOH溶液反应；Al2O3是两性氧化物，既能够和NaOH溶液反应，又能与盐酸反应,D正确。答案D5．某元素原子的最外层电子数是次外层的m倍(m为大于1的整数），则该原子的核外电子总数为（）A．2mB．2m＋10C．2m＋2D．m＋2解析依照原子核外电子排布的一般规律，最外层电子数不高出8个，最外层电子数是次外层的m倍，因此次外层电子数<8，即次外层只能为K层，电子数为2，最外层电子数是2m，该原子的核外电子总数为（2m＋2)。答案C6．运用元素周期律解析下面的推断，其中错误的选项是(）A．氢氧化铍[Be(OH)2]的碱性比氢氧化镁弱B．砹（At2)为有色固体,HAt不牢固C．硫酸锶（SrSO4）是难溶于水的白色固体D．硒化氢（H2Se)是无色、有毒，比H2S牢固的气体解析A项，Be和Mg同主族,金属性不如镁的强，故Be(OH)2的碱性比Mg（OH)2弱；B项，卤族元素的单质从上到下，颜色加深,氢化物越来越不牢固；C项,Sr和Ba同主族，化学性质相似，故SrSO414学必求其心得，业必贵于专精也难溶于水；D项，Se的非金属性不如S强，故H2Se不如H2S牢固。答案D7．已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC2－、dD－都拥有相同的电子层结构,则以下表达正确的选项是（）A．原子半径：A>B〉D〉CB．原子的最外层电子数目：A〉B>D〉CC．原子序数:d〉c〉b〉aD．离子半径:C2－〉D－>B＋>A2＋解析A、B、C、D在元素周期表中的地址为因此原子序数：a>b〉d〉c；原子半径:B〉A>C>D;离子半径：A2＋B＋<D－〈C2－；原子的最外层电子数目：D〉C〉A>B。答案D8．以下粒子半径大小比较正确的选项是（)A．原子半径：F＞ClB．原子半径：钠＞硫＞氯C．离子半径:S2－＜Cl－＜K＋＜Ca2＋D．第3周期元素的离子半径从左到右逐渐减小解析F原子与Cl原子最外层电子数相同，随着电子层数的递加原子半径逐渐增大，因此Cl的原子半径大，A错;钠、硫、氯是拥有相同电子层数的元素，随着原子序数的递加，原子半径逐渐减小，B正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大,半径越小,C错；第315学必求其心得，业必贵于专精周期元素的阳离子半径从左到右逐渐减小，但阴离子半径大于阳离子半径，D错.答案B9．右图为周期表中短周期的一部分.已知a原子的最外层电子数是电子总数的三分之一，以下说法中正确的选项是（）A.a的最高价氧化物对应水化物有两性B．b与d组成的化合物不能够与水反应C．c的单质能与强碱反应生成两种盐D．非金属性:c>d〉b〉a解析a应为P,因此b为S，d为O,c为Cl。A项，P的最高价氧化物对应水化物是H3PO4,是中强酸；B项，SO2、SO3均能与水反应；C项，Cl2和NaOH反应可生成NaCl和NaClO两种盐；D项，非金属性应为O>Cl>S>P。答案C10．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大.X的原子半径比Y的小，且X与Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数.X与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。以下说法不正确的选项是（)A．原子半径的大小序次:r（W)〉r(Y）>r（Z）〉r（X）B．元素Z、W的简单离子的电子层结构相同C．元素Y的简单气态氢化物的热牢固性比Z的强16学必求其心得，业必贵于专精D．X、Y两种元素可形成分别含有10e－和18e－的化合物解析依照题意能够推断，Z为O,因此X为H,Y为N,W为Na。C项，牢固性：H2O>NH3;D项,NH3为10e－微粒，而N2H4为18e－微粒。答案C11．以下曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质）。把与下面的元素有关性质吻合的曲线图的标号填在相应横线上。（1)第ⅡA族元素的最外层电子数：________。(2)第三周期离子Na＋、Mg2＋、Al3＋、P3－、S2－、Cl－的离子半径:________。(3）第二、三周期主族元素随原子序数递加，原子半径的变化:________。解析（1）第ⅡA族元素的最外层电子数为2,随核电荷数增大，最外层电子数不变，故图B吻合。(2）电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小，因此离子半径:Na＋>Mg2＋〉Al3＋、P3－>S2－〉Cl－，最外层电子数相同,电子层越多,离子半径越大，因此离子半径：Cl－〉Na＋，因此离子半径:P3－〉S2－>Cl－>Na＋>Mg2＋〉Al3＋，故图C吻合。(3）同周期主族元素,随原子序数递加原子半径减小，故图D吻合。答案（1）B（2)C(3）D12．A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增加，它们的离子的电17学必求其心得，业必贵于专精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。回答以下问题：1)四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序次是________________。(2）写出四种元素最高价氧化物对应水化物的化学式：________________________________分,别比较酸性或碱性的强弱：____________________。3）写出气态氢化物的分子式：__________________，比较其牢固性：________________.解析因A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，因此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，则D原子的核电荷数是(2＋8)×2＝20，为钙元素.依照核电荷数依次增大并都能形成离子，消除氩元素,B为氯元素，C为钾元素。答案(1）SClKCar（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)HCl、H2SHCl〉H2S［能力练]13．据有关媒体报道，美国华侨科学家叶军领导一个研究小组成功制造出全球最正确的时钟,两亿年误差不足一秒。它是一个锶原子18学必求其心得，业必贵于专精钟，比铯原子喷泉钟正确得多，估计将可大大促进不相同的电讯网络的发展,将使全球各地的船只导航变得更为正确.请依照锶、铯在元素周期表中的地址，推断以下内容：(1）锶元素属于________(填“金属”或“非金属”)元素，金属性比钙元素________(填“强”或“弱”）,锶原子的核内质子数为________，原子核外有________个电子层，其原子结构表示图为________________，其原子半径________(填“大于”“小于”或“等于"）镁原子半径；铯的原子