2024-2025学年新教材高中化学第四章物质结构元素周期律2.1元素性质的周期性变化规律学案新人教版必修1

PAGE10-元素性质的周期性改变规律【学法指导】1.结合有关数据和试验事实相识同周期元素的核外电子排布、主要化合价(最高正化合价和最低负化合价)、原子半径等性质的周期性改变规律,逐步构建元素周期律2.以第三周期元素为例，进一步探讨元素性质改变的本质，理解原子结构、元素性质呈周期性改变的规律，建构元素周期表。【基础梳理】▶学问回顾1.同主族原子最外层电子数。2.同主族原子半径从上到下渐渐。3.同主族元素，从Li→Cs，与水或O2反应越来越猛烈，即金属性越来越。从F→I,单质与氢气化合越来越难，气态氢化物稳定性越来越弱，即非金属性越来越。一、元素性质的周期性改变规律◕活动一、元素原子核外电子排布的周期性改变。规律▶第一周期除外，随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现由的周期性改变。◕活动二、元素半径的周期性改变规律▶随着原子序数的递增，元素原子半径呈现从到的周期性改变◕活动三、元素化合价的周期性改变规律▶除第一周期、O、F外，随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现从，最低负化合价呈现从的周期性改变。【微点拨】在短周期元素中,元素原子的最外层电子数=元素的最高正化合价,（氧、氟除外）。氟元素只有-1价与0价,没有正化合价,氧除了在与氟形成的化合物中是正化合价外,没有其他形式的正化合价。短周期元素中,非金属元素都有负化合价,其最高正化合价和最低负化合价的关系:|最低负化合价|+最高正化合价=8(氢、氧、氟、硼除外)。短周期元素中，若元素原子的最外层电子数为偶数，则该元素的化合价一般为偶数;若元素原子的最外层电子数为奇数，则该元素的化合价一般为奇数。【典型例题1】元素的以下性质.随着原子序数递增不呈现周期性改变的是()A.化合价 B.原子半径 C.元素的金属性和非金属性 D.相对原子质量答案：D解析：由元素周期律的内容知，元素的化合价、原子半径及金属性和非金属性都随着原子序数的递增呈周期性的改变，而相对原子质量随原子序数的递增呈现增大的改变趋势,不会出现周期性的改变。【典型例题2】依据表中数据,推想磷元素的原子半径可能是(

)元素NSOSi原子半径/10-10m0.751.020.741.17A.B.C.D.答案：B解析：同周期元素从左到右原子半径渐渐减小,同主族元素从上到下原子半径渐渐增大,故磷元素的原子半径介于硅、硫原子半径之间,B项正确。二、第三周期元素性质的递变◕活动一、探究Na、Mg、Al金属性强弱——Na、Mg与水反应钠镁试验操作试验现象与冷水发生猛烈反应，有气泡生成，溶液变红与冷水反应缓慢，加热后，反应加快，有气泡产生，溶液变红原理结论与Na和水的反应相比，镁在冷水中反应较为缓慢，与沸水反应加快，反应生成了碱性物质和氢气。◕活动二、探究Na、Mg、Al金属性强弱——NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱铝镁试验操作

试验现象沉淀渐渐溶解滴入HCl溶液沉淀溶解；滴入NaOH溶液沉淀不溶解原理结论NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，三者的碱性依次减弱【综上】规律▶随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失电子实力渐渐，金属性渐渐。◕活动三、Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较SiPSCl推断依据与氢气反应高温磷蒸气与氢气能反应加热光照或点燃由难到易的依次为__________最高价氧化物对应的水化物的酸性H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4强酸最高价氧化物对应的水化物的酸性酸性:_______________________________结论_______________________________【典型例题3】下列递变状况不正确的是（）A.Na、Mg、Al原子最外层电子数依次增多，其简洁离子的氧化性依次增加B.P、S、Cl最高正化合价依次上升，对应的气态氢化物的稳定性依次增加C.C、N、O原子半径依次增大D.Na、K、Rb氧化物对应的水化物碱性依次增加答案：C解析：在同一周期中，随着核电荷数的增加，C、N、O原子半径依次减小。【典型例题4】用“>”或“<”、“>”填空。

（1）酸性:H2CO3__________H2SiO3,H2SiO3__________H3PO4

（2）碱性:Ca(OH)2__________Mg(OH)2,Mg(OH)2__________Al(OH)3

（3）气态氢化物稳定性:H2O__________H2S,H2S__________HCl答案：（1）>;<;（2）>;>;（3）>;<;>▏重难谨记▏▎✔重难点剖析▶重难点剖析1元素的周期性改变规律1.以第三周期元素为例2、金属性推断依据①原子的失电子实力。失电子实力越强，金属性越强。②与水或酸反应的的难易程度。与水反应越猛烈，金属性越强。③最高价氧化物对应水化物的碱性。最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。3、非金属性推断依据①原子的得电子实力。得电子实力越强，非金属性越强。②与氢气化合的难易程度。与氢气反应越简洁，非金属性越强。③最高价氧化物对应水化物的酸性。最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强。4、同主族、同周期元素性质的递变规律同周期，从左至右，金属性渐渐，非金属性渐渐。原子半径渐渐。同主族，从下至上，金属性渐渐，非金属性渐渐。原子半径渐渐。【典型例题5】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，元素最高正价从+1到+7、负价从-7到-1重复出现C.随着元素原子序数的递增，原子半径从小到大(稀有气体除外)发生周期性改变D.元素性质的周期性改变是指元素金属性和非金属性、元素主要化合价等的周期性改变答案：D解析：第一周期中原子最外层电子数为从1到2，故A项错误;元素的最低负价为-4价，没有-7价，故B项错误；同周期元素，随着原子序数的递增，原子半径从大到小发生周期性改变，故C项错误。【典型例题6】下列说法正确的是()A.同周期主族元素的原子序数越大越易失电子B.同周期主族元素的原子序数越大半径越大C.同主族元素的原子序数越大非金属性越强D.同主族元素的原子序数越大金属性越强答案：D解析：同周期元素自全向右原子半径渐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性渐渐增加，失电子实力渐渐减弱，得电子能力渐渐增加；同主族元素自上而下原子半径渐渐增大，金属性渐渐增加.非金属性渐渐减弱。▶重难点剖析2微粒半径的大小比较【典型例题7】下列各组粒子中粒子半径由大到小的是（）A.O、Cl、S、PB.C.D.Li、Na、K、Cs答案：C【典型例题8】下列递变规律正确的是()A.的酸性依次增加B.HCl、HBr、HI的稳定性依次增加C.钠、镁、铝的还原性依次减弱D.离子半径渐渐增大答案：C解析：A项，的酸性依次减弱，错误;B项，HCl、HBr、HI稳定性依次减弱，错误;C项，钠、镁、铝的还原性依次减弱，正确;D项，离子半径渐渐减小，错误。【课后练习】1.某短周期主族元素R的最高化合价与最低化合价的代数和为4，下列推断不正确的是（）A.R—定是第三周期元素B.R肯定是第ⅥA族元素C.R的最高价氧化物对应的水化物的化学式为D.R的气态氢化物的化学式为2.应用元素周期律分析下列推断，其中正确的组合是（）①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低②Cs是第ⅠA族元素，Cs失电子实力比Na的强③砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl④其次周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均呈酸性⑤第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱A.①③⑤ B.①②⑤ C.②③⑤ D.①②④3.A、B、C为三种短周期元素，A、B在同一周期，A、C的最低价离子分别为，离子半径大于，和具有相同的电子层结构。下列推断正确的是（）A.原子序数由大到小的依次是C>A>BB.原子半径由大到小的依次是r(B)>r(A)>r(C)C.离子半径由大到小的依次是D.原子最外层电子数由多到少的依次是B>A>C4.下列事实可以证明氯、溴、碘三种元素的非金属性依次减弱的是(

)A.熔沸点:B.酸性:

C.稳定性:HCl>HBr>HID.氧化性:HClO>HBrO>HIO5.元素的性质呈周期性改变的根本缘由是（）A.相对原子质量递增，量变引起质变B.原子半径呈周期性改变C.原子核外电子排布呈周期性改变D.元素的金属性和非金属性呈周期性改变6.依据元素周期律及元素周期表学问，下列推断正确的是（）A.酸性：B.热稳定性:C.碱性:D.若离子半径:R>M7.利用元素周期律和元素周期表的有关学问推断，下列各组元素性质或原子结构递变状况错误的是()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上升C.N、O、F原子半径依次增大D.Na、K、Rb的电子层数依次增多8.下列说法正确的是（）A.其次周期元素从C到FB.第三周期元素从Na到CC.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次增加D.LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增加9.下列关（）A.非金属性强弱:I>Br>ClB.原子半径大小:Na>P>SC.氧化性强弱:D.金属性强弱：Na>Mg>Al10.下列事实不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是( )A.氯气与氢硫酸能发生置换反应B.酸性比强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11.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如下表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是()WXYZA.氢化物沸点:W<Z B.氧化物对应水化物的酸性:Y>W

C.化合物熔点: D.简洁离子的半径:Y<X12.下列叙述正确的是()①同主族元素从上到下,单质的氧化性渐渐减弱,熔点渐渐上升②元素的非金属性越强,简洁氢化物的热稳定性越弱③单质与水反应的猛烈程度:④元素的非金属性越强,对应的简洁氢化物的水溶液的酸性越强⑤还原性:⑥酸性:⑦原子半径:K>Cl>S>O>FA.①③ B.②④⑦ C.③⑥ D.⑤⑥⑦答案及解析1.答案：C解析：设R的最高化合价为+x,则最低化合价为+x—8,由题意得+x+(+x)-8=4，x=6，即R的最髙化合价为+6,应为第VIA族元素,B正确；而短周期元素中，VIA族元素中氧元素无最高化合价，故R为S，其最高价氧化物对应的水化物的化学式为，C错误，A、D正确。2.答案：B解析：①从Li到Cs碱金属的熔点渐渐降低，正确;②同主族元素从上到下金属性渐渐增加，故Cs的金属性强于Na,Cs失电子实力比Na强.正确;③At的非金属性弱于Cl，非金属性越弱，对应气态氢化物的稳定性越弱，错误;④N元素气态氢化物为，溶于水后显碱性，错误;⑤碱性：，正确。3.答案：B解析：三种元素在周期表中的位置如图，由此吋知,A、B、C分别为S、Mg、F。A项中原子序数应为A>B>C;B项正确;C项中离子半径应为;D项中最外层电子数应为C>A>B。4.答案：C解析：本题的疑难点是驾驭元素非金属性强弱的推断方法。元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱或其单质与氢气反应生成气态氢化物的难易程度以及对应气态氢化物稳定性的强弱来推断,故C项正确。5.答案：C解析：元素的性质呈周期性改变的根本缘由是原子核外电子排布呈周期性改变，其他周期性改变都是由原子核外电子排布呈周期性改变引起的。6.答案：C解析：由于非金属性C>Si，故酸性：，A错误;非金属性：O>S>Se，则热稳定性：,B错误，由于金属性：Cs>K>Ca，故碱性：，C正确；在电子层数相同的状况下，原子序数小的微粒半径大，D错误。7.答案：C解析：N、O、F同为其次周期元素，随着原子序数的增加，原子半径依次减小。8.答案：D解析：A项，同周期元素.随原子序数的增大，非金属性渐渐增加，则其次周期从C到F，非金属性渐渐增加，错误；B项，同周期，从左向右原子半径渐渐减小，错误；C项，非金属性F>Cl>Br>I，则HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，错误；D项，金属性K>Na>Li，则LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增加，正确。9.答案：A解