高中化学鲁科版必修2学案：第1章 第2节 第1课时 元素周期律含解析

第2节⎪⎪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。

2．1～18号元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1～2 1 1→2 23～10 2 1→8 811～18 3 1→8 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3～9 0.134 nm→0.071 nm大→小11～17 0.154 nm→0.099 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1～2 ＋1→03～10正价：＋1→＋5 负价：－4→－1→011～18正价：＋1→＋7 负价：－4→－1→0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①H 元素：＋1、－1、0价，如H 2O 、NaH 、H 2。

②F 元素－1,0价，如NaF ，F 2。

③O 元素常见有－2、－1、0价，如CaO 、Na 2O 2、O 2，氧无最高正价。

④金属元素只有正价。

⑤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原子序数的递增呈增大的趋势，不呈现周期性变化。

2．A 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( )A ．CaCl 2B ．Na 2SC ．MgCl 2D ．NaF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( )A ．Na 、Mg 、Al 原子的最外层电子数依次减少B ．Si 、P 、S 元素的最高正价依次降低C ．C 、N 、O 的原子半径依次增大D ．Li 、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、S ＋6元素的最高正价依次升高；C 项，原子半径：C>N>O 。

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(Na)。

(2)阴离子半径大于相应原子半径：如r(Cl－)>r(Cl)。

(3)不同价态的离子，价态越高，离子半径越小：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()A．Na＋B．Mg2＋C．O2－D．F－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()A．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2－B．S2－>Cl－>Na＋>Al3＋C．Na<Mg<Al<SD．Cs<Rb<K<Na解析：选B A项，电子层数相同，核电荷数越大离子半径越小：Al3＋<Mg2＋<Na＋<O2－；C项，电子层数相同，核电荷数越大原子半径越小：Na>Mg>Al>S；D项，最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大：Cs>Rb>K>Na。

[三级训练·节节过关]1．原子序数3～10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．电子数C．原子半径D．化合价解析：选B原子序数3～10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，3～9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()A．C、N、O、F B．K、Mg、C、SC．H、He、Li、Be D．P、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()①②③④A．①>②>③>④B．③>④>①>②C．③>①>②>④D．①>②>④>③解析：选C①为S原子，②为Cl原子，③为S2－，④为F原子。

①②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：S>Cl；①③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：S2－>S；②④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：Cl>F。

4．在原子序数11～18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是____________(填化学式)。

解析：(1)在11～18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；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、Al S(2)钠氯气Cl2＋H2O===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()A．Na、Mg、Al B．Na、O、FC．P、Si、Al D．C、Si、P解析：选C比较元素原子半径的大小有两条规律：①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；②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()A．H、He、Li B．Na、Mg、AlC．Al、Be、Na D．N、O、F解析：选B A项中He为零价；C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。

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．H2XC．XH4D．XH3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()A．H＋、H、H－B．H、H＋、H－C．H－、H、H＋D．H－、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。