第1章 第2节 第1课时 元素周期律-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册同步全程学习全书word（鲁科版2019）

第2节　元素周期律和元素周期表 第1课时　元素周期律 学习目标 1.通过对1～18号元素原子的核外电子排布、原子半径、元素的最高正化合价及最低负化合价的分析,能构建变量关系模型,得出元素性质的周期性变化规律并认识其实质。 2.通过对元素周期律内涵的分析,能认识到元素原子核外电子排布呈周期性变化是元素周期律的实质。 3.通过对影响微粒半径大小因素的探讨,能建立比较微粒半径大小的认知模型。 学习任务　元素周期律 1.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与原子组成微粒的关系:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。 (2)元素原子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/nm 原子半径的变化规律 3～9 0.152→0.064 大→小 11～17 0.186→0.099 大→小 结论:随着原子序数的递增,元素的原子半径呈由大到小周期性变化 (4)元素化合价的变化规律。 原子序数 元素最高化合价和最低化合价(常见) 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 2.元素周期律 (1)定义: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。 (2)元素性质的内容。 ①元素原子的最外层电子数。 ②原子半径。 ③元素的化合价。 (3)元素周期律的根本实质:元素的原子核外电子排布呈周期性变化。 探究　元素性质的变化规律 化学的初期发展史就是元素的探索发现史,随着发现的元素越来越多,人们开始把发现的元素纳入一个系统内进行研究。把元素的一系列性质数据用图表表达出来,这样就会使数据间隐含的规律更加明显地体现出来。有化学爱好者把前18号相关元素的最外层电子数、原子半径、元素的主要化合价与原子序数用二维的点线图表示,得到了如下的图形,通过分析这几个图形考虑给出的问题。 问题1:C、N、O、F的最高正价是否符合依次增大的规律? 提示:不符合。O无最高正价,F无正价。 问题2:非金属元素的最高正价与最低负价有什么关系? 提示:非金属元素的最高正价与最低负价的绝对值之和等于8(H、B、O、F除外)。 问题3:我们在原子半径与原子序数的关系图上看到,点线图分成三段,三段的区别在哪里?每段内原子半径的变化规律是什么?这是什么原因造成的? 提示:每段内原子电子层数相同,三段的电子层数分别为1、2、3;每段内电子层数相同,原子半径逐渐减小;每段内原子电子层数相同,但核电荷数逐渐增大,对最外层电子吸引力增强,造成各电子层电子向内收缩,原子半径减小。 问题4:从问题3你能得出元素的原子半径与哪些因素有关吗? 提示:(1)与电子层数有关,电子层数为3的元素原子半径基本都大于电子层数为2的(Li、Be除外);(2)与原子的核电荷数有关,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小。 问题5:综合分析三幅图,你觉得它们之间有什么联系?你能得出什么样的结论? 提示:三幅图中的变化周期是一致的。因为元素的原子半径、元素的主要化合价都与元素原子的结构有关,所以元素原子核外电子排布的周期性变化是元素原子半径、元素主要化合价呈现周期性变化的根本因素。 1.元素化合价与最外层电子数的关系 (1)非金属元素最高正价与最低负价的计算。 ①元素最高正化合价=最外层电子数(O、F除外)。 ②元素最低负化合价=最外层电子数-8(H、B除外)。 ③|最高正化合价|+|最低负化合价|=8(H、B、O、F除外)。 (2)常见元素化合价的特点。 ①金属元素一般为正价和0价。 ②非金属元素既有正价又有负价(F和稀有气体元素除外)。 ③通常而言,O元素有-2、-1、0价;F只有-1、0价。 2.微粒半径大小的比较 (1)最外层电子数相同时,电子层数越多,原子半径越大。 (2)电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小。 (3)同种元素的微粒半径比较,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不同价态的阳离子,最外层电子数越多,离子半径越大,如r(Fe2+)>r(Fe3+)。 (4)电子层结构相同的不同粒子,核电荷数越大,半径越小,如r(O2-)> r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。 题点一　元素周期律 1.下列各元素性质递变情况中,错误的是(　B　) A.Li、Be、B原子最外