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经典力学的局限性授课教师：docer读秀高中化学新人教版必修第一册4.2原子周期律第1课时元素性质的周期性变化规律通过对碱金属元素、卤素的原子结构和性质的研究，我们已经知道元素周期表中同主族元素的性质有着相似性和递变性。那么，周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢？1.原子核外电子排布的周期性变化(1)原子核外最外层电子数与原子序数变化的关系图(2)规律：随着原子序数的递增，同周期元素原子的最外层电子排布呈现_________的周期性变化(第一周期除外)。由1到8一、1～18号元素性质的周期性变化规律2.原子半径的周期性变化(1)元素的原子半径与原子序数变化的关系图(2)规律：随着原子序数的递增，同周期元素的原子半径呈现___________的周期性变化。由大到小一、1～18号元素性质的周期性变化规律3.元素化合价的周期性变化(1)元素化合价与原子序数变化的关系图(2)规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈_______变化，即每周期，最高正价：__________(O无最高正价、F无正价)，最低负价：_________。周期性＋1到＋7－4到－1一、1～18号元素性质的周期性变化规律元素周期律(1)元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。(2)元素的性质包括：原子半径、主要化合价、金属性、非金属性等。(3)元素周期律的实质是元素原子的核外电子排布发生周期性变化的必然结果。一、1～18号元素性质的周期性变化规律归纳总结1.从钠元素到氯元素原子半径为什么呈现由大到小的变化规律？提示从钠元素到氯元素，它们原子的电子层数相同，原子核内质子数和核外电子数增多，原子核对核外电子的吸引力增大，原子半径逐渐减小。2.根据推测该元素的最高正价和最低负价的数值。提示最高正价为＋6价，最低负价为－2价。一、1～18号元素性质的周期性变化规律深度思考3.在水溶液中，YOn－3和S2－发生反应的离子方程式如下：YOn－3＋3S2－＋6H＋===Y－＋3S↓＋3H2O(1)YOn－3中Y元素的化合价为____价。＋5解析根据电荷守恒得－n＋(－2)×3＋1×6＝－1，得n＝1，代入中求得Y的化合价为＋5价。YOn－3一、1～18号元素性质的周期性变化规律(3)比较S2－和Y－的还原性：_________。S2－＞Y－(2)Y元素原子的最外层电子数是____。解析由(1)及化学方程式知，Y有＋5价、－1价两种价态，由于Y存在Y－，－1价将是Y元素的最低化合价，其最外层电子数为8－1＝7。另外，由于无法确定＋5价是否为Y元素的最高化合价，所以不能用＋5价确定Y元素原子的最外层电子数。解析在该反应中还原剂为S2－，还原产物为Y－，故还原性：S2－＞Y－。7一、1～18号元素性质的周期性变化规律(1)在用化合价确定元素原子最外层电子数时，首先确定元素化合价是否为最高化合价或最低化合价。(2)非金属元素的最高正化合价等于原子所能转移的最外层电子数，而它的负化合价则等于使原子最外层达到8电子稳定结构所得到的电子数。一、1～18号元素性质的周期性变化规律特别提示1.钠、镁、铝元素金属性的递变规律(1)钠、镁元素金属性的强弱①该实验加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为_____色。该实验说明镁与_____几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为______________________________。②由上述实验可知，镁和水反应不如钠和水反应______。粉红冷水Mg＋2H2O=====△Mg(OH)2＋H2↑剧烈二、第三周期元素性质的递变(2)镁、铝元素金属性的强弱①实验甲中a、b两支试管中沉淀逐渐溶解，最终完全消失，对应的离子方程式分别为：_____________________________、____________________________。由上述反应可知Al(OH)3为_____氢氧化物。Al(OH)3＋3H＋===Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2OAl3＋＋3H2O两性二、第三周期元素性质的递变②实验乙中a试管中沉淀溶解，b试管中沉淀不溶解，a试管中反应的离子方程式为：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。③由上述实验可知钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为__________________________。(3)钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为_____________。NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3Na＞Mg＞Al二、第三周期元素性质的递变2.硅、磷、硫、氯的非金属性的递变规律SiPSCl最高价氧化物对应水化物的酸性H2SiO3：弱酸H3PO4：中强酸H2SO4：强酸HClO4：强酸酸性：____________________________结论Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3二、第三周期元素性质的递变3.同周期元素性质递变规律——————————————→NaMgAlSiPSCl同一周期从左到右，元素金属性逐渐_____，非金属性逐渐_____。减弱增强二、第三周期元素性质的递变二、第三周期元素性质的递变思维建模1.元素原子得失电子的能力与原子的________(填序号)有关：①质子数(核电荷数)②中子数③质量数④核外电子数⑤最外层电子数⑥电子层数2.在第三周期元素中，除稀有气体元素外：(1)原子半径最小的元素是____(填元素符号)。(2)金属性最强的元素是____(填元素符号)。(3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_______(用化学式回答，下同)。(4)最不稳定的气态氢化物是_____。(5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_______。(6)氧化物中具有两性的是_______。①⑤⑥ClNaHClO4SiH4NaOHAl2O3二、第三周期元素性质的递变深度思考1.元素的以下性质随着原子序数的递增不呈周期性变化的是A.化合价B.原子半径C.元素原子的最外层电子排布D.相对原子质量√2.下图表示1～18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示A.电子层数B.最外层电子数C.最高化合价D.原子半径√3.某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为A.4B.5C.6D.7√解析设该元素的最高正价为x，最低负价为y，则x＋y＝4x＋|y|＝8解得x＝6，y＝－2，因此该原子的最外层电子数为6。4.下列关于元素周期律的叙述中不正确的是A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次增强B.P、S、Cl最高正化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强C.同周期元素的原子半径以第ⅦA族的为最大D.Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱√解析Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次为1、2、3，其原子的还原性依次减弱，但离子的氧化性依次增强；P、S、Cl的最高正化合价分别为＋5、＋6、＋7，由于P、S、Cl的非金属性依次增强，其所对应的气态氢化物的稳定性也依次增强；除稀有气体元素外，同周期元素从左到右其原子半径逐渐减小；因Na、Mg、Al的金属性依次减弱，则它们的氢氧化物的碱性也依次减弱。5.下列说法正确的是A.从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价呈现从＋1→＋7价的变化B.同周期元素的原子半径从左至右一定依次减小C.同周期中，第ⅠA族元素(H除外)金属性最强，第ⅦA族元素非金属性最强D.HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强√解析O无最高正价，F无正价，A项错误；稀有气体元素原子半径测定方式与其他元素的不同，没有可比性，B项错误；F、N、Si三种元素的非金属性依次减弱，其对应氢化物的稳定性也依次减弱，D项错误。6.下列各组元素的性质递变规律错误的是A.N、O、F原子最外层电子数依次增加B.N、O、F原子半径依次增大C.Na、Mg、Al元素最高正化合价依次升高D.Li、Na、K的金属性依次增强√解析N、O、F原子最外层电子数依次为5、6、7，逐渐增多，A项正确；N、O、F是同周期元素，同周期元素从左到右原子半径依次减小，B项错误；Na、Mg、Al元素最高正化合价依次为＋1、＋2、＋3，依次升高，C项正确；Li、Na、K是同主族元素，同主族从上到下元素的金属性依次增强，D项正确。7.下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是A.酸性：H2SO4＞H3PO4B.非金属性：Cl＞BrC.碱性：NaOH＞Mg(OH)2D.热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3√解析在元素周期表中S与P属于同周期元素，S在P的右边，非金属性强于P，所以最高价氧化物对应水化物的酸性H2SO4强于H3PO4，A项不合题意；在元素周期表中Cl与Br属于同主族元素，Cl在Br的上方，非金属性Cl强于Br，B项不合题意；在元素周期表中，Na与Mg属同周期元素，Na在Mg的左边，所以金属性Na强于Mg，最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH强于Mg(OH)2，C项不合题意；D项考查碳酸盐与碳酸酸式盐热稳定性的问题，不涉及元素周期律的相关知识。8.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)A.若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱B.若HnXOm为强酸，则Y是活泼的非金属元素C.若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋7D.若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素√解析金属性：R＞W，所以若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1不一定为强碱，A项不一定正确；非金属性：X＜Y，若HnXOm为强酸，则X是活泼非金属元素，因此Y也是活泼非金属元素，B项正确；若Y的最低化合价为－2，则Z可能是F，无正价，C项错误；非金属性：R＜W＜X＜Y＜Z，若X的最高正化合价为＋5，则X为N或P，因此R、W不一定是非金属元素，D项不一定正确。