高中化学第四章物质结构元素周期律4.2元素周期律教案新人教版必修第一册

1、第二节元素周期律-14 -核心微网络，元窠周娜律麻夕半径周期性变化L金属性和非金属性周期性变化素养新目标，1 .认识118号元素原子结构特征。2 .以第三周期为例，学会从不同角度分析元素性质的周期性变化。3 .理解元素周期律的含义。4 .学会元素周期表和元素周期律的实际应用。预习新知一、元素周期律1.主族元素的周期性变化规律内容同周期（从左到右）同主族（从上到下）原子结构电子层数相同依次增大最外层 电子数依次增加1个相同原子半径逐渐减小逐渐增大金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱兀素的性质主要化合价一最高正价：+ + 7, 负化合价：4f 1最高正价数=主族序数（0、F 除外），负化

2、合价=主族序数一 8化合物 的性质最高价氧 化物对应 水化物酸性逐渐增强 碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强稳定性逐渐增强 还原性逐渐减弱稳定性逐渐减弱 还原性逐渐增强氢化物2.元素周期律兀 家 同 期 律内容；元素的性质胡着原子序数的通增而展区驷 性变化冥质；元素件出的周期性变比是阖原子核外电子排 布呈周期性变化的必然结果二、元素周期表和元素周期律的应用1 .金属元素和非金属元素的分区及性质递变规律族 周期IA nA mA NA VA VIA VHA 0金属件番增强非金属性逐渐堵陇余M性逐馥用掰位于周期表中金属和非金属元素分界线附近的元素(如Al、Si等)既能表现金属性，又能表现非金属性

3、。2 .元素化合价与其在周期表中的位置关系用高正化合价=画主族序数=显外后电 户数(U、F除外)产珂 性高正化介价一最低负化介价| =砂|元素除外)|3 .元素周期表和元素周期律的应用学习、研究 化学的重 腿T.H.而完萦一周期由中的位时确下 山疝丽子 而莅瓯上一元，的性质由一推测元索的性质|为喷结构梃供先观两露利用元奈周期我寻找新材料在金属，水金属元素分相处不找半导体材料应用ITI在过渡元素中寻找催化测匚|寻找合适的超导材料、等性材料等即学即练1 .判断正误，正确的打“，”，错误的打“x”。(1)同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，简单离子半径也逐渐减小()(2)第二周期元素从左到右，最高

4、正价从+1递增到+ 7()(3)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强 ()(4)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素 ()(5)元素的非金属性越强，其氧化物对应的水化物酸性越强()(6)元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，其水溶液的酸性越强()(7)P的非金属性强于 Si, HPQ比HSiO3的酸性强()(8)元素周期表中位于金属与非金属元素分界线附近的元素属于过渡元素()答案：(1) X (2) X (3) X (4) X (5) X (6) X (7) V (8) X2 .下列关于元素周期律的叙述正确的是()A.随着元素原子序数的递增，原子最外层电

5、子数总是从1到8重复出现8 .随着元素原子序数的递增，元素最高正价从+1到+ 7重复出现C.随着元素原子序数的递增，元素的最低负价从一7到一1重复出现D.金属元素无负化合价，随着元素原子序数的递增，元素最低负价从-4到-1重复出现解析：第一周期中原子最外层电子数从1到2,故A项错；第二周期最高正价从+1到+5, B项错误；元素的最低负价为 4价，没有7价，故C项错误。答案：D3 .下列各组元素性质或原子结构递变情况错误的是()A. Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B. P、S、Cl元素最高正化合价依次升高C. M。F最高正化合价依次增大D. Na、K、Rb的电子层数依次增多解析：。F无正

6、价。答案：C4 .元素性质呈现周期性变化的根本原因是()A.原子半径呈周期性变化B.元素化合价呈周期性变化C.电子层数逐渐增加D.元素原子的核外电子排布呈周期性变化答案：DA. 在第三周期元素中，除稀有气体元素外：(1)原子半径最小的元素是(填元素符号)。(2)金属性最强的元素是(填元素符号)。(3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (用化学式回答，下同)。(4)最不稳定的气态氢化物是 。(5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 。B. ) 氧 化 物 中 具 有 两 性 的 是解析：(1)第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径最小的是Cl。(2)金属性最强的元素在最左边，应为Na(

7、3)非金属性最强的元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性最强，氯的非金属性最强， 其对应的酸是HCl。(4)非金属性最弱的元素 Si的气态氢化物最不稳定。(5)金属性最强的 Na对应的NaOH勺碱性最强。(6)铝的氧化物Al 2Q具有两性。答案：(1)Cl(2)Na (3)HClO4 (4)SiH 4 (5)NaOH (6)Al 2Q技能素养目标一元素周期律的具体应用C. 1 X、Y两元素是同周期的非金属主族元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是()A.最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强D. X的非金属性比Y的强E. X的阴离子比丫的阴离子还原性强F. X的气态氢化物比 Y的稳定

8、【解析】 X原子半径比Y的大，说明X在Y的左边，原子序数 X比Y小，X的非金属性 比Y的弱，因此最高价氧化物对应水化物的酸性 X比Y的弱，X的阴离子比Y的阴离子还原性 强，X的气态氢化物不如 Y的稳定。【答案】 C提升1 已知33AS、35Br位于同一周期。下列关系正确的是()A.原子半径：As>Cl>PB.热稳定性：HCl>AsH>HBrC.还原性：As3 >S2 >ClD.酸fHAsQ>HaSO>HP。解析：As与P同主族，P与Cl同周期，原子半径 As>P>Cl, A项错；Cl与Br同主族, 与Br同周期，热稳定性，HCl>

9、;HBr>AsH, B项错；元素非金属性越强，其阴离子的还原性越 弱，即离子的还原性：As3 >S2 >Cl , C项正确；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性强弱为：HSO>HPQ>HAsQ, D项错误。答案：C简单粒子半径大小的比较方法“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同，即同种元素的不同粒子，核外电 子数越多，半径越大。核心能力与元素周期律相关的“四个”周期性变化第三周期1 .元素原子核外电子排布的周期性变化用

10、数规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化（第周期除外）。2 .元素原子半径的周期性变化原子序班（7） 第二附期原t 先 (r)域子序数fz） 第三周期规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。3 .元素主要化合价的周期性变化兀素化合价幽以于序侬生化国I 3 57 9 II 13 15 17敷4 2 0 2 元素化合相7,最低负化合价呈现一4一规律：随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现+ 1-T -1的周期性变化。4 .元素金属性、非金属性的周期性变化（1）Na、Mg Al金属性的比较NaL MgAl规律（同周期从左到 右）单质与

11、水（或酸）|与冷水剧烈反|与冷水几乎不反与酸反应较快，从水或酸中置换反应应，产生氢气应，与沸水反应放出氢气H2能力逐渐减弱缓慢，放出氢气； 与酸反应剧烈， 放出氢气最高价氧化物对 应的水化物碱性 强弱NaOH虽碱Mg(OH中强碱Al(OH)3两性氢氧化物最高价氧化物对 应的水化物碱性 逐渐减弱(2)Si、P、S、Cl非金属性的比较SiPSCl规律(同周期从左 到右)单质与氢气 反应的条件昌温磷蒸气与氢 气能反应加热光照或点燃 时发生爆炸 而化合与H2化合能 力逐渐增强形成的气态 氢化物的热 稳定性SiH4很不稳定PH不 稳定H2S受热分解HCl稳定氢化物稳定 性逐渐增强最高价氧化 物对应的水

12、化物(含氧 酸)酸性强弱H2SiO3弱酸HPO中强酸H2SO强酸HClCU 强酸(比H2SO 酸性强)最高价氧化 物对应的水 化物酸性逐 渐增强结论：随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性呈现周期性的变化。Na Mg Al Si P S Cl金属性减弱，菲金属性增强(1)金属性、非金属性强弱的实质是失、得电子能力，而不是失、得电子个数。(2)在比较非金属性强弱时一定是简单的气态氢化物的稳定性，而不是氢化物的熔沸点高 低；是最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，一定强调最高价。目标二 元素“位、构、性”的综合判断例2金属元素(前18号)甲戊在元素周期表中的相对位置如图所示，下列判断中正 确的是(

13、)甲乙丙丁f戊A.原子半径：丙丁戊B.金属性：甲 丙C.氢氧化物碱性：丙丁 戊D.最外层电子数：甲 乙【解析】 丙、丁、戊同周期，原子半径：丙 丁戊；甲、丙同主族，金属性：甲 丙;氢氧化物碱性：丙丁戊；甲、乙同周期，最外层电子数：甲乙。【答案】 C提升2又Y、Z、M R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示:XYZMRQ原子半径/nm0.1860.0740.0990.143主要化合价4, +4-2-1, +7+ 3阳离子核 外无电子焰色反应 呈黄色其他半导体材料(1)R在元素周期表中的位置是 ; R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,它们之间的关系为 。(2)Z的单质与水反应的化学方程

14、式为 。(3)Y与R相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，下列事实能证明这一结 论的是(填字母)。a.常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态b.稳定性：XR>YXc.最高价氧化物对应的水化物的酸性：HR0HYO(4)根据表中数据推测 Y的原子半径的范围：nm<rY<nm=(5)甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物对应的水化物，且甲+乙一 一丙+水，则丙的 化学式为(写一种即可)。解析：由题中所给信息可知，X为H, 丫为Si , Z为Na, M为O, R为Cl,根据原子半径和Q的主要化合价为+ 3,可知Q为Alo (4)由同周期元素原子半径的递变规律，知rci<rsi&

15、lt;Ai,所以0.099 nm< rsi <0.143 nm。 (5)题中元素的最高价氧化物对应的水化物能相互反应生成水： NaOHb Al(OH) 3=NaAlO+2屋O,所以丙为 NaAlO(其它合理答案也可)答案：(1)第三周期第口 A族 互为同位素 (2)2Na + 2H2O=2NaOH H2 T (3)Cl bc(4)0.0990.143 (5)NaAlO 2在比较元素的性质时，有时需要借助参照物，如比较Ca(OH)2和Al(OH) 3的碱性大小，可借助镁，三种元素在周期表中的位置如图，故金属性是Ca>Mg>Al,故碱性是 Ca(OH)2>Mg(OH&

16、gt;Al(OH) 3。镁 铝核心能力“位、构、性”二者关系决定 (1)原子结构一*元素在周期表中的位置。w士如 最外层电子数=主族序数八至原子结构位置。电子层数=周期数决宗(2)原子结构一*元素的化学性质。最外层电子数越少，电子层数越多,性质。越易失电子，还原性越强原子结构 ，最外层电子数越多，电子层数越少,越易得电子，氧化性越强体现 (3)元素在周期表中的位置墨I原子结构和元素性质。解读“位、构、性”fi -Mm点 人)田/同烬哈里4卷落全属性熊的中主赧(工 斗)一电子房敏造漕一金周也增强.x4w楠画学考评价1.元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是()A

17、.同一元素不可能既表现金属性又表现非金属性B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族族序数C.短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构D.同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同解析：第三周期的Al元素，既有金属性，又有非金属性，故 A错误；4最外层无电子，Li +最外层2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故C错误；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同，故D错误。答案：B2.某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO。这种元素的气态氢化物的化学式是()A. HX B . H2XC. XH3 D . XH4解

18、析：由H2XO知X呈+4价，则最外层有4个电子，其最低负价为4价，氢化物为XH, 故选D。答案：D3.已知短周期主族元素 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()A.原子半径：Z>Y>XB. X元素位于第二周期C.气态氢化物的稳定性：X>Y>ZD.最高价氧化物对应白水化物的酸性：Y>Z>X解析：由X、Y、Z为短周期元素及三者位置可推测X元素位于第二周期，B正确；原子半径Z>X>Y A错误；非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应的水化物酸 性越强，因非金属性Y>X>Z则气态氢化物稳定性Y>X&g

19、t;Z,最高价氧化物对应水化物的酸性Y>X>Z(X、Y不是。F),若X、Y为。F则无最高价氧化物，C D错误。答案：B4 .下列排列顺序正确的是 ()热稳定性：H2O>HF>HS还原性：F <Cl <Br <1酸性：HPQ>HSQ>HClQ碱性：NaOH>Mg(OH>Al(OH) 3A.B .C.D .解析：中。F属于同周期元素，氢化物的稳定性：HF>HQF、Cl、Br、I属于同一主族，其简单阴离子的还原性逐渐增强，即还原性F <Cl <Br <I ;P、S、Cl属于同周期元素，其最高价氧化物的水化物的酸

20、性：HClO4>H2SO>HPO;因金属性 Na>Mg>Al,所以碱性NaOH>Mg(OH>Al(OH) 3。答案：B5 .已知根的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是()A.银与水反应不如钠与水反应剧烈B.银可以从KCl溶液中置换出钾C.氧化性：K+ >Bs2 >NaD.碱TKOH>Ba(OH>NaOH解析：由于根的活动性比钠强，所以钢与水反应比钠与水反应更剧烈，A错误；根的活动性不如钾且先与 KCl溶液中的水发生反应，故不能置换出钾，B错误；由于金属性：K>Ba>Na故氧化性：Na+ >Ba2+>K C错

21、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，则碱性 KOH>Ba(OH>NaOH D正确。答案：D6.下表是周期表中的一部分，根据AI在元素周期表中位置，用元素符号或化学式回答下列问题：族周期I AnAmANAVAVIAVHA01A2DEGI3BCFH性最强的单质是 ,还原性最强的单质是 。(2)元素的最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是,酸性最强的是,呈两性的是。(3)A分别与D E、F、G H形成的化合物的化学式分别为 ,最稳定的是(4)在B、C、D E、F、G H中，原子半径最大的是 。解析：根据元素在元素周期表中位置，可推出AI元素分别为HNa、Al、

22、C、N P、F、S、Ne。联系相应递变规律，这些元素中，Ne是稀有气体，性质最稳定；氟元素原子得电子能力最强，只有负价没有正价，其单质氧化性最强，气态氢化物最稳定；钠元素原子失电子能 力最强，其单质还原性最强； 最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH H2SO4酸性最强，Al(OH)3呈两性。原子的电子层数越多，半径越大；电子层数相同的原子，核电荷数越大，半 径越小，故原子半径最大的是Na。答案：(1)Ne F F2 Na(2)NaOH H2SO Al(OH) 3(3)CH4、NH、PH、HF、H2S HF (4)Na练后感悟元素“位、构、性”规律中的特例(1)绝大多数原子的原子核是由质

23、子和中子构成的，只有氢(1H)无中子。(2)元素周期表中的周期一般都是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始的。(3)所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。(4)非金属氧化物一般是酸性氧化物，但NO COI?不是酸性氧化物。 氟、氧无正价：在 NaQ中氧显1价；在NaH中氢显1价。课时彳业18元素周期律学业达标1 .对于第2周期元素从左到右(稀有气体元素除外)，下列说法中不正确的是()A.原子半径逐渐减小B.最外层电子数逐渐增多C.最高正化合价逐渐升高D.元素的非金属性逐渐增强答案：C2 .下列关于微粒半径的说法正确的是（）A.电子层数少的元素原子半径一定小于电子层数多的元素原子半径

24、B.核外电子层结构相同的单核微粒其半径相同C.质子数相同的不同单核微粒，电子数越多半径越大D.原子序数越大，原子半径越大解析：Li的原子半径大于 Cl的原子半径，A D两项错误；对于核外电子层结构相同的 单核离子和原子，其半径是不同的，B项错误。答案：C3 .已知几种元素的原子半径如下表所示。原子PClOF半径/pm|110996664根据以上数据，推测 S原子的半彳5可能是（）A. 88 pm B . 104 pmC. 71 pm D . 40 pm解析：由元素周期律可知，S原子的半径应介于 P原子与Cl原子之间，B项正确。答案：B4 .下列各组元素中，按从左到右的顺序，原子序数递增、元素的

25、最高正化合价也递增的 是（）A. C N、Q F B . Na、Be、B、CC. P、S、Cl、Ar D . Na、Mg Al、Si解析：A项和C项原子序数递增，而 A项中O F无正价，C项中Ar化合彳介为0价；B项 中的原子序数不完全呈递增性变化；D项中原子序数和最高正化合价均呈递增趋势。答案：D5 .某元素R的最高价氧化物化学式为 RO,且R的气态氢化物中氢的质量分数为25%此兀素是（）A. C B . NC. Si D . S解析：本题涉及到元素的最高正价与负价的换算，由最高价氧化物的化学式RO可知它的最高正价为+ 4,则负价为一4,所以其气态氢化物化学式为 RH,根据已知条件可求得 R

26、的相 对原子质量为12,即碳元素。答案：A6 .不能说明钠的金属性比镁强的事实是（）A.钠的最高化合价为+ 1,镁的最高化合价为+ 28. NaOH勺碱T匕Mg（OH）的强C.钠与冷水反应剧烈，镁与冷水反应缓慢D.在熔融状态下，钠可以从 MgC2中置换出镁解析：金属性是指元素原子失去电子的能力，与失电子数的多少无关，A项错误；金属性强弱的证明方法常有：最高价氧化物对应水化物的碱性强弱（B项）、单质与水（或非氧化性酸）反应的剧烈程度（C项）、单质之间的置换反应（D项）等，所以B、C、D三项均正确。答案：A7 .下列事实，不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是（）A.氯气与H2S能发生置换反应8

27、. HClO4酸性比HbSO强C.盐酸是强酸，氢硫酸是弱酸D.受热时，氯化氢比硫化氢稳定解析：不能用氢化物的水化物的酸性强弱来比较元素的非金属性强弱。答案：C8 .下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（）A.酸fH2SO>HPO9 .非金属性：Cl>BrC.碱TNaOH>Mg（OH）D.热稳定性：NaCO>NaHCO解析：A项，非金属性：S>P,可以推出最高价氧化物又应水化物的酸性：H2S8HPQ; B项，根据Cl和Br在周期表中的位置可以推出非金属性：Cl>Br； C项，金属性：Na>Mg可以推出最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH>

28、Mg（OH）以上三个选项都能用元素周期律解释，而无法根据元素周期律判断D项中盐的热稳定性。答案：D10 .短周期元素 W X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。下列说法中，正确的是（）A. W的最高价氧化物对应的水化物是强酸B. Y的原子半径在同周期主族元素中最大C. W的非金属性比Z的弱D. Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强答案：A11 .短周期中三种元素 a、b、c在周期表中的位置如图，下列有关这三种元素的叙述正 确的是（）A. a是一种活泼的非金属元素B. c的最高价氧化物的水化物是一种弱酸C. b的氢化物很稳定D. b元素的最高化合价为+ 7价解析：根据元素周期表可判断出a、

29、b、c分别为H& F、S,对照选项，C正确。答案：C12 .下列说法正确的是（）A.在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素B. Na、Mg Al的还原性依次减弱C. F、Cl、Br的非金属性依次增强D. NaOH KOH Mg（OH1的碱性依次减弱解析：在元素周期表中金属在分界线左边，但分界线左边的并不都是金属元素，如氢元 素，A错；Na、Mg. Al位于同一周期，根据元素周期律，其还原性依次减弱，B正确；F、Cl、Br位于同一主族，根据元素周期律，其非金属性依次减弱，C错；K的金属性强于Na, KOHg性强于NaOH D错。答案：B12.我国的纳米技术基础研究能力已跻

30、身于世界前列，例如曾作为我国两年前十大科技 成果之一的就是一种合成纳米材料，化学式为RZ已知该化合物中的 R+核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的（）A.第三周期VA族B .第四周期IDA族C.第五周期IDA族D .第四周期VA族解析：R元素在化合物 RN中的化合价取决于 N元素，因Rn+中R元素显正价，N元素在RN 中显3价，故R元素离子应为R3+,则R原子含31个电子，其质子数为 31,核外电子排布为所以应为第四周期IDA族，故应选Bo答案：B13.现有下列短周期元素性质的数据，下列说法正确的是() |原子半径10(10 m)0.741.601.521.100.991.860.750

31、.82最高或最低化合价A =-2二主4今口.+ 2+ 1+ 5；-3+ 7；1+ 1+ 5；-3+ 3B.、2种元素处于同一周期C.上述8种元素中元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强D.元素的气态氢化物的稳定性比元素的氢化物强解析：首先依据元素的原子半径和化合价推知为Cl元素，和分别为 P和N元素，为O元素，为Mg元素，为Li元素，为Na元素。号元素的原子半径小于号元素 磷，不可能是 Al元素而只能是 B元素(也不是可能显+ 3价的Nk P元素)。由Mg和Li不同周 期、HC1Q的酸性最强、PH的稳定性比NH弱，可判断答案为 Q答案：C原丁序被14. W X、Y、Z是四种常见的短周期元素，

32、其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为 18,中子数为10; X和Ne原子的核外电子数相差 1; Y的单质是一 种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是()A.对应简单离子半径：X<WB.对应简单气态氢化物的稳定性： Y<ZC.与Z元素同主族的元素最高价态均为+ 7D. Y的氧化物能与X的最高价氧化物对应的水化物反应解析：根据题目所给信息可推出W为Q X为Na, Y为Si , Z为Cl。A项，根据核外电子数相同的简单离子，原子序数越大，半径越小可知，对应简单离子半径：Na+<C2，正确；B项，元素的非金属性越强， 其简单气态氢化物越稳定，故HCl的稳定性强于SiH4,正确；C项，第VHA族元素中F元素无正价，错误；D项，SiO2可以与NaOH§液反