1、第2节 元素周期律和元素周期表,第1课时 元素周期律,自主阅读,自主检测,一、元素周期律 1.原子序数 (1)含义:元素在元素周期表中的序号。 (2)与其他量的关系:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。 2.元素周期律的内容 随着元素原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布、原子半径、元素的化合价等均呈现周期性变化。 3.元素周期律的含义 元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化,这个规律叫做元素周期律。 4.元素周期律的实质 元素的原子核外电子排布呈周期性变化的必然结果。,自主阅读,自主检测,二、118号元素性质的变化规律 1.最外层电子排布规律,自主阅读,自主检测,2.原子半径的
2、变化规律,自主阅读,自主检测,3.化合价变化规律,自主阅读,自主检测,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 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。 答案:D,自主阅读,自主检测,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( ) A.X、Y、Z原子的核内质子数依次增大 B.X、Y、Z的最高正化合
3、价依次升高 C.X、Y、Z原子的原子半径依次增大 D.X、Y、Z单质的金属活动性依次增强 解析:元素的原子序数等于原子核内的质子数,A项正确;氟元素没有正价,氧元素没有最高正化合价,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。 答案:A,自主阅读,自主检测,3. 下列各组元素中,按最高正价递增的顺序排列的是( ) A.C、N、O、F B.K、Mg、C、S C.H、He、Li、Be D.P、S、Cl、Ar 解析：根据元素的最高化合价在数值上一般等于其最外层电子数及特殊元素的化合价来分析各选项。A项,C是+4价,N是+5价,O、F无最高
4、正价;B项,K是+1价,Mg是+2价,C是+4价,S是+6价;C项,H是+1价,He无最高正价,Li是+1价,Be是+2价;D项,P是+5价,S是+6价,Cl是+7价,Ar无最高正价。 答案：B,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,随着原子序数的递增,主族元素原子半径的变化规律(前18号元素)见下图:,讨论探究 同周期元素的原子半径为什么从左到右依次减小? 探究提示：同周期元素的原子电子层数相同,从左到右,核电荷数依次增大,原子核对外层电子的吸引力依次增强,所以原子半径依次减小。,微粒半径大小的比较规律,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,影响微粒半径的因素有:电子
5、层数、核电荷数、核外电子数。一般地,电子层数越多,微粒半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大,原子核对外层电子的吸引力越大,半径越小;当电子层数、核电荷数相同时,核外电子数越多,电子之间的斥力使半径趋于增大,故当电子层数、核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。在比较微粒半径时,一般先看电子层数,再看核电荷数,后看核外电子数。 1.一看电子层数 电子层数不同、最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大;如r(F)r(Mg)r(Al)r(S)r(Cl),r(S2-)r(Cl-)r(K+)r(Ca2+)。,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,3.三看电子数 核电荷数相同时,电子数越
6、多,半径越大;如r(Na+)r(Cl)。,特别提醒(1)此规律适合于原子、简单离子之间的半径比较。 (2)稀有气体元素的原子半径不具有可比性,因为测定依据不同。,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,【例题1】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;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( ) A.XYZ B.YXZ C.ZXY D.ZYX 解析：已知电子层结构相同的阳离子,核电荷数多的则半径小,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
7、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两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。 答案：D,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,规律方法点拨比较微粒半径时,首先要确定微粒间的相同点,即电子层数、核电荷数、核外电子排布是否相同,再利用规律进行比较,反之,也可由微粒半径大小推断元素关系。,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,成功体验1下列各组微粒半径大小的比较,不正确的是( ) A.KNaLi B
8、.Mg2+Na+F- C.Cl-F-F D.Na+Mg2+Al3+ 解析:B中各离子的电子层结构完全相同,原子序数大的半径小,所以有半径Mg2+Na+F-。 答案:B,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,随着原子序数的递增,元素主要化合价变化的规律(元素主要化合价包括最高化合价和最低化合价),见下图:,元素化合价与最外层电子数之间的关系,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,讨论探究 你能根据 推测出该元素的最高正价和最低负价的数值吗? 探究提示：能,最高正价为+6价,最低负价为-2价。,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,元素的主要化合价最高正价和最低
9、负价是由原子的最外层电子数决定的。 1.关系 主族元素最高正化合价=最外层电子数(O、F除外) 最低负化合价=最外层电子数-8 |最高正化合价|+|最低负化合价|=8 2.常见元素化合价的规律 (1)H元素的化合价有+1、-1、0价,如H2O、NaH、H2。 (2)F元素有0价和负价,无正价。 (3)O元素常见化合价为-2、-1、0价,如CuO、Na2O2、O2,氧元素无最高正价。 (4)金属元素有0价和正价,无负价。 (5)非金属元素既有正价又有负价,还有0价(F除外)。,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,特别提醒(1)非金属元素的最高正化合价等于原子所能转移的最外层电子数,
10、而它的负化合价则等于使原子最外层达到8电子稳定结构所得到的电子数。 (2)对于稀有气体,由于它们的化学性质不活泼,在通常情况下难与其他物质发生化学反应,因此,通常把它们的化合价看作0。,(2)Y元素原子的最外层电子数是 。 (3)比较S2-和Y-的还原性: 。 解析:(1)根据电荷守恒得-n+(-2)3+16=-1,得n=1,代入 中求得Y的化合价为+5价。 (2)由(1)及化学方程式知,Y有+5价、-1价两种价态,由于Y存在Y-,-1价将是Y元素的最低化合价,其最外层电子数为8-1=7。另外,由于无法确定+5价是否为Y元素的最高化合价,所以不能用+5价确定Y元素原子的最外层电子数。 (3)在
11、该反应中还原剂为S2-,还原产物为Y-,故还原性S2-Y-。 答案:(1)+5 (2)7 (3)S2-Y-,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,【例题2】在水溶液中, 和S2-发生反应的离子方程式如下:,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,规律方法点拨在用化合价确定元素原子最外层电子数时,首先确定元素化合价是否为最高化合价或最低化合价。,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,成功体验2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( ) A.4 B.5 C.6 D.7,解得x=6,y=-2,因此该原子的最外层电子数为6。 答案:
12、C,1 2 3 4,1.根据所学知识,你认为元素的性质呈周期性变化的根本原因是( ) A.元素相对原子质量的递增,量变引起质变 B.元素的原子半径呈周期性变化导致的 C.元素原子的核外电子排布呈周期性变化的结果 D.元素的金属性和非金属性呈周期性变化导致的 解析:决定元素化学性质的根本原因是核外最外层电子的排布。 答案:C,1 2 3 4,2.下列各组元素性质的递变情况错误的是( ) A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B.P、S、Cl元素最高正价依次升高 C.N、O、F原子半径依次增大 D.Li、Na、K的电子层数逐渐增多 解析：N、O、F三种原子具有相同的电子层数,随着原子序数的递
13、增,原子半径逐渐减小,即r(N)r(O)r(F)。 答案：C,1 2 3 4,3.下列说法中正确的是( ) A.同一周期元素的原子半径越小越容易失去电子 B.元素的最高正化合价与元素原子核外电子排布有关的变化 D.电子层数相同的元素,原子的最外层电子数均从1到8呈现周期性变化 解析：同一周期元素,原子序数越大,半径越小(稀有气体元素除外),得电子能力越强,A项错误;O无最高正价,F无正价,C项错误;H、He的最外层电子数从1到2,D项错误。 答案：B,1 2 3 4,4.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:ABDC B.离子半径:C2-D-B+A2+ C.原子序数:dcba D.原子的最外层电子数目:ABDC 解析: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,所以其原子序数为ABDC,原子半径为BACD,故A错误;离子的电子层结构相同,则原子序数小的半径大,所以离子半径为C2-D-B+A2+,故B正确;原子序数为abdc,故C错误;原子的最外层电子数目:DCAB,故D错误。 答案:B,
