高一下化学(元素周期律).doc

习思教育To Be The Best 课堂讲义教师姓名学生姓名填写时间 月 日课时计划2小时科目物理年 级上课时间 月 日 点 点本堂课涉及的学习方法本堂课涉及的知识点原子核外电子排布与元素周期律教学内容and随堂练习原子核外电子排布与元素周期律一、原子结构质子（Z个）原子核 注意：中子（N个） 质量数(A)质子数(Z)中子数(N)Z1.原子数 A X 原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子核外电子（Z个）质子数决定元素的种类；中子数决定同位素的种类；电子与原子的化学性质密切相关，特别是最外层电数数及排布决定了原子的化学性质。2、原子核外电子排布规律（1）能量最低原理：核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即依次：KLMNOPQ顺序排列。（2）各电子层最多容纳电子数为2n2个，即K层2个，L层8个，M层18个，N层32个等。（3）最外层电子数不超过8个，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个【注意】以上三条规律是相互联系的，不能孤立理解其中某条。如M层不是最外层时，其电子数最多为18个，当其是最外层时，其中的电子数最多为8个。二、元素周期律、元素周期表1原子序数：人们按电荷数由小到大给元素编号，这种编号叫原子序数。（原子序数=质子数=核电荷数） 2元素周期表（1）元素周期表的结构：横七竖十八 第一周期 2种元素 短周期 第二周期 8种元素 第三周期 8种元素周期 第四周期 18种元素（横向） 长周期 第五周期 18种元素 第六周期 32种元素 不完全周期：第七周期 26种元素【注意】要把前20个元素顺序背诵下来；要知道前六周期稀有气体的原子序数，为了判断题目所给原子的原子序数在哪一周期 主族(A)：A、A、A、A、A、A、A 族 副族(B)：B、B、B、B、B、B、B（纵向） 第VIII 族：三个纵行，位于B族与B族中间零族：稀有气体元素【注意】表中各族的顺序：A、A、B、B、B、B、B、VIII、B、B、A、A、A、A、A、0【例1】 （09全国卷9）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是A. 它是副族元素 B. 它是第六周期元素 C. 它的原子核内有63个质子 D. 它的一种同位素的核内有89个中子答案：D解析：核外电子数等于其质子数，C项正确；用质子数分别减去各周期所含有的元素种类，63-2-8-8-18-18=9，显然其属于第六周期，从左到右的第9种，而第六周期中包含镧系，所以它应属于副族，A项、B项均正确；由于存在同位素，所以相对原子质量应是同位素的平均值，而不代表其中一种元素的质量数，故中子数不能用152-63=89来计算，D项错。（2）原子结构、元素性质与元素周期表关系的规律：原子序数=核内质子数电子层数=周期数（电子层数决定周期数）主族元素最外层电子数=主族序数=最高正价数负价绝对值=8主族序数（限AA）【概念区分】金属性、非金属性、氧化性、还原性元素的金属性是指元素的原子失电子的能力；元素的非金属性是指元素的原子得电子的能力。一、元素的金属性、非金属性与元素在周期表中的位置关系对于主族元素来说，同周期元素随着原子序数的递增，原子核电荷数逐渐增大，而电子层数却没有变化，因此原子核对核外电子的引力逐渐增强，随原子半径逐渐减小，原子失电子能力逐渐降低，元素金属性逐渐减弱；而原子得电子能力逐渐增强，元素非金属性逐渐增强。例如：对于第三周期元素的金属性NaMgAl，非金属性ClSPSi。 同主族元素，随着原子序数的递增，电子层逐渐增大，原子半径明显增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，元素的原子失电子逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以元素的金属性逐渐增强，非金属性减弱。例如：第一主族元素的金属性HLiNaKRbCs，卤族元素的非金属性FClBrI。综合以上两种情况，可以作出简明的结论：在元素周期表中，越向左、下方，元素金属性越强，金属性最强的金属是Cs；越向右、上方，元素的非金属越强，非金属性最强的元素是F。例如：金属性KNaMg，非金属性OSP。二、元素的金属性、非金属性与元素在化学反应中的表现的关系一般说来，元素的金属性越强，它的单质与水或酸反应越剧烈，对于的碱的碱性也越强。例如：金属性NaMgAl，常温时单质Na与水能剧烈反应，单质Mg与水能缓慢地进行反应，而单质Al与水在常温时很难进行反应，它们对应的氧化物的水化物的碱性 NaOHMg(OH)2Al(OH)3。元素的非金属性越强，它的单质与H2反应越剧烈，得到的气态氢化物的稳定性越强，元素的最高价氧化物所对应的水化物的酸也越强。例如：非金属ClSPSi，Cl2与H2在光照或点燃时就可能发生爆炸而化合，S与H2须加热才能化合，而Si与H2须在高温下才能化合并且SiH4极不稳定；氢化物的稳定HClH2SPH3SiH4；这些元素的最高价氧化物的水化物的酸性HClO4H2SO4H3PO4H4SiO4。因此，在化学反应中的表现可以作为判断元素的金属性或非金属强弱的依据。另外，还可以根据金属或非金属单质之间的相互置换反应，进行金属性和非金属性强弱的判断。一种金属把另一金属元素从它的盐溶液里置换出来，表明前一种元素金属性较强；一种非金属单质能把另一种非金属单质从它的盐溶液或酸溶液中置换出来，表明前一种元素的非金属性较强。三、元素的金属性、非金属性与物质的氧化性、还原性的关系元素的金属性越强，它的单质还原性越强，而它阳离子的氧化性越弱。例如：金属性NaMgAl，单质的还原性NaMgAl，阳离子的氧化性Na+Mg2+Al3+。中学化学教材中金属活动顺序表为KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu，而阳离子的氧化性为K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+Cu2+Hg2+Pt2+Au2+。元素的非金属性越强，它的单质的氧化性越强，还原性越弱，而它阴离子的还原性越越弱。例如：非金属性ClBrIS，它们的单质的氧化性Cl2Br2I2S，还原性Cl2Br2I2S，它们的阴离子的还原性Cl-Br-I-S2-。四、元素的金属性强弱与金属单质的熔、沸点等的关系在金属晶体中，金属原子的自由电子在整个晶体中移动，依靠此种流动电子，使金属原子相互结合成为晶体的键称为金属键。对于主族元素，随原子序数的递增，金属键的强度逐渐减弱，因此金属单的熔、沸点逐渐降低。【典型例题】第三周期元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar(1)电子排布电子层数相同，最外层电子数依次增加(2)原子半径原子半径依次减小(3)主要化合价12344536271(4)金属性、非金属性金属性减弱，非金属性增加(5)单质与水或酸置换难易冷水剧烈热水与酸快与酸反应慢(6)氢化物的化学式SiH4PH3H2SHCl(7)与H2化合的难易由难到易(8)氢化物的稳定性稳定性增强(9)最高价氧化物的化学式Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7最高价氧化物对应水化物(10)化学式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4(11)酸碱性强碱中强碱两性氢氧化物弱酸中强酸强酸很强的酸(12)变化规律碱性减弱，酸性增强第A族碱金属元素：Li Na K Rb Cs Fr（Fr是金属性最强的元素，位于周期表左下方）第A族卤族元素：F Cl Br I At （F是非金属性最强的元素，位于周期表右上方）判断元素金属性和非金属性强弱的方法：（1）金属性强（弱）单质与水或酸反应生成氢气容易（难）；氢氧化物碱性强（弱）；相互置换反应（强制弱）FeCuSO4FeSO4Cu。（2）非金属性强（弱）单质与氢气易（难）反应；生成的氢化物稳定（不稳定）；最高价氧化物的水化物（含氧酸）酸性强（弱）；相互置换反应（强制弱）2NaBrCl22NaClBr2。（）同周期比较：金属性：NaMgAl与酸或水反应：从易难碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3 非金属性：SiPSCl单质与氢气反应：从难易氢化物稳定性：SiH4PH3H2SHCl酸性(含氧酸)：H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4 （）同主族比较：金属性：LiNaKRbCs（碱金属元素）与酸或水反应：从难易碱性：LiOHNaOHKOHRbOHCsOH非金属性：FClBrI（卤族元素）单质与氢气反应：从易难氢化物稳定：HFHClHBrHI（）金属性：LiNaKRbCs还原性(失电子能力)：LiNaKRbCs氧化性(得电子能力)：LiNaKRbCs非金属性：FClBrI氧化性：F2Cl2Br2I2还原性：FClBrI酸性(无氧酸)：HFHClHBrHI【例2.】（09广东理科基础35）下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是 Ae的氢化物比d的氢化物稳定Ba、b、e三种元素的原子半径：eba C六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼 Dc、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强答案：D 解析：d、e位于同一主族，上面的非金属性强，故氢化物稳定，A项错；a、b、e三种元素位于同一周期，前面的元素半径大，故B项错；六种元素中，f为氯，单质是最活泼的，C项错；c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸分别为H2CO3，H2SO4和HClO4，酸性依次增强，D项正确。例3. （09四川卷10）X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y是核外电子数的一半，Y与M可形成化合物。下列说法正确的是A. 还原性：X的氧化物Y的氧化物Z的氢化物B. 简单离子的半径：M的离子Z的离子Y的离子X的离子C. YX、MY都是含有极性键的极性分子D. Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4答案：D【解析】X、Y、Z相邻且X的原子序数为Y的一半，推测X为氧元素，则Y为硫元素，Z为氯元素。其最高价氧化物的水化物为HClO4。三种元素中S元素的非金属性最弱，因此其氢化物的还原性最强。根据M2Y又因为X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大判断M为钾元素，SO2为极性分子，而K2S属于离子化合物。【总结】同一周期，从左到右：原子半径逐渐减小，元素的金属性逐渐减弱，非金属逐渐增强，则非金属元素单质的氧化性增强，形成的气态氧化物越稳定，形成的最高价氧化物对应水化物的酸性增强，其离子还原性减弱。 同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。则金属元素单质的还原性增强，形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性增强，其离子的氧化性减弱。（3）元素周期表中“位、构、性”的三角关系（4）判断微粒大小的方法同周期元素的原子或最高价离子半径从左到右逐渐减小（稀有气体元素除外），如：NaMgAl；Na+Mg2+Al3+。同主族元素的原子半径或离子半径从上到下逐渐增大，如：OSSe，FClBr-。电子层数相同，核电荷数越大半径越小，如：K+Ca 2+。核电荷数相同，电子数越多半径越大，如：Fe2+Fe3+。电子数和核电荷数都不同的，一般通过一种参照物进行比较，如：比较Al3+与S2-的半径大小，可找出与Al3+电子数相同，与S2同一主族元素的O2-比较，Al3+O2、O2S2、故Al3+S2。具有相同电子层结构的离子，一般是原子序数越大，离子半径越小，如：rS2rClrK+rCa2+（5）电子数相同的微粒组核外有10个电子的微粒组：原子：Ne；分子：CH4、NH3、H2O、HF；阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+；阴离子：N3、O2、F、OH、NH2。核外有18个电子的微粒：原子：Ar；分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2；阳离子：K+、Ca2+；阴离子：P3、S2、HS、Cl、O22。【概念练习】1、元素周期表中共有个 7 周期， 3 是短周期， 3 是长周期。其中第 7 周期也被称为不完全周期。2、在元素周期表中， A-A 是主族元素，主族和0族由短周期元素、 长周期元素 共同组成。 B -B 是副族元素，副族元素完全由长周期元素 构成。3、元素所在的周期序数= 电子层数 ，主族元素所在的族序数= 最外层电子数，元素周期表是元素周期律的具体表现形式。在同一周期中，从左到右，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引能力逐渐增强，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 。在同一主族中，从上到下，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐增大 ，电子层数逐渐增多，原子核对外层电子的吸引能力逐渐 减弱 ，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐 减弱 。4、元素的结构决定了元素在周期表中的位置，元素在周期表中位置的反映了原子的结构和元素的性质特点。我们可以根据元素在周期表中的位置，推测元素的结构，预测 元素的性质 。元素周期表中位置相近的元素性质相似，人们可以借助元素周期表研究合成有特定性质的新物质。例如，在金属和非金属的分界线附近寻找 半导体 材料，在过渡元素中寻找各种优良的 催化剂 和耐高温、耐腐蚀 材料。基础题1元素性质呈周期性变化的原因是（ C ）A相对原子质量逐渐增大 B核电荷数逐渐增大C核外电子排布呈周期性变化 D元素的化合价呈周期性变化2能说明Cl的非金属性比S的非金属性强的事实是（ B ）A与反应生成HCl，而S与反应生成B向的水溶液中通入可得到淡黄色的固体SC能与水反应，而S不与水反应DCl原子最外电子层上有7个电子，而S原子最外电子层上有6个电子3已知某元素R的气态氢化物的化学式为，下列叙述中不正确的是（ B ）A该元素的原子最外电子层上有6个电子B该元素最高正价氧化物的化学式为C该元素一定是非金属元素D该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为4X、Y、Z三种元素的原子，其核外电子排布分别为：X原子最外层有一个电子，Y原子的第一、二、三层电子数分别为2、8、3，Z原子第一、二层电子数为2、6，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是（ CD ）A B C D 5、在周期表中，第三、四、五、六周期元素的数目分别是BA8、18、32、32 B8、18、18、32 C8、18、18、18 D8、8、18、186、X、Y、Z都是第三周期元素，核电荷数依次增大，X的氧化物对应水化物强碱，Z的原子半径最小（稀有气体除外）据此判断下列说法不正确的是（B）A.X是第A元素，Z是第A元素 BX、Y、Z三种元素的最高化合价逐渐减小CZ的最高价氧化物对应的水化物是强酸 DX、Z形成的化合物是离子化合物【解析】X、Y、Z都是第三周期元素，核电荷数依次增大，X的氧化物对应水化物强碱，则X为Na，Z的原子半径最小，则Z为Cl，Y在Na、Cl之间，A、Na是第A元素，Cl是第A元素，故A正确；B、Na的最高正价为+1价，Cl的最高正价为+7，Y在Na、Cl之间，X、Y、Z三种元素的最高化合价逐渐增大，故B错误；C、Z为Cl，最高价氧化物对应的水化物为HClO4，为强酸，故C正确；D、Na易失去电子，Cl易得到电子，则NaCl为离子化合物，故D正确7、（2006北京理综，12）R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期的元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)BA若R(OH)n为强碱，则W(OH)n+1也为强碱B若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素C若Y的最低化合价为-2，则Z的最高正化合价为+6D若X的最高正化合价为+5，则五种元素都是非金属元素8、X、Y、Z均为短周期元素，它们的原子核外最外层电子数分别为1、6、6。Z位于Y的上一周期，则这三种元素形成的某种化合物的化学式可能为BAX2YZ4 BXY2Z3 CX3YZ4 DX2YZ3 9、有两种短周期元素X和Y，可组成化合物XY3，当Y的原子序数为m时，X的原子序数为 m-4 m+4 m+8 m-2 m+6。其中正确的组合是DA只有 B只有 C D【解析】若Y为Cl，X为Al，则X的原子序数为m-4，故正确；若Y为F，X为Al，则X的原子序数为m+4，故正确；若Y为S，X为O，则X的原子序数为m+8，故正确；若Y为Cl，X为P，则X的原子序数为m-2，故正确；若Y为H，X为N，则X的原子序数为m+6，故正确；综合题1由H、D、T与和形成的氯化氢分子，其相对分子质量的数值是（ B ）A2种 B5种C6种 D9种2X和Y两元素的原子，在化学反应中都容易失去电子形成稳定结构，已知X的原子半径小于Y的原子半径，下列说法正确的是（ CD ）A两种原子失去电子的能力相同B两种原子的核外具有相同的电子层数C的碱性比的碱性强DY的金属性比X的金属性强3对于具有相同电子层结构的三