高一化學(xué)暑假專題(二)：元素周期律、周期表魯教版知識(shí)精講

1、高一化學(xué)暑假專題（二） ：元素周期律、周期表魯教版【本講教育信息 】一 . 教學(xué)內(nèi)容：暑假專題（二） ：元素周期律、周期表教學(xué)目的：1. 熟悉元素周期律的內(nèi)容。2. 熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)及“位性構(gòu)”的關(guān)系。二 . 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)元素周期表的結(jié)構(gòu)知識(shí)分析（一）元素周期律（ 1）隨原子序數(shù)的遞增，原子核外電子排布的變化規(guī)律：原子最外層電子數(shù)呈從 1 遞增到 2 或 8 的周期性變化。（ 2）隨原子序數(shù)遞增，原子半徑變化的規(guī)律：原子半徑呈從大到小的周期性變化。（ 3）隨原子序數(shù)遞增，元素主要化合價(jià)變化的規(guī)律：元素的最高化合價(jià)呈從1 7（ O、F 例外），負(fù)價(jià)從無到有，從4 1、 0 的周期性變化。1

2、. 元素周期律：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化。2. 實(shí)質(zhì)：元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化決定了元素性質(zhì)周期性變化。（二）元素周期表的結(jié)構(gòu)1. 元素周期表的含義及編排原則編排原則： 將元素按原子序數(shù)遞增由小到大的順序排列，將原子電子層數(shù)相同的元素從左到右排成一橫行 ；將不同橫行中原子的最外層電子數(shù)的相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序排成一 縱行，這樣得到的表叫元素周期表 。關(guān)系：元素周期表是元素周期律的具體表示形式。2. 元素周期表的結(jié)構(gòu)（ 1）周期（ 2）族用心愛心專心（ 3）格元素周期表由若干個(gè)格組成，以Ag 元素所在的格為例,指出每個(gè)格內(nèi)都標(biāo)出了哪些信息：原子序數(shù)、元素符號(hào)、元素名稱、

3、元素的相對原子質(zhì)量等。（ 4）區(qū)找出元素周期表中金屬元素區(qū)域與非金屬元素區(qū)域的分界線， 指出不同區(qū)域元素表現(xiàn)出來的性質(zhì)： 左側(cè)金屬元素表現(xiàn)出：金屬性；右側(cè)非金屬元素表現(xiàn)出：非金屬性；分界線附近元素表現(xiàn)出：既表現(xiàn)出一定的金屬性，又表現(xiàn)出一定的非金屬性。（ 5）系鑭系：從 57 號(hào)元素鑭（ La）到 71 號(hào)元素镥（ Lu）原子結(jié)構(gòu)和元素化學(xué)性質(zhì)十分相似，這 15 種元素總稱為鑭系元素。錒系：從 89 號(hào)元素錒（ Ac ）到 103 號(hào)元素銠（ Lr ）原子結(jié)構(gòu)和元素化學(xué)性質(zhì)十分相似，這 15 種元素總稱為錒系元素。3. 元素周期表與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系（ 1）在同一周期內(nèi)的元素，分析原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律

4、：同周期，隨著原子序數(shù)的遞增，原子最外層電子數(shù)從1遞增到 2或 8。（ 2）在同一主族內(nèi)的元素，原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律：同主族元素，原子的最外層電子數(shù)相同，隨著原子序數(shù)的增大，電子層數(shù)遞增。幾條重要規(guī)律：周期的序數(shù) =電子層數(shù)主族的序數(shù) =原子最外層電子數(shù)非金屬元素最高價(jià)和最底價(jià)的絕對值之和等于8原子序數(shù) =質(zhì)子數(shù)核電荷數(shù)副族和族最外層只有1 2 個(gè)電子；最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2 倍或 3 倍的元素，位于 2 周期；次外層電子數(shù)是 8 的元素位于 3 周期和第 IA 、 IIA 族（其中 H、 Li 、 Be 除外）用心愛心專心歸納： 原子半徑、離子半徑的大小如何判斷？（ 1）同周期原子半徑

5、：隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑依次減小。（稀有氣體除外）同周期陰離子半徑：隨著原子序數(shù)的遞增，陰離子半徑依次減小。同周期陽離子半徑：隨著原子序數(shù)的遞增，陽離子半徑依次減小。例如： Na > Mg > Al > Si；Na+ < Mg 2+ < Al 3+ ； P >S > Cl ；S2- >Cl （ 2）同主族原子半徑：隨著電子層數(shù)的遞增，半徑增大。同主族陽離子半徑：隨著電子層數(shù)的遞增，半徑增大。同主族陰離子半徑：隨著電子層數(shù)的遞增，半徑增大。例：Li < Na < K < Rb < Cs；F< Cl < Br

6、< I；Li + < Na + < K + < Rb+ < Cs+ ；F- < Cl - < Br -< I -（ 3）同種元素的原子半徑大于陽離子半徑，而小于陰離子半徑。例： Fe > Fe2+ >Fe3+；Na > Na +；S <S2-（ 4）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子半徑：核電荷數(shù)越大，半徑越小。例： O2- > F->Na+ > Mg 2+ > Al 3+（三）元素周期表與元素性質(zhì)的關(guān)系1. 元素的金屬性和非金屬性：（ 1）元素的金屬性是指元素原子 失電子 的能力；元素的非金屬性是指元素原子得電

7、子 的能力。注：不同元素的金屬性或非金屬性有強(qiáng)弱之分，但與得失電子的多少?zèng)]有直接聯(lián)系，而是與得失電子的能力有關(guān)。（ 2）元素金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)有：單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換氫氣的難易程度；最高價(jià)氧化物的水化物堿性強(qiáng)弱。（ 3）元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)有：單質(zhì)與氫氣化合的難易程度以及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性；最高價(jià)氧化物的水化物酸性強(qiáng)弱。2. 認(rèn)識(shí)同周期元素性質(zhì)的遞變：思考：第三周期元素原子的核外電子排布是如何遞變的？隨著原子序數(shù)的遞增，最外層電子數(shù)從1 遞增到 8。嘗試根據(jù)元素原子的核外電子排布規(guī)律預(yù)測第三周期元素失電子能力或得電子能力的相對強(qiáng)弱。隨著原子序數(shù)的遞增，原子失電子能力減弱，得電子能力增強(qiáng)

8、。（ 1）探究鈉、鎂、鋁原子失電子能力的相對強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)方法：比較鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)的難易程度；比較鎂和鋁與同濃度鹽酸反應(yīng)的難易程度；比較鈉、鎂、鋁的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增， 鈉、鎂、鋁的原子失電子的能力逐漸減弱； 氫氧化納、 氫氧化鎂、氫氧化鋁的堿性逐漸減弱。（ 2）探究硅、磷、硫、氯原子得電子能力的相對強(qiáng)弱：結(jié)論： Si、 P、 S、 Cl 原子得失電子能力順序?yàn)椋旱秒娮幽芰Γ?Si<P<S< Cl用心愛心專心失電子能力：Si>P>S>Cl綜合以上的對第三周期元素性質(zhì)的探究，我們可以得出下列結(jié)論：從鈉到氯元素金屬性逐

9、漸 減弱 ，非金屬性逐漸增強(qiáng)。而氬為性質(zhì)極其穩(wěn)定的稀有氣體，元素周期表第三周期里這些元素及其化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律在其它周期同樣適合。（ 3）同周期元素性質(zhì)遞變的理論解釋：同周期的元素， 原子的電子層數(shù)相同，原子核電荷數(shù)和最外層電子數(shù)隨著原子序數(shù)的增加而增多， 原子核與電子之間的相互作用逐漸增強(qiáng)，原子半徑逐漸減小，原子核對最外層電子的吸引力逐漸增強(qiáng)，原子得電子能力逐漸增強(qiáng)，失電子的能力逐漸減弱。3. 預(yù)測同主族元素的性質(zhì)：（ 1）同主族元素原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：相似性：原子最外層電子數(shù)相同。遞變性：從上到下，電子層數(shù)遞增，原子半徑逐漸增大。（ 2）同主族元素性質(zhì)的遞變和相似規(guī)律：同主族元素， 由于從上到

10、下電子層依次遞增， 原子半徑逐漸增大， 失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱，所以元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。同主族元素具有相似的化學(xué)性質(zhì)。（ 3）實(shí)例研究：鹵素原子：元素符號(hào)FClBrI核電荷數(shù)9173553原子半徑依次增大得電子能力逐漸減弱元素的非金屬性逐漸減弱與 H2 的化合能力逐漸減弱氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性HF > HCl> HBr > HI最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性HClO4 > HBrO4 >HIO4氧族、氮族等其它非金屬主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律類似于鹵素。堿金屬元素：關(guān)于鈉、鉀與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)步驟：將一小粒鈉加入盛水的燒杯中；將一小粒

11、鉀加入盛水的燒杯中，并蓋上玻璃片。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鈉與水迅速反應(yīng)；鉀與水更劇烈反應(yīng)，有火光。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鉀、鈉都能與水劇烈反應(yīng)，鉀比鈉更劇烈。根據(jù)鈉、 鉀的性質(zhì)， 預(yù)測 A 族其它元素單質(zhì)的性質(zhì)。A 族元素的單質(zhì)都是銀白色固體（ Cs 略帶金色光澤） ，熔點(diǎn)低、密度??；都能與H 2O、 O2、Cl 2 等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)能力隨核電荷數(shù)的增加而增強(qiáng)。a. 與 O2 反應(yīng)時(shí)，劇烈程度及產(chǎn)物不同b. 與水反應(yīng)時(shí)劇烈程度不同2M+2H 2O=2MOH+H 2(M=Li 、 Na 、 K 、 Rb、 Cs)用心愛心專心堿金屬的遞變性：小結(jié)：元素的金屬性和非金屬性的遞變概括起來如圖：注意周期表中的遞變規(guī)律：若A

12、、B 、C 三元素位于周期表中如下圖位置，則原子半徑：C>A>B金屬性： C>A>B ( 原子得電子的性質(zhì))A B C D周期表中的相似規(guī)律：同主族元素性質(zhì)相似 相鄰元素性質(zhì)相似 對角線規(guī)則：如上圖A 與 D 位置的元素性質(zhì)相似總結(jié)元素“位、構(gòu)、性”之間的關(guān)系：（四）元素周期表在化學(xué)學(xué)習(xí)與研究中的重要作用：1. 確定某些元素的原子結(jié)構(gòu)2. 發(fā)現(xiàn)一些化學(xué)新元素3. 尋找新材料：（ 1）在金屬元素和非金屬元素的交界處尋找半導(dǎo)體材料用心愛心專心（ 2）從 IIIB 到 VIB 中尋找耐高溫、耐腐蝕的材料（ 3）在過渡元素中尋找優(yōu)良的催化劑（ 4）尋找合適的超導(dǎo)材料、磁性材料4

13、. 指導(dǎo)探礦：地球上元素的分布跟它們在元素周期表中的位置有密切的關(guān)系（ 1）在地殼中，相對原子量較小的元素含量多，而相對原子質(zhì)量較大的元素含量少。（ 2）原子序數(shù)是偶數(shù)的元素，在地殼中的含量較多，是奇數(shù)的元素含量較少。（ 3）地球表面的元素多數(shù)呈現(xiàn)高價(jià)態(tài)，巖層深處的元素多數(shù)呈低價(jià)態(tài)。（ 4）堿金屬元素主要富集于巖石圈的上層（親石元素） ?！镜湫屠}】例 1. 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(jià)B. 原子半徑C. 元素的金屬性和非金屬性D. 相對原子質(zhì)量答案： D解析： 據(jù)元素周期律的內(nèi)容知，元素的化合價(jià)、原子半徑、金屬性和非金屬性都隨著原子序數(shù)遞增呈現(xiàn)周期性變

14、化，而相對原子質(zhì)量一般隨原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)增大的變化趨勢，絕不會(huì)出現(xiàn)周期性的變化。點(diǎn)評(píng)：應(yīng)該說相對原子質(zhì)量的大小與原子的實(shí)際質(zhì)量的大小是一致的， 而原子質(zhì)量主要集中在原子核上， 即主要由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定， 則隨原子序數(shù)的遞增相對原子質(zhì)量一直呈現(xiàn)增大的變化趨勢就不難理解了。例 2. 下列說法正確的是（）A. 常溫常壓下，只有一種元素的單質(zhì)呈液體B. 周期表中的所有元素都是從自然界中發(fā)現(xiàn)的C. 過渡元素不全是金屬元素D. 常溫、常壓下，氣態(tài)單質(zhì)的分子都是由非金屬元素的原子形成的答案： D解析： 常溫、常壓下， Br 2、 Hg 都為液態(tài)， A 不正確；周期表中1 92 號(hào)元素天然存在于自然界中，

15、 93 號(hào)以后的元素多是通過人工方法合成的，B 不正確；過渡元素全是金屬元素， C 不正確。點(diǎn)評(píng)： 對元素周期表中的常見元素的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)應(yīng)該熟練掌握。例 3.甲、乙兩種非金屬： 甲比乙容易與H 2 化合甲原子與乙陰離子發(fā)生置換反應(yīng)甲的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性比乙的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性強(qiáng)?與某金屬反應(yīng)時(shí)，甲原子得電子數(shù)目比乙的多?甲的單質(zhì)熔沸點(diǎn)比乙低。能說明甲比乙得電子能力強(qiáng)的是（）A.只有B. 只有C. D. 答案： C解析： 是判斷得電子能力相對強(qiáng)弱常用的三種方法。?錯(cuò)在用得電子數(shù)目的多少衡量得電子能力強(qiáng)弱，應(yīng)比較原子得電子的難易程度，如得電子數(shù)目 N>F ，但得電子

16、能力 N<F 。同理，用單質(zhì)的熔沸點(diǎn)作依據(jù)也是錯(cuò)誤的，如金剛石的熔點(diǎn)高于硅，但得電子的能力 C>Si 。點(diǎn)評(píng)：熟練掌握元素原子得電子能力強(qiáng)弱的依據(jù)，注意合理推測。 如本題中的置換依據(jù)。用心愛心專心例 4. 鎂、鋰在元素周期表中具有特殊“對角線”關(guān)系，它們的性質(zhì)相似，例如，它們的單質(zhì)在過量氧氣中燃燒時(shí)均只生成正常的氧化物等，下列有關(guān)鋰的性質(zhì)敘述不正確的是（ ）A. Li 2SO4 能溶于水B. LiOH 是易溶于水，受熱不分解的強(qiáng)堿C. Li 遇濃硫酸不產(chǎn)生“鈍化”現(xiàn)象D. Li 2CO3 受熱分解，生成Li 2O 和 CO2答案： B解析： 由 Mg 、 Mg(OH) 2、 MgC

17、O 3 、 MgSO 4 的性質(zhì)推測相應(yīng)的鋰及其化合物的性質(zhì)。MgSO 4 易溶于水， Mg(OH) 2 是難溶、易分解的中強(qiáng)堿，Mg 與濃 H 2SO4 能發(fā)生反應(yīng)， MgCO 3受熱易分解是已學(xué)知識(shí)。點(diǎn)評(píng)： 本題屬信息遷移題，注意題目由已知的、熟悉的到未知的合理知識(shí)遷移。【模擬試題】（答題時(shí)間： 45 分鐘）一. 選擇題1.兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在周期表的前10 號(hào)元素中，滿足上述關(guān)系的元素有（）A.1 對B.2 對C.3對D. 4對2.已知某元素的最高化合價(jià)的值是其最低化合價(jià)絕對值的3 倍，且其最高價(jià)氧化物的相對分子質(zhì)量與其氣態(tài)氫化物的相對分子質(zhì)量之比是

18、2.35：1,則該元素是（）A. 碳B. 磷C. 硫D. 氧3.下列元素中，不屬于過渡元素的是（）A. 汞元素B. 鈾元素C. 鑭系元素D. 鉛元素4.下列說法中錯(cuò)誤的是（）A. 任何原子及其離子，都是核外電子層數(shù)等于該元素在元素周期表中的周期序數(shù)B. 在元素周期表中，從 B 族到 B 族的 10 個(gè)縱行中，所有的元素都是金屬元素C. 除氦以外的所有稀有氣體，原子的最外層電子數(shù)都是8D. 凡是同種元素的同位素，其各項(xiàng)物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)都相同5. X 、 Y 兩種元素的原子，當(dāng)它們分別獲得一個(gè)電子后都形成稀有氣體的電子層結(jié)構(gòu)時(shí)，X 放出的能量大于 Y ，那么下列推斷中不正確的是（）A.X 的還原

19、性大于 Y B. Y 的氧化性小于 XC.X 的原子序數(shù)小于 YD. X 的還原性小于 Y 6. 下列粒子半徑大小比較正確的是（）A. Na +<Mg 2+<Al 3+<O 2B. S2 >Cl >Na +>Al 3+C. Na<Mg<Al<SD. Ca<Rb<K<Na7. X 元素的陽離子與 Y 元素的陰離子具有與氬原子相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列敘述中正確的是（）A. X 的原子序數(shù)比 Y 的小B. X 原子的最外層電子數(shù)比 Y 的多C. X 的原子半徑比 Y 的大D. X 元素的最高正價(jià)比 Y 的小8.有 X 、Y + 、

20、Z2+、W 四種粒子，已知它們的電子數(shù)相等，則不可能再相等的是（）A. 中子數(shù)B. 質(zhì)子數(shù)C. 質(zhì)量數(shù)D. 核電核數(shù)9.下圖是元素周期表的一部分，與元素X 性質(zhì)最相似的元素是（）用心愛心專心A.甲B.乙C.丙D.丁10. 已知元素的離子 aAn+、bB(n+1)+ 、cC n-、dD (n+1)-均為由同周期主族元素形成的簡單離子。下列結(jié)論正確的是（）A. 原子半徑C>D>A>BB. 原子序數(shù)C>D>B>AC. 離子半徑D>C>B>AD. 單質(zhì)的還原性B >A >C>D二 . 填空題11. 在下列各元素組中，除一種元素外，其余都可以按某種共性歸屬一類。請選出各組的例外元素，并將該組其它元素的可能歸屬，按所給類型的編號(hào)填入表內(nèi)。元素組例外元素其它元素所屬類型編號(hào)（ 1） S、 N、 Na、 Mg(2)P、 Sb、 Sn、As(3)Rb、 B 、 Te、 Fe歸屬類型：主族元素過渡元素同周期元素同族元素金屬元素非金屬元素12. A 、 B 、C 三種短周期元素中，A 元素原子的最外層電子數(shù)為2，B 元素原子的最高價(jià)與負(fù)價(jià)的絕對值之差為4，C 元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3 倍，請用 A 、B、C 的元素符號(hào)回答：（ 1）這三種元素組成的化合物可能是_ 。（ 2）B 元素形成的氣態(tài)氫化物