2017-2018学年高一人教版化学必修二学案:第一章 第二节 第2课时 正式版 联系客服

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第2课时 元素周期律

[学习目标定位]1.知道元素原子结构的周期性变化。2.能够以第三周期元素为例,说明同周期元素性质的递变情况。3.在理解元素周期律的内容和实质的基础上,形成结构决定性质的学科思想。

一 元素原子结构和化合价的周期性变化

1.元素原子结构及化合价的变化规律 (1)以第三周期元素为例填写下表:

元素 元素符号 原子序数 族序数 最外层电子数 主要化 合价 最高正价

(2)观察分析上表,思考讨论同一周期元素,随着原子序数的递增,元素原子核外电子排布的变化规律是最外层电子数呈现由1到8的周期性变化,元素化合价的变化规律是最高正价呈现由+1到+7的周期性变化。 2.元素原子半径的周期性变化规律

钠 Na 11 ⅠA 1 镁 Mg 12 ⅡA 2 铝 Al 13 ⅢA 3 硅 Si 14 ⅣA 4 +4、-4 +4 磷 P 15 ⅤA 5 +5、-3 +5 硫 S 16 ⅥA 6 +6、-2 +6 氯 Cl 17 ⅦA 7 +7、-1 +7 氩 Ar 18 0 8 +1 +1 +2 +2 +3 +3 0 0

上图是元素原子半径与原子序数之间的关系图像。请你根据图示回答,同一周期元素随着原子序数的递增,元素的原子半径变化规律是同周期元素原子半径呈现由大到小的周期性变化(稀有气体元素除外)。 归纳总结

1.同一周期的元素,随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现从1到8的周期性变化(第一周期除外)。

2.同一周期的元素,随着原子序数的递增,元素原子半径呈现由大到小的周期性变化(稀有气体元素除外)。

3.同一周期的元素,随着原子序数的递增,元素的最高正价呈现从+1到+7(F无正价,O无最高正价),最低负价呈现由-4到-1的周期性变化。

1.已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断中正确的是() A.元素非金属性按X、Y、Z的顺序减弱 B.阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序减弱 C.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强 D.单质的氧化性按X、Y、Z的顺序增强 答案 A

解析 由酸性HXO4>H2YO4>H3ZO4,即非金属性X>Y>Z,即非金属性按X、Y、Z的顺序依次减弱,A正确;非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,则阴离子的还原性按照X、Y、Z的顺序逐渐增强,B错误;非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性按照X、Y、Z的顺序逐渐减弱,C错误;非金属性越强,单质的氧化性越强,则单质的氧化性按照X、Y、Z的顺序逐渐减弱,D错误。

2.有a、b、c、d四种元素,a、b为同周期元素,c、d为同主族元素。已知a的阳离子和d的阴离子具有相同的电子层结构。b的阴离子和c的阴离子电子层结构相同。且c离子的电荷数大于b离子的。则下列说法正确的是()

①原子序数dc>d>a⑤离子半径b>c>a>d⑥离子半径c>b>d>a A.③④B.②⑥ C.①⑤D.②④ 答案 B

解析 a、b、c、d在元素周期中的位置为

所以原子序数db>d>a。

二 同周期元素金属性、非金属性递变规律

1.第三周期元素的金属性、非金属性的变化规律

(1)钠、镁、铝金属性强弱比较

实验操作 实验现象 熔成小球,浮于水面,四处游动,有“嘶嘶”的响声,反应 后溶液加酚酞变红 加热前,镁条表面附着了少量无色气泡,加热至沸腾后,有较多的无色气泡冒出,滴加酚 酞溶液变为粉红色 实验结论 钠与冷水反应剧烈,反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 镁与冷水几乎不反应,能与热水反应,反应的化学方程式为Mg+2H2O=====Mg(OH)2+H2↑ 镁、铝都能置换出酸中的氢,两支试管内都有无色气泡冒出,但放镁条的试管中逸出气体的速率较快 ①钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时,由易到难的顺序为Na>Mg>Al;

②钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;

③钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na>Mg>Al。 (2)硅、磷、硫、氯非金属性强弱比较

元素 最高价氧化物的化学式 最高价氧化物对应水化物的化学式及酸性 单质与H2反应的条件 氢化物的稳定性 ①硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为Cl>S>P>Si;

②硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3;

③硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为Cl>S>P>Si。 2.第二周期元素的金属性、非金属性的变化规律

第二周期元素中,锂、铍属于金属元素,硼、碳、氮、氧、氟属于非金属元素,氖属于稀有

Si SiO2 H2SiO3弱酸 高温 不稳定 P P2O5 H3PO4中强酸 磷蒸气与H2能反应 受热分解 S SO3 H2SO4强酸 Cl Cl2O7 HClO4酸性比H2SO4强 光照或点燃时发生爆炸而化合 稳定 但镁更容易,反应的化学方程式为Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ △加热 受热分解 气体元素(填元素种类)。LiOH属于强碱,碳酸属于弱酸,硝酸属于强酸(填物质类型);氧气和氢气化合的条件为点燃,氟气和氢气化合的条件为暗处即能爆炸。结论:从锂到氟元素的金属性减弱,非金属性增强。 归纳总结

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。同周期从左到右,元素的金属性减弱,非金属性增强。

3.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:

元素代号 原子半径/× 10-12X 160 +2 Y 110 +5、+3、-3 Z 75 +5、+3、-3 W 74 -2 m 主要化合价

下列叙述正确的是() A.简单离子半径:W

B.气态氢化物的稳定性:Z>W C.原子序数X>Y>W>Z

D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y 答案 D

解析 根据元素信息X为Mg,Y为P,Z为N,W为O。 4.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,下同)。 (2)金属性最强的元素是__________。

(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____________。 答案 (1)Cl(2)Na(3)HClO4(4)SiH4 (5)NaOH(6)Al2O3

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(稀有气体除外)。 (2)金属性最强的在最左边,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,其最高价氧化物对应的酸是HClO4。