专题5　第1单元　课时1　元素周期律

专题5微观结构与物质的多样性第一单元元素周期律和元素周期表课时1元素周期律内容索引学习目标活动方案课堂反馈学习目标1.了解原子核外电子的排布，能画出1～18号元素的原子结构示意图。2.结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，构建元素周期律。3.能用原子结构解释元素性质及其递变规律，并能结合实验及事实进行说明。4.能使用元素周期律比较原子半径、元素的金属性和非金属性。5.能从宏观和微观结合的视角进行分析、比较，得出规律性的结论。活动方案1.根据原子结构分析原子不带电的原因。【答案】

原子由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成，原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷电量相等、电性相反，所以原子不带电。活动一：回顾原子结构和核外电子排布规律2.化学家将元素按照核电荷数由小到大给元素编号，这种编号叫作原子序数，所以元素的原子序数在数值上等于原子的核电荷数。化学家为什么要将元素按核电荷数进行编号？【答案】

随着人们对原子内部结构的深入认识，化学家尝试将元素的宏观性质与原子的微观结构之间建立联系，研究元素的性质与核电荷数之间的关系。为了方便研究，化学家按照核电荷数从小到大的顺序给元素依次编号。3.核外电子排布有哪些规律？【答案】

核外电子总是尽量先排在能量最低的电子层里，即最先排在K层，当K层排满后，再排L层；K层最多排2个电子，L层最多排8个电子，M层最多排18个电子，各层最多排2n2个电子，但最外层最多不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。1.画出1～18号元素的原子结构示意图。【答案】活动二：探究核电荷数1～18号的元素最外层电子数变化规律2.结合元素原子结构示意图和下图，讨论元素最外层电子数与核电荷数之间的关系。核电荷数为1～18的元素原子最外层电子数【答案】

分析原子序数为1～18号的元素原子核外电子排布可以发现，随着元素核电荷数的递增，除H、He外，元素原子最外层电子数重复出现从1递增到8的变化。下表所示为原子序数3～9、11～17号元素的原子半径。活动三：探究元素原子半径与核电荷数之间的关系第二周期元素3Li4Be5B6C7N8O9F原子半径/pm1521118877706664第三周期元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl原子半径/pm18616014311711010499分析表格中数据。以元素原子核外最外层电子数为横坐标，原子半径为纵坐标，在右图的坐标系中表示出3～9号元素、11～17号元素原子的最外层电子数和原子半径所对应的点，并把这两组点分别用平滑的曲线连接起来。讨论原子半径随原子序数的变化规律。

【答案】

画图略。元素的原子半径呈周期性变化。每隔一定元素，半径会出现周期性的变化即又由大逐渐变小。3～9号、11～17号都是随着原子序数的增大，半径逐渐减小。我们知道，物质的性质与其结构有着密切的联系，元素的性质主要是由元素原子核外电子排布决定的。那么，元素的性质是否也随着核电荷数的递增呈现周期性变化呢？分析下表中元素化合价。1～18号元素最高化合价和最低化合价活动四：探究元素化合价变化规律1～9号元素HHeLiBeBCNOF最高和最低化合价＋10＋1＋2＋3＋4＋5

－4－3－2－110～18号元素NeNaMgAlSiPSClAr最高和最低化合价0＋1＋2＋3＋4＋5＋6＋70

－4－3－2－1

上表给出了原子序数为1～18号元素的最高化合价和最低化合价，请你以原子序数为横坐标，元素的最高化合价和最低化合价为纵坐标，用不同颜色的笔画出折线图，探索元素的最高和最低化合价随核电荷数变化的规律。1～18号元素最高和最低化合价示意图1.元素的最高化合价和最低化合价的数值与原子最外层电子数有什么关系？【答案】

元素最高化合价等于元素原子最外层电子数(O、F除外)。元素的最低负价的数值＝8－最外层电子数。2.最高化合价或最低负化合价的变化规律是什么？

随着核电荷数的递增，元素的主要化合价呈现怎样的变化？【答案】

最高正价从＋1逐渐升高(O、F除外)，最低负价从－4逐渐升高。随着核电荷数的递增，元素的主要化合价呈现周期性变化。1.元素的原子失电子能力可以用金属性来衡量，元素原子的得电子能力可以用非金属性来衡量。元素单质或化合物的哪些性质可帮助判断元素的金属性、非金属性强弱？【答案】

金属单质与水或酸反应置换出氢的难易、最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱，可以帮助判断元素的金属性强弱；非金属元素单质与氢气化合的难易、生成的气态氢化物的稳定性、元素最高价氧化物对应的水化物的酸性可以帮助判断元素的非金属性强弱。活动五：探究元素性质周期性变化2.探究Na、Mg、Al的金属性强弱。①完成下列表格所涉及的实验，将反应的相对剧烈程度记录下来。实验物质NaMgAl与水反应与冷水反应

无明显现象与热水反应

无明显现象与盐酸反应

实验结论

剧烈反应无明显现象剧烈反应产生气泡速率缓慢剧烈反应剧烈反应反应较镁慢金属性：Na＞Mg＞Al②通过最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱，探究Na、Mg、Al的金属性强弱。最高价氧化物对应的水化物NaOHMg(OH)2Al(OH)3碱性强弱

中强碱

实验结论

强碱两性氢氧化物金属性：Na＞Mg＞Al3.比较Si、P、S、Cl的非金属性强弱。

SiPSCl单质与氢气反应的条件高温磷蒸气与氢气反应加热光照或点燃爆炸气态氢化物的化学式

氢化物稳定性

最低化合价

最高价氧化物对应的水化物的化学式

最高价氧化物对应的水化物酸性强弱

最高化合价

结论

SiH4PH3H2SHCl氢化物稳定性逐渐增强－4－3－2－1H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4酸性逐渐增强＋4＋5＋6＋7非金属性：逐渐增强4.分析下表：元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl化学式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4酸碱性强弱强碱中强碱

弱酸中强酸强酸酸性更强根据11～17号元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性强弱的变化规律，预测Al(OH)3可能具有的性质是__________________________________________。氢氧化铝可能既能与酸反应，又能与碱反应通过观察下列实验现象验证你的猜想。

在两支洁净的试管中分别加入2～3mL2mol/L氯化铝溶液，逐滴加入6mol/L氨水，生成白色胶状物质，继续滴加氨水直到不再产生沉淀为止，即制得Al(OH)3沉淀。然后向一支试管中滴加6.0mol/L盐酸，向另一支试管中滴加6.0mol/LNaOH溶液。边滴加边振荡，记录你观察到的现象：_______________________。写出化学方程式：____________________________________________________________________。阅读教材，了解两性氢氧化物的概念。【答案】Al(OH)3既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，它是两性氢氧化物。氢氧化铝遇酸、碱均溶解Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O、Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]5.元素哪些性质随核电荷数的增大出现怎样的周期性变化？元素周期律的内容是什么？【答案】

元素原子的核外电子层数相同时，随着核电荷数逐渐增加，原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐增强，元素原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径(稀有气体元素除外)、元素的主要化合价(最高化合价和最低化合价)、元素的金属性和非金属性均呈现周期性变化。元素的性质随着元素核电荷数的递增呈周期性变化的规律叫作元素周期律。元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果，揭示了元素之间的内在关系。课堂反馈245137681.元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是(

)A.元素的原子半径呈周期性变化B.元素的化合价呈周期性变化C.元素原子的电子层数呈周期性变化D.元素原子的核外电子排布呈周期性变化D245137682.根据元素周期律，下列有关性质的比较中，不正确的是(

)A.气态氢化物的热稳定性：NH3>PH3B.酸性：HClO>H2SO4C.碱性：NaOH<KOHD.原子半径：S<P【解析】

元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性：N>P，气态氢化物的热稳定性：NH3>PH3，A正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Cl>S，则酸性：HClO4>H2SO4，B错误；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性：Na<K，则碱性：NaOH<KOH，C正确；同周期主族元素，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径：S<P，D正确。B24537683.[2024扬州广陵学测模拟]判断Cl元素的非金属性比S元素的强，可依据的事实是(

)A.HCl的酸性比H2SO3强B.常温下氯单质呈气态，硫单质呈固态C.氯气可溶于水，硫难溶于水D.HCl的热稳定性比H2S的强1【解析】

判断Cl元素的非金属性比S元素的强，可依据单质氧化性Cl2>S；可依据最高价含氧酸的酸性HClO4>H2SO4；可依据简单氢化物的热稳定性HCl>H2S。故选D。D24537684.[2024南京六校联合体学测模拟改编]下列说法正确的是(

)A.原子半径：r(Cl)>r(Na) B.碱性：NaOH>Mg(OH)2C.非金属性：N>O D.热稳定性：HF<HCl1【解析】

同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径r(Cl)＜r(Na)，A错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，则碱性NaOH＞Mg(OH)2，B正确；非金属性N＜O，C错误；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，简单氢化物的热稳定性逐渐减弱，则热稳定性HF>HCl，D错误。B24537685.下列递变情况中，正确的是(

)A.Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次减少B.Si、P、S元素的最高正价依次降低C.C、N、O的原子半径依次减小D.Na、Mg、Al的最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强1C24537686.[2025无锡期末]明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂，下列说法正确的是(

)A.离子半径：Al3＋>K＋ B.非金属性：O>SC.热稳定性：H2S>H2O D.碱性：Al(OH)3>KOH1【解析】

离子的核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，同主族元素从上到下离子半径逐渐增大，故离子半径Al3＋<Na＋<K＋，A错误；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，故非金属性O>S，则热稳定性H2O>H2S，B正确，C错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，故金属性Al<K，则碱性Al(OH)3<KOH，