2019版高中化学 第1章 第2节 元素周期律和元素周期表 第1课时 元素周期律学案 鲁科版必修2.doc

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1、1第第 1 1 课时课时 元素周期律元素周期律一、元素周期律1原子序数(1)概念：元素在元素周期表中的序号。(2)原子序数与元素的原子结构之间的关系：原子序数核电荷数质子数核外电子数。2原子核外电子排布的周期性变化原子序数为 118 的元素原子最外层电子数变化如下图所示：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(第一周期除外)。3原子半径的周期性变化规律：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。4元素化合价的周期性变化2原子序数为 118 的元素化合价的变化，如下图所示：规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化

2、，即每周期，最高正价：1 到7(O 无最高正价、F 无正价)，最低负价：4 到1。元素周期律(1)含义：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。(2)实质：元素性质周期性变化是核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。例 1 下列各组元素性质的递变情况错误的是( )ANa、Mg、Al、Si 的最外层电子数依次增多BSi、P、S、Cl 的原子半径依次减小CC、N、O、F 元素的最高正化合价依次增大DF、Cl、Br、I 的电子层数依次增多答案 C解析 同周期元素随着原子序数增大，原子的最外层电子数依次增多，A 选项正确；同周期元素随着原子序数增大，原子半径依次减小，B 选项正确；F 没

3、有正化合价，O 没有最高正化合价，C 选项错误；同主族元素随着原子序数增大，电子层数依次增多，D 选项正确。思维启迪常见元素化合价的特点(1)F：1、0 价，无正化合价。(2)O：常见有2、1、0 价，如 CaO、Na2O2、O2，氧无6 价，只有在 OF2中显正化合价。(3)H：1、1、0 价，如 H2O、NaH、H2。(4)金属元素只有正价无负价，非金属元素既有正价又有负价(F 除外)，多数非金属元素的正化合价出现变价。例 2 某元素 X 的最高价氧化物对应水化物的化学式是 H2XO3，则 X 的简单气态氢化物的分3子式为( )AHX BH2XCXH3 DXH4答案 D解析 X 元素的最高

4、价氧化物对应的水化物的化学式为 H2XO3，则 X 的最高正化合价为4，说明 X 原子最外层有 4 个电子，最低负化合价为4，形成的简单气态氢化物的分子式为XH4。思维启迪元素最高价与最低价的关系(1)元素最高正化合价最外层电子数(O、F 除外)(2)最低负化合价最外层电子数8(H 除外)(3)|最高正化合价|最低负化合价|8(O、F、H 除外)二、微粒半径大小比较1同层“序大径小”规律：电子层数相同，原子序数越大，原子半径越小。实例：r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。2同最外层电子数“序大径大”规律：最外层电子数相同，原子序数越大，原子(或离子)半径越大。实

5、例：r(Li)r(Na)r(K)，r(Li)r(Na)r(K)；r(F)r(Cl)r(Br)，r(F)r(Cl)r(Br)。3同元素“电多径大”规律：同种元素的不同微粒，其原子序数越多，半径就越大。实例：r(Na)r(Na)，r(Cl)r(Cl)；r(Fe2)r(Fe3)。4同结构“序大径小”规律：电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小。实例：r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。(1)稀有气体元素原子半径的测量依据与其他原子半径的测量依据不同，不能进行比较。(2)微粒电子层数和核电荷数、电子数都不相同时，可以借助“桥元素”比较。如比较 O 和P 原子半径时，PNO，

6、或 PSO。4例 3 (2018雅安中学 3 月月考)下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是( )AK Na Li BN O FCCa2 K Cl DBa2 Ca2 Mg2考点 元素周期律题点 粒子半径的大小比较答案 C解析 原子最外层电子数相同时，电子层数越多原子半径越大，则原子半径大小为LiNaK，A 错误；原子电子层数相同时，原子序数越大，则原子半径大小顺序为NOF，B 错误；离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径大小为Ca2KCl，C 正确；离子的最外层电子数相同，离子电子层越多，离子半径越大，则离子半径大小为 Ba2Ca2Mg2，D 错误。例 4 已知原子序数小于

7、 18 的元素的离子aA2、bB、cC2、dD都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是( )A原子半径：ABDCB离子半径：C2DBA2C原子序数：dcbaD原子的最外层电子数目：ABDC答案 B解析 由 4 种离子具有相同的电子层结构可得a2b1c2d1，abdc，C 项错误；原子的最外层电子数目 DCAB，D 项错误；原子半径 BACD，A 项错误。思维启迪电子层结构相同的离子，离子半径：序大径小；原子最外层电子数：阴多阳少；原子序数：阳大阴小。51元素的以下结构与性质，随着原子序数的递增不呈周期性变化的是( )A化合价B原子半径C元素原子的最外层电子排布D相对原子质量答案 D解析 元素

8、的化合价、原子半径、最外层电子排布等性质都随元素原子序数的递增而呈周期性变化，但相对原子质量的决定因素是原子中的质子数、中子数及同一元素的同位素原子在自然界中的百分数，故相对原子质量不呈周期性变化。2元素 X、Y、Z 的电子层数相同，原子序数依次增大，下列叙述一定正确的是( )AX、Y、Z 原子的核内质子数依次增大BX、Y、Z 的最高正化合价依次升高CX、Y、Z 原子的原子半径依次增大DX、Y、Z 单质的金属活动性依次增大答案 A解析 元素的原子序数等于原子核内的质子数，A 项正确；氟没有正价，氧没有最高正化合价，B 项错误；电子层数相同的原子，原子序数越大，原子半径越小，C 项错误；X、Y、

9、Z中可能含有非金属，D 项错误。3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( )A4 B5C6 D7答案 C6解析 设该元素的最高正价为x，最低负价为y，则Error!解得x6，y2，因此该原子的最外层电子数为 6。4(2017衡水高一检测)下列粒子半径之比大于 1 的是( )A. B.rKrKrCarMgC. D.rSrPrClrCl答案 B解析 A 项，r(K)r(K)，1；B 项，r(Ca)r(Mg)，1；C 项，r(S)r(P)，rKrKrCarMg1；D 项，r(Cl)r(Cl)，1。rSrPrClrCl5X 和 Y 两元素的阳离子具有相同的电子层结

10、构，X 元素的阳离子半径大于 Y 元素的阳离子半径；Z 和 Y 两元素的原子核外电子层数相同，Z 元素的原子半径小于 Y 元素的原子半径。X、Y、Z 三种元素原子序数的关系是( )AXYZ BYXZCZXY DZYX答案 D解析 已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数大的则半径小；具有相同电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径减小。根据题意，X 和 Y 两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X 元素的阳离子半径大于 Y 元素的阳离子半径，则 X 的原子序数小于 Y 的原子序数；Z和 Y 元素的原子核外电子层数相同，且 Z 元素的原子半径小于 Y 元素的原子半径，则 Y 和 Z两元素同周期，Z

11、的原子序数大于 Y 的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为ZYX。6已知 Y 为 118 号元素。在水溶液中，YO和 S2发生反应的离子方程式为n3YO3S26H=Y3S3H2O，YO中 Y 的化合价是_，Y 元素原子的最n3n3外层电子数是_，S2的半径_(填“大于”或“小于”)Y的半径。答案 5 7 大于解析 在氧化还原反应中得电子总数与失电子总数是相等的，即化合价升高总数等于降低总数。硫元素化合价升高总数为 236，则 Y 元素化合价降低总数也是 6，由此可知 YO7中 Y 的化合价是5 价；由 Y可知，Y 原子得到 1 个电子变为稳定结构，故 Y 元素原子n3的最外层电子数是 7

12、；因为 Y 是 118 号元素，又属于卤族元素，则 Y 是 Cl，而 Cl与 S2具有相同的电子层结构但原子序数大于 S2，故其半径小于 S2的半径。7(1)有下列四种微粒：O Na Mg N(用序号填空)。18 82311241214 7.按原子半径由大到小顺序排列是_。.微粒中质子数小于中子数的是_。.在化合物中呈现的化合价的数值最多的是_。.能形成 X2Y2型化合物的是_，能形成 X3Y2型的化合物的是_。(2)已知 An、B(n1)、Cn、D(n1)都具有相同的电子层结构，则 A、B、C、D 的离子半径由大到小的顺序是_，原子序数由大到小的顺序是_。(3)X 元素最高价氧化物对应的水化

13、物为 H3XO4，则它对应的气态氢化物的化学式为_，R 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_。答案 (1). . . . (2)D(n1)CnAnB(n1) BACD(3)XH3 H2RO4解析 (1).由O、N 具有 2 个电子层，而Na、Mg 具有 3 个电子层，因此 Na、Mg18 814 723112412的原子半径大于 O、N 的原子半径，而对于11Na、12Mg 来说，由于 Mg 的核电荷数大，因此r(Na)r(Mg)，同样r(N)r(O)，故原子半径由大到小排列为r(Na)r(Mg)r(N)r(O)。.由NAZ得中子数分别为N(O)10、N(N

14、a)12、N(Mg)12、N(N)7。.能形成 X2Y2型化合物，则 X 可呈1 价而 Y 呈1 价，故为 Na2O2；能形成 X3Y2型化合物，则 X 呈2 价，Y 呈3 价，故为 Mg3N2。(2)当微粒具有相同电子层数时，核电荷数越大，核对最外层电子的吸引力就越大，其微粒半径就越小。设 An、B(n1)、Cn、D(n1)具有电子数为x，则质子数分别为xn、x(n1)、xn、x(n1)，故离子半径由大到小的顺序为 D(n1)CnAnB(n1)。(3)X 元素的最高正价是5 价，则其最低化合价为3 价，故 X 元素氢化物的化学式为XH3；R 的最低化合价为2 价，其最高化合价为6 价，此元素

15、最高价氧化物对应水化物的化学式为 H2RO4。89对点训练题组一 元素性质变化规律及应用1(2017济南高一检测)结合元素周期律的知识分析下列说法，其中正确的是( )A原子序数为 15 的元素的最高化合价为5B随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从 1 到 8 重复出现C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DB、C、N、O、F 最高正价依次增加答案 A解析 A 项，P 原子最外层为 5 个电子，最高化合价为5，正确；B 项，H、He 电子由 1 个到 2 个，错误；C 项，F 无正价，负价从4 到1，错误；D 项，O 无最高正价，F 无正价

16、，错误。2(2017潍坊高一检测)下列关于各组元素性质的递变情况描述错误的是( )ALi、Be、B 原子最外层电子数依次增大BP、S、Cl 元素最高正价依次升高CN、O、F 原子半径依次增大DNa、K、Rb 的电子层数逐渐增多答案 C3如图中横坐标均表示 1117 号元素按由小到大顺序排列的原子序数。根据图像变化趋势判断，纵坐标表示其最高化合价的是( )答案 C解析 1117 号元素，随原子序数的递增，最高化合价从17。4元素 X、Y 可组成化学式为 XY3的化合物，则 X、Y 的原子序数不可能是( )A3 和 9 B7 和 110C13 和 17 D15 和 17答案 A解析 A 项，两元素

17、分别为 Li、F，只能形成化合物 LiF；B 项，两元素分别为 N、H，可形成 NH3分子；C 项，两元素分别为 Al、Cl，能形成化合物 AlCl3；D 项，两元素分别为P、Cl，可形成 PCl3和 PCl5两种化合物。5(2017淮北高一检测)某元素原子 L 层电子数比 K 层的多 5 个，该元素的最高正化合价为( )A5 B6C7 D无最高正化合价答案 D解析 据题意可知该元素原子的核外电子排布为，为氟元素，无最高正化合价。6如图是部分 118 号元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是( )A原子半径：ZYXB离子半径：ZYXC元素 W 的最高价和最低价代数和为 4DY 和 Z

18、两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应答案 C解析 根据随原子序数递增化合价变化特点分析知，X 为 O，Y 为 Na，Z 为 Al。电子层数相同时，原子序数越大，半径越小；同族自上而下原子半径逐渐增大，则半径：NaAl，AlB，BO，则 NaAlO，A 项错误；Na、O、Al 形成的离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：O2NaAl3，B 项错误；Na 与 Al 的最高价氧化物对应的水化物分别为 NaOH、Al(OH)3，两者能够反应，D 项错误；根据化合价知 W 为S，其最高价和最低价代数和为 4，C 项正确。11题组二 微粒半径大小比较7下列各元素原子半径依次增大的是

19、( )ANa、Mg、Al BNa、O、FCP、Si、Al DC、Si、P答案 C解析 比较元素原子半径的大小有两条规律：具有相同电子层数的元素，随着原子序数的递增，原子半径递减；具有相同最外层电子数的元素，随着电子层数的增加，原子半径增大。A 项，r(Na)r(Mg)r(Al)；B 项，r(Na)r(O)r(F)；D 项，r(Si)r(P)r(C)。8(2017淄博高一检测)下列微粒半径大小比较正确的是( )ANaMg2Al3O2BNaAl3S2ClCNaMgAlSDNaKRbCs考点 元素周期律题点 微粒半径的大小比较答案 D解析 A 项，4 种离子核外电子数相同，随着核电荷数增多，离子半径

20、依次减小，即Al3Mg2NaO2，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，而 S2、Cl和 Na、Al3也分别适用“序小径大”的原则，则S2ClNaAl3，B 项错误；Na、Mg、Al、S 的原子半径依次减小，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。9构成下列化合物的阴离子和阳离子的半径比值最大的是( )ALiI BKClCNaBr DNaI答案 A解析 离子半径：r(Li)r(Na)n)都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是( )A原子半径：ABCDB原子序数：dcbaC离子半

21、径：Cm DnBnAmD原子的最外层电子数目：ABDC答案 C解析 四种离子具有相同的电子层结构，则阳离子对应的原子 A、B 比阴离子对应的原子C、D 多 1 个电子层，且阳离子所带电荷数越多，其核电荷数越大，原子序数越大，原子半径越小；阴离子所带电荷数越多，其核电荷数越小，原子序数越小，原子半径越大。故有原子半径 BACD，原子序数abdc，故 A 项和 B 项错误；四种离子电子层结构相同，依据核电荷数越大，离子半径越小可知，离子半径 CmDnBnAm，故 C 项正确；原子的最外层电子数目 DCAB，故 D 项错误。12已知 X 元素的阳离子和 Y 元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，

22、则下列叙述正确的是( )AX 的原子序数比 Y 的小BX 原子的最外层电子数比 Y 的大CX 的原子半径比 Y 的大DX 元素的最高正价比 Y 的大答案 C解析 利用举例法解答。假设 X 为 K 元素，Y 为 Cl 元素，则原子序数：KCl，最外层电子数：ClK，最高正化合价：ClK。13综合强化13在原子序数 1118 的元素中：(1)原子半径最小的是_(填元素符号，下同)；只有正化合价的是_；最高正化合价与最低负化合价绝对值之差为 4 的元素是_。(2)与冷水剧烈反应生成 H2的物质是_(填名称)。与水反应能生成具有漂白性物质是_(填名称)，反应的离子方程式是_。(3)化学性质最稳定的物质

23、是_(填化学式)。答案 (1)Cl Na、Mg、Al S (2)钠 氯气 Cl2H2O=HClHClO (3)Ar解析 (1)在 1118 号原子中，半径最小的是 Cl；金属元素 Na、Mg、Al 只有正化合价；S元素最高正化合价是6，最低负化合价是2，绝对值之差是 4。(2)金属钠与冷水剧烈反应生成 H2和 NaOH; Cl2和水反应生成 HCl 和 HClO，其中 HClO 有漂白性。(3)稀有气体元素 Ar 原子最外层有 8 个电子，是稳定结构，通常不与其他物质发生反应，化学性质稳定。14原子序数是指元素在元素周期表中的序号，数值上等于原子核的核电荷数(即质子数)或原子的核外电子数。今有

24、 A、B 两种元素，其原子序数分别为 9 和 15。(1)写出元素符号：A_，B_。(2)A 元素原子核外有_个电子层，最外层有_个电子。(3)B 元素最高正价为_，最低负价为_。(4)A、B 元素原子半径大小关系为r(A)_r(B)。答案 (1)F P (2)2 7 (3)5 3 (4)15有 A、B、C、D 四种元素，A 的最高正价与其最低负价的绝对值之差为 6；A、D 次外层都是 8 个电子，A 与 D 的化合物 DA 在水溶液中能电离出具有相同电子层结构的阴、阳离子；B 有两个电子层，其最高正价与最低负价的代数和为 0；C2与氩原子具有相同的电子层结构。(1)试写出上述各元素的符号：A

25、_，B_，C_，D_。(2)画出下列粒子的结构示意图：A_，C2_。14(3)写出 A、D 的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：_。答案 (1)Cl C S K(2) (3)HClO4KOH=KClO4H2O解析 因为“A 的最高正价与其最低负价的绝对值之差为 6” ，确定 A 为氯(Cl)；“B 有两个电子层，最高正价与最低负价的代数和为 0” ，确定 B 为碳(C)；C2的结构示意图为，确定 C 为硫(S)；再由 A 推出 D 为钾(K)。16有 A、B、C、D、E 五种元素，它们的原子序数按 E、C、D、A、B 依次增大，E 原子最外层有 4 个电子；A与 B的核外电子排布相同；D

26、 的气态氢化物的化学式为 H2D，最高价氧化物中 D 的质量分数为 40%，且 D 原子核内质子数和中子数相等；C 的原子序数比 D 少 9，比B 少 12。(1)写出五种元素的符号：A_，B_，C_，D_，E_。(2)画出 A、B的结构示意图：_、_。(3)A、D 最高价氧化物对应的水化物化学式分别为_、_。(4)写出 E 的最高价氧化物与过量 B 的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：_。(5)写出 B、C 最高价氧化物对应的水化物之间相互反应的化学方程式：_。答案 (1)Cl K N S C (2) (3)HClO4 H2SO4 (4)CO22OH=COH2O23(5)KOHHNO3=KNO3H2O解析 D 的氧化物分子式为 DO3，D 的质量分数为 40%，可推出 D 的相对原子质量为 32， 从而推出 D 为 S 元素；C 原子序数比 D 少 9，比 B 少 12，则 C 为 N 元素，B 为 K 元素； A与 B核外电子排布相同，则 A 为 Cl 元素；E 原子最外层有 4 个电子，且原子序数按 E、C、D、A、B 依次增大，则 E 为 C 元素。15