【金学案】学年高中化学 （课标点击+预习导学+典例精析+课堂导练）第1章 第2节 第1课时 元素周期律同步辅导与检测 鲁科必修2

第2节元素周期律和元素周期表第1课时元素周期律1．掌握元素周期律的实质。2．了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化。知识清单元素周期律及其实质

1．原子序数(1)含义：元素在________中的符号。(2)与其他量的关系原子序数＝____________＝________＝________。2．元素周期律的内容随着原子序数的递增，元素原子的____________、________、__________等均呈周期性变化。1．(1)元素周期表(2)原子核内质子数核电荷数核外电子数2．最外层电子排布原子半径元素化合价3．元素周期律的含义元素的性质随着元素_____的递增而呈周期性变化的规律。4．变化规律(1)随着原子序数的递增，原子的核外电子排布呈现以下规律性变化：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1～2__________→__________3～10__________→__________11～18__________→__________结论：随着原子序数的递增，元素原子的____________呈现从1个递增到8个(第一周期例外)即达到稳定结构的周期性变化3．原子序数4．(1)112221883188最外层电子数(2)随着原子序数的递增，元素原子半径呈现出以下变化规律

原子序数原子半径的变化3～90.152nm→0.071nm____→小11～170.186nm→0.099nm____→____结论：随着原子序数的递增，元素原子____呈现周期性变化说明：由于稀有气体的原子半径和其他元素的原子半径测量的标准不同，所以课本中没有给出其半径数值。(2)大大小半径(3)随着原子序数的递增，元素主要化合价变化的规律性原子序数化合价的变化1～2____→____3～10正化合价：____→____负化合价：____→－1→011～18正化合价：____→____负化合价：____→－1→0结论：随着原子序数的递增，元素的主要______呈现依次升高的周期性变化(3)＋10＋1＋5－4＋1＋7－4化合价特别提示：①稀有气体原子核外电子排布已达到稳定结构，既不易得到电子也不易失电子，故其常见化合价为零。②氧无最高正价，氟无正价，金属全部显正价。③同一周期从中间开始出现负价，最低负价数＝8－最外层电子数。应用思考：根据元素周期律的内容，试比较K原子和Ca原子的半径大小？提示：根据原子半径的周期性变化规律，可判断r(K)>r(Ca)

综合拓展原子(离子)半径大小的规律(1)电子层数相同的原子，最外层电子数越少，原子半径越大(稀有气体除外)。如钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯原子的电子层数相同，最外层电子数依次增多，则原子半径：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)。(2)最外层电子数相同的原子或离子，电子层数越多，原子半径或离子半径越大。如氢、锂、钠、钾、铷、铯、钫原子或离子的最外层电子数相同，电子层数依次增多，则原子半径：r(H)＜r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)＜r(Fr)；离子半径：r(H＋)＜r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)＜r(Fr＋)。(3)径小序大规律(或序小径大规律)：核外电子排布相同的微粒，核电荷数(或原子序数)越小，微粒半径越大；核电荷数(或原子序数)越大，微粒半径越小；这个规律叫做径小序大规律(或叫做序小径大规律)。如氮离子、氧离子、氟离子、氖原子、钠离子、镁离子、铝离子的核外电子排布相同，核电荷数依次增大，则r(N3－)＞r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。(4)价高径小规律：核电荷数相同的微粒，价态越高，半径越小。如铁原子、亚铁离子和铁离子，核电荷数相同，价态依次升高，则半径：r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。又如氯离子和氯原子，核电荷数相同，价态依次升高，则半径：r(Cl－)＞r(Cl)。(5)所有原子中，H的原子半径最小；所有离子中，H＋的离子半径最小。特别提示比较微粒半径大小时，首先要确定微粒间的相同点，即微粒间的电子层数、核电荷数、核外电子排布是否相同，然后再利用规律进行比较大小。尝试应用1.下列各种说法中，正确的是（）A.元素的性质随着相对原子质量的递增呈周期性变化B.从Na到Ar，随着原子序数的递增原子半径逐渐变小C.11号到17号元素化合价的变化，与3号到9号元素化合价的变化完全相同D.没有元素原子核外电子排布的周期性变化，就没有元素性质的周期性变化解析：元素的性质应是随着核电荷数的递增而呈周期性变化，A项不正确；原子半径的周期性变化，不包含稀有气体元素的原子，因为稀有气体元素的原子半径的测定与相邻非金属元素的依据不同，其数字不具有可比性，故B项不正确；11号到17号元素的最高正价从+1递增到+7，而3号到9号元素的最高正价从+1递增到+5，故C项不正确；由于元素原子核外电子排布的周期性变化，才有原子半径、元素的主要化合价呈周期性变化，故D项正确。答案：D2．下图为一些元素原子半径规律性变化的示意图。由此图不能得出的下列结论是(不考虑稀有气体元素)()A．当电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大B．当最外层电子数相同时，质子数越多，原子半径越大C．r(F－)＜r(Cl－)＜r(Br－)＜r(I－)，r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)D．原子电子层数越多，对应的原子半径越大解析：本题以图片的形式展示原子的结构与性质，比较直观。“电子层数越多，原子半径越大”是一种普通的错误认识。理解这类问题，最好的方法是列举反例。根据图像知，上一周期的最左边原子半径比下一周最右边的原子半径大，如r(Na)＞r(Br)，r(K)＞r(I)。所以，不能根据电子层数的多少判断原子半径的大小。答案：D知识清单元素周期律的意义

元素周期律的发现是19世纪化学科学的重要成就之一，它极大地推动了人们对物质世界的认识，指导着人们开展诸如预测元素及其化合物的性质，寻找或合成具有特殊性质的新物质等科学研究工作。如门捷列夫根据元素周期律预言了三种新元素及其有关性质，这三种元素随后皆被发现，它们分别是1875年发现的镓(Ga)、1879年发现的钪(Sc)和1886年发现的锗(Ge)，它们的原子量、密度和有关性质都与门捷列夫的预言惊人的相似。元素周期律极大地推动了现代科学技术的发展。应用思考：门捷列夫根据元素周期律，预言的元素成为现实，请说明元素周期律作用？提示：在科学研究和实际生产中，可以运用元素周期律做指导来寻找和合成具有特殊性质的新元素。综合拓展元素周期律的探究思路：特别提示元素种类多，逐一分析有困难，可以按照以上思路，找出规律，便于理解和掌握。尝试应用1.下列有关元素性质递变的叙述中，不正确的是（）A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多B.P、S、Cl最高正化合价依次升高C.C、N、O原子半径依次增大D.N、O、F负化合价依次为-3、-2、-1解析：本题主要考查对原子结构、原子半径、元素的最高正化合价和负化合价的变化规律。分析如下：答案：C2．随着原子序数的递增，原子最外层电子数增多的是()A．H、Be、AlB．He、O、NaC．C、F、S D．N、P、Cl解析：写出每个原子的核外电子排布，便可找出答案。答案：A有关原子序数的考查

原子序数小于20的X元素能形成H2X和XO2两种化合物，该元素的原子序数为()A．8B．12C．15D．16名师点睛：当同一种元素既有正化合价又有负化合价时，一般是以负化合价为依据展开分析，原因是非金属元素的正化合价往往有变价情况，而负化合价只有特殊情况下才有变化。变式训练1．下列各项给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1∶1稳定化合物的是()A．3和17 B．1和8C．11和8 D．7和12解析：各选项对应的元素和构成符合要求的化合物依次是：A选项，Li和cl，LiCl；B选项，H和O，H2O2；C选项，Na和O，Na2O2。只有D选项，N和Mg不能形成原子数之比为1∶1的稳定化合物，而是形成Mg3N2。答案：D微粒半径大小的比较

下列微粒半径大小比较正确的是（）A．Na+<Mg2+<Al3+<O2-B．S2->Cl->Na+>Al3+C．Na<Mg<Al<SD．Cs<Rb<K<Na解析：四种离子核外电子数相同，随着核电荷数增多，离子半径依次减小，即微粒半径：Al3+<Mg2+<Na+<O2-,A项错误；因S2-、Cl-比Na+、Al3+多一个电子层，则S2-、Cl-半径比Na+、Al3+大，再根据“序小径大”的原则，则微粒半径：S2->Cl->Na+>Al3+，B项正确；Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小，C项错误；Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同，电子层数依次增多，半径依次增大，D项错误。答案：B变式训练2.已知An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是

，离子半径由大到小的顺序是

，原子序数由大到小的顺序是

。解析：根据An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-四种离子具有相同的电子层结构及离子所带的电荷数可确定出A、B、C、D在周期表中的位置关系：故原子序数由大到小的顺序为B>A>C>D；原子半径A>B>D′>C′，又因原子半径D′>D，C′>C，且D>C，故原子半径A>B>D>C;根据具有相同的电子层结构的微粒，质子数越大，半径越小的规律可知，离子半径D(n+1)->Cn->An+>B(n+1)+。答案：A>B>D>CD(n+1)->Cn->An+>B(n+1)+B>A>C>D1.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，原子最外层电子总是从1到8重复出现B．随着元素原子序数的递增，原子半径从大到小（稀有气体除外）发生周期性变化C．随着元素原子序数的递增，元素最高正价从+1到+7、负价从－7到－1重复出现D．元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、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项错误，第一周期He元素的最外层电子数为2个（所以应说除第一周期外为好）；C项错误，负价是从-4价开始到-1价；D项错误，原子核外电子排布的周期性变化是结构上的变化，决定了元素的性质的周期性变化。答案：B2．为了方便，人们经常用次序来表述事物，像元素在元素周期表中的序号称原子序数。已知元素的原子序数，可以推知该元素原子的()①质量数②核电荷数③核外电子数④中子数⑤质子数A．①③⑤ B．②③⑤C．①②③ D．②③④解析：元素的原子序数＝元素原子的核电荷数＝核内质子数＝核外电子数。答案：B8．下列说法正确的是()①所含质子数和电子数相等的微粒一定是原子②凡质量数相同的原子化学性质必定相同③两种微粒结构中，如果核外电子排布相同，其化学性质一定相同④两个原子的核外电子排布相