元素周期律元素周期表同步導(dǎo)學(xué)

（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.

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

（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、元素名稱、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號元素鑭（La）到71號元素镥（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號元素錒（Ac）到103號元素銠（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：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：

①周期的序數(shù)=電子層數(shù)

②主族的序數(shù)=原子最外層電子數(shù)

③非金屬元素最高價(jià)和最底價(jià)的絕對值之和等于8

④原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)

⑤副族和Ⅷ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）

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：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+

<

Mg2+

<

Al3+

；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<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+

>

Mg2+

>

Al3+

（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沒有直接聯(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)。

（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：

①比較鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)的難易程度；②比較鎂和鋁與同濃度鹽酸反應(yīng)的難易程度；③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?/p>

得電子能力：Si<P<S<Cl

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：

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：

①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ⅠA族其它元素單質(zhì)的性質(zhì)。ⅠA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、密度小；都能與H2O、O2、Cl2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+2H2O=2MOH+H2

(M=Li、Na、K、Rb、Cs)

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、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))

周期表中的相似規(guī)律：①同主族元素性質(zhì)相似

②相鄰元素性質(zhì)相似

③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

（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.

指