人教版高中化学必修二第一章第二节第2课时

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第2课时元素周期律

一、元素原子结构的周期性变化

1．元素原子核外电子排布的周期性变化

周期序数原子序数电子层数最外层电子数

一1～2 1 1―→2

二3～10 2 1―→8

三11～18 3 1―→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____________的周期性变化(H、

He除外)

2.元素原子半径的周期性变化

周期序数原子序数原子半径的变化

二3～9 逐渐____

三11～17 逐渐____ 结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现________的周期性变化

3.微粒半径大小比较的方法

(1)电子层数相同(即同周期)时，随原子序数的递增，原子半径逐渐________。

(2)最外层电子数相同(即同主族)时，随电子层数(原子序数)的递增，原子半径逐渐

________。

(3)电子层结构相同的不同离子，原子序数越大，离子半径____。

二、元素性质的周期性变化

1．元素化合价的周期性变化

周期序数原子序数化合价(最高价、最低价)

的变化

一1～2 ＋1―→0

二3～10 最高正价：__________ 最低负价：__________

三11～18 最高正价：__________ 最低负价：__________

结论：随着原子序数的递增，元素的最高正价呈现________、最低负价呈现__________的周

期性变化

主族元素化合价变化规律与原子结构的关系

元素的最高正价数值上等于该元素原子的最外层________，随元素原子序数的递增，最外层电子数增多，最高化合价的数值______；最低负价的绝对值与最外层电子数之和等于____，随最外层电子数的增加，最低负价的绝对值______。

第二周期的氧元素和氟元素只有负价没有正价。

2．元素金属性和非金属性的周期性变化

(1)钠、镁、铝金属性强弱的比较

[实验探究]

Na Mg Al 与冷水反应 现象

____反应 与冷水缓慢反应， 沸水______反应 与冷水很难反应， 热水____反应 化学

方程式

与酸 反应 现象

____反应 ____反应 离子

方程式

2Al ＋6H ＋===______________ 最高价氧化物 对应水化物

的碱性强弱 NaOH____ Mg(OH)2

____碱 Al(OH)3

两性氢氧化物 结论 金属性____

变化规律：钠、镁、铝与水(或酸)反应的剧烈程度逐渐____，置换出氢越来越____；最 高价氧化物对应水化物的碱性逐渐________，因此元素的金属性逐渐________。

(2)Si 、P 、S 、Cl 4种非金属元素的性质比较：

非金属元素 硅 磷 硫 氯

单质与氢气反应的条件 高温 磷蒸气与氢气能发生反应 加热 光照或点燃时发生爆炸 最高价氧化物对应水化物(含氧酸)的酸性强弱

H 2SiO 3弱酸 H 3PO 4中强酸 H 2SO 4强酸 HClO 4强酸(比H 2SO 4酸性强) 通过上表可以看出：硅、磷、硫、氯的单质与氢气化合的能力越来越____；最高价氧化 物对应水化物的酸性逐渐______，因此元素的非金属性逐渐________。

(3)同周期元素金属性、非金属性强弱的变化规律

同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐________，非金属性逐渐________。对其他周 期元素的性质进行研究，也可以得到类似结论，所以元素的金属性和非金属性随着原子 序数的递增呈现__________________。

(4)元素的金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系

①同一周期，从左向右，原子半径逐渐________，最外层电子数逐渐________，元素的 原子失电子能力逐渐________，得电子能力逐渐________；元素金属性逐渐________， 非金属性逐渐________；

②同一主族，从上到下，原子半径逐渐________，元素的原子失电子能力逐渐________， 得电子能力逐渐________；元素金属性逐渐________，非金属性逐渐________。

三、元素周期律

1．内容：元素的__________随着元素__________________而呈________的变化。

2．实质：元素性质的周期性变化是元素原子的______________的周期性变化的必然结果。

知识点一 化合价的应用

1．有三种元素分别为X 、Y 和Z ，其质子数均在1～18之间，已知X 元素的原子最外 层只有一个电子，Y 元素原子的M 电子层上的电子数是它的K 层和L 层电子总数的一 半，Z 元素原子的L 层上的电子数比Y 元素原子的L 层上的电子数少2，则这几种元素

组成的化合物的化学式不可能是( )

A ．X 2YZ 4

B ．XYZ 3

C ．X 3YZ 4

D ．X 4Y 2Z 7

知识点二元素金属性、非金属性强弱的判断

2．下列叙述中，能肯定A金属比B金属活泼性强的是()

A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少

B．A原子的电子层数比B原子电子层数多

C．1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多

D．常温时，A能从冷水中置换出H2，而B不能

3．根据元素的单质和化合物的性质，判断元素非金属性强弱的依据一般是() A．元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱

B．元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱

C．元素的单质跟酸反应置换出氢的难易

D．元素的单质跟氢气生成气态氢化物的沸点高低

知识点三元素性质的递变规律

4．结合元素周期律的知识分析下列说法，其中错误的是()

A．Al的氧化物的水化物可能具有两性

B．At2为有色固体，HAt不稳定，AgAt感光性很强，既不溶于水也不溶于稀酸C．HClO的酸性一定比H2SO4强

D．H2Se是无色、有毒、不如H2S稳定的气体

5．下列各组元素性质递变情况错误的是()

A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多

B．P、S、Cl元素最高正化合价依次升高

C．N、P、F原子半径依次增大

D．Na、K、Rb的金属性依次增强

练基础落实

1．下列关于元素周期律的叙述正确的是()

A．随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．随元素原子序数的递增，元素的最高正价从＋1到＋7，负价从－7到－1重复出现D．元素性质的周期性变化的根本原因是：原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化

2．下列说法正确的是()

A．ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强

B．ⅣA族元素的氢化物中，稳定性最好的是CH4

C．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强

D．第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小

3．下列各组元素中，按最高正化合价递增顺序排列的是()

A．C、N、F B．Na、Mg、Al

C．F、Cl、Br D．Cl、S、P

4．X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() A．HX B．H2X C．XH4D．XH3

5．运用元素周期律分析，下列说法错误的是()

A．Ra是第七周期第ⅡA族的元素，Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强

B．As是第四周期第ⅤA族的元素，AsH3的还原性比NH3的还原性弱

C．Cs的原子半径比Na的原子半径大，Cs与水反应比Na与水反应更剧烈

D．Cl的核电荷数比Al的核电荷数大，Cl的原子半径比Al的原子半径小

6．原子电子层数相同的X、Y、Z三种元素，若最高价氧化物的水化物酸性强弱为H3XO4 ＜H2YO4＜HZO4，则下列判断正确的是()

A．非金属性强弱为X＞Y＞Z

B．原子半径为X＜Y＜Z

C．阴离子的还原性为X3－＞Y2－＞Z－

D．气态氢化物的稳定性为H3X＞H2Y＞HZ

题号 1 2 3 4 5 6

答案

练方法技巧——由元素周期表判断元素性质的方法

7．下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：

族

ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 周期

二①②

三③④⑤⑥⑦⑧⑨

四⑩??

(1)写出下列元素符号：①________，⑥________，⑦________，?________。

(2)在这些元素中，最活泼的金属元素是__________(填元素符号，下同)，最活泼的非金

属元素是______，最不活泼的元素是________。

(3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是________，碱性最强的是

________，呈两性的氢氧化物是________，写出三者之间相互反应的化学方程式：

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________；

(4)在这些元素中，原子半径最小的是________，原子半径最大的是________。

(5)在③与④中，化学性质较活泼的是________，怎样用化学实验证明？

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

在⑧与?中，化学性质较活泼的是________，怎样用化学实验证明？

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

练综合拓展

8．在水溶液中，YO n－3和S2－发生反应的离子方程式如下：YO n－3＋3S2－＋6H＋===Y－＋3S↓

＋3H2O

(1)YO n－3中Y元素的化合价是________。

(2)Y元素原子的最外层电子数是________。

(3)比较S2－和Y－的还原性强弱________________。

9．1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的粒子，互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相近。

(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是________和

________；________和________。

(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，

各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO－2互为等电子体的分子有________、________。

10．有A、B、C、D、E五种短周期元素，A、E同周期，A元素的阳离子所带电荷数等

于其所在周期数减1，常温常压下，B、C、D、E的单质都为双原子分子，它们之间有如下关系：

(1)2A＋C2===2AC(2)3A＋D2===A3D2(3)A＋E2===AE2(4)3B2＋D2===2DB3

(5)2B2＋C2===2B2C

回答：

(1)A、B、C、D、E五种元素符号是

A：__________，B：__________，C：__________，D：__________，E：__________。

(2)写出A3D2与B2C反应的化学方程式：

_______________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

第2课时元素周期律

基础落实

一、

1．从1递增到8

2．从上到下：减小减小由大到小

3．(1)减小(2)增大(3)越小

二、

1．从上到下：＋1―→＋5－4―→－1＋1―→＋7－4―→－1＋1―→＋7－4―→－1电子数增大8减小

2．(1)从左到右，从上到下：剧烈迅速缓慢2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑剧烈迅速Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑

2Al3＋＋3H2↑强碱中强减弱减弱难减弱减弱(2)强增强增强(3)减弱增强周期性变化(4)①变小增多减弱增强

减弱增强②增大增强减弱增强减弱

三、

1．性质原子序数的递增周期性

2．核外电子排布

对点训练

1．A[X可以是H、Li、Na，Y为，是磷元素，Z的L层有6个电子，该元素是氧，再分析各化合物的化学式，计算Y的化合价，其化合价分别为＋6，＋5，＋5，＋5，而磷无＋6价。]

2．D[选项A中只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，不能确定A、B 的金属性强弱；选项B中指出了A、B原子的电子层数的多少，但电子层数少的原子的金属性不一定比电子层数多的金属性弱；选项C中说明了等物质的量的金属A、B与酸反应生成氢气的多少，而没有说明反应的剧烈程度，与酸反应生成氢气多的金属活泼性不一定强，如1 mol Al比1 mol Na与足量稀盐酸反应时，Al生成的氢气多，但Al不如Na活泼；选项D 正确，只有很活泼的金属在常温下能与冷水反应。]

3．B

4．C[对于不熟悉的元素及其化合物的性质，要以熟悉的元素及其化合物的知识为参照，然后利用元素周期律的有关知识进行推断。在比较元素非金属性或金属性强弱的时候，如果用酸性或碱性强弱来比较，都用元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性强弱来比较。] 5．C[熟练掌握元素周期律的具体内容是解答本题的关键。根据元素周期律可知：元素性质随原子序数的递增，原子结构、原子半径、元素的化合价、元素的金属性或非金属性呈现周期性变化，不难确定答案。]

课后作业

1．B[A项错误，随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数在第一周期从1到2，而不是从1到8；B项正确，是元素周期律的内容；C项错误，负价一般是从－4到－1，而不是从－7到－1；D项错误，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。]

2．B[A项应为同周期的ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强，但并不是所有ⅠA族元素的金属性都比ⅡA族元素的金属性强；同主族元素自上而下非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，而碳是第ⅣA族的第一种元素，故同主族的氢化物中最稳定的是CH4，B项正确；C项中应是最高价氧化物的水化物的酸性从左到右依次增强；D项第三周期中的阳离子半径自左到右逐渐减小，阴离子半径自左到右逐渐减小，但阴离子半径大于阳离子半径，D项错误。]

3．B[由于F无正化合价，而Cl、Br最高正化合价相同，故A、C项错误；B项中Na、Mg、Al的最高正化合价分别为＋1、＋2、＋3，D项Cl、S、P的最高正化合价分别为＋7、＋6、＋5，故B项正确，D项不正确。]

4．D[H3XO4中X的最高正化合价为＋5，则其最低负价为－3，故其氢化物的化学式为XH3。]

5．B[同主族元素随原子序数的增大，自上而下元素的金属性增强，非金属性减弱，第ⅡA族元素Mg和Ra，原子序数MgMg(OH)2，A项正确；第ⅤA 族元素N和As，原子序数NAs，其对应阴离子的还原性N3－

同周期，且原子序数AlCl，D项正确。]

6．C[由于元素最高价氧化物的水化物酸性：H3XO4＜H2YO4＜HZO4，且X、Y、Z同周期，故原子序数大小顺序为X＜Y＜Z，根据元素周期律可知原子半径X＞Y＞Z，B项错误；非金属性应为X＜Y＜Z，则气态氢化物的稳定性H3X

8．(1)＋5(2)7(3)S2－＞Y－

解析由离子方程式：YO n－3＋3S2－＋6H＋===Y－＋3S↓＋3H2O，离子方程式遵守电荷守恒：可知n＝1，故YO－3中Y的化合价为＋5，由还原产物Y－可知Y元素原子的最外层电子数是7，结合氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，故可确定S2－与Y－还原性的相对强弱。

9．(1)N2O CO2N2CO(2)SO2O3

解析(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如：N2与CO均为14个电子，N2O与CO2均为22个电子。

(2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和也相同，可互称等电子体，NO－2为三原子，各原子最外层电子数之和为(5＋6×2＋1)。SO2、O3也为三个原子，各原子的最外层电子数之和为6×3＝18。

10．(1)Mg H O N Cl(2)Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑或Mg3N2＋8H2O===3Mg(OH)2＋2NH3·H2O