内容正文:
§1 元素周期律
必修2 第一章
物质结构 元素周期律
【学习目标】
1.1~18号元素原子电子层数、最外层电子数、
化合价、原子半径的周期性变化规律。
2.认识元素周期律。
3.掌握微粒半径大小比较的规律
1.元素性质变化规律的研究方法
(1)原子序数的概念
原子序数是元素在 中的序号。
原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数。
(2)构建变量关系模型
①确定自变量:研究元素周期律以 为自变量。
②选取因变量:如 、 、 等。
③选择表达形式:用 或 表示自变量与因变量间的关系。
④正确描述规律。
元素周期表
原子序数
原子最外层电子数
原子半径
主要化合价
柱状图
折线图
一、元素周期律
2、核外电子排布(最外层电子数)的变化规律
结论:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现1-8的 周期性 变化(1~2号元素除外)。
3、原子半径的变化规律
结论:随着原子序数的递增,元素原子半径呈现由大到小周期性变化。
半径横小竖大
①原子电子层数相同时,最外层电子数越 ,半径越 。
②最外层电子数相同时,电子层数越 ,半径越 。
多
小
多
大
在目前发现的元素中,除了氢元素以外,半径最小的是何种元素
4、元素化合价的变化规律
正价渐高,负价绝对值渐低
注意
1.F无正价,O无最高正价
金属没有负价。氢元素与金属元素化合时显负价(如NaH、MgH2等)
2.主族最高正价=最外层电子数
3.非金属元素最高正价+∣最低负价∣=8氢、氧、氟除外
随着核电荷数的递增,元素的最高正化合价呈现________(氧、氟除外)价、最低负化合价呈现 价的周期性变化
+1到+7
-4到-1
根本原因:随着核电荷数的递增,原子的最外层电子数排布呈周期性变化。
随着原子序数的递增
元素原子的核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性和非金属性均呈现周期性变化
元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化
注意:
元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。
---------元素周期律
元素周期律的实质
1、电子层数、核电荷数均不同,电子层数越多,半径越大。(例如:Na<K Cl>F)
2、电子层数相同,核电荷数不同时,核电荷数大的半径反而小。(例如:Na>Mg、Na+>Mg2+) O>F
3、当核电荷数相同(同种元素),核外电子数越多,半径越大。(例如:Cl<Cl-)
二、微粒半径的大小比较
微粒半径大小主要是由电子层数、核电荷数和核外电子数决定的。
r(Na+) r(Na);r(Cl-) r(Cl);r(Fe3+) r(Fe2+) r(Fe)。
同一元素中,阳离子半径<原子,阴离子半径>原子
4.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小。例:
r(O2-) r(F-) r(Na+) r(Mg2+) r(Al3+)。
深度思考
1.已知下列原子的半径:
原子 N S O Si
半径r/10-10 m 0.70 1.06 0.66 1.17
根据以上数据,P原子的半径可能是
A.1.10×10-10 m B.0.80×10-10 m
C.1.20×10-10 m D.0.70×10-10 m
√
2.某元素的气态氢化物化学式为H2R,此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为
A.H2RO3 B.H2RO4
C.HRO3 D.H3RO4
√
H Na Mg C O Al p Cl Ar
H Na Mg C O Al p Cl
第四周期 ⅣB
D
非金属
+5 -3
Na>Mg>Al>Cl
3.下表是元素周期表的一部分。表中所列的每个字母分别代表某一元素。
(1)表中所列元素中,属于短周期元素的是
属于主族元素的有 , e元素在元素周期表中的位置
(2)下列 元素的单质可能都是电的良导体
A、bci B、agk C、cgl D、def
(3)i元素属于 (填金属或非金属),它的最高价是 ,最低价是
(4)按原子半径从小到大的顺序排列bcfl元素
并从原子结构的角度解释这样排序的原因
Na Mg Al Cl电子层数相同,但核电荷数依次增大,核对外层电子的吸引力增大,半径依次减小
C
D
4.请利用元素周期律和元素周期表的有关知识回答下列问题。
(1)下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中,错误的是( )。
A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高
C.N、O、F原子的半径依次增大
D.Na、K、Rb原子核外的电子层数依次增多
(2)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,则A、B元素( )
A.一定是第2周期元素 B.一定是同一周期元素
C.一定分别位于第2、3周期 D.可以相互化合形成化合物
C
C
(3)短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如图所示。已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍,则A、B、C分别是( )。
选项:
A. Be、Na、Al
B. B、Mg、Si
C. O、P、Cl
D. C、Al、P
(4)X、Y、Z是相邻的三种短周期元素,X和Y同周期,Y和Z同主族,三种元素原子的最外层电子数之和为17,核内质子数之和为31,则X、Y、Z分别是( )。
选项:
A. Mg、Al、Si
B. Li、Be、Mg
C. N、O、S
D. P、S、O
5
5、A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增大,它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。请据此回答下列问题:
(1)请写出四种元素的符号
A ,B ,C ,D
它们的原子半径由大到小的顺序是
(2)请画出四种元素的离子结构示意图
它们的离子半径由大到小的顺序是
请从离子结构的角度进行解释
S Cl K Ca
K>Ca>S>cl
S>Cl>K>Ca
核外电子排布相同,核电荷数越大,核对电子的吸引力越大,离子半径越小
Chart8
1
2
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
原子序数
最外层电子数
Sheet1
1 0.037
2
3 0.152
4 0.089
5 0.082
6 0.077
7 0.075
8 0.074
9 0.071
10
11 0.186
12 0.16
13 0.143
14 0.117
15 0.11
16 0.102
17 0.099
18
Sheet1
原子序数
原子半径(/nm)
原子序数与原子半径图
Sheet2
1 1
2 2
3 1
4 2
5 3
6 4
7 5
8 6
9 7
10 8
11 1
12 2
13 3
14 4
15 5
16 6
17 7
18 8
Sheet2
原子序数
最外层电子数
1-18号原子序数与最外层电子数
直方图
Sheet3
原子序数
最外层电子数
1 1
2
3 1
4 2
5 3
6 4 -4
7 5 -3
8 -2
9 -1
10
11 1
12 2
13 3
14 4 -4
15 5 -3
16 6 -2
17 7 -1
18
原子序数
最高正价和最低负价
原子序数与最高正价和最低负价图
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