第1章 第2节 第1课时 元素周期律（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年高中化学必修第二册（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 课程标准要求 学业质量水平 1.结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，建构元素周期律。 2．能用原子结构解释元素性质呈周期性的变化规律，并能结合实验及事实进行说明。 3．体会元素周期律在学习元素及其化合物知识及科学研究中的重要作用。 1.能够从客观事实上认识元素周期律。(水平1) 2．能从原子结构视角说明元素性质的周期性变化规律。(水平2) [对应学生用书P12] 一、原子序数 1．概念：元素在元素周期表中的序号。 2．关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝原子核外电子数。 二、1～18号元素性质的变化规律 1．核外电子排布的变化规律 (1)数据分析 (2)变化规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现从1到8的周期性变化(1～2号元素除外)。 2．元素原子半径的变化规律 (1)数据分析 (2)变化规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现从大到小的周期性变化(稀有气体元素除外)。 3．元素主要化合价的变化规律 (1)数据分析 (2)变化规律：随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现从＋1价到＋7价，最低化合价呈现从－4价到－1价的周期性变化(O无最高正价，F无正价)。 三、元素周期律 1．概念：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。 2．实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。 1．元素的以下性质，随着原子序数的递增不呈现周期性变化的是(　　) A．化合价　　　　　　 B．原子半径 C．最外层电子排布 D．相对原子质量 D　[元素的化合价、原子半径、最外层电子排布都随着原子序数的递增呈现周期性变化，而相对原子质量一般随原子序数的递增呈现增大的变化趋势(有反常现象)，但不会出现周期性的变化。] 2．现有H、Na、Mg、C、O、F、S、He八种元素，用它们的元素符号完成下列填空： (1)除He元素外，原子半径最小的元素是______，原子半径最大的元素是______。 (2)最高化合价数值最大的是______，最低化合价数值最小的是______。 (3)没有正化合价的元素是________，没有负化合价的元素是________。 (4)原子得到电子能力最强的元素是________，原子失去电子能力最强的元素是________。 (5)原子最外层电子数最多的元素是________，原子最外层电子数最少的元素是H、Na，原子电子层结构最稳定的元素是________。 (1)H　Na　(2)S　C　(3)F、He　Na、Mg、He　(4)F　Na　(5)F　He [对应学生用书P14] 学习任务一　单核微粒半径大小的比较 比较下列单核微粒半径的大小，并在横线上说明原因： ①Mg________Al，__________________________________； ②F__________Cl，__________________________________； ③N3－________O2－，__________________________________； ④Na________Na＋，__________________________________； ⑤Mg2＋________S2－，__________________________________。 提示　① Mg＞Al，两个原子的电子层数相同，Al的核电荷数大于Mg，核电荷数越大对电子引力越大，原子半径越小； ②F＜Cl，两个原子的最外层电子数相同，Cl的电子层数大于F，电子层数越多原子半径越大； ③N3－＞O2－，两个离子的电子层结构相同，O2－的核电荷数大于N3－，核电荷数越大对电子引力越大，原子半径越小； ④Na＞Na＋， Na与Na＋的核电荷数都是11，Na比Na＋多一个电子层，电子层数越多微粒半径越大； ⑤Mg2＋＜S2－，两离子都是稳定结构，但S2－比Mg2＋多一个电子层，电子层越多离子半径越大。 影响微粒半径大小的因素有电子层数、核电荷数和核外电子数三种因素。一般地，电子层数越多，微粒半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，原子核对外层电子的吸引力越大，半径越小；当电子层数、核电荷数相同时，核外电子数越多，电子之间的斥力越大，半径越大。在比较微粒半径时，一般先看电子层数，再看核电荷数，后看核外电子数。 (1)一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，原子(或离子)半径越大。如r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)，r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)。 (2)二看核电荷数：电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小。如r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)、r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。 (3)三看电子数：核电荷数相同时，即同种元素的微粒，电子数越多，半径越大。如r(Fe3＋)＜r(Fe2＋)＜r(Fe)。 1．在氧、钠、硫、氟四种元素中，原子半径最大的元素是(　　) A．氧　　　　　　　　 B．氟 C．钠 D．氯 C　[O与F的电子层数相同，氟原子的核电荷数大于氧原子，故原子半径O>F，同理得：Na>Cl, Na比O多一个电子层，故原子半径Na>O，则Na的原子半径最大。] 2．下列粒子半径之比大于1的是(　　) A． B． C． D． C　[Al、Na电子层数相同，核电荷数前者大，则r(Al)＜r(Na)，A项错误；C、Si电子层数后者大，则r(C)＜r(Si)，B项错误；F－、Mg2＋具有相同电子层结构，核电荷数越大，半径越小，则＞1，C项正确；同种元素的阳离子半径小于原子半径，则＜1，D项错误。] 3．(双选)下列微粒半径大小的比较中，正确的是(　　) A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－ B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋ C．Na＜Mg＜Al＜S D．Cs＞Rb＞K＞Na BD　[四种离子核外电子层结构相同，随着核电荷数的增多，离子半径依次减小，即微粒半径：Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜O2－，A项错误；因S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，则S2－、Cl－半径比Na＋、Al3＋大，再根据“序小径大”的规则，则微粒半径：S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，B项正确；Na、Mg、Al、S四种原子的电子层数相同，核电荷数依次增大，故原子半径依次减小，C项错误；Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同，电子层数依次增多，半径依次增大，D项正确。] [解题反思]　所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较r(Mg2＋)与r(K＋)可选r(Na＋)为参照，可知r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)。 学习任务二　元素的最高正化合价和最低负化合价 根据教材P11表格中元素的化合价数据，讨论并回答下列问题： (1)金属元素只有正化合价，非金属元素只有负化合价吗？ 提示　金属元素的原子只能失去电子，则只有正化合价；非金属的原子既能得到电子也能失去电子，则既有负化合价也有正化合价。 (2)元素的最高化合价和最低化合价与原子的电子层结构有什么关系？ 提示　元素的原子失去最外层电子显示最高化合价，即最高化合价等于原子的最外层电子数；非金属元素的原子得到电子使最外层达到8电子的稳定结构，显示最低负化合价，即最低负化合价＝最外层电子数－8。 (3)元素的最高化合价和最低化合价具有什么关系？ 提示　最高正化合价和最低负化合价的绝对值之和等于8。 (1)有关元素主要化合价的几个重要关系 ①最高正化合价＝原子最外层电子数； ②最低负化合价＝最外层电子数－8； ③最高正化合价＋|最低负化合价|＝8。 (2)有关元素化合价的几个易错点 ①2个“特殊”：F无正价，O无最高正价； ②2个“只有”：金属只有正价，只有非金属才有负价； ③2个“强调”：H元素的化合价除了＋1和0价外，还有－1价。如H2O、H2、NaH；O的化合价除了－2价和0价，还有－1价，如Na2O、O2、Na2O2。 1．(双选)下列各组元素原子半径依次增大，且最高正化合价依次降低的是(　　) A．Al、Mg、Na　　　　 B．N、O、F C．S、Cl、Ar D．Cl、P、Si AD　[Al、Mg、Na的原子半径依次增大，最高正化合价分别为＋3、＋2、＋1，依次降低，A符合题意；N、O、F的原子半径依次减小，N的最高正化合价为＋5，O没有最高正化合价，F没有正价，B不符合题意；S的原子半径大于Cl，Ar是稀有气体元素，其原子半径与S、Cl没有可比性，S、Cl的最高正价分别为＋6、＋7，Ar的化合价为0，C不符合题意；Cl、P、Si的原子半径依次增大，最高正化合价分别为＋7、＋5、＋4，依次降低，D符合题意。] 2．某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为(　　) A．4 B．5 C．6 D．7 C　[设该元素的最高正价为x，最低负价为y，则解得x＝6，y＝－2，故该原子的最外层电子数为6。] 学科网（北京）股份有限公司 $$