内容正文:
4.1.2 元素周期律
学习聚焦
知识精讲
知识点01 元素周期律的定义
元素周期律定义:元素的性质随着原子序数的递增而呈现的周期性变化规律即元素周期律。
1. 元素周期律的内容:原子半径的周期性变化规律:随着元素原子序数的递增,电子层数相同的元素的原子半径呈现出从大到小的周期性变化规律。(见下表)
原子序数
原子半径的变化
3~9
0.152 nm→0.071 nm
大→小
11~17
0.186 nm—}0.099 nm
大→小
【归纳】影响原子、离子半径大小的因素
①电子层数相同,核电荷数越大,原子核对核外电子的吸引力,原子半径。
②核电荷数相同时,核外电子数越大,原子核对核外电子的吸引力,原子半径,反之越小。如r(O)≤r(O2-)。
③核外电子层结构相同,核电荷数越大,原子核对核外电子的吸引力,半径。如r(O2-)>r(Na+)。
④最外层电子数相同时,电子层教越多,最外层电子离核,原子半径。如r(Na)<r(K)。
2. 元素的主要化合价的周期性变化规律
随着元素原子序数的递增,元素的主要化合价呈现出从+1~+7、-4~-1的周期性变化规律。3~18号元素的主要化合价见下表:
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
+1
+2
+3
+4
-4
+5
-3
-2
-1
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
+1
+2
+3
+4
-4
+5
-3
+6
-2
+7
-1
同主族,元素的化合价基本相同。
主族元素的最高正化合价等于它所在主族的序数。
非金属元素的最高正化合价和它的负化合价绝对值的和等于8。
一般情况下,氧和氟由于非金属性很强,在化合物中不表现出正的化合价,即只有一2和一1价。
3. 原子核外电子排布的周期性变化规律
随着元素原子序数的递增,每隔一定数目的元素,元素原子核外最外层电子重复出现1个递增到8个(第一层例外),呈现周期性变化的规律。(见下表)
原子序数
电子层数
最外层电子数
达到稳定结构时的最外层电子数
1~2
1
1~2
2
3~10
2
1~8
8
11~18
3
1~8
8
【即学即练1】与同周期主族元素相比,下列事实最能说明主族元素X的单质在化学反应中更易作氧化剂的是
A.该元素的第三电离能远远大于第二电离能 B.X原子的价电子数与能层数之比很大
C.X元素的电负性较小 D.与氢元素形成的共价键键能较小
知识点02 元素周期律的本质
元素周期律的本质是。
随着原子序数的递增,增加的核电荷对核外电子产生的引力大于因电子数增加后与其它电子间的斥力,导致电子层数相同的元素原子半径减小,对核外电子的吸引力增加而越难失去电子,故金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
【即学即练2】下列事实中,能说明氯原子得电子能力比硫原子强的是
①盐酸的酸性比氢硫酸(H2S水溶液)酸性强②还原性:Cl-<S2-③Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS④Cl2能与H2S反应生成S
A.①③④ B.②④ C.②③④ D.①②④
知识点03 金属性和非金属性的判断
元素的金属性和非金属性的强弱取决于元素原子得失电子能力的强弱。得电子能力越强,则元素的非金属性越强;失电子能力越强,则元素的金属性越强。
金属性强弱的判断依据:元素单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易程度,以及它最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。如果元素的单质跟水(或酸)反应置换出氢气容易,而且它的氢氧化物碱性强,这种元素金属性就强,反之则弱。
非金属性强弱的判断依据:最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱,或跟氢气生成气态氢化物的难易程度以及气态氢化物的稳定性来判断。如果元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强,或者它跟氢气生成气态氢化物容易且产物稳定,这种元素的非金属性就强,反之则弱。
(1)最外层电子数相同的元素金属性和非金属性递变规律
最外层电子数相同,随着核电荷数(原子序数)的递增,电子层数增多,原子半径相应增大,原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱。
(2)电子层数相同的元素金属性和非金属性递变规律
元素原子核外的电子层数相同,但随着核电荷数(原子序数)的递增,原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,因此,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,它们气态氢化物的热稳定性逐渐增强。
【即学即练3】金属性与非金属性比较
金属性强弱判断依据
(1)元素周期表位置
①同周期从左到右,金属性_________。
②同主族从上到下,金属性_________。
(2)单