内容正文:
第2节 元素周期律和元素周期表
第1课时 元素周期律
发 展 目 标
体 系 构 建
1.通过分析短周期核外电子排布、原子半径、化合价的周期性变化规律,认识元素周期律的内容和实质。
2.能利用元素周期律分析、预测、比较元素的性质,培养“证据推理与模型认知”的学科素养
一、元素性质的变化规律
1.原子序数
(1)含义:元素在元素周期表中的序号。
(2)与其他量的关系
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
2.原子核外最外层电子数的变化规律
原子序数
最外层电子数
1~2
1→2
3~10
1→8
11~18
1→8
结论:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子数呈周期性变化
3.元素原子半径的变化规律
原子序数
原子半径的变化规律
3~9
大→小
11~17
大→小
结论:随着原子序数的递增,元素原子的半径呈周期性变化
微点拨:(1)氢原子的半径在所有原子半径中最小。
(2)稀有气体元素原子半径的测量依据与其他原子半径的测量依据不同,数据没有比较的价值。
4.元素化合价的变化规律
原子序数
元素主要化合价
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,元素的主要化合价呈周期性变化
二、元素周期律
1.内容
随着元素原子序数的递增,元素原子的最外层电子数、原子半径、元素的化合价等均呈现周期性变化。
2.含义
元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化,这个规律叫作元素周期律。
3.实质
元素的原子核外电子排布呈周期性变化的必然结果。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)原子序数与原子的核电荷数一定相等。 ( )
(2)原子序数与离子的核外电子数一定相等。 ( )
(3)原子序数相同的原子是同一种原子。 ( )
(4)随着元素相对原子质量的递增,元素的性质呈周期性变化。 ( )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)×
2.下列各组元素性质递变情况错误的是 ( )
A.N、O、F的最高化合价依次升高
B.Li、Be、B原子的最外层电子数逐渐增多
C.P、S、Cl的原子半径依次减小
D.Li、Na、K的原子半径依次增大
A [A项,F没有正价,O无最高正价,错误;B项,Li、Be、B原子的最外层电子数分别为1、2、3,原子的最外层电子数逐渐增多,正确;C项,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,P、S、Cl的原子半径依次减小,正确;D项,同主族元素从上而下原子半径逐渐增大,Li、Na、K的原子半径依次增大,正确。]
3.随着原子序数的递增,下列不呈周期性变化的是( )
A.化合价 B.原子半径
C.最外层电子数 D.相对原子质量
D [随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子数、原子半径、元素的化合价等均呈周期性变化,D选项符合题意。]
元素的主要化合价
(素养养成——宏观辨识与微观探析)
随着原子序数的递增,元素常见化合价的变化规律(元素主要化合价包括最高化合价和最低化合价)见下图:
(1)你能根据推测出该元素的最高正化合价和最低负化合价吗?
提示:能。最高正化合价为+6价,最低负化合价为-2价。
(2)的最高正化合价与最低负化合价之间有什么关系?
提示:|+6|+|-2|=8。
1.元素最高价与最低价的关系
元素最高化合价=最外层电子数(O、F除外)
最低化合价=最外层电子数-8
|最高化合价|+|最低化合价|=8
2.常见元素化合价的特点
(1)H:+1、-1、0价,如H2O、NaH、H2。
(2)F:-1、0价,如NaF、F2。
(3)O:常见有-2、-1、0价,如CaO、Na2O2、O2,O无最高正价。
(4)金属元素只有正价。
(5)非金属元素既有正价又有负价(F除外),非金属元素的正价一般相差2,如Cl有+1、+3、+5、+7价;S有+4、+6价;C有+2、+4价。
【例1】 X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4,则它对应的气态氢化物为( )
A.HX B.H2X
C.XH4 D.XH3
D [X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4,说明X的最高价为+5,则其负价为5-8=-3,氢化物的化学式是XH3。]
元素化合价的“三个二”
(1)二“特殊”:F无正价,O无最高正价。
(2)二“只有”:金属只有正价,只有非金属才有负价。
(3)二“等式”:对于主族元素,最高正价=最外层电子数,|最低负价数值|+|最高正价数值|=8(除H、O、F外)。
1.下列各组元素中,按最高正价递增的顺序排列的是 ( )
A.C、N、O、F B.K、Mg、C、S
C.H、He、Li、Be D.P、S、Cl