1、第 2 节Error!元素周期律和元素周期表第 1 课时 元素周期律课标要求1了解元素原子核外电子排布、原子半径、元素主要化合价等元素性质的周期性变化。2理解元素周期律。1.随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布、原子半径、元素化合价等均呈现周期性变化。2元素原子的核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的根本原因。3影响微粒半径的因素：电子层数、核电荷数、核外电子数。4主族元素的最高正化合价最外层电子数(O、F 除外)，最低负化合价最外层电子数8。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)与其他量的关系：原子序数质子数核电荷数核外电子数。2118 号元
2、素性质变化的规律性(1)最外层电子排布规律原子序数 电子层数最外层电子数达到稳定结构时的最外层电子数12 1 12 2310 2 18 81118 3 18 8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周期性变化(2)原子半径的变化规律原子序数 原子半径的变化39 0.134 nm0.071 nm 大 小1117 0.154 nm0.099 nm 大 小结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化特别提醒(1)氢原子的半径在所有原子半径中最小。(2)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，数据没有比较的价值。(3)化合价变化规律原子序数 化合价的变化1
3、2 10310正价：15负价：4101118正价：17负价：410结论：随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性的变化3元素周期律元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化的规律。1元素呈现正价、负价、零价与什么有关？提示：与原子核外最外层电子数有关。2主族元素的最高正化合价一定等于原子核外最外层电子数吗？提示：不一定，如 F 为最活泼的非金属元素，只有 0 价和1 价，无最高正化合价。1元素的性质与最外层电子数的关系(1)一般来说，当最外层电子数少于 4 个时，易失去电子显正价，当最外层电子数多于4 个时，易得到电子显负价。(2)当最外层为 8 个电子(He 为 2 个电子)时，原子处于稳
4、定结构，化学性质稳定，化合价为 0。2元素的主要化合价与最外层电子数的关系(1)主族元素最高正化合价最外层电子数(O、F 除外)最低负化合价最外层电子数8|最高正化合价| |最低负化合价|8(2)常见元素化合价的特点H 元素：1、1、0 价，如 H2O、NaH、H 2。F 元素1,0 价，如 NaF， F2。O 元素常见有2、1、0 价，如 CaO、Na 2O2、O 2，氧无最高正价。金属元素只有正价。非金属元素既有正价又有负价(F 除外)。1元素的以下变化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原子的最外层电子排布 D相对原子质量解析：选 D 元素的相对原子质量随着
5、原子序数的递增呈增大的趋势，不呈现周期性变化。2A 元素的最高正价和最低负价绝对值之差为 6，A 与 B 形成的化合物在水溶液中电离出电子层结构相同的离子，则 A 和 B 形成的化合物可能是( )ACaCl 2 BNa 2SCMgCl 2 DNaF解析：选 A 由 A 元素的最高正价和最低负价绝对值之差为 6 可推得 A 的最高正化合价为7 价，A 为 Cl、Br、I 等元素，又因 A、B 离子具有相同的电子层结构，仅有 A 项符合题意。3下列递变情况中，正确的是( )ANa、Mg、 Al 原子的最外层电子数依次减少BSi、 P、S 元素的最高正价依次降低CC、N、O 的原子半径依次增大DLi
6、、 Na、K 的核外电子层数依次增加解析：选 D A 项，Na、Mg、Al 原子的最外层电子数依次增多；B 项，S 、 、i 4 P 5 元素的最高正价依次升高；C 项，原子半径：CNO。S 6 微 粒 半 径 大 小 的 比 较1电子层数相同时最外层电子数越多，原子半径越小。如 r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。2最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大。如 r(I)r(Br)r(Cl)r(F)。3同种元素的微粒半径比较，核外电子数越多，微粒半径越大。(1)阳离子半径小于相应原子半径：如 r(Na )r(Cl)。(3)不同价态的离子，价态越高，离子半径
7、越小：如 r(Fe2 )r(Fe3 )。4电子层结构相同的不同粒子，核电荷数越大，半径越小。如 r(O2 )r(F )r(Na )r(Mg2 )r(Al3 )。1下列离子中半径最大的是( )ANa BMg 2CO 2 DF 解析：选 C 选项中的离子都具有相同的电子层结构，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，故选 C。2下列微粒半径大小比较正确的是( )ANa Cl Na Al3CNaMgAlS； D 项，最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大：CsRbKNa。三级训练节节过关 1原子序数 310 的元素，随着核电荷数的递增而逐渐增大的是( )A电子层数 B电子
8、数C原子半径 D化合价解析：选 B 原子序数 310 的元素，原子的电子层数都为两层，A 错误；除了 10 号稀有气体元素原子外，39 号元素原子的核电荷数越大，原子半径越小，C 错误；因氧无最高正价、氟无正价，D 错误。2下列各组元素中，按最高正价递增的顺序排列的是( )AC、N、O、F BK 、Mg、C、SCH、He、Li、Be DP、S 、Cl、Ar解析：选 B 根据元素的最高化合价在数值上一般等于其最外层电子数及特殊元素的化合价来分析各选项。A 项， C 4 价，N 5 价，O 、 F 无最高正价；B 项，K 1 价，Mg 2 价，C 4 价，S 6 价；C 项，H 1 价，He 无最
9、高正价，Li 1 价，Be 2价；D 项，P 5 价，S 6 价，Cl 7 价，Ar 无最高正价。3下列 4 种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是( ) A B C D解析：选 C 为 S 原子，为 Cl 原子，为 S2 ，为 F 原子。电子层数相同，比较核电荷数，核电荷数越大半径越小，故原子半径：SCl；核电荷数相同，比较核外电子数，电子数越多半径越大，故半径：S 2 S；最外层电子数相同，比较电子层数，电子层数越多半径越大，故原子半径：ClF。4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
10、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是_( 填化学式)。解析：(1)在 1118 号元素中，原子半径最小的是 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；Cl 2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 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。答案：(1)Cl Na、Mg 、
11、Al S(2)钠 氯气 Cl 2H 2O=H Cl HClO(3)Ar1下列关于元素周期律的叙述正确的是( )A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B元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化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D元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化解析：选 B K 层为最外层时，原子最外层电子数只能从 1 到 2，而不是从 1 到 8，A项错误；最低化合价一般是从4 到1，而不是从7 到1，C 项错误；D 项核外电子排布的周期性变
12、化是元素性质周期性变化的根本原因，而不是内容。2下列元素的原子半径依次增大是( )ANa、Mg、 Al BNa、O 、FCP、Si、Al DC 、Si、P解析：选 C 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) 。3下列元素的常见化合价从1 至3 依次增大的是( )AH、He、Li BNa、Mg、AlCAl、Be、Na DN 、O 、F解析：选 B A 项中 He 为零价；C
13、项的变化顺序为3、2、1，与题目要求恰好相反；D 项中 F 无正价。4X 元素最高价氧化物对应的水化物为 H3XO4，则它对应的气态氢化物为( )AHX BH 2XCXH 4 DXH 3解析：选 D X 元素的最高正价是5 价，则其最低化合价为 3，故 X 元素氢化物的化学式为 XH3。5关于 H 、H、H 的半径由大到小的顺序是( )AH 、H、H BH 、H 、H CH 、H、H DH 、H 、H解析：选 C 核电荷数相同的粒子，核外电子数越多半径越大。6下列说法中正确的是( )A非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数B非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的
14、最外层电子数C最外层有 2 个电子的原子都是金属原子D金属元素只有正价和零价，而非金属元素既有正价又有负价和零价解析：选 B 非金属元素最低化合价的绝对值等于 8 减去最外层电子数，A 错误；非金属元素的最高正价等于该元素原子的最外层电子数，不会超过该数值，B 正确；氦原子最外层有 2 个电子，C 错误；并非所有非金属元素都有正价，如 F 无正价，D 错误。7原子序数小于 20 的 X 元素能形成 H2X 和 XO2 两种化合物，该元素的原子序数是( )A13 B14C15 D16解析：选 D X 元素在 H2X 中呈2 价，在 XO2中呈4 价，一般在氢化物中呈现最低负价，该元素的最高正价为
15、6，即最外层电子数为 6，只有原子序数为 16 时符合条件。8元素 X、Y、Z 的原子序数依次增大，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解析：选 A 元素的原子序数等于原子核内的质子数， A 正确。根据元素性质周期性递变的含义，B 和 C 不一定正确。X、Y 、Z 中可能含有非金属，仅据此即可断定 D 不正确。9有下列四种微粒： O Na Mg N。18 2311 2412 147(1)按原子半径由大到小的顺序排列为_( 只填序号，下同)。(2)按离子半径由
16、大到小的顺序排列为_。(3)微粒中质子数小于中子数的是_。(4)能形成 X2Y2 型化合物的是_。(5)通常情况下，化合价有 0 价、正价和负价的是_ 。解析： Na 与 Mg 具有相同的电子层数，最外层电子数分别为 1、2， O 与 N2311 2412 18 147具有相同的电子层数，最外层电子数分别为 6、5；原子半径大小为 23Na24Mg14N18O；四种离子 Na 、Mg 2 、N 3 和 O2 核外电子排布相同，半径大小为 r(Mg2 )Y，且 X、Y 的最高正化合价与其最低负化合价绝对值相等，则(用元素符号或化学式填空) ：(1)X 是_ ，Y 是_，原子半径 X_Y(填“”或
17、“Y，可知 X 为 Si 元素，Y 为 C 元素。答案：(1)Si C (2)SiH 4、CH 4 SiO 2、CO 21下列微粒半径的比较中，正确的是( )Ar(Na )r(Na) Br(Cl )r(Cl)Cr(Ca 2 )r(Cl ) Dr (Mg)r(Na)解析：选 B 同一种元素：r 阳离子 Cl，则半径 r(Ca2 )Na，故半径 r(Mg)S2 )。3元素 M、N 的原子序数不超过 18，M 的最高化合价为1，N 比 M 原子序数大1，下列叙述正确的是( )AM 的原子最外电子层上只有 1 个电子BM 一定是金属元素CN 可能是活泼的非金属元素DN 的最高化合价一定是2解析：选 A
18、 M 的原子序数不超过 18，最高化合价为 1，则 M 一定在氢、锂、钠的范围内。N 比 M 原子序数大 1，则 N 一定在氦、铍、镁的范围内。4X 元素的阳离子和 Y 元素的阴离子具有与氩离子相同的电子层结构，下列叙述正确的是( )AX 原子序数比 Y 的小BX 原子最外层电子数比 Y 的多CX 的原子半径比 Y 的大DX 元素的最高正价比 Y 的大解析：选 C X n 、Y m 和 Ar 具有相同的电子层结构，其原子序数： XArY，A 项错误；X 原子最外层电子数比 Y 的少，B 项错误；X 的原子半径比 Y 的大，C 项正确；X元素的最高正价比 Y 的小， D 项错误。5已知原子序数小
19、于 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：C 2 D B A2C原子序数：dcbaD原子的最外层电子数目： ABDC解析：选 B 由 4 种离子具有相同的电子层结构可得a2b1c 2d1，abd c 故 C 项错误；原子的最外层电子数目为 DCAB，故 D 项错误；原子半径 BACD，故 A 项错误。6某元素 R 的最高化合价与最低化合价的绝对值之差为 2，其气态氢化物中含氢的质量分数为 8.8%，试推断该元素是( )AN BPCS DO解析：选 B 由题意可知，最高化合价 |最低化合价|2
20、，而最高化合价| 最低化合价| 8 ，将 得：|最低化合价|3，该元素的最低化合价为 3 价。元素 R 的气态氢化物的化学式是 RH3，氢元素的质量分数为 100%8.8%，解得 M(R)3MHMR 3MH31，查表可知，R 是磷元素。7X 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；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解析：选 D 已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数多的则半径小，具有相同电子层数的原子，随着原子序数增
21、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 Z 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。8部分 118 号元素的原子半径及主要化合价如下表所示，则下列说法中正确的是( )元素代号 L M Q R T原子半径/nm 0.130 0.118 0.090 0.102 0.073主要化合价 2 3 2 6、2 2A.M 与 Q 均为非金属元素B单质与稀盐酸反应的速
22、率为 LBe；Al 2O3是两性氧化物；Mg 2 、S 2 的核外电子数分别为 10、18。9元素 A、B、C、D 的简单离子，核外都有 10 个电子，A 的氯化物中，电子总数为28，A 和 B 的化合物分子 A2B 中共有 30 个电子，B 与 C 的化合物为 C2B3 型；C 与 D 的化合物为 CD3 型。(1)试根据有关元素的化合物的分子构成确定其化合物的化学式。ACl_；A 2B_；C2B3_；CD 3_。(2)四种离子半径大小关系：_。(3)A 元素最高价氧化物对应水化物与 C 元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_。解析：由元素 A、B、C、D 的离子核外都有 10 个电子
23、，可知 A、B 、C 、D 是C、N、O、F、Na、Mg 、Al 中的四种元素。设 A 的氯化物分子式为 AClx，因其电子总数为 28，只有 x1 时合理，可确定 A 为 Na 元素。A 与 B 元素形成的化合物为 Na2B，两者的电子总数为 30，可得 B 有 8 个电子，B 是 O 元素。B 与 C 元素形成的化合物为 C2O3，可知 C 为 Al 元素。C 与 D 元素形成的化合物为 AlD3，可得 D 为 F。四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，故 r(O2 )r(F )r(Na )r(Al3 )。Na、Al 最高价氧化物对应水化物分别是 NaOH 和 Al(OH)3，反应的离子方程式是 OH Al(OH)3=Al(OH)4 。答案：(1)NaCl Na 2O Al 2O3 AlF 3(2)O2 F Na Al3(3)OH Al(OH) 3=Al(OH)4
