5.1 第1课时 元素周期律 学案 2023-2024学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

5.1 第1课时　元素周期律 【学习目标】 1.掌握元素原子核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、元素的金属性和非金属性的变化规律,并由此认识元素周期律。 2.理解元素周期律的内容和实质。 【合作探究】 【学习情境】 1875年,法国化学家布瓦博德朗在法国科学院《科学报告集》上公布,发现了一种新元素的单质——镓,并且给出了有关这种新元素的性质。可是不久,他收到了一封来自彼得堡的信,署名是门捷列夫,信中以非常肯定的语气指出了关于新元素性质测定的不准确性,尤其是比重,不应该是4.7,而应在5.9到6.0之间。布瓦博德朗是个非常谦虚谨慎的人,于是他又重新仔细地做了比重实验,结果确定是5.94,与门捷列夫的预言完全一致。你知道门捷列夫是如何做出如此准确的预测的吗? 任务1　原子结构和原子半径的变化规律 【新知生成】 一、认识原子序数 按照　　　　由小到大的顺序给元素依次编号,这种编号叫原子序数。元素的原子序数在数值上等于该元素原子的　　　　。 二、探究元素原子核外电子排布的规律 根据上图,分析3~10号及11~18号元素原子最外层电子数的变化规律:　 。 　　三、探究元素原子半径变化的规律 下表为3~9号和11~17号元素的原子半径: 3~9号元素 3Li (锂) 4Be (铍) 5B (硼) 6C (碳) 7N (氮) 8O (氧) 9F (氟) 原子半径/pm 152 111 88 77 70 66 64 11~17号元素 11Na (钠) 12Mg (镁) 13Al (铝) 14Si (硅) 15P (磷) 16S (硫) 17Cl (氯) 原子半径/pm 186 160 143 117 110 104 99 　　注:1pm=10-12 m 从上表可以得到: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　　　　。 四、元素的化学性质决定因素 元素的化学性质由原子　　　　　决定。金属元素的原子最外层电子数一般少于4,在化学反应中容易　　　　电子,达到稳定结构;而非金属元素的原子最外层电子数一般多于4,在化学反应中易　　　　　　　电子而达到8电子的稳定结构。 【答案】核电荷数　核电荷数　3~10号及11~18号元素原子最外层电子数随着元素核电荷数的递增,均从1递增到8　减小　最外层电子数　失去　得到 【核心突破】 典例1　下列粒子半径大小比较正确的是(　　)。 　　A.原子半径:F>Cl B.原子半径:Na>Mg C.离子半径:S2-<Cl- D.离子半径:Na+>Cl- 【答案】B 【解析】氟原子与氯原子最外层电子数相同,随着电子层数的增加,原子半径逐渐增大,所以氯原子的半径较大,A项错误;钠、镁是具有相同电子层数的原子,随着原子序数的增加,原子半径逐渐减小,B项正确;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,C项错误;钠离子与氯离子相比较,氯离子的电子层数多,则半径大,D项错误。 归纳总结 微粒半径大小比较规律 微粒半径大小主要由电子层数、核电荷数和核外电子数决定。 1.核电荷数相同,核外电子数越多,微粒半径越大。 (1)r(阴离子)>r(原子):r(H-)>r(H); (2)r(原子)>r(阳离子):r(H)>r(H+); (3)r(低价阳离子)>r(高价阳离子):r(Fe2+)>r(Fe3+)。 2.电子层数相同,核电荷数越大,微粒半径越小。 r(Li)>r(Be)>r(B)>r(C)>r(N)>r(O)>r(F); r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。 3.最外层电子数相同,电子层数越多,原子或离子半径越大。 r(Li)<r(Na);r(F)<r(Cl)。 r(Li+)<r(Na+);r(O2-)<r(S2-)。 4.核外电子数相同,核电荷数越多,离子半径越小。 r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+); r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。 训练1　已知下列元素原子的半径: 原子 N S O Si 半径r/pm 75.0 102 73.0 111 根据以上数据,推测磷原子的半径可能是(　　)。 　　A.80.0pm B.110pm C.120pm D.70.0pm 【答案】B 【解析】磷原子与氮原子最外层电子数相同,但磷原子电子层数多,故原子半径P>N,磷原子与硫、硅原子电子层数相同,核电荷数Si<P<S,所以其半径应为S<P<Si。 任务2　元素主要化合价的变化规律 【新知生成】 1.根据下表中的数据,请以原子