4.2 元素周期律 讲义 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

4.2 元素周期律 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，认识元素周期律并理解其实质； 2. 会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属性的强弱； 3. 了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系； 4. 了解元素周期表与元素周期律的应用，理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位—构—性”关系应用的思维模型。 一、1～18号元素性质的周期性变化规律 1．原子最外层电子排布变化规律 周期序号 原子序数 电子层数 最外层电子数 结论 第一周期 1→2 1 1→2 同周期由左向右，元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8，第一周期除外) 第二周期 3→10 第三周期 11→18 规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素原子的 2.原子半径的变化规律(稀有气体除外) 规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素的 3.元素的主要化合价 周期序号 原子序数 主要化合价 结论 第一周期 1→2 ＋1→0 ①同周期由左向右，元素的 (＋1→＋7，O和F无最高正价)； ②元素的最低负价由 价逐渐升高至 ； ③最高正价＋|最低负价|＝8 第二周期 3→9 最高价 (不含O、F) 最低价 第三周期 11→17 最高价 最低价 规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素的 【归纳总结】 1．主族元素主要化合价的确定方法 (1)最高正价＝主族的序号＝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无最高正价；F无正化合价。 2．最简单氢化物及其最高价氧化物对应的水化物 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 氢化物 RH4 RH3 H2R HR 最高价氧化物对应的水化物 H2RO3或H4RO4 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4 【例1】1.随着原子序数的递增，下列叙述正确的是(　　) A.第二周期元素的最高正化合价由＋1→＋7→0 B.第三周期非金属元素氢化物稳定性逐渐减弱 C.碱金属元素的最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱 D.卤族元素的原子半径逐渐增大 【例2】下列说法正确的是(　　) A．随着元素原子序数的递增，P、S、Cl、Ar的最高正化合价依次升高 B．随着元素原子序数的递增，Na、Mg、Al、Si的最低负化合价依次降低 C．原子序数为15的元素最高化合价为＋3 D．随着原子序数的递增，第三周期主族元素的最高正化合价依次升高 【例3】某元素M的气态氢化物的化学式为MH3，则M的最高价氧化物为(　　) A．MO B．M2O3 C．MO2 D．M2O5 二、同周期元素金属性和非金属性的递变规律 以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律。 1．预测：元素性质的递变规律 第三周期元素电子层数 ，由左向右核电荷数依次增多，原子半径依次 ，失电子的能力依次 ，得电子的能力依次 ，预测它们的金属性依次 ，非金属性依次 。 2．实验探究：金属性的递变规律 (1)Na、Mg元素金属性强弱比较 原理 金属与水反应置换出H2的难易程度 操作 现象 镁条表面附着 剧烈反应，溶液变成 化学反应 － Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 结论 结合Na与水的反应的现象，Na与水反应置换H2比Mg ，则金属性： (2)Mg、Al元素金属性强弱比较 原理 金属的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 物质 Al(OH)3 Mg(OH)2 操作 现象 A中沉淀 B中沉淀 C中沉淀 D中沉淀 A、B、C、D试管中的离子方程式 A： B： C： D： 结论 Al(OH)3是两性氢氧化物，其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性： 3．信息获取：非金属性的递变规律 Si