《元素周期律》学案

《元素周期律》学案1．了解元素原子结构的周期性变化。2．了解元素性质的周期性变化。3．理解元素周期律的内容及实质。4．形成结构决定性质的科学思想。要点eq\a\vs4\al(元素周期律)1．元素的原子核外电子排布、原子半径、元素化合价的变化规律。(1)原子结构的变化规律。原子序数电子层数最外层电子数达到稳定结构时的最外层电子数1～211→223～1021→8811～1831→88结论：随着原子序数的递增，元素原子核外的电子排布呈现周期性的变化(2)原子半径的变化规律。3～10号元素LiBeBCNOFNe原子半径/pm152898277757471——续表11～18号元素NaMgAlSiPSClAr原子半径/pm18616014311711010299——变化趋势结论：随着原子序数的递增，元素原子的半径呈现周期性变化(3)元素主要化合价的变化规律。原子序数主要化合价的变化1～2＋1→03～10＋1→＋5－4→－1→011～18＋1→＋7－4→－1→0结论：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈周期性变化2.探究第三周期元素性质的递变规律。(1)钠、镁、铝的性质比较。单质单质与水(或酸)的反应现象化学方程式最高价氧化物对应水化物的碱性强弱Na与冷水剧烈反应，放出氢气2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑NaOH强碱Mg与冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，放出氢气；与酸剧烈反应，放出氢气Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑；Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑Mg(OH)2中强碱Al与酸迅速反应，放出氢气2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑Al(OH)3两性氢氧化物结论：①金属性强弱顺序为：Na＞Mg＞Al；②随着核电荷数减小，与水(酸)反应越来越容易，氢氧化物的碱性越来越强(2)硅、磷、硫、氯的非金属性的递变规律。单质SiPSCl最高正价＋4＋5＋6＋7最低负价－4－3－2－1单质与氢气反应的条件高温磷蒸气与氢气反应光照点燃或爆炸时产生H2SiO3续表单质SiPSCl最高价氧化物对应的水化物分子式H3PO4酸分子式中强H2SO4酸分子式强HClO4酸分子式最强无机酸eq\o(→,\s\up7(从左往右酸性逐渐增强))结论：非金属性逐渐增强综上所述，我们可以从11～18号元素性质的变化中得出如下结论：从左往右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。3．元素周期律。(1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。(2)实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。也就是说，由于元素原子结构的周期性变化，引起了元素性质上的周期性变化，这体现了结构决定性质的规律。【应用思考】1．随着原子序数的递增，C、N、O、F的最高正化合价也递增吗？提示：不是，因为F无正价，O无最高正化合价。2．请结合原子结构解释同周期元素随着原子序数的递增，元素性质的递变性。提示：因同周期元素原子的电子层数相同，但核电荷数依次增大，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子吸引能力依次增强，失电子能力依次减弱，得电子能力依次增强，故金属性依次减弱，非金属性依次增强。1．下列关于元素周期律的叙述正确的是(B)A．随元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现B．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化C．随元素原子序数的递增，元素的最高正价从＋1到＋7，负价从－7到－1重复出现D．元素性质的周期性变化的根本原因是：原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化解析：A项错，第一周期和副族元素除外；C项错，金属无负价，O、F无正价；D项错，元素性质的周期性变化的根本原因是原子结构的周期性变化。2．能说明钠的金属性比镁强的事实是(B)A．钠的硬度比镁小B．NaOH的碱性比Mg(OH)2强C．钠的熔点比镁低D．Na2O的熔点比MgO低3．下列说法正确的是(B)A．ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强B．ⅣA族元素的氢化物中，稳定性最好的是CH4C．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强D．第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小解析：A项错，H元素是第ⅠA元素，但是它没有金属性；C项错，没有强调最高价非金属氧化物；D项错，同一周期，后面非金属的阴离子的半径比前面金属阳离子的电子层数多，所以半径较大。eq\x(基)eq\x(础)eq\x(训)eq\x(练)1．原子序数从11依次增加到17，下列递变关系错误的是(B)A．电子层数不变B．原子半径逐渐增大C．最高正价数值逐渐增大D．从硅到氯，负价从－4到－1解析：原子序数从11到17，原子半径逐渐减小，故B错；答案为B。2．下列各组元素性质的递变情况正确的是(A)A．Na、Mg、Al原子最外层电子数依次增多B．P、S、Cl元素最高正价依次降低C．N、O、F原子半径依次增大D．Na、K、Rb的金属性依次减弱解析：A显然正确；P、S、Cl元素最高正价依次升高，B错；N、O、F原子半径依次减小，C错；Na、K、Rb的金属性依次增强，D错；故答案为A。3．下列各离子化合物中，阳离子与阴离子的半径之比最小的是(C)A．KClB．NaBrC．LiID．KF解析：Li＋、Na＋、K＋中半径最小的是Li＋，F－、Cl－、Br－、I－中半径最大的是I－，当分子最小，分母最大时，比值最小，故LiI阳离子与阴离子的半径之比最小。4．下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是(D)A．从氟到碘，其氢化物的稳定性逐渐减弱B．氧与硫为同主族元素，氧比硫的原子半径小，氧比硫的非金属性强C．第三周期从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强D．因为铝原子比钠原子失去电子数目多，所以铝比钠的还原性强解析：A.元素非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性F＞Cl＞Br＞I，所以从氟到碘，其氢化物的稳定性逐渐减弱，故A正确；B.原子电子层数越多其原子半径越大，同一主族元素，元素非金属性随着原子序数增大而减弱，O和S位于同一主族且S原子序数大于O，所以氧比硫的原子半径小，氧比硫的非金属性强，故B正确；C.同一周期元素，元素金属性随着原子序数增大而减弱、非金属性随着原子序数增大而增强，元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，所以第三周期从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，故C正确；D.金属原子越易失电子，则其还原性越强，Na比Al易失电子，所以还原性Na＞Al，故D错误；故选D。5．关于主族元素(F、O除外)性质的下列叙述中不正确的是(D)A．主族序数等于原子最外层电子数B．主族元素最高正化合价等于最外层电子数C．第n主族元素其最高正化合价为＋n价，最低负化合价绝对值为8－n(n≥4)D．第n主族元素其最高价氧化物分子式为R2On，氢化物分子式为RHn(n≥4)解析：R最高价为n，最低价为n－8，其氢化物分子式应为：RH8－n(n≥4)。6．下列粒子半径比较中，正确的是(B)A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜K＋B．S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋C．O2－＞S2－＞Cl－＞Br－D．F－＞Li＋＞Na＋＞S2－解析：电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，A．离子半径：Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜K＋，故A错误；B．离子半径：S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋，故B正确；C．离子半径：Br－＞S2－＞Cl－＞O2－，故C错误；D．离子半径：S2－＞F－＞Na＋＞Li＋，D错误；故选B。eq\x(能)eq\x(力)eq\x(提)eq\x(升)7.已知X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。则下列说法正确的是(A)A．气态氢化物的稳定性：HX＞H2Y＞ZH3B．非金属活动性：Y＜X＜ZC．原子半径：X＞Y＞ZD．原子最外电子层上电子数的关系：Y＝X＋Z8．已知A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期元素，原子半径按D、E、B、C、A的顺序依次减小，B、E同主族。下列推断正确的是(A)A．A、B、E一定不在同一周期B．D为第二周期元素C．A、D不可能在同一主族D．B、D可能在同一周期解析：依题意可知，A为氢元素，故所有元素大概的位置如下：ABCDEA、B、E肯定不在同一周期，A项正确；D只能是第三周期，B项错；A、D可以是同主族，也可以不是，C项错，B、D不可能是同一周期，D项错。9．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02①②③3④⑤⑥⑦⑧4⑨⑩(1)⑤和⑧的元素符号是__________和__________；(2)表中最活泼的金属是__________，非金属最强的元素是__________；(填写元素符号)(3)①和②可形成__________化合物(填“离子”或“共价”)；(4)⑦和⑩单质氧化性__________强(填写元素符号)；(5)⑥的最高正价是__________。解析：(1)由元素在周期表中位置，可知①为C、②为O、③为F、④为Al、⑤为Si、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Ar、⑨为K、⑩为Kr，故答案为：Si；Ar；(2)同周期自左而右金属性减弱、非金属性增强，同主族自上而下金属性增强、非金属性减弱，故K的金属性最强、F的非金属性最强，故答案为：K；F；(3)①和②可形成的化合物为CO、二氧化碳，均属于共价化合物，故答案为：共价；(4)非金属性越强，单质氧化性越强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性越强，故Cl元素单质氧化性强，故答案为：Cl；(5)主族元素最高正化合价等于族序数(O、F元素除外)；⑥处于第三周期ⅥA族，最高正化合价为＋6，故答案为：＋6。答案：(1)SiAr(2)KF(3)共价(4)Cl(5)＋610．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为___________________________。(2)W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为_______________________________________________。(3)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为_________________________________________。(4)比较Y、Z气态氢化物的稳定性____________＞________________(用分子式表示)。(5)W、