2018_2019學(xué)年高中化學(xué)第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律1.2.2元素周期律學(xué)案新人教版.docx

第2課時元素周期律一、元素原子結(jié)構(gòu)與其化合價的周期性變化1原子核外電子排布的周期性變化以原子序數(shù)為118的元素為例，探究原子最外層電子數(shù)的變化，圖示如下：規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，同周期元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn)由1到8的周期性變化(第一周期除外)。2原子半徑的周期性變化規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子半徑呈現(xiàn)由大到小的周期性變化。3元素化合價的周期性變化以原子序數(shù)為118的元素為例，探究元素化合價的變化，圖示如下：規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價呈周期性變化，即每周期，最高正價：1到7(O無最高正價、F無正價)，最低負(fù)價：4到1。粒子半徑大小比較的“四同”例1原子序數(shù)為310的元素，隨著核電荷數(shù)的遞增而逐漸增大的是()A電子層數(shù)B核外電子數(shù)C原子半徑D化合價考點(diǎn)元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化題點(diǎn)元素原子結(jié)構(gòu)與化合價的周期性變化答案B解析原子序數(shù)為310的元素，原子的電子層數(shù)都為2，A錯誤；除了10號稀有氣體元素原子外，39號元素原子的核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，C錯誤；因氧無最高正價、氟無正價，D錯誤。例2(2018雅安中學(xué)3月月考)下列各組元素中按微粒半徑遞增順序排列的是()AKNaLiBNOFCCa2KClDBa2Ca2Mg2考點(diǎn)元素周期律題點(diǎn)粒子半徑的大小比較答案C解析同主族自上而下原子半徑逐漸增大，則原子半徑大小為LiNaK，A錯誤；同周期自左而右原子半徑逐漸減小，則原子半徑大小順序?yàn)镹OF，B錯誤；離子電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，則離子半徑大小為Ca2KCl，C正確；離子電子層越多，離子半徑越大，則離子半徑大小為Ba2Ca2Mg2，D錯誤。思維啟迪具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子應(yīng)注意：(1)所對應(yīng)的元素在元素周期表中的位置關(guān)系是：陰上陽下，如A、B2、C、D2，在周期表中的相對位置是：。(2)離子半徑關(guān)系是：序小徑大，如：上面四離子半徑：D2CAB2。二、第三周期元素金屬性、非金屬性的變化規(guī)律1鈉、鎂、鋁金屬性強(qiáng)弱比較(1)實(shí)驗(yàn)中，鈉熔成小球，浮于水面，四處游動，有“嘶嘶”的響聲，反應(yīng)后溶液加酚酞變紅。該實(shí)驗(yàn)說明鈉與冷水反應(yīng)劇烈，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2H2O=2NaOHH2。(2)實(shí)驗(yàn)中，加熱前，鎂條表面附著了少量無色氣泡，加熱至沸騰后，有較多的無色氣泡冒出，滴加酚酞溶液變?yōu)榉奂t色。該實(shí)驗(yàn)說明鎂與冷水幾乎不反應(yīng)，能與熱水反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg2H2OMg(OH)2H2。(3)實(shí)驗(yàn)和中的兩支試管內(nèi)都有無色氣泡產(chǎn)生，但實(shí)驗(yàn)中試管放出氣體的速率較快。反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg2HCl=MgCl2H2；2Al6HCl=2AlCl33H2。(4)結(jié)論：鈉、鎂、鋁置換出水(或酸)中的氫時，由易到難的順序?yàn)镹aMgAl。鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镹aOHMg(OH)2Al(OH)3。鈉、鎂、鋁的金屬性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镹aMgAl。2Si、P、S、Cl的非金屬性的遞變規(guī)律SiPSCl判斷依據(jù)與氫氣反應(yīng)高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)加熱光照或點(diǎn)燃由難到易的順序?yàn)镾iPSCl最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性H2SiO3：弱酸H3PO4：中強(qiáng)酸H2SO4：強(qiáng)酸HClO4：強(qiáng)酸酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3結(jié)論Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng)3.同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律同一周期從左到右，元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。(1)同周期元素性質(zhì)的變化與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系核外電子層數(shù)相同，隨著原子序數(shù)(核電荷數(shù))的遞增，原子核對核外電子的引力逐漸增強(qiáng)，原子半徑逐漸減小，元素原子的得電子能力逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱，最終導(dǎo)致元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸減弱。(2)元素周期律元素周期律是指元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。元素的性質(zhì)包括：原子半徑、主要化合價、金屬性、非金屬性等。元素周期律實(shí)質(zhì)是核外電子排布發(fā)生周期性變化的必然結(jié)果。例3下列關(guān)于元素周期律的敘述中不正確的是()ANa、Mg、Al最外層電子數(shù)依次增多，其單核離子的氧化性依次增強(qiáng)BP、S、Cl最高正化合價依次升高，對應(yīng)簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性依次增強(qiáng)C同周期元素的原子半徑以第A族的為最大DNa、Mg、Al的氫氧化物的堿性依次減弱考點(diǎn)元素金屬性與非金屬性的周期性變化題點(diǎn)同周期元素性質(zhì)的變化規(guī)律答案C解析Na、Mg、Al原子的最外層電子數(shù)依次為1、2、3，其原子的還原性依次減弱，但離子的氧化性依次增強(qiáng)；P、S、Cl的最高正化合價分別為5、6、7，由于P、S、Cl的非金屬性依次增強(qiáng)，其所對應(yīng)的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性也依次增強(qiáng)；除稀有氣體元素外，同周期元素從左到右其原子半徑逐漸減?。灰騈a、Mg、Al的金屬性依次減弱，則它們的氫氧化物的堿性也依次減弱。例4下列有關(guān)性質(zhì)的比較，不能用元素周期律解釋的是()A酸性：H2SO4H3PO4B非金屬性：ClBrC堿性：NaOHMg(OH)2D熱穩(wěn)定性：Na2CO3NaHCO3考點(diǎn)元素金屬性與非金屬性的周期性變化題點(diǎn)元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的綜合答案D解析在元素周期表中S與P屬于同周期元素，S在P的右邊，非金屬性強(qiáng)于P，所以最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性H2SO4強(qiáng)于H3PO4，A項(xiàng)不合題意；在元素周期表中Cl與Br屬于同主族元素，Cl在Br的上方，非金屬性Cl強(qiáng)于Br，B項(xiàng)不合題意；在元素周期表中，Na與Mg屬同周期元素，Na在Mg的左邊，所以金屬性Na強(qiáng)于Mg，最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性NaOH強(qiáng)于Mg(OH)2，C項(xiàng)不合題意；D項(xiàng)考查碳酸鹽與碳酸酸式鹽熱穩(wěn)定性的問題，不涉及元素周期律的相關(guān)知識。1下圖表示118號元素原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)隨核電荷數(shù)遞增的變化。該圖中縱坐標(biāo)表示()A電子層數(shù)B最外層電子數(shù)C最高化合價D原子半徑考點(diǎn)元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化題點(diǎn)元素原子結(jié)構(gòu)與化合價的周期性變化答案B2下列各組元素的性質(zhì)遞變規(guī)律錯誤的是()AN、O、F原子最外層電子數(shù)依次增加BN、O、F原子半徑依次增大CNa、Mg、Al元素最高正化合價依次升高DLi、Na、K的金屬性依次增強(qiáng)考點(diǎn)元素金屬性、非金屬性的周期性變化題點(diǎn)元素金屬性、非金屬性變化規(guī)律的判斷答案B解析N、O、F原子最外層電子數(shù)依次為5、6、7，逐漸增多，A項(xiàng)正確；N、O、F是同周期元素，同周期元素從左到右原子半徑依次減小，B項(xiàng)錯誤；Na、Mg、Al元素最高正化合價依次為1、2、3，依次升高，C項(xiàng)正確；Li、Na、K是同主族元素，同主族從上到下元素的金屬性依次增強(qiáng)，D項(xiàng)正確。3下列結(jié)論正確的是()粒子半徑：KAl3S2Cl氫化物的穩(wěn)定性：HFHClH2SPH3SiH4離子的還原性：S2ClBrI氧化性：Cl2SSeTe酸性：H2SO4H3PO4H2CO3HClO非金屬性：ONPSi金屬性：BeMgCaClKAl3；還原性：S2IBrCl。4短周期金屬元素甲戊在元素周期表中的相對位置如下表所示：甲乙丙丁戊下列判斷正確的是()A原子半徑：丙丁丙C氫氧化物堿性：丙丁戊D最外層電子數(shù)：甲乙考點(diǎn)元素周期律題點(diǎn)由元素在同期表中的位置推斷元素答案C解析根據(jù)元素周期律可知，同周期元素自左向右，原子半徑逐漸減小，最外層電子數(shù)逐漸增多，故A、D兩項(xiàng)錯誤；同周期金屬元素從左到右，最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性逐漸減弱，故C項(xiàng)正確；同主族元素自上而下，金屬性逐漸增強(qiáng)，故B項(xiàng)錯誤。5(2018商丘一中下學(xué)期段考)把與下列元素有關(guān)性質(zhì)相符的曲線標(biāo)號填入相應(yīng)空格中：(1)第A族元素的價電子數(shù)_。(2)第三周期元素的最高化合價_。(3)堿金屬單質(zhì)熔點(diǎn)_。(4)第三周期離子Na、Mg2、Al3、P3、S2、Cl的離子半徑_。(5)第二、三周期元素隨原子序數(shù)遞增原子半徑的變化_?？键c(diǎn)元素周期律題點(diǎn)元素性質(zhì)的相關(guān)綜合答案(1)B(2)C(3)A(4)E(5)G解析(1)同一主族元素價電子數(shù)相等，與原子序數(shù)無關(guān)，第A族元素價電子數(shù)都是2，圖像B符合。(2)第三周期元素的最高正化合價隨著原子序數(shù)增大而增大，稀有氣體除外，所以化合價從1價升高到7，稀有氣體為0價，圖像C符合。(3)堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)隨著原子序數(shù)增大而減小，圖像A符合。(4)電子層數(shù)越多，離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子其離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，則Na、Mg2、Al3的離子半徑依次減小，P3、S2、Cl的離子半徑依次減小，陰離子半徑大于陽離子半徑，圖像E符合。(5)第二、三周期元素，電子層數(shù)越大其原子半徑越大，同一周期元素，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，圖像G符合。對點(diǎn)訓(xùn)練題組一元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化1下列說法中正確的是()A元素性質(zhì)的周期性變化是指原子半徑、元素的主要化合價及金屬性和非金屬性的周期性變化B元素的最高正化合價等于元素原子核外電子數(shù)C從LiF，NaCl，元素的最高化合價均呈現(xiàn)從1價7價的變化D電子層數(shù)相同的原子核外電子排布，其最外層電子數(shù)均從1個到8個呈現(xiàn)周期性變化考點(diǎn)元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化題點(diǎn)元素原子結(jié)構(gòu)與化合價的周期性變化答案A解析O無最高正價，F(xiàn)無正價，B、C錯誤；H、He的最外層電子數(shù)從1到2，D錯誤。2已知下列原子的半徑：原子NSOSi半徑r/1010m0.751.020.741.17根據(jù)以上數(shù)據(jù)，P原子的半徑可能是()A1.101010mB0.801010mC1.201010mD0.701010m考點(diǎn)元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化題點(diǎn)原子半徑的大小判斷答案A解析根據(jù)元素周期律可知，磷原子的半徑應(yīng)在Si和S原子之間，故答案為選項(xiàng)A。題組二元素金屬性、非金屬性的周期性變化3對于第三周期從左到右的主族元素，下列說法中不正確的是()A原子半徑逐漸減小B電子層數(shù)逐漸增多C最高正化合價逐漸增大D元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)考點(diǎn)元素金屬性、非金屬性的周期性變化題點(diǎn)第三周期元素性質(zhì)的變化規(guī)律答案B解析在元素周期表中同一周期的元素從左到右原子半徑依次減小，故A不符合題意；在元素周期表中同一周期的元素電子層數(shù)相同，故B符合題意；在元素周期表中同一周期的元素從左到右，元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，故D不符合題意。4A、B兩元素原子電子層數(shù)相同，如果A原子半徑比B的大，則下列判斷正確的是()A兩元素形成的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性應(yīng)是A強(qiáng)于BBA的氣態(tài)氫化物比B的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定CA的金屬性比B的金屬性強(qiáng)DA的陰離子比B的陰離子還原性弱考點(diǎn)元素金屬性、非金屬性的周期性變化題點(diǎn)元素金屬性、非金屬性變化規(guī)律判斷答案C解析A、B兩元素位于同周期，A的原子半徑比B的大，則A位于B的左邊，A元素的金屬性比B的強(qiáng)。5下列遞變規(guī)律不正確的是()AHClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增強(qiáng)B鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱CHCl、H2S、PH3的穩(wěn)定性依次減弱DP、S、Cl三種元素的最高正化合價依次升高考點(diǎn)元素金屬性、非金屬性的周期性變化題點(diǎn)同周期元素金屬性、非金屬性變化規(guī)律比較答案A解析非金屬性：ClSP，元素的非金屬性越強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，則HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次減弱，故A項(xiàng)錯誤；金屬性：NaMgAl，元素的金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，則鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱，故B項(xiàng)正確；非金屬性：ClSP，元素的非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，故C項(xiàng)正確；P、S、Cl三種元素原子的最外層電子數(shù)分別為5、6、7，最高正化合價分別為5、6、7，故D項(xiàng)正確。題組三元素周期律6元素的以下性質(zhì)，隨著原子序數(shù)遞增不呈現(xiàn)周期性變化的是()A化合價B原子半徑C元素的金屬性和非金屬性D相對原子質(zhì)量考點(diǎn)元素周期律題點(diǎn)元素周期律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)答案D解析由元素周期律的內(nèi)容知，元素的化合價、原子半徑及金屬性和非金屬性都隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化，而相對原子質(zhì)量隨原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)增大的變化趨勢，絕不會出現(xiàn)周期性的變化。7(2018撫州市臨川區(qū)3月月考)下列關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)變化的比較，不正確的是()A離子半徑大?。篠2O2NaB氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：HBrHClHFC堿性強(qiáng)弱：KOHNaOHLiOHD還原性強(qiáng)弱：FClBrI考點(diǎn)元素周期律題點(diǎn)元素性質(zhì)的比較答案D解析核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，所以O(shè)2Na，電子層數(shù)多的離子，半徑越大，因此離子半徑大小為S2O2Na，A正確；非金屬性FClBr，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性為HBrHClHF，B正確；金屬性KNaLi，對應(yīng)最高價氧化物的水化物的堿性為KOHNaOHLiOH，C正確；非金屬性FClBrI，對應(yīng)離子的還原性為FClBrI，D錯誤。8(2017淄博高一檢測)下列微粒半徑大小比較正確的是()ANaMg2Al3O2BNaAl3S2ClCNaMgAlSDNaKRbCs考點(diǎn)元素周期律題點(diǎn)微粒半徑的大小比較答案D解析A項(xiàng)，4種離子核外電子數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)增多，離子半徑依次減小，即Al3Mg2NaO2，A項(xiàng)錯誤；因S2、Cl比Na、Al3多一個電子層，則S2、Cl半徑比Na、Al3大，而S2、Cl和Na、Al3也分別適用“序小徑大”的原則，則S2ClNaAl3，B項(xiàng)錯誤；Na、Mg、Al、S的原子半徑依次減小，C項(xiàng)錯誤；Na、K、Rb、Cs最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)依次增多，半徑依次增大，D項(xiàng)正確。9已知短周期元素的離子aA2、bB、cC2、dD都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列敘述正確的是()A原子半徑：ABDCB原子的最外層電子數(shù)目：ABDCC原子序數(shù)：dcbaD離子半徑：C2DBA2考點(diǎn)元素周期律題點(diǎn)具有相同電子層結(jié)構(gòu)的微粒的判斷與比較答案D解析A、B、C、D在元素周期表中的位置為所以原子序數(shù)：abdc；原子半徑：BACD；離子半徑：A2BDCAB。10X、Y、Z、M、Q、R皆為前20號元素，其原子半徑與化合價的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是()AQ位于第三周期A族BX、Y、Z三種元素組成的化合物可能是鹽或堿C簡單離子半徑：MQR2DZ與M的最高價氧化物對應(yīng)水化物均為強(qiáng)酸考點(diǎn)元素周期律題點(diǎn)根據(jù)原子半徑、化合價推斷元素答案C解析由圖推斷Y為氧元素；X的原子半徑小且只有1價，X為氫元素，M的最高正價是7價，最低負(fù)價是1價，為氯元素；Z的原子半徑比氯元素小，最低負(fù)價是3價，最高正價是5價，則為氮元素；Q只有1價，原子半徑大于氯原子，但小于只有2價的R，故Q代表鈉元素、R代表鈣元素。Na位于第三周期A族，A項(xiàng)正確；X、Y、Z三種元素分別代表H、O、N，可以形成硝酸、硝酸銨及NH3H2O，B項(xiàng)正確；離子半徑：ClCa2Na，C項(xiàng)錯誤；HClO4、HNO3都是強(qiáng)酸，D項(xiàng)正確。11.下圖為周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外層電子數(shù)是電子總數(shù)的三分之一，下列說法中正確的是()Aa的最高價氧化物對應(yīng)水化物有兩性Bb與d組成的化合物不能與水反應(yīng)Cc的單質(zhì)能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成兩種鹽D非金屬性：cdba考點(diǎn)元素周期律題點(diǎn)由元素在周期表中的位置推斷元素答案C解析a應(yīng)為P，所以b為S，d為O，c為Cl。B項(xiàng)，SO2、SO3均能與水反應(yīng)；C項(xiàng)，Cl2和NaOH反應(yīng)可生成NaCl和NaClO兩種鹽；D項(xiàng)，非金屬性應(yīng)為OClSP。12應(yīng)用元素周期律分析下列推斷，其中正確的是()堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)隨原子序數(shù)的增大而降低砹(At)是第A族元素，其氫化物的穩(wěn)定性大于HCl硒(Se)的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比硫酸弱第二周期非金屬元素的氣態(tài)氫化物溶于水后，水溶液均為酸性第三周期金屬元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，其堿性隨原子序數(shù)的增大而減弱ABCD考點(diǎn)元素周期律題點(diǎn)運(yùn)用元素周期律進(jìn)行相關(guān)推斷答案B解析主族非金屬元素從上到下非金屬性依次減弱，氫化物的穩(wěn)定性依次減弱，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次減弱，故錯誤，正確；氮元素的氫化物氨氣的水溶液呈堿性，錯誤。綜合強(qiáng)化13在第三周期元素中，除稀有氣體元素外：(1)原子半徑最小的元素是_(填元素符號)。(2)金屬性最強(qiáng)的元素是_(填元素符號)。(3)最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是_(用化學(xué)式回答，下同)。(4)最不穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物是_。(5)最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的是_。(6)氧化物中具有兩性的是_?？键c(diǎn)元素金屬性、非金屬性的周期性變化題點(diǎn)元素性質(zhì)和遞變規(guī)律的綜合答案(1)Cl(2)Na(3)HClO4(4)SiH4(5)NaOH(6)Al2O3解析(1)第三周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，原子半徑最小的是Cl。(2)金屬性最強(qiáng)的元素在最左邊，應(yīng)為Na。(3)非金屬性最強(qiáng)的元素，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)，氯的非金屬性最強(qiáng)，其對應(yīng)的酸是HClO4。(4)非金屬性最弱的元素Si的氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定。(5)金屬性最強(qiáng)的Na對應(yīng)的NaOH的堿性最強(qiáng)。(6)鋁的氧化物Al2O3具有兩性。14某學(xué)生為比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：(1)向兩支試管中分別加入3mL同濃度的稀鹽酸，再將兩塊大小相同且純凈的鎂片和鋁片分別加入試管中，反應(yīng)完全后觀察到如圖所示的現(xiàn)象，則試管b內(nèi)加入的金