1、第五章第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律 第二節(jié)第二節(jié) 元素周期律元素周期律 考綱要求1.掌握元素周期律的實質(zhì)。2.了解原子核外電子排布。3.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。4.以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 考查內(nèi)容 1.以選擇題形式考查周期表的結(jié)構(gòu)特點，元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律。2.以綜合題的形式考查“位構(gòu)性”三位一體的關(guān)系。 基礎(chǔ)整合基礎(chǔ)整合 核外電子的排布及元素周期律核外電子的排布及元素周期律 基礎(chǔ)再現(xiàn)基礎(chǔ)再現(xiàn) 1.原子核外電子的排布原子核外電子的排布（1）原子核外電子的分層排布電子層：在含有多個電子的原子中，

2、電子分別在_的區(qū)域內(nèi)運動，我們把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，也稱為電子層，常用n表示電子層的序數(shù)。（2）原子核外電子分層排布的規(guī)律原子核外電子總是先排能量_的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層（能量最低原理）。 離核遠近不同離核遠近不同 低低 v v原子核外每個電子層最多容納_個電子。原子最外層電子數(shù)不超過_個電子（K層為最外層不能超過_個電子）。原子次外層電子數(shù)不超過_個電子（K層為次外層不能超過2個電子）。2.元素周期律元素周期律（1）元素周期律的涵義元素的性質(zhì)隨著_的遞增，而呈_變化的規(guī)律。 2 n28 2 18 原子序數(shù)原子序數(shù) 周期性周期性 （2）元素周期律的具體

3、內(nèi)容同周期元素，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子最外層電子排布呈現(xiàn)_的周期性變化。同周期元素，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子半徑呈現(xiàn)_的周期性變化。同周期元素：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的主要化合價呈現(xiàn)最高正價_，最低負價從一個周期的中部開始_的周期性變化，且對于非金屬元素有關(guān)系：|最高正價|+|最低負價|=_。逐漸增多，達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)逐漸增多，達穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 逐漸減小（趨勢）逐漸減小（趨勢） +1+7（O、F除外）除外） 由由-4-1 8 同周期元素：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性_，元素的非金屬性_。（3）元素周期律的實質(zhì)_呈現(xiàn)周期性變化決定了元素性質(zhì)的周期性變化。 逐漸減弱逐漸減弱 逐漸增強逐漸增

4、強 核外電子排布核外電子排布 整合拓展整合拓展 1.n值與電子層符號的關(guān)系值與電子層符號的關(guān)系 電子層序數(shù) 1234567 電子層符號 _ _電子離核距離 由_ 電子能量 由_ K L M N O P Q 近到遠近到遠 低到高低到高 2.周期律在周期表中的體現(xiàn)周期律在周期表中的體現(xiàn) 同周期（從左到右） 同主族（從上到下） 原子序數(shù) _ _ 電子層數(shù) _ _ 最外層電子數(shù) 依 次 _ _ _ _ _ _ _（從_至_） _（He除外） 依次增大依次增大 依次增大依次增大 相同相同 依次增大依次增大 增大增大 1 8 相同相同 原子半徑 _主要化合價 最高正價由_到_價 最低負價由_到_價 一般相

5、同金屬性 _非金屬性 _依次減小依次減小 依次增大依次增大 +1 +7 -4 -1 依次減弱依次減弱 依次增強依次增強 依次增強依次增強 依次減弱依次減弱 3.微粒半徑與周期表中位置關(guān)系及大小比較微粒半徑與周期表中位置關(guān)系及大小比較（1）原子半徑的比較同一周期電子層數(shù)相同，隨著原子序數(shù)遞增，主族元素原子半徑_。例：r（Na）r（Mg）r（Al）r（Si）r（P）r（S）r（Cl）同一主族最外層電子數(shù)相同，隨著_遞增，原子半徑_。例：r（Li）r（Na）r（K）r（Rb）r（Cl）,r（Fe）r（Fe2+）r（Fe3+）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑_。例：r（O2-）r（F-）r（N

6、a+）r（Mg2+）r（Al3+）帶相同電荷的離子，_越多，半徑越大。例：r（Li+）r（Na+）r（K+）r（Rb+）r（Cs+）,r（O2-）r（S2-）r（Se2-）r（Na+）r（Mg2+）越大越大 越小越小 電子層數(shù)電子層數(shù) 跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1.下列關(guān)于元素周期表和元素周期律的說法錯誤的是（ ）A.Li、Na、K元素的原子核外電子層數(shù)隨著核電荷數(shù)的增加而增多B.第二周期元素從Li到F，非金屬性逐漸增強C.因為Na比K容易失去電子，所以Na比K的還原性強D.O與S為同主族元素，且O比S的非金屬性強解析：C選項中，K比Na易失去電子，所以K比Na的還原性強。答案：C2.A、B、C為三種短

7、周期元素，A、B同周期，A、C的最低價離子分別為A2-、C-，B2+與C具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列敘述一定不正確的是（ ）A.離子半徑A2-C-B2+B.它們的原子半徑CBAC.它們的原子序數(shù)ABCD.原子最外層上的電子數(shù)CAB解析：A、B、C在周期表中位置關(guān)系，A2-、C-、B2+的離子半徑大小關(guān)系是A2-C-B2+，故A項正確；原子半徑大小關(guān)系BAC,故B項不正確；原子序數(shù)關(guān)系為ABC,故C項正確；最外層電子數(shù)關(guān)系為CAB,故D項正確。答案：B元素周期表和元素周期律的應(yīng)用元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 基礎(chǔ)再現(xiàn)基礎(chǔ)再現(xiàn)1.元素周期表的應(yīng)用元素周期表的應(yīng)用（1）認識同周期（以第3周期為例）元素

8、性質(zhì)的遞變規(guī)律Na、Mg、Al的金屬性強弱比較a.置換出酸或水中的氫的難易順序為：_。b.最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性由強到弱的順序為_，其中_屬于兩性氫氧化物。c.Na、Mg、Al的金屬性由強到弱的順序為_。NaMgAl NaOHMg（OH）2Al（OH）3 Al（OH）3 NaMgAl Si、P、S、Cl的非金屬性強弱比較a.與H2化合由易到難的順序為_。b . 氣 態(tài) 氫 化 物 的 穩(wěn) 定 性 由 強 到 弱 的 順 序 為_。c.最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性由強到弱的順序為_。d.Si、P、S、Cl的非金屬性由強到弱的順序為_。Cl2SPSi HClH2SPH3SiH4 HClO4

9、H2SO4H3PO4H2SiO3 ClSPSi （2）同周期、同主族元素的遞變規(guī)律同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律同一周期元素從左到右金屬性_，非金屬性_。同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律同主族元素從上而下金屬性_，非金屬性_。（3）了解過渡元素包括元素周期表中第_列的元素。最外層電子數(shù)為_，全為_元素。大部分過渡元素的單質(zhì)堅硬而有光澤，具有良好的導(dǎo)電性，且比較穩(wěn)定，與空氣和水的反應(yīng)緩慢或根本不反應(yīng)。常溫下只有_ 為液態(tài)。依次減弱依次減弱 依次減弱依次減弱 依次增強依次增強 依次減弱依次減弱 312 1或或2 金屬金屬 汞汞 2.元素周期律和元素周期表的重要意義元素周期律和元素周期表的重要意義（1）科學(xué)預(yù)言方

10、面的意義在于為_ 的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了線索。（2）對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義在于在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)尋找新的物質(zhì)。在_和_的交界處尋找半導(dǎo)體材料。在_中尋找優(yōu)良的催化劑。新元素新元素 金屬元素金屬元素 非金屬元素非金屬元素 過渡元素過渡元素 （3）對探礦有指導(dǎo)意義的地球化學(xué)元素的分布與它們在元素周期表中的位置關(guān)系：相對原子質(zhì)量_的元素在地殼中含量較多。原子序數(shù)為_的元素在地殼中含量較多。處于地球表面的元素多數(shù)呈現(xiàn)_ 價態(tài)。_一般是強烈的親石元素，主要富集于巖石圈。 較小較小 偶數(shù)偶數(shù) 高高 堿金屬堿金屬 整合拓展整合拓展1.比較元素的金屬性強弱和非金屬性強弱的方法比較元素的金屬

11、性強弱和非金屬性強弱的方法（1）根據(jù)在元素周期表中的位置 A A A A A A A 0 1234567族 周期 非金屬非金屬 金屬金屬 （2）根據(jù)金屬活動性順序表金屬的位置越靠_ ，其金屬性越強。（3）根據(jù)實驗比較元素金屬性強弱a.根據(jù)金屬與水（或酸）的反應(yīng)的難易：越易則金屬性越_。b.根據(jù)金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)：A置換出B，則_ 活潑。c.根據(jù)金屬陽離子的氧化能力強弱：氧化性越強，則對應(yīng)金屬元素的金屬性越_ ，還原性越弱（Fe3+的情況較特殊）。前前 強強 A 弱弱 d.根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱：堿性越強，則對應(yīng)金屬元素的金屬性越_ 。e.根據(jù)電化學(xué)原理：不同金屬形成原電池時，

12、作_ 極的金屬活潑；在電解池中的惰性電極上，先析出的金屬元素_ 活潑。比較元素非金屬性強弱a.根據(jù)非金屬單質(zhì)與H2化合的難易程度：越易化合則非金屬性越_ 。強強 負負 不不 強強 b.根據(jù)形成的氫化物的穩(wěn)定性或還原性：越穩(wěn)定或還原性越弱，則其非金屬性越_ 。c.根據(jù)非金屬之間的相互置換：A能置換出B，則A的非金屬性_ 于B。d.根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強弱：酸性越強，則非金屬性越_ 。 強強 強強 強強 特別提醒：特別提醒：（1）金屬性和非金屬性強弱比較的依據(jù)不是絕對的，如Mg和Al做兩極，NaOH溶液為電解質(zhì)溶液形成的原電池中，Al為負極，但Al的金屬性比Mg弱。（2）不能將金屬性

13、和金屬活動性混為一談，如Al比Fe活動性強，但Fe比Al的金屬性強；也不能將非金屬性和非金屬單質(zhì)的活動性混淆，如N的非金屬性很強，但N2的活動性較差。2.原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)與元素在周期表中的位置關(guān)系原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)與元素在周期表中的位置關(guān)系（1）位、構(gòu)、性的關(guān)系（2）原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置關(guān)系最外層電子數(shù)等于或大于3（小于8）的一定是_ 族元素。最外層有1個或2個電子，則可能是_ A、_ A族元素，還可能是副族元素（2電子時還可能是_ 族元素）。最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第_周期。主主 0 2 根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置a.原子結(jié)構(gòu)示意圖法按照原子核外電子排

14、布規(guī)律畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖，然后由電子層數(shù)和最外層電子數(shù)確定其周期序數(shù)和主族序數(shù)。b.周期尾序推算法：首先熟記各周期0族元素原子序數(shù)，然后用某元素的原子序數(shù)去比較。（3）原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的比較最低負價絕對值=8-_（AA）原子半徑越大，失電子越易，還原性越_ ，金屬性越_ ，形成的最高價氧化物對應(yīng)水化物的_ 性越強，其離子的氧化性越_ 。原子半徑越小，得電子越_ ，氧化性越_ ，非金屬性越_ ，形成的氣態(tài)氫化物越_ ，形成最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越_ ，其離子的還原性越_ 。主族序數(shù)主族序數(shù) 強強 強強 堿堿 弱弱 易易 強強 強強 穩(wěn)定穩(wěn)定 強強 弱弱 跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練3.已知下列元素的

15、原子半徑： 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，磷原子的半徑可能是（ ）A.0.8010-10 m B.0.7010-10 mC.1.2010-10 mD.1.1010-10 m原子NSOSi半徑r/1010m 0.75 1.02 0.74 1.17 根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置a.原子結(jié)構(gòu)示意圖法按照原子核外電子排布規(guī)律畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖，然后由電子層數(shù)和最外層電子數(shù)確定其周期序數(shù)和主族序數(shù)。b.周期尾序推算法：首先熟記各周期0族元素原子序數(shù)，然后用某元素的原子序數(shù)去比較。解析：由原子半徑的遞變規(guī)律知：r（Si）r（P）r（N）,r（P）r（S）,故最可能是D。答案：D4.（2009年北京卷）W、X、Y、

16、Z均為短周期元素，W的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比7 17,X與W同主族；Y的原子序數(shù)是W和X的原子序數(shù)之和的一半；含Z元素的物質(zhì)焰色反應(yīng)為黃色。下列判斷正確的是( )A.金屬性：YZB.氫化物的沸點：XWC.離子的還原性：XWD.原子及離子半徑：ZYX解析：W的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為7 17,故W為氯元素，則X為氟元素，Y的原子序數(shù)為（9+17）2=13,為鋁元素，由含Z元素的物質(zhì)焰色反應(yīng)為黃色知其為鈉元素。根據(jù)元素周期律，Na的金屬性比Al強；HF沸點比HCl高，是因為HF分子間存在氫鍵；Cl-的還原性比F-強；原子半徑NaAlF,離子半徑F-Na+Al3+。答案：B熱點考向熱

17、點考向 元素金屬性、非金屬性及粒子半徑大小的判斷元素金屬性、非金屬性及粒子半徑大小的判斷 （2009年廣東卷）元素X、Y、Z原子序數(shù)之和為36，X、Y在同一周期，X+與Z2-具有相同的核外電子層結(jié)構(gòu)。下列推測不正確的是( )A.同周期元素中X的金屬性最強B.原子半徑XY,離子半徑X+Z2-C.同族元素中Z的氫化物穩(wěn)定性最高D.同周期元素中Y的最高價含氧酸的酸性最強解析：元素X、Y、Z原子序數(shù)之和為36，即平均為12，則有的大于12，有的小于12。分析題給條件可推知：X是鈉（Na）、Y是氯（Cl）、Z是氧（O）。原子半徑XY,但X+（Na+）與Z2-（O2-）電子層結(jié)構(gòu)相同，離子半徑X+AlO。

18、（2）C、N、Si最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是：HNO3H2CO3H2SiO3。（3）H、O、Na、Cl元素中，3種元素按1 1 1的原子個數(shù)比形成的離子化合物是NaOH、NaClO等。（4）由表中兩種元素的原子按1 1組成的常見液態(tài)化合物為H2O2，它可被MnO2或一些重金屬離子催化分解，故選a、b。（5）的單質(zhì)是Al,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可推Z是Al（OH）3,N是Al2O3;M是僅含非金屬元素的鹽，則為銨鹽，結(jié)合表中元素可推X、Y是鋁鹽和氨：AlCl3與NH3，M是NH4Cl,要使NH4Cl溶液中NH+4與Cl-濃度相等，則應(yīng)向溶液中加入一定量的氨水至溶液的pH等于7。答案：（1）NaAlO

19、（2）HNO3H2CO3H2SiO3（3）NaOH、NaClO（4）ab（5）Al3+3NH3H2O Al（OH）3+3NH+42Al2O3（熔融） 4Al+3O2溶液的pH等于7電解冰晶石名師點睛名師點睛：（1）解答該題時應(yīng)用同主族元素金屬性、非金屬性的變化規(guī)律及具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子半徑大小比較的規(guī)律進行分析。熟練運用非金屬性強弱的判定方法。（2）僅含非金屬元素的鹽一定是銨鹽。（3）要使化合物NH4Cl溶液中NH+4和Cl-相等，依據(jù)電荷守恒知：OH-=H+，即常溫時pH=7。 熱點訓(xùn)練熱點訓(xùn)練2.下表為元素周期表的一部分，請回答有關(guān)問題：AAAAAAA02 3 4 （1）和的元素符號是

20、_和_。（2）表中最活潑的金屬是_，非金屬性最強的元素是_（填寫元素符號）。（3）表中能形成兩性氫氧化物的元素是_，分別寫出該元素的氫氧化物與、最高價氧化物的水化物反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， _。（4）請設(shè)計一個實驗方案，比較、單質(zhì)氧化性的強弱：_。解析：（1）首先根據(jù)位置特點推斷出各元素符號（或名稱）為N，為F，為Mg,為Al,為Si,為S，為Cl,為Ar,為K,為Br。（2）最活潑金屬在左下角，最活潑非金屬在右上角。（3）形成兩性氫氧化物的元素為Al,Al（OH）3可分別與H2SO4和KOH反應(yīng)。（4）可根據(jù)非金屬

21、元素間相互置換關(guān)系比較Cl2和Br2的氧化性強弱。答案：（1）Si Ar（2）K F（3）鋁 2Al（OH）3+3H2SO4 Al2（SO4）3+6H2OAl（OH）3+KOH KAl（OH）4（4）將單質(zhì)（Cl2）通入盛有的鈉鹽（NaBr）溶液中，加入CCl4看四氯化碳層是否呈橙色，若呈橙色，則說明Cl2氧化性大于Br2走進實驗室走進實驗室 實驗課題實驗課題比較元素的金屬性和非金屬性的強弱比較元素的金屬性和非金屬性的強弱 基礎(chǔ)再現(xiàn)基礎(chǔ)再現(xiàn)本節(jié)中最重要的實驗是比較元素的金屬性和非金屬性的強弱，所以首先應(yīng)明白比較元素金屬性、非金屬性強弱的理論依據(jù)，然后多數(shù)以第三周期的元素為例來進行實驗比較和驗證。自己設(shè)計實驗的要求是：安全易做；原料經(jīng)濟、常見；現(xiàn)象明顯獨特；方案恰