第二节 元素周期律(第1课时)
[自学目标]: 1.了解元素原子核外电子排布的初步知识。
2.提高自己利用各种图表分析、处理数据的能力。
[学习重难点]:元素原子核外电子排布的基本规律。
【独立阅读与自我积累】 :
原子核外电子的排布:
1.原子核外的电子由于能量不同,它们运动的区域也不同。通常能量低的电子在离核__近__的区域运动,能量高的电子在离核_远__的区域运动。
2.表示方法
电子层序号
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
电子能量
电子离核由 近 到 远 ,电子能量由 低 到 高
二、核外电子排布的规律
1、电子总是从能量最低 的电子层排起,然后由 内 往 外 排。
看下表总结每层最多可以排布的电子数目?
核电
荷数
元素
名称
元素
符号
各电子层的电子数
K
L
M
N
O
P
2
氦
He
2
10
氖
Ne
2
8
18
氩
Ar
2
8
8
36
氪
Kr
2
8
18
8
54
氙
Xe
2
8
18
18
8
86
氡
Rn
2
8
18
32
18
8
[归纳小结]:核外电子排布的规律
1)各层最多能容纳的电子数目为 2n2 (n为电子层数)
2)最外层最多能容纳的电子数目为 8 (K层为最外层,不超过 2个电子),次外层电子数目不超过 18 ,倒数第三层不超过 32 个电子。
注意:这几条规律是相互联系的,不能孤立理解,必须同时遵循这几条规律。如:当M层不是最外层时,最多可以排布18个电子,而当它是最外层时,最多可以排布8个电子。
[深度探究]:
113号元素原子核外有几个电子层?最外层电子数?此元素在周期表中何位置?属于金属元素还是非金属元素?
七个电子层 最外层3个电子 第七周期IIIA 金属元素
【合作学习与共同探究】
1.判断下列示意图是否正确?为什么?
A错,最外层电子数不能超过8个
B错,最外层电子数不能超过8个
C错,应该为2,1
D错 次外层电子排布不能超过18个
2.画出下列微粒的结构示意图。
19K 35Br 53I Mg2+ Ca2+ Cl-
3. 若aAn+与bB2-两种离子的核外电子层结构相同,则a的数值为( )
A、b+n+2 B、b+n-2 C、b-n-2 D、b-n+2
4.元素推断: 1-18号元素中:
(1)最外层电子数是电子层数2倍的元素是: He、C、S
(2)内层电子数是最外层电子数2倍的元素是: Li、P
(3)某元素的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为: P元素 +15
5.今有结构示意图,试指出x的可能数值及相应微粒名称和符号,并画出该微粒的结构示意图。
X值
10
8
9
11
12
13
微粒符号
Ne
O2-
F-
Na+
Mg2+
Al3+
微粒名称
氖原子
氧离子
氟离子
钠离子
镁离子
铝离子
结构示意图
[思考与交流]:还有哪些微粒有10电子?
二核: HF, OH? 三核: H2O 四核: NH3,H3O+
五核: CH4, NH4+
6. 今有甲、乙、丙、丁四种元素。已知:甲元素是自然界中含量最多的元素;乙元素为金属元素,它的原子核外K层、L层电子数之和等于M、N层电子数之和;丙元素的单质及其化合物的焰色反应都显黄色;氢气在丁元素单质中燃烧火焰呈苍白色。
(1)试推断并写出甲、乙、丙、丁四种元素的名称和符号;
甲:氧(O)乙:钙(O) 丙:钠(Na)丁: 氯(Cl)
(2)写出上述元素两两化合成的化合物的化学式。
Na2O、Na2O2、CaO、NaCl、CaCl2 、ClO2
7. 有A、B、C、D、E五种微粒:
①A微粒核内有14个中子,核外M电子层上有2个电子;
②B微粒得到2个电子后,其电子层结构与Ne相同;
③C微粒带有一个单位的正电荷,核电荷数为11;
④D微粒核外有18个电子,当失去1个电子时呈电中性;
⑤E微粒不带电,其质数量为1。
依次写出A、B、C、D、E五种微粒的符号:
、 8O 、 11Na+ 、 17Cl- 、 ;
【归纳小结】
【学习反思】
第二节 元素周期律 (第2课时)
[自学目标]: 1. 掌握元素原子核外电子排布的变化规律。
2. 掌握原子半径、主要化合价的周期性变化。
[学习重难点]:粒子半径及大小的比较。
【独立阅读与自我积累】:
1.原子的最外层电子排布
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
1
1~2
?2
3~10
2
?1~8
?2或8
11~18
3
?1~8
?8
结论:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现周期性 变化。
2. 化合价的周期性变化
原子序数
最高正价或最低负价的变化
1~2
+1 0
3~10
+1 +5
-4 -1 0
11~18
+1 +7
-4 -1 0
结论:随着原子序数的递增,元素 化合价 也呈现周期性变化。
主族元素最高正价= 主族序数 = 最外层电子数
∣最低负价∣+ 最高正价 = 8
3. 原子半径的周期性变化(课本P14~P15)
结论:同周期元素,随着原子序数的递增,元素原子半径逐渐 减小 ,呈现周期性变化。
【各抒己见与互查互助】
1. 影响原子半径的因素有哪些?
核外电子数、电子层数,核电荷数
2. 电子层数相同时,影响原子半径的因素是什么?核电荷数
最外层电子数相同时,其影响因素是什么?电子层数
[归纳小结]: 微粒半径大小比较规律,一般情况下(稀有气体除外):
看电子层数,电子层数越多,则半径越大 ,
如:Li < Na < K < Rb < Cs; I > Br > Cl > F;
电子层数相同时,再看核电荷数,核电荷数越多,则半径 越小 ,
如:Na > Mg > Al F < O < N < C
电子排布相等时,看核电荷数,核电荷数越多,则半径 越小 ,
如:K+ < Cl- Na+ > Mg2+
【合作学习与共同探究】
1.根据下列原子结构示意图回答(用编号回答):
① ② ③ ④
⑴半径最小的是___④__ ⑵具有最低负化合价的是___②③④________
⑶只有还原性的是__①____ ⑷只有氧化性的是__④_____
2.核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较, 前者的下列数据是后者的4倍的是( )
A.电子数 B.最外层电子数 C.电子层数 D.次外层电子数
3.下列数字为几种元素的核电荷数,其中原子核外最外层电子数最多的是( )
A.8 B.14 C.16 D.17
4.某原子核外共有n个电子层(n>3),则(n一1)层最多容纳的电子数为 ( )
A.8 B.18 C.32 D.2(n一1)2
5.某元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素原子的最
外层电子为( )
A.4 B.5 C .6 D.7
6.某元素原子的最外层电子数为次外层电子数的3倍,则该元素原
子核内质子数为 ( )
A.3 B.7 C.8 D.10
7.有A、B两种元素,已知元素A的核电荷数为a,且A3-与Bn+的电子排布完全相同,则元素B的核电荷数为 ( )
A.a—n一3 B.a +n+3 C.a+n一3 D.a—n+3
8.下列各组元素性质的递变情况错误的是( )
A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B.P、S、C1元素最高正价依次升高
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
9.下列各组微粒半径大小比较中,不正确的是( )
A.r(K+) > r(K) B. r(Mg2+) > r(Na+) > r(F-)
C.r(Na+) > r(Mg2+) > r(Al3+) D.r(Cl-) > r(F-) > r(F)
10. 有S、Cl、K、Ca四种元素:
(1)它们的原子半径由大到小的顺序是 K>Ca>S> Cl 。
(2)它们相应离子半径由大到小的顺序是 S2->Cl->K+>Ca2+ 。
【归纳小结】
【学习反思】
第二节 元素周期律 (第3课时)
[自学目标]: 1. 掌握元素金属性和非金属性周期性变化规律。
2.通过实验操作,培养实验技能
[学习重难点]:元素周期律的认识
【独立阅读与自我积累】:
一、元素金属性与非金属性的周期性变化
实验1:镁与水的反应
现 象
?
化学方程式
?
实验2:镁和铝与盐酸的反应
Mg
Al
现 象
化学方程式
钠、镁、铝(同周期的金属)的性质
?
钠
镁
铝
单质与水(或酸)反应
与冷水反应:反应剧烈,放出氢气。
与冷水反应 缓慢 ,与沸水反应 快 。与酸反应 剧烈 ,都放出氢气。
与酸反应 剧烈 ,放出氢气。
最高价氧化物对应水化物碱性强弱
NaOH
强碱
Mg(OH)2
中强碱
Al(OH)3
弱碱
Na Mg Al 金属性逐渐 减弱 。
小结1:元素金属性强弱的判断:
属单质与水(或酸)反应置换出H2的难易程度(越易置换出氢气,说明金属
性越强)
高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱(碱性越强,则金属性越强)
金属单质之间的置换(金属性 强 的置换金属性 弱 的)
金属阳离子氧化性的强弱(对应金属阳离子氧化性越弱,金属性 越强)
二、元素非金属性的周期性变化
Si
P
S
Cl
单质与氢气反应的条件
高温
磷蒸汽与H2能反应
加热
光照或点燃时发生爆炸而化合
气态氢化物的稳定性
很不稳定
不稳定
不很稳定
稳定
最高价氧化物
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
对应水化物的酸性
H2SiO3
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4
无机最强酸
非金属性
Si、P、S、Cl 非金属性逐渐增强
小结2:元素非金属性强弱的判断
质与H2化合的难易程度以及气态氢化物的稳定性(与H2化合越容易,说明非金属性 越强 ,形成的气态氢化物越稳定,则非金属性 越强 )
②最高价氧化物的水化物——最高价含氧酸酸性的强弱(酸性越强,说明非金属性 越强 )
金属单质之间的置换(非金属性 强 的置换非金属性 弱 的)
④非金属阴离子还原性的强弱(对应非金属阴离子还原性越弱,非金属性 越强 )
结论:第三周期元素Na Mg Al Si P S Cl,金属性逐渐 减弱 ,非金属性逐渐 增强 。
【归纳总结】:随着原子序数的递增:
元素原子的核外电子排布呈现 周期性 变化;元素原子半径呈现 周期性 变化;
元素化合价呈现 周期性 变化;元素的化学性质呈现 周期性 变化;
元素周期律:元素的性质随着元素 核电荷数 的递增而呈现周期性 的变化。
元素性质的周期性变化实质:是元素原子的 核外电子排布 的周期性变化。
【合作学习与共同探究】
答案:1~4 D C A B 5~8 D D C B
1.某元素x的气态氢化物化学式为H2X,下面的叙述不正确的是 ( )
A.该元素的原子最外层上有6个电子
B.该元素最高价氧化物的化学式为XO3
C.该元素是非金属元素
D.该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO3
2.元素的性质呈周期性变化的根本原因是 ( )
A.元素相对原子质量的递增,量变引起质变
B.元素的原子半径呈周期性变化
C.元素原子的核外电子排布呈周期性变化
D.元素的金属性和非金属性呈周期性变化
3.下列递变规律正确的是 ( )
A.O、S、Na、K原子半径依次增大
B.Na、Mg、Al、Si的还原性依次增强
C.HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强
D.KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性依次增强
4.同周期的X、Y、Z三种元素,已知如下关系:HXO4、H2YO4、H3ZO4的酸性依次减弱,则下列判断正确的是
A.原子半径X最大Z最小???????????
?B.非金属性X最强Z最弱
C.气态氢化物的稳定性HX最弱???
D.三种元素的原子得电子形成阴离子,X-的还原性最强
5.能说明A元素的非金属性比B元素的非金属性强的是
A.A原子得到电子的数目比B原子少?
B.A元素的最高正价比B元素的最高正价要高
C.气态氢化物溶于水后的酸性:A比B强
D.A单质能与B的氢化物水溶液反应,生成B单质
6.下列叙述中,能肯定A金属比B金属活泼性强的是 ( )
A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C.1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多
D.常温时,A能从水中置换出H2,而B不能.
7.下列各组气态氢化物的稳定性按由强到弱的顺序排列的是 ( )
A.HI、HCl、H2S、PH3?????????B.PH3、H2S、HCl、HBr
C.HF、HCl、H2S、SiH4????????D.NH3、PH3、H2S、HCl
8.下列选项中错误的是 ( )
A、离子半径:Li+H2S>HF
C、酸性:H2SiO39.请在右侧空位画出Na、Mg、Al的原子结构示意图:
Na、Mg、Al的化合价分别是 +1,+2,+3 ,
推测:它们的失电子能力逐渐减弱,金属活泼性逐渐 增强 ,其最高价氧化物对应的水化物碱性强弱 NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
10.请画出Si、P、S、Cl四种非金属的原子结构示意图:
它们的主要化合价是 ,可以推测这四种非金属原子的得电子能力逐渐 增强 。
写出Si、P、S、Cl四种氢化物的化学式SiH4、PH3、H2S、HCl ,它们的稳定性依次 增强 ,其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱H2SiO3【学习反思与归纳小结】
第二节 元素周期律 (第4课时)
[自学目标]: 1.掌握元素周期表和元素周期律的应用。
2.了解周期表中金属元素、非金属元素分区。
[学习重难点]:掌握元素化合价与元素在周期表中的位置关系。
【独立阅读与自我积累】
三、元素周期表和元素周期律的应用
1.元素周期表中元素性质的递变规律
(1)同周期元素:同周期,电子层数 相同 ,即原子序数越大,原子半径越 小 ,核对电子的引力越 强 ,原子失电子能力越 弱 ,得电子能力越 强 ,金属性越 弱 、非金属性越 强 。
(2)同主族元素:同主族,电子层数越多原子半径越 大 ,核对电子引力越 小 ,原子失电子能力 越强 ,得电子能力 越弱 ,金属性越 强 、非金属性越 弱 。
认真观察下表,填空并画出金属与非金属的交界线,标出表格内的元素符号。
金属性逐渐
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
1
非金属性逐渐
非金属性逐渐
2
3
4
5
6
7
金属性逐渐
【各抒己见与互查互助】
1.(1)金属性最强的元素(不包括放射性元素)是 Cs ;
(2)最活泼的非金属元素是 F ;
(3)最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是 Cl ;
(4)最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素(不包括放射性元素)是 Cs 。
(5)处于同周期的相邻两种元素A和B,A的最高价氧化物的水化物的碱性比B弱,A处于B的 右 边(左或右);B的原子半径比A 大 ;若B的最外层有2个电子,则A最外层有 3 个电子。
(6)处于同周期的相邻两种元素A和B,A的最高价氧化物的水化物的酸性比B弱,A处于B的 左 边(左或右);B的原子半径比A 小 ;若B的最外层有6个电子,则A最外层有 5 个电子。
2. 元素化合价与元素在周期表中位置的关系
价电子: 元素原子的最外层电子中的电子
主族序数= 最外层电子数 = 最高正价 = 8-|最低负价|
非金属:最高正价+|最低负价| = 8
3. 元素位、构、性三者关系
(1)结构 决定 位置,位置 反应 结构
核电荷数 = 原子序数
电子层数 = 周期序数
最外层电子数 = 主族序数
(2)结构 决定 性质,性质 反映 结构
最外层电子数 = 主族元素的最高正价数
︱负价数︱+ 最外层电子数 = 8
同主族: 相似性
递变性(从上至下,金属性增强 ,非金属性 减弱 )
同周期: 递变性(从左到右,金属性减弱 ,非金属性 增强 )
(3)性质 反映 位置,位置 决定 性质。
4. 对角线规则:
在周期表中某一元素的性质和它左上方或右下方的另一元素相似,称之为对角线规则,比较明显的有Li和Mg、Be和Al、B和Si。如氢氧化铍和氢氧化铝均为两性氢氧化物。
5.元素周期律的应用和意义
(1) 预测新元素
讨论:今后发现的第120号元素应位于周期表中的第几周期和第几族?应与哪些元素的性质相似?
(2) 寻找原料
①?农药—— 元素周期表的右上角(氟、氯、硫、磷) 附近 ②半导体——金属与非金属附近。
③催化剂—— 过渡元素。 ④耐高温、耐腐蚀性的合金—— 过渡 元素。
【合作学习与共同探究】
1~5:BBBCD 6.CD
1.元素周期表里金属元素和非金属元素分界线附近的元素可能用于 ( )
A.制新农药 B.制半导体材料 C.制新医用药物 D.制高温合金
2.某元素x的最高价含氧酸的化学式为HnXO2n-2:,则在某气态氢化物中,x元素的化合价为 ( )
A.一(12—5n) B.一(12—3n) C.一(6—3n) D.一(10一n)
3.X、Y、Z三种元素原子具有相同的电子层数,x的最高价氧化物对应水化物呈碱性,Y的最高价氧化物对应水化物呈酸性,而z的最高价氧化物对应水化物呈两性,则它们的原子序数逐渐增加的顺序是 ( )
A.X、Y、Z B.X、Z、Y C.Z、Y、X D.Y、Z、X
4.下列说法正确的是 ( )
A.SiH4比CH4稳定 B.O2―半径比F―的小
C.Na和Cs属于第ⅠA族元素,Cs失电子能力比Na的强
D.P和As属于第ⅤA族元素,H3PO4酸性比H3AsO4的弱
5. Ra(镭)是原子序数最大的第ⅡA族元素,下列说法不正确的是( )
A.原子半径是第ⅡA族中最大的 B.遇冷水能剧烈反应
C.位于第七周期 D.Ra(OH)2是两性氢氧化物
6.元素A、B的原子序数都小于18,已知A元素原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M层电子数为(a一b),L层电子数为(a+b),则A、B两元素所形成的化合物的性质可能有 ( )
A.能与水反应 B.能与硫酸反应 C.能与NaOH反应 D.能与碳酸钠反应
【归纳与小结】