2020-2021化学（2019）第一册学案：第四章 第二节 第1课时元素性质的周期性变化规律含解析VIP

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精新教材2020-2021学年化学人教版（2019）必修第一册学案：第四章第二节第1课时元素性质的周期性变化规律含解析第二节元素周期律第1课时元素性质的周期性变化规律1．原子核外电子排布变化2。元素原子半径的变化3。元素化合价变化随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子的排布、原子半径和元素的主要化合价都呈周期性变化。4．元素金属性和非金属性的周期性变化:(1)钠、镁、铝金属性强弱的比较①方法b．镁、铝与盐酸的反应c．钠、镁、铝最高价氧化物对应水化物的碱性碱性由强到弱：NaOH〉Mg（OH）2>Al（OH)3。②结论金属性由强到弱的顺序为Na〉Mg>Al。（2)硅、磷、硫、氯非金属性强弱的比较①方法b．最高价氧化物对应水化物的酸性酸性由强到弱的顺序为HClO4>H2SO4〉H3PO4>H2SiO3.②结论非金属性由强到弱的顺序为Cl>S〉P>Si。(3)同周期元素性质的递变规律（自左向右）.元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。5．元素周期律元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，这个规律叫做元素周期律。说明：①元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果，即元素原子核外电子排布的周期性变化决定了元素性质的周期性变化，也就是原子结构决定元素性质.②元素的性质一般指的是元素的化合价、金属性、非金属性、最高价氧化物对应的水化物的酸碱性，气态氢化物的稳定性等。知识点一：元素周期表中元素性质的变化规律知识点二：元素化合价(1）最高正价＝主族最外层电子数＝主族族数(O、F无最高正价)。利用最高正价书写最高价氧化物及最高价氧化物的水化物，如Na—Na2O—NaOH,Cl—Cl2O7—HClO4.(2）最低负价＝8－最外层电子数（非金属元素）。利用最低负价书写其简单氢化物，如C—CH4、N—NH3、O—H2O。(3)中间价:介于最高正价与最低负价之间的价态，了解其化合物的分子式,如N：＋1（N2O）、＋2(NO）、＋3（N2O3)、＋4(NO2、N2O4)、＋5(N2O5）.知识点三：微粒半径大小比较(1)原子半径的比较①同周期的元素（电子层数相同），从左到右原子半径逐渐减小(稀有气体除外).如r(Na）〉r（Mg)>r(Al）〉r(Si)〉r（P)〉r（S）>r(Cl)。②同主族的元素(最外层电子数相同），从上到下原子半径逐渐增大。如r（Li）〈r（Na）<r(K）；r（O）〈r(S）〈r(Se）。（2)离子半径的比较①同种元素的不同微粒,核电荷数相同，其半径的大小取决于电子层数及电子数的多少，电子层数越多半径越大，电子数越多半径越大，故r（阳离子)〈r（原子)〈r(阴离子）;价态越高,微粒的半径越小，如r（Fe3＋）<r（Fe2＋)〈r（Fe）。②同周期元素形成的阳离子，从左到右阳离子半径逐渐减小。如r（Na＋）〉r(Mg2＋)>r（Al3＋）。同周期元素形成的阴离子，从左到右阴离子半径逐渐减小。如r(P3－）>r(S2－）〉r(Cl－).注意:元素的阳离子半径均小于其阴离子半径.③同主族带相同电荷的离子,电子层数越多，半径越大。如r(Li＋)<r(Na＋)<r（K＋）〈r（Rb＋）〈r(Cs＋）;r（F－）〈r（Cl－)〈r（Br－)<r(I－）。④具有相同电子层结构的离子半径随着原子序数的增大而减小（即“序小径大”)。如Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－具有相同的电子层结构，其离子半径关系为r（O2－）〉r(F－)〉r(Na＋)〉r（Mg2＋)>r(Al3＋）.知识点四：元素金属性、非金属性的比较（1)实验探究（以第三周期为例）①金属性强弱探究②非金属性探究(2）金属性和非金属性强弱的判断方法①活动性顺序a.b.②元素在周期表中的位置a．同周期元素，位置越靠左,金属性越强；位置越靠右，非金属性越强。b．同主族元素，位置越靠下,金属性越强；位置越靠上，非金属性越强。③氧化还原反应a。b．A单质＋B的化合物→A的化合物＋B单质，A、B同为金属(或非金属）,则A的金属性(或非金属性)强于B。④化合物性质题组一微粒半径的大小比较1．下列微粒半径大小比较正确的是（B)A．Na＋〈Mg2＋〈Al3＋<O2－B．S2－>Cl－>Na＋〉Al3＋C．Na<Mg<Al〈SD．Ca<Rb〈K<Na解析：A项，Na＋、Mg2＋、Al3＋、O2－的电子层结构相同，对于电子层结构相同的微粒来说，核电荷数越大,微粒的半径就越小,因此离子半径：O2－>Na＋〉Mg2＋>Al3＋，错误。B项，S2－、Cl－核外都有三个电子层,核电荷数:Cl>S，核电荷数越大，离子的半径就越小,所以半径S2－〉Cl－；Na＋和Al3＋的核外都有两个电子层,核电荷数：Al〉Na，所以离子半径：Na＋>Al3＋;对于电子层结构不同的微粒来说,离子的电子层数越多,离子半径就越大，所以微粒半径:S2－〉Cl－>Na＋>Al3＋，正确.C项，对于同一周期的元素来说，元素原子的核电荷数越大,原子半径就越小，因此原子半径:Na〉Mg>Al〉S，错误.D项，Na、K、Rb都是同一主族的元素，原子序数越大，原子核外的电子层数就越多，原子半径越大，Ca、K是同一周期的元素,原子序数越大，原子半径就越小,因此元素的原子半径:Rb〉K〉Ca>Na，错误.2．下列各组粒子，按半径由大到小顺序排列正确的是（B)A．Mg、Ca、K、NaB．S2－、Cl－、K＋、Na＋C．Br－、Br、Cl、SD．Na＋、Al3＋、Cl－、F－解析:K、Ca比Na、Mg多1个电子层，故有：r（K）>r(Ca）〉r(Na）〉r（Mg)，A错。S2－、Cl－、K＋三离子核外电子排布相同,核电荷数越小，离子半径越大，又因K＋比Na＋多1个电子层，故有r（S2－)>r(Cl－）>r(K＋）>r(Na＋），B正确。Br－比Br多1个电子，半径大，Br比Cl多1个电子层，故：r（Br－）>r（Br）〉r（Cl），但r(Cl)〈r（S)，C错。Na＋、Al3＋、F－核外电子排布相同,核电荷数越小原子半径越大，Cl－比F－多1个电子层，故有r（Cl－)〉r（F－）〉r（Na＋）〉r(Al3＋），D错。eq\a\vs4\al(“三看法”比较粒子半径的大小,1电子层数,当最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大，例：rLi〈rNa<rK<rRb<rCs，rF－〈rCl－<rBr－〈rI－,2核电荷数,当电子层数或电子层结构相同时，核电荷数越大,半径越小,例：rNa>rMg〉rAl〉rSi>rP>rS〉rCl，rO2－〉rF－>rNa＋>rMg2＋〉rAl3＋,3核外电子数，当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多,半径越大，例:rCl－>rCl）题组二金属性、非金属性强弱比较3．下列叙述中A金属性肯定比B金属性强的是(D)A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多C．1molA与足量酸反应生成的H2比1molB与足量酸反应生成的H2多D．常温时，A能从水中置换出氢,而B不能解析:选项A，只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少,而没有指明它们的电子层数多少，不正确.在选项B中指出了A、B原子的电子层数的多少，但是电子层数少的不一定比电子层数多的原子的金属性弱，比如Na比Cu少一个电子层，但是Na比Cu活泼，B不正确。选项C中说明等物质的量的A、B与酸反应生成氢气的多少,未说明与酸反应时速率的快慢,等物质的量的A、B与酸反应生成氢气多的金属活泼性不一定强，如1molAl比1molNa与足量盐酸反应时生成的氢气多，但Al没有Na活泼。选项D正确，因为只有很活泼的金属(如K、Ca、Na等）在常温下才可与水反应,而较不活泼的金属在常温下与水不反应。4．甲、乙两种非金属元素：①甲比乙容易与H2化合；②甲原子能与乙的阴离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强;④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲的非金属性比乙强的是（C)A．只有④B．只有⑤C．①②③D．①②③④⑤解析：由①可知甲的非金属性比乙强，由②可得甲能置换出乙，所以甲比乙的非金属性强，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性强弱与非金属反应时得电子多少无关,与单质熔、沸点高低无关。规避元素金属性和非金属性判断中的易错点（1)对于主族元素而言,元素的最高正化合价和主族序数相同，但是氧无最高正价，氟无正价，一般为零价或负价。(2)判断元素非金属性或金属性的强弱,依据的是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。(3）根据元素氧化物对应的水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时,必须是其最高价氧化物对应的水化物。(4)必须用简单氢化物的稳定性讨论非金属性强弱，如C是CH4而不是其他烃；O是H2O而不是H2O2。同时，注意不能利用氢化物的酸性、熔沸点高低讨论非金属性。题组三元素周期律的理解5．下列结论错误的是(B)①微粒半径：K＋〉Al3＋>S2－>Cl－②氢化物的稳定性:HF〉HCl>H2S>PH3>SiH4③离子的还原性：S2－〉Cl－>Br－〉I－④氧化性:Cl2>S〉Se〉Te⑤酸性：H2SO4〉H3PO4〉H2CO3>HClO4⑥非金属性：O>N〉P〉Si⑦金属性:Be〈Mg<Ca〈KA．只有① B．①③⑤C．②④⑤⑥⑦ D．②④⑥解析:①中微粒半径应为S2－〉Cl－>K＋〉Al3＋；③中离子还原性应为S2－〉I－〉Br－>Cl－；⑤中非金属性Cl〉S〉P>C，故其最高价氧化物对应水化物的酸性应为：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3,①③⑤错，故选B。6．下列各组元素性质的递变错误的是(C)A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B．P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高C．B、C、N、O、F原子半径依次增大D．Li、Na、K、Rb的金属性依次增强解析：Li、Be、B原子的最外层电子数分别为1、2、3，A正确；P、S、Cl的最高正价分别是＋5价、＋6价、＋7价，B正确；B、C、N、O、F原子的电子层数相同，最外层电子数依次增多，则原子半径依次减小，C错误；Li、Na、K、Rb的最外层电子数相同，原子半径依次增大,则金属性依次增强，D正确。7．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是（B）A．W的非金属性比Z的弱B．W的最高价氧化物对应的水化物是强酸C．Y的原子半径在同周期主族元素中最大D．Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强解析：根据短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置可判断X是He，Y是