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第15讲│元素周期律第15讲元素周期律课标考纲展示考纲要求考向追踪1.以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。2.以第ⅠA和第ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系1.核外电子排布规律、元素周期律、粒子半径大小比较。主要以选择题的形式出现，有时也在第Ⅱ卷中出现，难度较小。2.判断元素“位、构、性”的关系；元素的金属性、非金属性强弱的比较，主要以选择题和填空题的形式出现，难度中等。第15讲│课标考纲展示考纲要求考向追踪3.了解原子核外电子排布。预测2013年的高考命题形式，仍会结合元素周期表，原子结构考查元素性质的周期性变化，同时融合元素化合物知识及其他化学理论知识，考查学生对元素周期表和元素周期律等知识的分析推理能力。第15讲│课标考纲展示第15讲│考向互动探究考向互动探究►探究考向一原子核外电子的排布1．在同一原子中各电子层之间的关系【知识梳理】第15讲│考向互动探究升高远第15讲│考向互动探究2.核外电子排布规律在含有多个电子的原子里，由于电子的能量________，因此，它们运动的区域也不相同。通常，能量低的电子在离核________的区域内运动，而能量高的电子就在离核________的区域内运动。根据这种差别，我们可以把核外电子运动的不同区域看成不同的电子层，并用n＝1、2、3、4、5、6……表示从内到外的电子层，这些电子层又可以分别称为层。n值越大，说明电子离核越远，能量也就________。不相同较近较远K、L、M、N、O、P、Q越高第15讲│考向互动探究2n2核外电子排布规律：(1)每层最多容纳的电子数为________(n为电子层)。(2)核外电子总是尽先排在________的电子层，能量较低的电子层排满后，依次排布在________的电子层里，即排满了K层才能排L层，排满了L层才排M层。(3)K层为最外层时，最多容纳的电子数为______；除K层外，其他各层为最外层时，最多容纳的电子数为______。(4)次外层最多容纳的电子数为________；倒数第三层不超过________。以上规律互相联系，不能孤立地理解，即不要抓住某一条规律而不顾其他，要综合考虑。能量最低能量较高281832第15讲│考向互动探究3．原子结构示意图写出下列粒子的结构示意图S：K＋：S2－：Ne：K：Ar：4．原子核外电子层排布的表示方法——原子或离子结构示意图，下面为钠的原子结构示意图：第15讲│考向互动探究原子核核电荷数电子层层内电子数第15讲│考向互动探究[问题导思]19号元素K的原子结构能否写成？请利用原子核外电子的排布规律作出解释。[问题导思]提示：不能。写违反了最外层电子不超过8个的规律，原子核外电子的排布规律是一个整体，我们不能为了满足某一条规律而违反其他规律。第15讲│考向互动探究【要点深化】1．核外电子排布规律的正确理解核外电子排布规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如：当M层不是最外层时，最多可以排布18个电子，而当它是最外层时，则最多可以排布8个电子。又如，当O层为次外层时，就不是最多排布2×52＝50个，而是最多排布18个电子。再如，质子数为19的钾原子，核外有19个电子，按每层最多容纳2n2个电子，第一层可排2个电子，第二层可排8个电子，第三层可排18个电子，19－2－8＝9，这9个电子可都排布在第三层上，但这违背了第三条规律：最外层电子数不超过8个，电子排布时必须都满足这四条规律，因此只能在第三层上排8个电子，第四层上排1个电子。第15讲│考向互动探究2．短周期元素核外电子排布的特性(1)原子核中无中子的原子：11H。(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。(3)最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层电子数3倍的元素：O；是次外层电子数4倍的元素：Ne。(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。(9)内层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。第15讲│考向互动探究3．元素在周期表中的位置的推断方法(1)根据核外电子排布规律①最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。②最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素也可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。③最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。④某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第三周期。若为阳离子，则位于第四周期。⑤电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律。第15讲│考向互动探究(2)根据周期表结构与原子电子层结构的关系核外电子层数＝周期数(对于大部分元素来说)主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|①族序数等于周期数的元素是H、Be、Al等。②短周期中最高正价与最低负价代数和为零的是H(NaH中氢原子显－1价)、C、Si。③最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是S。④除H外，原子半径最小的元素是F。⑤最高正价不等于族序数的元素是O、F等。⑥无正价的元素是F。第15讲│考向互动探究(3)根据元素的存在与性质①存在方面：a.形成化合物种类最多的元素、其单质在自然界的物质中硬度最大的元素、氢化物中含氢质量分数最大的元素是C；b.空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N；c.地壳中含量最多的元素或氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常状况下呈液态的元素是O；d.地壳中含量最多的金属元素是Al；e.地壳中含量第二的非金属元素是Si。第15讲│考向互动探究②性质方面：a.最活泼的非金属元素或无正价的元素或气态氢化物最稳定的元素是F；b.最活泼的金属元素或最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素或阳离子氧化性最弱的元素是Cs；c.单质在常温下呈液态的非金属元素是Br；d.最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素是Be、Al；e.元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素是N；f.元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F；g.常见的能形成同素异形体的元素有C、P、O、S；h.对角相似的现象，如Be和Al、B和Si等。第15讲│考向互动探究(4)根据稀有气体的原子序数第一至七周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，可利用元素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置，可遵循“比大小，定周期；比差值，定族数”的原则。例如53号元素，由于36＜53＜54，则53号元素位于第五周期，54－53＝1，所以53号元素位于54号元素左侧第一格，即第ⅦA族，所以53号元素位于第五周期第ⅦA族。再如88号元素，由于86＜88＜118，则88号元素位于第七周期，88－86＝2，所以88号元素位于86号元素所在周期下一周期的第ⅡA族，所以88号元素位于第七周期第ⅡA族。•【典例精析】例1(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是________。(2)已知某离子的结构示意图为。试回答：①当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。第15讲│考向互动探究第15讲│考向互动探究试回答：①当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。②当y＝8时，粒子可能为(填名称)：________、_________、________、________、________。③写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为____________。[答案](1)(2)①原子②氩原子氯离子硫离子钾离子钙离子③Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O[解析](1)设：核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，根据题意，a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝3y5。因原子的最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3时合理，该元素的核电荷数为15。(2)①当x—y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子；②当y＝8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子；③y＝3时为铝原子，y＝7时为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。第15讲│考向互动探究[方法点拨]解答核外电子排布的习题时，因为中学只要求掌握前18号元素，只涉及三层电子，所以思考时，可以从一层电子结构开始，到二层电子结构、三层电子结构进行有序思维，可防止漏掉元素。第15讲│考向互动探究变式题下列说法肯定不正确的是()①某原子K层上只有1个电子②某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍③某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍④某离子的核电荷数与最外层电子数相等A．①③B．②C．③④D．④第15讲│考向互动探究[答案]B[解析]①H原子符合说法；③符合说法的离子结构示意图为，可为S2－、Cl－、K＋、Ca2＋等；④O2－符合说法。第15讲│考向互动探究第15讲│考向互动探究1．元素周期律的内容随着原子序数的递增，元素原子的______________________________________等均呈现周期性变化。2．元素周期律的定义元素的性质随着__________________而呈周期性变化，这个规律叫做元素周期律。►探究考向二元素周期律【知识梳理】最外层电子排布、原子半径、元素化合价原子序数的递增3．变化规律(1)随着原子序数的递增，原子核外电子排布变化的规律性第15讲│考向互动探究112221883188结论：随着原子序数的递增，原子的________________呈周期性变化。(2)随着原子序数的递增，元素原子半径变化的规律性第15讲│考向互动探究最外层电子数大小大小结论：随着原子序数的递增，原子的________呈周期性变化。说明：由于稀有气体的原子半径和其他元素的原子半径测量的标准不同，所以课本中没有给出其短周期元素原子半径数值。(3)随着原子序数的递增，元素主要化合价变化的规律性第15讲│考向互动探究半径＋10＋1＋5－4＋1－1主族元素的最高正价＝________________＝________，最低负价＝________________________。结论：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现周期性的变化。4．主族元素的变化规律第15讲│考向互动探究最外层电子数族序数最外层电子数－8第15讲│考向互动探究相同依次增加1相同减小增大增强减弱减弱增强减弱增强增强减弱＋1＋7第15讲│考向互动探究增强减弱减弱增强减弱增强增强减弱第15讲│考向互动探究[问题导思]提示：1．不一定。如第ⅠA族的氢元素与碱金属元素的某些性质差别较大。2．不矛盾。氢化物的酸性强弱与其氯化物的稳定性有关(氢化物在水溶液中电离出H＋的难易程度)[问题导思]1.同一主族元素的性质一定都符合上表规律吗？2．从氟到碘，元素的非金属性越来越弱，而从HF→HI的酸性越来越强，这是否矛盾？第15讲│考向互动探究【要点深化】1．元素金属性与非金属性的周期性变化对于第二周期的元素，各元素原子核外电子层虽然相同，但从左至右，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，因此，随着原子序数(核电荷数)的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。下面是碱金属、卤素性质的递变规律。第15讲│考向互动探究第15讲│考向互动探究对其他周期元素的性质进行研究，也可以得出类似的结论，即随着原子序数(核电荷数)的递增，元素的金属性和非金属性呈现周期性的变化。2．金属性