专题5 微观结构与物质的多样性-2021-2022学年新教材高中化学必修第一册【导与练】高中同步全程学习全书word（苏教版）

第一单元　元素周期律和元素周期表 第1课时　元素周期律 学习目标 课程标准 学业评价 1.结合有关数据和实验事实认识元素性质呈周期性变化的规律,建构元素周期律。 2.以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯为例,了解同周期元素性质的递变规律。 1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化,认识元素周期律并了解其实质。 2.学会运用变量关系模型分析处理数据。 素养解读:(教师备用) 1.宏观辨识与微观探析:从元素和原子水平认识物质的结构和性质,用宏观和微观相结合的视角分析元素周期律的本质,培养学生的宏观辨识与微观探析素养。 2.证据推理与模型认知:学会构建关系变量模型分析,依据模型认识元素原子核外电子排布、原子半径及主要化合价的周期性变化,揭示元素周期律的本质,培养学生的证据推理与模型认知素养。 知识点一　原子结构的周期性变化 1.原子序数 (1)概念:按核电荷数由小到大的顺序给元素依次编号,这种编号叫作原子序数。 (2)数量关系:原子序数=质子数=核外电子数=核电荷数。 2.原子结构变化规律 (1)原子最外层电子排布的规律性变化 由图可知,3～18号元素随着原子序数的递增,最外电子层上的电子数重复出现从1递增到8的变化,说明元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。 (2)元素原子半径的变化规律 3～9号元素 3Li(锂) 4Be(铍) 5B(硼) 6C(碳) 原子半径/pm 152 111 88 77 3～9号元素 7N(氮) 8O(氧) 9F(氟) 原子半径/pm 70 66 64 11～17号元素 11Na(钠) 12Mg(镁) 13Al(铝) 14Si(硅) 原子半径/pm 186 160 143 117 11～17号元素 15P(磷) 16S(硫) 17Cl(氯) 原子半径/pm 110 104 99 从上表可以得到:随着原子序数的递增,元素原子半径(稀有气体除外)呈现周期性变化。3～9号元素、11～17号元素原子半径随着核电荷数的递增都逐渐减小。 [想一想]原子序数越大,原子半径一定越大吗? 提示:不一定。电子层数相同的原子,原子序数越大,原子半径越小;最外层电子数相等的原子,原子序数越大,原子半径就越大;电子层数不同,最外层电子数也不同的原子,原子序数越大,原子半径不一定 越大。 微粒半径大小的比较方法 1.同种元素微粒半径的比较 核外电子数越多,微粒半径越大: (1)阳离子半径小于相应原子半径。如r(Na+)<r(Na)。 (2)阴离子半径大于相应原子半径。如r(Cl-)>r(Cl)。 (3)不同价态的离子,价态越高,离子半径越小。如r(Fe2+)>r(Fe3+)。 2.不同元素微粒半径的比较 (1)具有相同电子层数而原子序数不同的原子,原子序数越大,半径越小(稀有气体除外)。 如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)。 (2)最外层电子数相同而电子层数不同的原子,电子层数越多,原子半径越大;其同价态的离子半径也是如此。 如r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I),r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)。 (3)电子层结构相同的不同微粒,原子序数越大,半径越小。如r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。 1.原子序数为3～10的元素,随着核电荷数的递增而逐渐增大的是(　B　) A.电子层数 B.核外电子数 C.原子半径 D.化合价 解析:原子序数为3～10的元素,原子的电子层数都为2,A错误;除了10号稀有气体元素原子外,3～9号元素原子的核电荷数越大,原子半径越小,C错误;因氧无最高正价、氟无正价,D错误。 2.(2020·天津月考)下列叙述正确的是(　C　) A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同 B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C.两原子,如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素 D.只有在原子中,质子数才与核外电子数相等 解析:两种微粒的核外电子排布完全相同,其化学性质不一定相同,如F-、Na+,A错误;单原子形成的离子,不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布,如H+,B错误;两原子,其核外电子排布相同,则核外电子数一定相同,即质子数一定相同,所以它们属于同一元素,C正确;质子数与核外电子数相等的微粒可能是①原子,如H、C等,②分子,如O2等,D错误。 3.下列微粒半径大小比较正确的是(　B　) A.Na+<Mg2+<Al3+<O2- B.S2->Cl->Na+>Al3+ C.Na<Mg<Al<Si D.Cs<Rb<K<Na 解析:A项,四种离子核外电子排布相同,核电荷数越大,