第四章 第二节 第1课时 元素性质的周期性变化规律-【导与练】2023-2024学年高中化学必修第一册同步全程学习全书word（新教材，人教版）

第二节　元素周期律 第1课时　元素性质的周期性变化规律 1.通过对同周期元素的核外电子排布、主要化合价、原子半径等的分析,能理解并描述元素原子结构的周期性变化。 2.通过实验探究第三周期元素的金属性和非金属性,能够以第三周期为例说明同周期主族元素性质的递变规律。 3.通过实验探究同周期元素性质的变化规律,能设计实验比较元素的金属性或非金属性的强弱。 学习任务1　探究1～18号元素性质的周期性变化规律 1.原子核外电子排布的周期性变化 周期序数 原子序数 电子层数 最外层电子数 1 1→2 1 1→2 2 3→10 2 1→8 3 11→18 3 1→8 规律:随着原子序数的递增,同周期元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期由1到2)。 2.原子半径的周期性变化(不考虑稀有气体元素) 周期序数 原子序数 原子半径/nm 1 1→2 …… 2 3→9 0.152→0.071大→小 3 11→17 0.186→0.099大→小 规律:随着原子序数的递增,同周期元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。 3.元素化合价的周期性变化 周期 序数 原子 序数 主要化合价 1 1→2 +1→0 2 3→9 最高正价:+1→+5(不含O、F) 最低负价:-4→-1 3 11→17 最高正价:+1→+7 最低负价:-4→-1 规律:随着原子序数的递增,元素的化合价呈周期性变化,即每周期(第一周期除外),最高正价由+1到+7(O、F除外),最低负价由-4到-1。 小结: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。 下列各组元素中,按从左到右的顺序,随原子序数递增,元素的最高化合价也递增的是　　　(填字母)。  A.C、N、O、F B.Na、Be、B、C C.P、S、Cl、Ar D.Na、Mg、Al、Si 提示:D 图示法可以更加直观地表现出元素相关性质的变化规律。 探究　发现元素相关性质的变化规律 问题1:观察图1并思考,为什么同周期元素的原子半径会随着核电荷数的增加逐渐减小? 提示:同周期元素电子层数相同,从左到右核电荷数增多,原子核所带正电荷增多,原子核对核外电子吸引力增大,从而使原子半径减小。 问题2:观察图2,主族元素的最高正价、最低负价有何规律或关系? 提示:最高正价=最外层电子数(O、F除外)=主族序数,既有正价又有负价的元素,最高正价+|最低负价|=8(H、O、F除外)。 主族元素主要化合价的确定方法 (1)最高正价=主族序数=最外层电子数(O、F除外)。 (2)最低负价=最高正价-8(H、O、F除外)。 (3)H最高价为+1,最低价为-1;O最低价为-2;F无正化合价,最低价为-1。 1.已知下表是几种常见元素的原子半径数据: 元素 C O Na Mg Si 原子半 径/nm 0.077 0.074 0.186 0.160 0.117 下列说法正确的是(　C　) A.随着核电荷数的增加,原子半径逐渐增大 B.元素F的原子半径在0.074～0.186 nm C.最外层电子数相同的元素,电子层数越多,原子半径越大 D.Mg2+的半径大于Mg的半径 解析:同周期主族元素,随着核电荷数的增加,原子半径逐渐减小,A错误;F的原子半径比O的小,即小于0.074 nm,B错误;最外层电子数相同时,电子层数对原子半径起决定作用,电子层数越多,原子半径越大,C正确;Mg2+的半径小于Mg的半径,D错误。 2.元素的原子结构决定其性质,下列说法正确的是(　B　) A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价 B.原子序数为17的元素的最高化合价为+7 C.C、N、O三种元素的最高化合价分别是+4、+5、+6 D.随着元素原子序数的递增,元素的最高化合价从+1到+7,最低化合价从-7到-1重复出现 解析:多数原子的最外层电子数等于元素的最高化合价,但O、F及稀有气体元素不符合该规律,A错误;O无最高正价,C错误;一般金属元素显正价,非金属元素显负价,且O无最高正化合价,F无正价,如第三周期元素随着原子序数的递增,最高化合价从+1到+7,最低化合价从-4到-1,而第二周期不符合此规律,D错误。 学习任务2　探究同周期元素性质的递变规律 1.以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律 (1)信息获取。 ①NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性比较。 物质 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 分类 强碱 中强碱 (属于弱碱) 两性氢 氧化物 碱性强弱 NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 两性氢氧化物:既能与酸发生反应,又能与强碱发生反应的氢氧化物。如Al(O