第15课 元素周期律-2022年暑假初高中衔接精品化学课（人教版2019必修第一册）

学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 第15课时 元素周期律 学习目标： 1．结合有关数据和验事实认识原子核外电子排布，元素最高化合价和最低价，原子半径随元素原子序数递增而呈现周期性的变化规律。 2．以第三周期元素为例，认识元素同周期元素的金属性、非金属性等随原子序数递增而呈现的周期性变化的规律，构建元素周期律。 3．基于元素“位置—结构—性质”认识元素性质，基于“结构—性质—用途”认识物质性质，基于元素性质递变性的本质原因认识物质世界。 4．加深对分类法、归纳法等科学方法的认识，提高逻辑推理能力、论证能力，从而发展证据推理与模型认知的化学学科核心素养 重点： 1．元素周期律的含义和实质 2．元素性质与原子结构的关系 难点： 1．元素性质与原子结构的关系 开启新世界 通过对碱金属元素、卤素的原子结构和性质的研究，我们已经知道元素周期表中同组族元素的性质有着相似性和递变性。那么，周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢？ 元素性质的周期性变化规律 表1 1～18号元素的核外电子排布、原子半径和主要化合价 第一周期 原子序数 1 2 元素名称 氢 氦 元素符号 H He 核外电子排布 K，L，M 1 2 原子半径 nm 0.037 — 主要化合价 ＋1 0 第二周期 原子序数 3 4 5 6 7 8 9 10 元素名称 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖 元素符号 Li Be B C N O F Ne 核外电子排布 K，L，M 2，1 2，2 2，3 2，4 2，5 2，6 2，7 2，8 原子半径 nm 0．152 0．089 0．082 0．077 0．075 0．074 0．071 — 主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4、—4 ＋5、—3 —2 —1 0 第三周期 原子序数 11 12 13 14 15 16 17 18 元素名称 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar 核外电子排布 K，L，M 2，8，1 2，8，2 2，8，3 2，8，4 2，8，5 2，8，6 2，8，7 2，8，8 原子半径 nm 0．186 0．160 0．143 0．117 0．110 0．102 0．099 — 主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 —4 ＋5 —3 ＋6 —2 ＋7 —1 0 注意：稀有气体元素原子半径测定与其他元素原子测定依据不同，数据不具有可比性，故不列出。 【思考】观察表1，思考并讨论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价各呈现什么规律性的变化。 原子序数 电子层数 最外层电子数 原子半径的变化 最高化合价和最低化合价的变化 1～2 1 1→2 — ＋1→0 3～10 0．152→0．071 大→小 ＋1→＋5 —4→—1→0 11～18 通过上面的讨论我们知道，随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化。同周期元素原子从左只有，原子序数依次__________，最外层电子数依次________，原子半径依次_________。 【练习1】下列元素的原子半径最大的是 A．B B． C． D．C 【扩展延伸】比较离子半径大小，由于离子半径由电子层数和核电荷数共同决定。电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，比较核电荷数，核电荷数越大，半径越小。对于电子层数不同、不在同主族离子半径，中学阶段不做比较。 【练习2】短周期元素的离子，aA3＋、bB＋、cC2—、dD—具有相同的电子层结构，下列判断正确的是 A．质子数：d＞c＞b＞a B．单质的还原性：A＞B＞D＞C C．离子半径：A＞B＞D＞C D．原子半径：B＞A＞C＞D 【实验1】探究第三周期元素性质的递变 猜测：根据第三周周期原子的核外电子排布规律，推测出该周期元素金属性和非金属性的变化规律。 （1）取一小段镁条，用砂纸去除表面的氧化膜，放在试管中。向试管中加入2 mL水，并滴入2滴酚酞，观察现象。过一段时间，加热试管至液体沸腾，观察现象。 （2）向试管中加入2 mL 1 mol/L AlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分装