2元素周期律講義【新教材】人教版2019高中化學(xué)必修一

1、第二節(jié)元素周期律、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律1.元素原子核外電子排布周期性變化、結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)呈現(xiàn)由1到8的周期性變化（第周期元素除外）2 .元素原子半徑的周期性變化0.)860J520.1600那Y力紇0.10477*0.074QJ430.1170.H0、0.1020.099r中IIrB*B*K*JK,|fa=aL012345678910nl213M15161718原子序敷結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，同周期的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最低負(fù)化合怫疊正化京或結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的最高正價呈現(xiàn)由+1至IJ+7、最低

2、負(fù)價呈現(xiàn)由-4到-1的周期性變化?！究偨Y(jié)】短周期元素微粒半徑和化合價規(guī)律(1)半徑比較：“三看”法“一看”電子層數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)不同時，一般電子層數(shù)越多，半徑越大。如r(Na)r(Li)“二看”核電荷數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。如r(Na)r(Mg)“三看”核外電子數(shù)：當(dāng)核電荷數(shù)相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大。如r(Fe2+)r(Fe3+)參照物比較法不同周期、不同主族時，可根據(jù)元素周期表中的相對位置及變化規(guī)律，選擇一種元素作為橋梁”來比較。如Rb和Ca比較,因r(K)r(Ca),r(Rb)r(K),所以r(Rb)r(Ca)。(1)短周期元素化合價規(guī)律在短周期中，元素原子的最

3、外層電子數(shù)二元素的最高正化合價(O、F除外)。F無正價，只有。價和-1價；O沒有最高正價，O除了與F形成化合物顯正價外，在其他化合物中都顯負(fù)價。|元素最低負(fù)價|+最高正價=8(H、O、F除外)【例1】下列粒子半徑大小的比較中，正確的是()A. Na+Mg2+Al3+ClNaAl3+C. NavMgvAlvSD. CsRbNaK+【答案】B【例2】X、Y、Z均為短周期元素，X、丫處于同一周期，X、Z的最低價離子分別為X2和Z，丫+和Z具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()A.原子最外層電子數(shù)：XYZB.單質(zhì)沸點：XYZC.離子半徑：X2YZD.原子序數(shù)：XYZ【答案】D4.元素金屬性和非金屬

4、性的周期性變化(1)探究第三周期元素性質(zhì)的遞變鎂與水反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象分析與結(jié)論加一小段鎂條，用砂紙除去表向的氧化膜，放在試管中。向試管中加入2mL水，并滴入2滴酚Mt溶液，觀察現(xiàn)象。過一會兒，加熱試管至液體沸騰，觀察現(xiàn)象開始階段無明顯現(xiàn)象，加熱至液體沸騰，鎂條表面產(chǎn)生大量氣泡，溶液變?yōu)榧t色鎂能夠與廢水反應(yīng)，生成氫氣和氫氧化鎂：Mg+2H2O二Mg(OH)2卜H2T；鎂與水反應(yīng)不如與鈉反應(yīng)劇烈氫氧化鋁的性質(zhì)a.向試管中加入2mL1mol/LAlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再產(chǎn)生白色絮狀A(yù)l(OH)3沉淀為止。將Al(OH)3沉淀分裝在兩支試管中，向一支試管中滴加操作2mol/L鹽酸，另一

5、支t短管中滴加2mol/LNaOH溶液。邊滴邊振蕩，觀察現(xiàn)象b.用2mL1mol/LMgCl2溶液代替AlCl3溶液做上述實驗，觀察現(xiàn)象反應(yīng)力程式a.Al3+3NH3-&O=Al(OH)33NH4(制備氫氧化鋁)Al(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)3+OH=AlO2+2H2Ob.Mg2+2OH-=Mg(OH)2J實驗現(xiàn)象a.白色絮狀沉淀既能溶于鹽酸，又能溶于氫氧化鈉溶液b.白色沉淀溶于鹽酸，不溶于氫氧化鈉溶液兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。如Al(OH)3。鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性NaOHMg(OH)2Al(OH)3分類強(qiáng)堿

6、中強(qiáng)堿(屬于弱堿)兩性氫氧化物堿性強(qiáng)弱NaOHMg(OH)2Al(OH)3結(jié)論金屬TNaMgAl硅、磷、硫、氯最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性非金屬性SiPSCl最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性H2SQ3弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4強(qiáng)酸酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3結(jié)論非金屬性：ClSPSi(2)第三周期主族元素性質(zhì)遞變性規(guī)律NaMgAlSiPSCl金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)規(guī)律：同周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，故金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。二、元素周期律1 .內(nèi)容：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化

7、的規(guī)律。2 .實質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性的變化的必然結(jié)果?！究偨Y(jié)】元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷規(guī)律金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)元素的單質(zhì)與水或酸置換出氫氣的反應(yīng)越容易進(jìn)行,則其金屬性越強(qiáng)。元素的最高價氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，則其金屬性越強(qiáng)。如：堿性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3金屬NaMgAl金屬元素的單質(zhì)與鹽在水溶液中進(jìn)行置換反應(yīng)，若A置換出B,則A的金屬性強(qiáng)于Bo在金屬活動性順序表中，前面的金屬性強(qiáng)于后面的。金屬陽離子的氧化性越強(qiáng)，則其單質(zhì)的還原性越弱，元素的金屬性越弱（注：Fe的陽離子僅指Fe2+）o如：氧化性Cu2+Fe2+,還原性FeCu。（2）非

8、金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)非金屬元素的單質(zhì)與氫氣化合生成氣態(tài)氫化物的反應(yīng)越容易進(jìn)行，則其非金屬性越強(qiáng)。非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，則元素的非金屬性越強(qiáng)。如：氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：HFHClHBrHI非金屬性：F2Cl2Br2|2元素的最高價氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)，則其非金屬性越強(qiáng)。如：酸性：HC1O4H2SO4非金屬性：ClS非金屬元素的單質(zhì)與鹽在水溶液中進(jìn)行置換反應(yīng)，若A置換出B,并且A體現(xiàn)出氧化性，則A的非金屬性強(qiáng)于B。非金屬陰離子的還原性越強(qiáng)，則其單質(zhì)的氧化性越弱，元素的非金屬性越弱。如：還原性：I-Br-C1-氧化性：C12Br2|2【例1】元素性質(zhì)呈周期性變化的決定因素是（）A.元素原

9、子半徑大小呈周期性變化B.元素相對原子質(zhì)量依次遞增C.元素原子核外電子排布呈周期性變化D.元素的最高正化合價呈周期性變化【答案】C【例2】下列事實不能作為實驗判斷依據(jù)的是（）A.鈉和鎂分別與冷水反應(yīng)，判斷金屬性強(qiáng)弱B.鐵投入CuSO4溶液中，能置換出銅，鈉投入CuSO4溶液中，不能置換出銅，判斷鈉與鐵的金屬性強(qiáng)弱C.酸性：H2CO3VH2SO4,判斷硫與碳的非金屬性強(qiáng)弱D.Br2與I2分別與足量的H2反應(yīng)，判斷澳與碘的非金屬性強(qiáng)弱【答案】B【例3】下列排列順序不正確的是（）A,原子半徑：NaSClB.最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：HClO4H2SO4H3PO4C.最高正化合價：ClSPD.熱

10、穩(wěn)定性：碘化氫澳化氫氯化氫【答案】D三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1 .元素周期表的分區(qū)將元素周期表按金屬元素和非金屬元素分區(qū)。如圖所示，虛線左下方是金屬元素（第IA族氫元素除外），虛線右上方是非金屬元素，最右一個縱列是稀有氣體元素。*0性逐黃埔強(qiáng)有氣停元*矍胴哧ft逐漸培原【注】周期表的左下方是金屬性最強(qiáng)的元素Cs(彷是放射性元素，不考慮)，最高價氧化物對應(yīng)水化物最強(qiáng)的是CsOH;右上方是非金屬性最強(qiáng)的元素F(稀有氣體不考慮)，但最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是HC1O4。由于元素的金屬性和非金屬性之間沒有嚴(yán)格的界線，因此，位于分界線附近的元素既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金

11、屬性。2 .元素周期表和元素周期律的應(yīng)用(1)根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律判斷元素性質(zhì)的強(qiáng)弱(或大小)。(2)應(yīng)用于元素位置一結(jié)構(gòu)一性質(zhì)”的相互推斷。(3)預(yù)測新元素為新元素的發(fā)現(xiàn)，以及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。(4)尋找新物質(zhì)(1)在金屬與非金屬分界處可以尋找半導(dǎo)體材料。(2)研究氟、氯、硫、磷、碑附近元素,制造新農(nóng)藥。(3)在過渡元素中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料?！纠?】根據(jù)元素所在元素周期表的位置，判斷下列元素都能作為半導(dǎo)體材料的是()A.Si、KB.C、SiC.Si、GeD.As、Se【答案】C1 例2】如圖所示，元素周期表中的金屬和非金屬元素的分界線處用虛線

12、表示。卜列說法正確的是（A.虛線左下方的元素均為非金屬元素B.緊靠虛線兩側(cè)的元素都是具有金屬性和非金屬性的金屬元素C.可在虛線附近尋找半導(dǎo)體材料（如Ge、Si等）D.可在虛線的右上方，尋找耐高溫材料【答案】C【重難點】元素的“位置一一結(jié)構(gòu)一一性質(zhì)”之間的關(guān)系元素的原子結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置和元素的主要性質(zhì)，元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的主要性質(zhì)，故三者之間可相互推斷。2 .結(jié)構(gòu)與位置互推是解題的基礎(chǔ)掌握四個關(guān)系式核外電子層數(shù)=周期數(shù)。質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)。莊族元素原子最外層電子數(shù)=主族序數(shù)?？袂f族元素的最高正價=族序數(shù)，|最低負(fù)價|=主族序數(shù)8（O、F除外）。（2）熟練掌

13、握周期表中的一些特殊規(guī)律各周期元素種類數(shù)（分別為2、8、8、18、18、32、32）。稀有氣體元素原子序數(shù)(分別為2、10、18、36、54、86、118)和所在周期(分別在一到七周期)。W族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系(相差2、8、18、32、32)。W周期A族與A族元素原子序數(shù)差值(有1、11、25等情況)。3 .性質(zhì)與位置互推是解題的關(guān)鍵熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，主要包括：(1)原子半徑。(2)元素的主要化合價。(3)元素的金屬性、非金屬性。(4)單質(zhì)的氧化性、還原性。(5)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。(6)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性。(7)金屬從H2O或酸中置換H2的難易程度?！纠?】元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。下列說法正確的是()A.同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性B.第三周期元素的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù)C.短周期元素形成離子后，最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.同一主族元素的原子、最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)完全相同【答案】B【例2】科學(xué)家已正式將原子序數(shù)為114的元素命名為車夫