第2課時元素周期律學習目標：1.認識原子結(jié)構(gòu)的周期性變化。2.能夠以第3周期元素為例，說明同周期元素性質(zhì)的遞變情況。(重點)3.體會元素周期律在學習元素化合物知識與科學研究中的重要作用。自 主 預 習探 新 知一、原子結(jié)構(gòu)的周期性變化1原子序數(shù)(1)概念：按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號。(2)數(shù)量關系：原子序數(shù)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)。2元素原子最外層電子數(shù)的變化規(guī)律結(jié)論：隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素原子最外層電子數(shù)呈周期性變化。3原子半徑的周期性變化電子層數(shù)相同的元素，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑呈現(xiàn)由大到小的周期性變化。二、元素周期律1元素化合價的周期性變化2化合價變化規(guī)律隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價呈周期性變化每周期：最高正價：17(第2周期為5)，負價：410。微點撥：主族元素最高正化合價最外層電子數(shù)(O、F除外)，最低負化合價最外層電子數(shù)8，|最高正化合價|最低負化合價|8。3金屬性和非金屬性(1)金屬性強弱比較按表中實驗操作要求完成實驗，并填寫下表：實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論在250 mL燒杯中加入少量水，滴加兩滴酚酞溶液，再將一小塊金屬鈉投入燒杯中鈉熔成小球，浮于水面，四處游動，有“嘶嘶”響聲，反應后溶液變紅鈉與冷水反應劇烈，反應的化學方程式為2Na2H2O=2NaOHH2將一小段鎂條放入試管中，加入適量的水和酚酞溶液，觀察現(xiàn)象加熱試管加熱前，鎂條表面附著了少量無色氣泡，加熱至沸騰后，有較多的無色氣泡冒出，溶液變?yōu)榉奂t色鎂與冷水幾乎不反應，能與熱水反應，反應的化學方程式為Mg2H2OMg(OH)2H2在兩支試管中分別加入鎂條和鋁片，再向試管中各加入2 mL 2 molL1鹽酸兩支試管內(nèi)都有無色氣泡冒出，但放鎂條的試管中逸出氣體的速率較快鎂、鋁都能置換出酸中的氫，但鎂更容易，反應的化學方程式為Mg2HCl=MgCl2H2，2Al6HCl=2AlCl33H2由上述實驗可知：鈉、鎂、鋁置換出水(或酸)中的氫時，由易到難的順序是Na>Mg>Al。鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應的水化物的堿性由強到弱的順序為NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。鈉、鎂、鋁的金屬性由強到弱的順序為Na>Mg>Al。結(jié)論：元素金屬性越強，單質(zhì)越易從水或酸中置換出氫，該元素最高價氧化物的水化物的堿性越強。(2)非金屬性強弱比較填寫下表空格：元素SiPSCl最高價氧化物的化學式SiO2P2O5SO3Cl2O7最高價氧化物對應水化物的化學式及酸性H2SiO3弱酸H3PO4中強酸H2SO4強酸HClO4酸性更強單質(zhì)與H2反應的條件高溫磷蒸氣與H2能反應加熱光照或點燃氫化物的穩(wěn)定性不穩(wěn)定不穩(wěn)定受熱分解穩(wěn)定分析上表，回答下列問題：硅、磷、硫、氯單質(zhì)與氫氣化合時條件由易到難的順序為Cl>S>P>Si。硅、磷、硫、氯最高價氧化物對應水化物的酸性由強到弱的順序為HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3。硅、磷、硫、氯元素非金屬性由強到弱的順序為Cl>S>P>Si。結(jié)論：元素金屬性越強，單質(zhì)越易與H2反應形成氣態(tài)氫化物，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，該元素最高價氧化物的水化物的酸性越強。4元素周期律(1)概念：元素的性質(zhì)隨著元素核電荷數(shù)的遞增呈周期性變化的規(guī)律。(2)實質(zhì)：元素周期律是元素原子核外電子排布隨著元素核電荷數(shù)的遞增呈周期性變化的必然結(jié)果?；A自測1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)隨著原子序數(shù)的遞增，最外層電子排布均呈現(xiàn)由1個電子遞增至8個電子的周期性變化。()(2)原子序數(shù)越大，原子半徑一定越小。()(3)任何元素均有正價和負價。()(4)元素非金屬性越強，其氧化物對應的水化物酸性越強。()【答案】(1)(2)(3)(4)2下列說法中不正確的是()A非金屬元素呈現(xiàn)的最高化合價不超過該元素的最外層電子數(shù)B非金屬元素呈現(xiàn)的最低化合價，其絕對值等于該元素原子的最外層電子數(shù)C金屬元素在化合物中只顯正價D同種元素的最高正價和最低負價的絕對值之和為8(O、F除外)B元素的最低負化合價的絕對值等于使原子達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需的電子數(shù)。3對Na、Mg、Al的有關性質(zhì)的敘述正確的是()A堿性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3B原子半徑：NaMgAlC金屬性：NaMgAlD單質(zhì)的還原性：AlMgNaA同周期元素從左到右最高價氧化物對應的水化物堿性減弱：NaOHMg(OH)2Al(OH)3，故A正確；同周期元素從左到右原子半徑減?。篘a>Mg>Al，故B錯誤；同周期元素從左到右金屬性減弱：Na>Mg>Al，故C錯誤；同周期元素從左到右單質(zhì)的還原性減弱：Al<Mg<Na，故D錯誤。合 作 探 究攻 重 難判斷粒子半徑的大小背景材料下表為原子序數(shù)為39號和1117號元素的原子半徑：39號元素3Li(鋰)4Be(鈹)5B(硼)6C(碳)7N(氮)8O(氧)9F(氟)原子半徑/pm15211188777066641117號元素11Na(鈉)12Mg(鎂)13Al(鋁)14Si(硅)15P(磷)16S(硫)17Cl(氯)原子半徑/pm18616014311711010499思考交流(1)分析上表數(shù)據(jù)，總結(jié)電子層數(shù)相同的原子，隨核電荷數(shù)增多，原子半徑有何變化規(guī)律？為什么？【提示】電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越多，原子核對核外電子的吸引越強，原子半徑越小。(2)分析上表數(shù)據(jù)，總結(jié)最外層電子數(shù)相同的原子，原子半徑的大小與什么因素有關？【提示】最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，原子半徑越大。(3)分析上表數(shù)據(jù)，判斷原子序數(shù)越大，原子半徑越大；原子半徑一定越大嗎？【提示】不一定。電子層數(shù)相同的原子，原子序數(shù)越大，最外層電子數(shù)相等的原子，原子序數(shù)越大，原子半徑越大。電子層數(shù)不同，最外層電子數(shù)也不同的原子，原子序數(shù)越大，原子半徑不一定越大。(4)根據(jù)上述問題總結(jié)怎樣比較微粒(原子或離子)半徑的大小？【提示】微粒半徑比較要三看：一看電子層，二看最外層電子數(shù)，三看電子層排布，根據(jù)不同情況及相應規(guī)律進行分析。微粒半徑大小比較微粒半徑大小主要由電子層數(shù)、核電荷數(shù)和核外電子數(shù)決定。(1)核電荷數(shù)相同，核外電子數(shù)越多，微粒半徑越大。r(陰離子)>r(原子)：r(H)>r(H)；r(原子)>r(陽離子)：r(H)>r(H)；r(低價陽離子)>r(高價陽離子)：r(Fe2)>r(Fe3)。(2)電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小。r(Li)>r(Be)>r(B)>r(C)>r(N)>r(O)>r(F)；r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。(3)最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)越多，原子或離子半徑越大：r(Li)<r(Na)；r(F)<r(Cl)。r(Li)<r(Na)；r(O2)<r(S2)。(4)核外電子數(shù)相同，核電荷數(shù)越多，離子半徑越小。r(O2)>r(F)>r(Na)>r(Mg2)>r(Al3)；r(S2)>r(Cl)>r(K)>r(Ca2)。判斷元素金屬性、非金屬性的強弱背景材料思考交流(1)在化學反應中，金屬原子失電子越多，該金屬的金屬性越強，這句話正確嗎？試舉例說明?！咎崾尽坎徽_。金屬性強弱的比較，是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子的多少。如化學反應中，Na失去一個電子，而Al失去三個電子，但Na的金屬性強于Al的。(2)能否根據(jù)HCl的酸性比H2S的強的事實推斷氯的非金屬性比硫的強？【提示】不能。因為非金屬性應根據(jù)最高價氧化物對應水化物的酸性強弱判斷，或者根據(jù)氫化物穩(wěn)定性判斷。判斷元素非金屬性強弱的4個誤區(qū)(1)比較元素金屬性、非金屬性強弱不能根據(jù)最外層電子數(shù)的多少或電子層數(shù)的多少，而應根據(jù)得失電子的難易程度。 (2)不能通過物質(zhì)的物理性質(zhì)，如熔沸點、溶解性等方面比較元素金屬性或非金屬性強弱。 (3)氫化物的穩(wěn)定性越強或還原性越弱，則元素的非金屬性越強，不能認為氫化物的酸性越強，元素的非金屬性越強。(4)最高價氧化物的水化物酸性越強，元素非金屬性越強，不能認為某元素氧化物的水化物酸性越強，元素的非金屬性越強。當 堂 達 標固 雙 基題組1粒子半徑大小的比較1下列粒子半徑大小比較正確的是()A原子半徑：F>ClB原子半徑：鈉>硫>氯C離子半徑：S2<Cl<K<Ca2D第3周期元素的離子半徑從左到右逐漸減小BF原子與Cl原子最外層電子數(shù)相同，隨著原子序數(shù)的遞增原子半徑逐漸增大，所以Cl的原子半徑大，A錯；鈉、硫、氯是具有相同電子層數(shù)的元素，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，B正確；電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小，C錯；第3周期元素的陽離子半徑從左到右逐漸減小，但陰離子半徑大于陽離子半徑，D錯。2下列各組元素中按微粒半徑遞增順序排列的是()ALiKNa BBa2Ca2Mg2CCa2KClDNOFC同周期元素從左到右原子半徑依次減小，即：N>O>F，D錯；同主族元素從上到下原子(離子)半徑依次增大，即：Li<Na<K，Ba2>Ca2>Mg2，A、B錯；核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小，C對。 1比較原子半徑的方法如下：(1)具有相同電子層數(shù)的原子，隨原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小。(2)具有相同最外層電子數(shù)的原子，隨著電子層數(shù)的增加，原子半徑逐漸增大。(3)比較電子層數(shù)和最外層電子數(shù)都不同的原子半徑找對照原子比較。2離子半徑比較時，先確定相關離子是屬于哪種情況，再依據(jù)相關規(guī)律比較。(1)離子所帶電荷相同、電子層數(shù)不同：電子層數(shù)越多半徑越大；(2)離子電子層結(jié)構(gòu)相同、核電荷數(shù)不同：核電荷數(shù)越大半徑越小；(3)離子所帶電荷、電子層結(jié)構(gòu)均不相同：找對照離子進行比較。題組2元素化合價3以下有關元素化合價的說法不正確的是()A元素的化合價主要取決于元素原子的最外層電子數(shù)B非金屬元素的最高正價等于原子所能失去或偏移的最外層電子數(shù)C稀有氣體元素化學性質(zhì)很不活潑，很難與其他物質(zhì)反應，通常把它們的化合價看作零D第2、3周期元素的化合價中都是正價從17，負價從41D第2周期中的O元素的最高正價不是6價，而F元素無正價。4某元素的最高正價與最低負價的代數(shù)和為4，則該元素原子的最外層電子數(shù)為() 【導學號：13572005】A4 B5 C6 D7C設該元素的最高正價為x，最低負價為y，則解得x6，y2，因此該原子的最外層電子數(shù)為6。元素化合價小結(jié)(1)H元素的化合價有1、1、0價。(2)F元素只有負價無正價。 (3)O元素有正價但無最高正價。(4)金屬元素只有正價無負價。(5)非金屬元素既有正價又有負價(F除外)。(6)稀有氣體元素的化合價看作0。題組3元素金屬性、非金屬性強弱的判斷5用“>”或“<”回答下列問題： 【導學號：13572006】(1)酸性：H2SO4_H4SiO4，H4SiO4_H3PO4；(2)堿性：Ca(OH)2_Mg(OH)2_Al(OH)3；(3)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：H2S_PH3，H2S_HCl；(4)還原性：H2O_H2S，H2S_HCl。從以上答案中可以歸納出：元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越_；元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性越_；元素的非金屬性越強，其對應氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越_；非金屬性越強的元素形成的氣態(tài)氫化物的還原性越_?！窘馕觥扛鶕?jù)元素周期律判斷元素金屬性、非金屬性強弱，再由此判斷其單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)。 【答案】(1)><(2)>>(3)><(4)<>強強強弱