第五章第二节

nullnull第五章 物质结构元素周期律 第二节 元素周期律 nullnullnullnullnull1.原子核外电子的排布 （1）原子核外电子的分层排布电子层：在含有多个电子的原子中，电子分别在____________的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称为电子层，常用n示电子层的序数。 （2）原子核外电子分层排布的规律 ①原子核外电子总是先排能量________的电子层，然后 由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层（能量最低原理）。 离核远近不同 低 null②原子核外每个电子层最多容纳________个电子。 ③原子最外层电子数不超过________个电子（K层为最外层不能超过________个电子）。 ④原子次外层电子数不超过________个电子（K层为次外层不能超过2个电子）。 2.元素周期律 （1）元素周期律的涵义元素的性质随着________的递增，而呈________变化的规律。 2 n28 2 18 原子序数 周期性 null（2）元素周期律的具体内容 ①同周期元素，随着原子序数的递增，元素的原子最外层电子排布呈现________________________的周期性变化。 ②同周期元素，随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现__________________的周期性变化。 ③同周期元素：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现最高正价__________________，最低负价从一个周期的中部开始________________的周期性变化，且对于非金属元素有关系：|最高正价|+|最低负价|=________。逐渐增多，达稳定结构 逐渐减小（趋势） +1→+7（O、F除外） 由-4→-1 8 null④同周期元素：随着原子序数的递增，元素的金属性 ________，元素的非金属性________。 （3）元素周期律的实质 _____________呈现周期性变化决定了元素性质的周期性变化。 逐渐减弱 逐渐增强 核外电子排布 null1.n值与电子层符号的关系 K L M N O P Q 近到远 低到高 null2.周期律在周期表中的体现 依次增大 依次增大 相同 依次增大 增大 1 8 相同 null依次减小 依次增大 +1 +7 -4 -1 依次减弱 依次增强 依次增强 依次减弱 null3.微粒半径与周期表中位置关系及大小比较 （1）原子半径的比较 ①同一周期电子层数相同，随着原子序数递增，主族元素原子半径________。 例：r（Na）>r（Mg）>r（Al）>r（Si）>r（P）>r（S）>r（Cl） ②同一主族最外层电子数相同，随着________递增，原子半径________。 例：r（Li）r（Cl）,r（Fe）>r（Fe2+）>r（Fe3+） ②电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径________。 例：r（O2-）>r（F-）>r（Na+）>r（Mg2+）>r（Al3+） ③带相同电荷的离子，________越多，半径越大。 例：r（Li+）r（Na+）>r（Mg2+）越大 越小 电子层数 null1.下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是（ ） A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多 B.第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强 C.因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强 D.O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强解析：C选项中，K比Na易失去电子，所以K比Na的还原性强。 答案：Cnull2.A、B、C为三种短周期元素，A、B同周期，A、C的最低价离子分别为A2-、C-，B2+与C具有相同的电子层结构，下 列叙述一定不正确的是（ ） A.离子半径A2->C->B2+ B.它们的原子半径C>B>A C.它们的原子序数A>B>C D.原子最外层上的电子数C>A>B解析：A、B、C在周期表中位置关系，A2-、C-、B2+的离子半径大小关系是A2->C->B2+，故A项正确；原子半径大小关系B>A>C,故B项不正确；原子序数关系为A>B>C,故C项 正确；最外层电子数关系为C>A>B,故D项正确。答案：Bnull1.元素周期表的应用 （1）认识同周期（以第3周期为例）元素性质的递变规律①Na、Mg、Al的金属性强弱比较 a.置换出酸或水中的氢的难易顺序为：________________。 b.最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为 _________________________，其中________________属于两性氢氧化物。 c.Na、Mg、Al的金属性由强到弱的顺序为___________。Na>Mg>Al NaOH>Mg（OH）2>Al（OH）3 Al（OH）3 Na>Mg>Al null②Si、P、S、Cl的非金属性强弱比较 a.与H2化合由易到难的顺序为________________。 b.气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为_______________________。 c.最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序 为______________________________。 d.Si、P、S、Cl的非金属性由强到弱的顺序为 ____________。Cl2>S>P>Si HCl>H2S>PH3>SiH4 HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 Cl>S>P>Si null（2）同周期、同主族元素的递变规律 ①同周期元素性质的递变规律同一周期元素从左到右金属性________，非金属性________。 ②同主族元素性质的递变规律 同主族元素从上而下金属性________，非金属性________。 （3）了解过渡元素 ①包括元素周期表中第________列的元素。 ②最外层电子数为________，全为________元素。 ③大部分过渡元素的单质坚硬而有光泽，具有良好的导电性，且比较稳定，与空气和水的反应缓慢或根本不反应。④常温下只有________ 为液态。依次减弱 依次减弱 依次增强 依次减弱 3~12 1或2 金属 汞 null2.元素周期律和元素周期表的重要意义 （1）科学预言方面的意义在于为________ 的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。 （2）对工农业生产的指导意义在于在周期表中一定的区域内寻找新的物质。 ①在________和___________的交界处寻找半导体材料。 ②在________中寻找优良的催化剂。新元素 金属元素 非金属元素 过渡元素 null（3）对探矿有指导意义的地球化学元素的分布与它们在 元素周期表中的位置关系： ①相对原子质量________的元素在地壳中含量较多。 ②原子序数为________的元素在地壳中含量较多。 ③处于地球表面的元素多数呈现________ 价态。 ④________一般是强烈的亲石元素，主要富集于岩石圈。 较小 偶数 高 碱金属 null1.比较元素的金属性强弱和非金属性强弱的方法 （1）根据在元素周期表中的位置 族 周期 非金属 金属 null（2）根据金属活动性顺序表金属的位置越靠________ ，其金属性越强。 （3）根据实验 ①比较元素金属性强弱 a.根据金属与水（或酸）的反应的难易：越易则金属性越_________。 b.根据金属与盐溶液的置换反应：A置换出B，则________ 活泼。 c.根据金属阳离子的氧化能力强弱：氧化性越强，则对 应金属元素的金属性越________ ，还原性越弱（Fe3+的情况较特殊）。前 强 A 弱 nulld.根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越________ 。 e.根据电化学原理：不同金属形成原电池时，作________ 极的金属活泼；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属元素________ 活泼。 ②比较元素非金属性强弱 a.根据非金属单质与H2化合的难易程度：越易化合 则非金属性越________ 。强 负 不 强 nullb.根据形成的氢化物的稳定性或还原性：越稳定或还 原性越弱，则其非金属性越________ 。 c.根据非金属之间的相互置换：A能置换出B，则A的 非金属性________ 于B。 d.根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱： 酸性越强，则非金属性越________ 。 强 强 强 null特别提醒：（1）金属性和非金属性强弱比较的依据 不是绝对的，如Mg和Al做两极，NaOH溶液为电解质溶液形成的原电池中，Al为负极，但Al的金属性比Mg弱。 （2）不能将金属性和金属活动性混为一谈，如Al比Fe活动性强，但Fe比Al的金属性强；也不能将非金属性 和非金属单质的活动性混淆，如N的非金属性很强，但N2的活动性较差。null2.原子结构、元素性质与元素在周期表中的位置关系 （1）位、构、性的关系null（2）原子结构与元素在周期表中的位置关系 ①最外层电子数等于或大于3（小于8）的一定是________ 族元素。 ②最外层有1个或2个电子，则可能是________ A、________ A族元素，还可能是副族元素 （2电子时还可能是________ 族元素）。 ③最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第_________周期。主 Ⅰ Ⅱ 0 2 null④根据原子序数确定元素在周期表中的位置 a.原子结构示意图法 按照原子核外电子排布规律画出原子结构示意图，然后 由电子层数和最外层电子数确定其周期序数和主族序数。 b.周期尾序推算法： 首先熟记各周期0族元素原子序数，然后用某元素的原子序数去比较。null（3）原子结构与元素性质的比较 ①最低负价绝对值=8-________（ⅣA~ⅦA） ②原子半径越大，失电子越易，还原性越________ ，金属性越_______ ，形成的最高价氧化物对应水化物的_______ 性越强，其离子的氧化性越________ 。 ③原子半径越小，得电子越________ ，氧化性越________ ，非金属性越________ ，形成的气态氢化物越________ ，形成最高价氧化物对应水化物的酸性越________ ，其离子的还原性越________ 。主族序数 强 强 碱 弱 易 强 强 稳定 强 弱 null3.已知下列元素的原子半径： 根据以上数据，磷原子的半径可能是（ ） A.0.80×10-10 m B.0.70×10-10 m C.1.20×10-10 m D.1.10×10-10 mnull④根据原子序数确定元素在周期表中的位置 a.原子结构示意图法 按照原子核外电子排布规律画出原子结构示意图，然后 由电子层数和最外层电子数确定其周期序数和主族序数。 b.周期尾序推算法： 首先熟记各周期0族元素原子序数，然后用某元素的原子序数去比较。null解析：由原子半径的递变规律知： r（Si）>r（P）>r（N）, r（P）>r（S）,故最可能是D。 答案：Dnull4.（2009年北京卷）W、X、Y、Z均为短周期元素，W 的最外层电子数与核外电子总数之比7∶17,X与W同主族； Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是( ) A.金属性：Y>Z B.氢化物的沸点：X>W C.离子的还原性：X>W D.原子及离子半径：Z>Y>Xnull解析：W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17,故W为氯元素，则X为氟元素，Y的原子序数为（9+17）÷2=13,为铝元素，由含Z元素的物质焰色反应为黄色知其为钠元素。根据元素周期律，Na的金属性比Al强；HF沸点比HCl高，是因为HF分子间存在氢键；Cl-的还原性比F-强；原子半径Na>Al>F,离子半径F->Na+>Al3+。 答案：Bnullnull （2009年广东卷）元素X、Y、Z原子序数之和为 36，X、Y在同一周期，X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是( ) A.同周期元素中X的金属性最强 B.原子半径X>Y,离子半径X+>Z2- C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高 D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强null解析：元素X、Y、Z原子序数之和为36，即平均为 12，则有的大于12，有的小于12。分析题给条件可推知：X是钠（Na）、Y是氯（Cl）、Z是氧（O）。原子半径X>Y,但X+（Na+）与Z2-（O2-）电子层结构相同，离子半径X+Al>O。 （2）C、N、Si最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是： HNO3>H2CO3>H2SiO3。 （3）H、O、Na、Cl元素中，3种元素按1∶1∶1的原子个数比形成的离子化合物是NaOH、NaClO等。 （4）由表中两种元素的原子按1∶1组成的常见液态化合物为H2O2，它可被MnO2或一些重金属离子催化分解， 故选a、b。null（5）⑥的单质是Al,由转化关系可推Z是Al（OH）3,N是Al2O3;M是仅含非金属元素的盐，则为铵盐，结合表中元素可推X、Y是铝盐和氨：AlCl3与NH3，M是NH4Cl,要使NH4Cl溶液中NH+4与Cl-浓度相等，则应向溶液中加入一定量的氨水至溶液的pH等于7。 答案：（1）Na>Al>O（2）HNO3>H2CO3>H2SiO3 （3）NaOH、NaClO（4）ab （5）Al3++3NH3·H2O Al（OH）3↓+3NH+4 2Al2O3（熔融） 4Al+3O2↑ 溶液的pH等于7电解冰晶石null名师点睛：（1）解答该题时应用同主族元素金属性、非金属性的变化规律及具有相同电子层结构的离子半径大小比较的规律进行分析。熟练运用非金属性强弱的判定方法。 （2）仅含非金属元素的盐一定是铵盐。 （3）要使化合物NH4Cl溶液中NH+4和Cl-相等，依据电荷守恒知：［OH-］=［H+］，即常温时pH=7。null2.下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：null （1）⑤和⑧的元素符号是________和________。 （2）表中最活泼的金属是________，非金属性最强的元素是________（填写元素符号）。 （3）表中能形成两性氢氧化物的元素是________，分别 写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物的水化物 反应的化学方程式：________________，________________。 （4）请设计一个实验

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，比较⑦、⑩单质氧化性的强弱： ________________ ________________。null解析：（1）首先根据位置特点推断出各元素符号（或名称）①为N，②为F，③为Mg,④为Al,⑤为Si,⑥为S，⑦为Cl,⑧为Ar,⑨为K,⑩为Br。（2）最活泼金属在左下角，最活泼非金属在右上角。（3）形成两性氢氧化物的元素为Al,Al（OH）3可分别与H2SO4和KOH反应。 （4）可根据非金属元素间相互置换关系比较Cl2和Br2的氧化性强弱。 答案：（1）Si Ar（2）K F （3）铝 2Al（OH）3+3H2SO4 Al2（SO4）3+6H2O Al（OH）3+KOH K［Al（OH）4］ （4）将⑦单质（Cl2）通入盛有⑩的钠盐（NaBr）溶液中，加入CCl4看四氯化碳层是否呈橙色，若呈橙色， 则说明Cl2氧化性大于Br2nullnull比较元素的金属性和非金属性的强弱 本节中最重要的实验是比较元素的金属性和非金属性的强弱，所以首先应明白比较元素金属性、非金属性强弱的理论依据，然后多数以第三周期的元素为例来进行实验比较和验证。自己设计实验的要求是： ①安全易做；②原料经济、常见； ③现象明显独特；④方案恰当、合理。null 如何利用实验室常见的药品试剂探究11号~17号元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强？ 已知实验室有你想用到的仪器和药品、试纸等一切用品。 （1）用________三种金属分别与水反应，通过观察生成气 泡的速率便会得出从________到________金属性减弱。 （2）因实验室不可能有硅单质，但可以测0.1 mol/L的 ________溶液和________溶液及Na2SO4溶液的pH,推断三 种盐溶液的水解情况，得出________、________、硫酸三种最高价含氧酸的酸性强弱顺序是________，从而得出从________到________非金属性增强。 null（3）制取饱和的氯水和饱和的氢硫酸溶液，用将________方法，通过________现象便直接得出非金属性S比Cl弱。 （4）用列表的方式 （从实验方案、实验现象、有关化学方程式）完成你的实验报告中的实验内容。 （5）实验结论是________________。 （6）请你用物质结构理论知识解释结论。 null答案：（1）钠、镁、铝 钠 铝 （2）Na2SiO3 Na3PO4 H2SiO3 H3PO4 H2SiO3Mg>Al 非金属性：SiMg>Al;非金属性：S