2024-2025学年新教材高中化学专题5微观结构与物质的多样性第一单元元素周期律和元素周期表第1课时元素周期律学生用书苏教版必修第一册

专题5微观结构与物质的多样性第一单元元素周期律和元素周期表第1课时元素周期律课程目标1．理解元素周期律的含义。2．学会从不同角度分析元素性质的周期性改变。3．学会元素周期律的实际应用。图说考点学业基础——自学·思记·尝试[新知预习]一、原子结构的改变规律1．原子序数(1)概念：按________由小到大的依次给元素编号。(2)数量关系：原子序数＝________________＝________________＝________________。2．元素原子最外层电子数的改变规律结论：随着原子序数的递增，元素原子最外层电子数呈________改变。3．原子半径的改变规律结论：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由________到________的周期性改变。二、元素周期律1．元素主要化合价的改变规律结论：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈________改变。2．元素金属性和非金属性的改变规律(1)元素的金属性改变规律：11Na12Mg13Al与水反应(加酚酞)冷水猛烈反应，________________热水与盐酸反应猛烈反应，________反应较猛烈，________最高价氧化物的水化物化学式________________________碱性________________两性氢氧化物①与水反应的猛烈程度：______>______；②与酸反应的猛烈程度：______>______；③最高价氧化物的水化物的碱性：________>________>________；结论：元素的金属性：____________>____________>____________。(2)元素的非金属性改变规律：14Si15P16S17Cl单质与H2反应高温下反应磷蒸气能反应加热时反应____气态氢化物化学式________________________热稳定性不稳定不稳定受热分解稳定最高价氧化物的水化物化学式________________________酸性__________________酸性更强①单质与H2化合的难易程度(由难到易)：_________________________________；②气态氢化物的稳定性(由弱到强)：________；③最高价氧化物的水化物酸性：_______________________________________；结论：元素的非金属性：________<________<________<________。(3)元素金属性和非金属性改变规律：3．元素周期律(1)概念：元素的性质随原子序数的递增呈________改变的规律。(2)实质：元素周期律是元素________呈周期性改变的必定结果。[即时自测]1．推断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)电子层数相同时，随着核电荷数的增大，最外层电子数渐渐增多。()(2)最外层电子数越多，原子半径越小。()(3)从11～17号元素原子的半径，渐渐减小。()(4)核电荷数越大，原子半径越小。()(5)酸性：H2SO3<HCl，故非金属性：S<Cl。()(6)氟最外层有7个电子，故最高正价和最低负价分别为：＋7、－1。()2．元素性质呈周期性改变的缘由是()A.相对原子质量渐渐增大B.核电荷数渐渐增大C.核外电子排布呈周期性改变D.元素的化合价呈周期性改变3．下列各组物质及粒子性质改变不正确的是()A.氧化性：F2>Cl2B.碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3C.金属单质置换出氢的实力：K>NaD.酸性：H2SO4>HClO44．下列各选项中物质性质的递变规律是渐渐增加的是________，渐渐减弱的是________。A.Na、Mg、Al的金属性B.HF、HCl、H2S的稳定性C.H2CO3、HNO3、HClO4的酸性D.F、O、S的非金属性E.KOH，NaOH，Al(OH)3的碱性5．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________。(6)氧化物中具有两性的是______________________________________________。核心素养——合作·探究·共享提升点1微粒半径大小比较例1下列微粒半径大小比较正确的是()A．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2－B．Al3＋<Na＋<Cl－<S2－C．Na<Mg<Al<SiD．Cs<Rb<K<Na[提升1]已知下列原子的半径：原子NSOSi半径r/10－10m0.751.020.741.17依据以上数据，P原子的半径可能是()A.1.10×10－10mB．0.80×10－10mC.1.20×10－10mD．0.70×10－10m关键实力微粒半径大小的比较方法(1)同种元素的微粒半径比较核外电子数较多，微粒半径越大：①阳离子半径小于相应原子半径；如r(Na＋)<r(Na)。②阴离子半径大于相应原子半径；如r(Cl－)>r(Cl)。③不同价态的离子，价态越高，离子半径越小；如r(Fe2+(2)不同元素微粒半径的比较①具有相同电子层数而原子序数不同的原子，原子序数越大，半径越小(稀有气体除外)。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)。②最外层电子数相同而电子层数不同的原子，电子层数越多，原子半径越大；其同价态的离子半径也是如此。S如r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I)，r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)。③电子层结构相同的不同微粒，原子序数越大，半径越小。如r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。提升点2元素金属性、非金属性强弱的推断例2下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是()①HCl比H2S稳定②HClO氧化性比H2SO4强③HClO4酸性比H2SO4强④Cl2能与H2S反应生成S⑤Cl原子最外层有7个电子，S原子最外层有6个电子⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与FeA．②⑤B．①②⑥C．①②④D．①③⑤状元随笔金属性、非金属性强弱的根本依据①内容：元素金属性、非金属性强弱取决于元素原子失、得电子的难易程度。②规律：越易失电子，金属性越强；越易得电子，非金属性越强。③误区：失、得电子的数目越多，金属性、非金属性越强。[提升2]下列叙述中，金属a的活泼性确定比金属b的活泼性强的是()A．a原子的最外层电子数比b原子的最外层电子数少B.常温时，a能从水中置换出氢，而b不能C．1mola从酸中置换H＋生成的H2比1molb从酸中置换H＋生成的H2多D．a原子电子层数比b原子的电子层数多关键实力金属性、非金属性强弱的常用推断依据(1)据原子结构推断：(2)据单质及其化合物的性质推断：金属性的比较①在金属活动性依次表中位置越靠前，金属性越强②单质与水或非氧化性酸反应越猛烈，金属性越强③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强④最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性越强⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y的金属性比X的金属性强非金属性的比较①与H2越易化合或气态氢化物越稳定，非金属性越强②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强③最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性越强④若An－＋B→Bm－＋A，则B的非金属性比A的非金属性强学考评价——夯实·测控·演练1.(双选)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，原子最外层电子数不确定是从1递增到8重复出现B．随着元素原子序数的递增，元素最高正化合价从＋1到＋7、最低负化合价从－7到－1重复出现C．随着元素原子序数的递增，原子半径(稀有气体元素除外)从小到大发生周期性改变D．元素性质周期性改变的主要缘由是元素的核外电子排布发生周期性改变2．下列事实不能用元素周期律说明的是()A．Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg更猛烈B．向Na2SO3溶液中加盐酸，有气泡产生C．0.1mol·L－1溶液的碱性：NaOH>LiOHD．气态氢化物的稳定性：HBr>HI3．(双选)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>HBr>AsH3C．还原性：As3－>S2－>Cl－D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO44．镓是1871年俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。镓的原子序数为31，属于第ⅢA族元素。镓的熔点为29.78℃，沸点高达2403℃。镓有过冷现象(即冷至熔点以下不凝固)，它可过冷到－120℃。由此推断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是()A．镓是制造高温温度计的上佳材料B．镓能溶于强酸和强碱中C．镓与锌、锡、铟等金属制成的合金，可用在自动救火的水龙头中D．近年来，镓成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体家族的新成员”，这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质5．镭，元素符号Ra，是一种具有很强的放射性的元素，在化学元素周期表中位于第七周期第ⅡA族。1898年12月，玛丽·居里和皮埃尔·居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分别出氯化镭。下列关于镭元素单质及其化合物的性质推想错误的是()A．镭的原子半径比钙的大B．氯化镭的化学式为RaCl2C．单质镭不能与水反应产生氢气D．氢氧化镭的碱性比氢氧化钙的强6．某探讨性学习小组设计了一组试验来探究元素周期性。甲同学依据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的试验探讨；乙同学依据置换反应的规律，利用下图装置完成了Cl元素的非金属性比S强的试验探讨。回答下列问题：(1)图中D装置名称是________。(2)N、C、Si的非金属性由强到弱的依次是________________。从以下所给物质中选出甲同学设计的试验所用到的物质：试剂A为________；试剂C为________(填序号)。①稀HNO3溶液②稀盐酸③碳酸钙④Na2SiO3写出试管中反应的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________。(3)乙同学设计的试验所用到的试剂A为________；试剂B为________；试剂C为____________。写出试管中反应的离子方程式为______________________。练后感悟微粒大小比较“三看”在现阶段对稀有气体元素以外的原子或离子的半径比较方法可总结为“三看”：(1)首先看层(即电子层数)，层少半径小[少数除外，如r(Li)>r(P)]；(2)层同看核(即核电荷数)，核大半径小；(3)核同看价(即化合价)，价高半径小。

专题5微观结构与物质的多样性第一单元元素周期律和元素周期表第1课时元素周期律学业基础新知预习核电荷数核电荷数质子数核外电子数88周期性大小eq\o(□,\s\up1(10))周期性eq\o(□,\s\up1(11))溶液变红eq\o(□,\s\up1(12))无明显现象eq\o(□,\s\up1(13))有气泡，溶液微红eq\o(□,\s\up1(14))放出大量气泡eq\o(□,\s\up1(15))有气泡eq\o(□,\s\up1(16))NaOHeq\o(□,\s\up1(17))Mg(OH)2eq\o(□,\s\up1(18))Al(OH)3eq\o(□,\s\up1(19))强碱eq\o(□,\s\up1(20))中强碱eq\o(□,\s\up1(21))Naeq\o(□,\s\up1(22))Mgeq\o(□,\s\up1(23))Mgeq\o(□,\s\up1(24))Aleq\o(□,\s\up1(25))NaOHeq\o(□,\s\up1(26))Mg(OH)2eq\o(□,\s\up1(27))Al(OH)3eq\o(□,\s\up1(28))Naeq\o(□,\s\up1(29))Mgeq\o(□,\s\up1(30))Aleq\o(□,\s\up1(31))光照或点燃eq\o(□,\s\up1(32))SiH4eq\o(□,\s\up1(33))PH3eq\o(□,\s\up1(34))H2Seq\o(□,\s\up1(35))HCleq\o(□,\s\up1(36))H2SiO3eq\o(□,\s\up1(37))H3PO4eq\o(□,\s\up1(38))H2SO4eq\o(□,\s\up1(39))HClO4eq\o(□,\s\up1(40))弱酸eq\o(□,\s\up1(41))中强酸eq\o(□,\s\up1(42))强酸eq\o(□,\s\up1(43))Si、P、S、Cleq\o(□,\s\up1(44))SiH4<PH3<H2S<HCleq\o(□,\s\up1(45))H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4eq\o(□,\s\up1(46))Sieq\o(□,\s\up1(47))Peq\o(□,\s\up1(48))Seq\o(□,\s\up1(49))Cleq\o(□,\s\up1(50))减弱eq\o(□,\s\up1(51))增加eq\o(□,\s\up1(52))周期性eq\o(□,\s\up1(53))原子核外电子排布即时自测1．答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×2．答案：C3．答案：D4．答案：CABDE5．解析：(1)第三周期元素从左到右原子半径渐渐减小，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。(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HClO4。(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的碱性最强。(6)铝的氧化物Al2O3具有两性。答案：(1)Cl(2)Na(3)HClO4(4)SiH4(5)NaOH(6)Al2O3核心素养例1【解析】具有相同电子层结构的微粒，原子序数越大，离子半径越小，则有Al3＋<Mg2＋<Na＋<O2－，A错误；Al3＋、Na＋核外有两个电子层(同氖电子排布相同)，Cl－、S2－核外有三个电子层(同氩电子排布相同)，则有Al3＋<Na＋<Cl－<S2－，B正确；具有相同电子层数时，原子序数越大，原子半径越小，则有Si<Al<Mg<Na，C错误；最外层电子数相同时，原子序数越大，原子半径越大，则有Na<K<Rb<Cs，D错误。【答案】B提升1答案：A例2【解析】气态氢化物越稳定或最高价氧化物的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强，①、③能说明；不能依据含氧酸的氧化性推断元素的非金属性，②符合题意；Cl2与H2S发生置换反应：Cl2＋H2S=S↓＋2HCl，氧化性：Cl2>S，非金属性：Cl>S，④能说明；不能依据最外层电子数多少推断元素非金属性，⑤符合题意；与同一变价金属反应时，金属被氧化的程度越大，则非金属单质的氧化性越强，其非金属性越强，⑥能说明。【答案】A提升2解析：最外层电子数少的金属的金属性不确定比最外层电子数多的金属性强，如锂比钙弱，选项A不符合题意；金属的活泼性越强，越易与水反应，常温时，a能从水中置换出氢，而b不能，说明金属的活泼性a比b活泼，选项B符合题意；产生氢气的多少取决于金属失去电子数的多少，金属的活泼性与得失电子难易有关，与得失电子的多少无关，选项C不符合题意；金属不位于同一主族，则不能仅依据电子层数的多少来推断金属的活泼性强弱，选项D不符合题意。答案：B学考评价1．解析：随着元素原子序数的递增，1～2号元素的原子最外层电子数从1增加到2，A项正确；随着元素原子序数的递增，元素的最低负化合价呈现－4到－1的周期性改变，B项错误；随着元素原子序数的递增，原子半径(稀有气体元素除外)从大到小发生周期性改变，C项错误。答案：AD2．解析：金属性Mg>Al，Mg与酸反应猛烈，能用元素周期律说明；向Na2SO3溶液中加盐酸，发生强酸制取弱酸的反应，不能用元素周期律说明，故B符合题意；金属性Na>Li，0.1mol·L－1溶液的碱性：NaOH>LiOH，能用元素周期律说明；非金属性Br>I，氢化物稳定性：HBr>HI，能用元素周期律说明。答案：B3．解析：As与P同主族，P与Cl同周期，原子半径As>P>Cl，A项错误；Cl与Br同主族，As与Br同周期，热稳定性，HCl>HBr>AsH3，B项正确；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