最新人教版高一化学必修2教学案第一章 第二节 元素周期律含答案Word文件下载.docx
《最新人教版高一化学必修2教学案第一章 第二节 元素周期律含答案Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新人教版高一化学必修2教学案第一章 第二节 元素周期律含答案Word文件下载.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
如Na：
（2）非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
如Cl
4．质子数与核外电子数的关系
原子：
质子数＝核外电子数
阳离子：
质子数＝核外电子数＋离子所带电荷数
阴离子：
质子数＝核外电子数－离子所带电荷数
[对点演练]
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×
”）。
（1）多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高。
（ ）
（2）稀有气体元素的原子最外层都排有8个电子。
（3）M层为最外层时容纳的最多电子数不超过8个。
（4）原子核外各电子层容纳的电子数为2n2个。
答案：
（1）×
（2）×
（3）√ （4）×
2．下列说法中肯定错误的是（ ）
A．某原子K层上只有一个电子
B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C．某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍
D．某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等
解析：
选B K层、L层、M层上最多能容纳的电子数分别为2、8、18。
K层上可排1个电子，也可排2个电子，所以A项有可能；
当M层上排有电子时，L层已经排满电子，即排了8个电子，而M层最多可以排18个电子，所以B项不可能；
符合“某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍”的离子可以是S2－、Cl－、K＋、Ca2＋等，所以C项有可能；
对D项来说，最外电子层上的电子数可为2或8，核电荷数和最外层电子数均为2的只有He，不符合条件，核电荷数和最外层电子数均为8的为O2－，所以D项有可能。
1．元素原子核外电子排布的周期性变化
根据1～18号元素的核外电子排布找出规律，完成下表。
原子序数
电子层数
最外层电子数
1～2
1
3～10
2
1～8
11～18
3
规律：
同周期元素随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，会重复出现最外层电子从1个递增到8个的情况（K层由1到2），即原子核外电子排布呈现周期性的变化。
2．原子半径的周期性变化
随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。
3．元素主要化合价的变化规律
周期序数
化合价（最高价、最低价）的变化
＋1→0
最高正价：
＋1→＋5，
最低负价：
－4→－1
＋1→＋7，
随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现周期性变化，即同一周期元素的最高正化合价呈现＋1→＋7，最低负化合价呈现－4→－1的周期性变化。
[注意] 氧元素无最高正价，氟元素无正价。
粒子半径大小的比较
影响粒子半径大小的因素有：
①电子层数的多少；
②原子核对核外电子的吸引力的大小；
③核外电子的多少。
（1）原子
①同一周期，从左到右，核电荷数依次增大，原子半径依次减小。
如r（Na）＞r（Mg）＞r（Al）＞r（Si）＞r（P）＞r（S）＞r（Cl）。
②同一主族，自上而下，电子层数依次增多，原子半径依次增大。
如r（Li）＜r（Na）＜r（K）＜r（Rb）＜r（Cs）。
（2）离子
①同一主族，自上而下，电子层数依次增多，离子半径依次增大。
如r（Li＋）＜r（Na＋）＜r（K＋）＜r（Rb＋）＜r（Cs＋）。
②具有相同电子层结构的离子，随核电荷数的增大，原子半径减小。
如r（S2－）＞r（Cl－）＞r（K＋）＞r（Ca2＋）。
（3）同一元素的不同粒子
核外电子数越多，半径越大。
①阳离子：
r（原子）＞r（阳离子）。
如r（Na）＞r（Na＋）。
②阴离子：
r（原子）＜r（阴离子）。
如r（Cl）＜r（Cl－）。
③多种价态的离子：
价态越高，半径越小。
如r（Fe）＞r（Fe2＋）＞r（Fe3＋）。
3．从原子序数11依次增加到17，下列所述递变关系错误的是（ ）
A．原子电子层数不变
B．原子半径逐渐增大
C．最高正价数值逐渐增大
D．从硅到氯负价从－4→－1
选B 从原子序数11依次增加到17，各原子的原子半径逐渐减小，B选项错误。
4．下列各组元素中，按从左到右的顺序，原子序数递增、元素的最高正化合价也递增的是（ ）
A．C、N、O、F B．Na、Be、B、C
C．P、S、Cl、ArD．Na、Mg、Al、Si
选D A项和C项原子序数递增，而A项中F无正价，C项中Ar化合价为0价；
B项中的原子序数不完全呈递增性变化；
D项中原子序数和最高正化合价均呈递增趋势。
1．钠、镁、铝金属性强弱比较
阅读下列资料内容，思考问题。
Na
Mg
Al
物质与水（或与酸反应）
与冷水剧烈反应，放出氢气
与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速，放出氢气；
与酸反应剧烈，放出氢气
与酸反应，放出氢气，但不如Mg反应剧烈
续表
最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
NaOH强碱
Mg（OH）2中强碱
Al（OH）3弱碱
（1）钠、镁、铝置换出水（或酸）中的氢时，由易到难的顺序是Na＞Mg＞Al。
（2）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NaOH＞Mg（OH）2＞Al（OH）3。
（3）钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al。
2．硅、磷、硫、氯非金属性强弱比较
元素
Si
P
S
Cl
最高价氧化物
的化学式
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
最高价氧化
物对应水化物
的化学式及酸性
H2SiO3
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4
酸性比
H2SO4强
单质与H2
反应的条件
高温
磷蒸气
与H2
能反应
加热
光照
或点燃
氢化物的稳定性
不稳定
受热
分解
稳定
（1）硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为Cl>
S>
P>
Si。
（2）硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4>
H2SO4>
H3PO4>
H2SiO3。
（3）硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为Cl>
随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性呈现周期性的变化。
同周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
3．元素周期律
（1）内容：
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。
（2）实质：
元素性质的周期性变化是原子核外电子排布周期性变化的必然结果。
5．电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>
H2YO4>
H3ZO4，下列判断错误的是（ ）
A．原子半径X>
Y>
Z
B．气态氢化物稳定性X>
C．元素原子得电子能力X>
D．单质与氢气反应由易到难X>
选A 三种元素的电子层结构相同，说明它们是同一周期元素，因为“它们最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱顺序为HXO4>
H3ZO4”，故非金属性X>
Z，原子序数X>
Z，故原子半径Z>
X，A选项错误。
6．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________。
（1）第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径最小的是Cl。
（2）金属性最强的在最左边，应为Na。
（3）非金属性最强的元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性最强，氯的非金属性最强，其对应的酸是HClO4。
（4）非金属性最弱的元素Si的气态氢化物最不稳定。
（5）金属性最强的Na对应的NaOH的碱性最强。
（6）铝的氧化物Al2O3具有两性。
（1）Cl
（2）Na （3）HClO4 （4）SiH4 （5）NaOH（6）Al2O3
1．下列叙述正确的是（ ）
A．电子的能量越低，运动区域离核越远
B．核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动
C．稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子
D．当M层是最外层时，最多可排布18个电子
选B 电子能量越低，运动区域离核越近，A错误；
电子的分层排布即是电子分层运动，B正确；
稀有气体元素中He的原子最外层只有2个电子，C错误；
M层为最外层时，最多只能排8个电子，D错误。
2．下列原子结构示意图正确的是（ ）
选C A项中核外电子数小于核电荷数，应是K＋的结构示意图；
B项中最外层超过8个电子，而该层最多只能容纳8个电子；
D项中违背了电子通常先排布在能量较低的电子层的原则。
3．下列关于元素周期律的叙述正确的是（ ）
①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 ②元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化 ③随着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 ④元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
选B 第一周期元素原子最外层电子数是从1到2，①不正确；
③中F元素无＋7价，而负价是从－4→－1价的重复出现，③不正确。
4．X、Y两元素是同周期的非金属元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是（ ）
A．最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强
B．X的非金属性比Y的强
C．X的阴离子比Y的阴离子还原性强
D．X的气态氢化物比Y的稳定
选C X原子半径比Y的大，说明X在Y的左边，原子序数X比Y小，X的非金属性比Y的弱，因此最高价氧化物对应水化物的酸性X比Y的弱，X的阴离子比Y的阴离子还原性强，X的气态氢化物不如Y的稳定。
5．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如表所示：
下列判断正确的是（ ）
甲
乙
丙
丁
戊
A．原子半径：
丙<
丁<
B．金属性：
甲>
C．氢氧化物碱性：
丙>
丁>
D．最外层电子数：
选C 根据元素周期可知，同周期元素自左向右，原子半径逐渐减小，最外层电子数逐渐增多，A、D两项错误；
最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱，C项正确；
同主族元素自上而下，金属性逐渐增强，B项错误。
6．原子序数为11～17号的元素，随核电荷数的递增，以下各项内容的变化是[填“增大（强）”、“减小（弱）”或“相同（不变）”]。
（1）各元素的原子半径依次________，其原因是_________________。
（2）各元素原子的电子层数________，最外层电子数依次________。
（3）元素的金属性逐渐________，而非金属性逐渐________，元素失电子能力逐渐________，得电子能力逐渐________________。
原子序数为11～17号的元素，在元素周期表中位于第三周期，根据同周期元素的原子结构和性质的变化，可解答本题。
（1）减小 电子层数相同时，随核电荷数增大，原子核对最外层电子的吸引力增大，因此原子半径减小
（2）相同 增大 （3）减弱 增强 减弱 增强
一、选择题
1．与氢氧根离子具有相同的质子数和电子数的微粒是（ ）
A．CH4 B．NH
C．NH
D．Cl－
选C OH－中质子数为各元素的质子数之和，一个OH－中的质子数是9个，电子数是10个。
CH4中质子数是10，电子数是10，所以和OH－中质子数不同，电子数相同，故A错误；
NH
中质子数是11，电子数是10，所以和OH－中质子数不同，电子数相同，故B错误；
中质子数是9，电子数是10，所以和OH－中质子数和电子数都相同，故C正确；
Cl－中质子数是17，电子数是18，所以和OH－中质子数和电子数都不同，故D错误。
2．下列叙述中，正确的是（ ）
A．核外电子排布完全相同的两种微粒，其化学性质一定相同
B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C．核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素
D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
选C 核外电子排布完全相同的两种微粒，化学性质不一定相同，如K＋和Cl－，A项错误；
H＋核外没有电子，不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B项错误；
阴离子的核外电子排布一般与同一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D项错误。
3．在如图所示的微粒中，氧化性最强的是（ ）
选B 据所给出的微粒的结构示意图可知，所给出的微粒分别是碳原子、氟原子、钠离子、铝离子，故氟原子的氧化性最强。
4．下列说法正确的是（ ）
A．SiH4比CH4稳定
B．O2－半径比F－的小
C．Na与Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强
D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱
选C A项，C的非金属性比Si强，CH4比SiH4稳定；
B项，O2－与F－核外电子排布相同，F原子序数大，F－半径小；
D项，P的非金属性比As强，H3PO4酸性比H3AsO4的强。
5．同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，下列叙述正确的是（ ）
A．单质的化学活泼性：
W<
X<
Y<
B．原子最外层电子数：
C．单质的氧化能力：
D．元素的最高化合价：
选B 同周期元素从左到右，金属单质的化学活泼性逐渐减弱，而非金属单质的化学活泼性逐渐增强，A错误；
同周期元素从左到右，原子的最外层电子数逐渐增多，B正确；
同周期元素从左到右（除稀有气体元素），单质的氧化能力逐渐增强，当Z为稀有气体时，其氧化能力最弱，C错误；
主族元素的最高化合价等于原子的最外层电子数，但O、F无正价，D错误。
6．（2016·
日照高一检测）应用元素周期律分析下列推断正确的组合是（ ）
①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低
②砹（At）是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性大于HCl
③硫与硒（Se）同主族，硒（Se）的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱
④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性
⑤第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱
A．①③④ B．①③⑤ C．③④⑤ D．②④⑤
选B 碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低，①正确；
稳定性HAt<
HCl，②错误；
由硫与硒（Se）同主族且硒位于S的下方，S的非金属性大于Se，酸性：
H2SeO4<
H2SO4，③正确；
NH3溶于水后，水溶液为碱性，④错误；
第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱，⑤正确。
7．A、B两原子，A原子L层比B原子M层少3个电子，B原子L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，则A、B分别是（ ）
A．硅和钠 B．硼和氮 C．碳和氯 D．碳和铝
选C 设A原子的L层上有x个电子，则有下表：
K
L
M
A
x
B
2x
x＋3
由原子核外电子的排布规则和上表A、B原子的电子排布关系可得，2x＝8，得x＝4。
则A原子序数为6，B为17，故A是碳，B是氯。
8．下列各离子化合物中，阳离子与阴离子的半径之比最小的是（ ）
A．KClB．NaBrC．LiID．KF
选C Li＋、Na＋、K＋中半径最小的是Li＋，F－、Cl－、Br－、I－中半径最大的是I－，当分子最小，分母最大时，比值最小，故LiI阳离子与阴离子的半径之比最小。
9．（2016·
山东潍坊高一检测）短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态氢化物的水溶液呈碱性，乙位于第ⅤA族，甲和丙同主族，丁的最外层电子数和电子层数相等，则下列说法正确的是（ ）
B．单质的还原性：
C．乙的氢化物是同族中氢化物还原性最强的
D．乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
选D 由甲和乙形成的气态氢化物的水溶液呈碱性知该氢化物是NH3，所以甲为H，乙为N；
因丁的原子序数是4种元素中最大的，又因为丁的最外层电子数和电子层数相等，则丁为Al；
丙的原子序数比N大但比Al小，又因为丙与H同主族，所以丙为Na。
氢的原子半径最小，A错误；
单质的还原性Na>
Al，B错误；
氮元素是同主族中非金属性最强的元素，故其氢化物的还原性最弱，C错误；
乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别是硝酸、氢氧化钠、氢氧化铝，因为氢氧化铝具有两性，故三者能相互反应，D正确。
10．下列粒子半径比较中，正确的是（ ）
A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜K＋
B．S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋
C．O2－＞S2－＞Cl－＞Br－
D．F－＞Li＋＞Na＋＞S2－
选B 电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，离子半径：
Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜K＋，故A错误；
离子半径：
S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋，故B正确；
Br－＞S2－＞Cl－＞O2－，故C错误；
S2－＞F－＞Na＋＞Li＋，故D错误。
11．（2016·
福建高一检测）四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中只有M为金属元素。
下列说法不正确的是（ ）
A．原子半径Z<
B．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D．Z位于元素周期表中第二周期、第ⅥA族
选B 由图可知，原子半径M>
X>
Z，A项正确；
非金属性X<
Z，因此B项错误，C项正确；
由于只有M为金属而M为第三周期元素，所以M为Al元素，则X、Y、Z为Si、N、O元素，D项正确。
12．已知aAn＋，bB（n＋1）＋，cCn－，dD（n＋1）－是具有相同的电子层结构的短周期元素形成的简单离子，下列叙述中正确的是（ ）
C>
D>
A>
B．原子序数：
b>
a>
c>
d
C．离子半径：
Cn－>
D（n＋1）－>
An＋>
B（n＋1）＋
D．单质还原性：
B>
D
选B 四种元素在周期表中的相对位置：
，所以原子序数：
d，原子半径：
C，离子半径：
B（n＋1）＋，单质还原性：
C。
二、非选择题
13．
（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）已知某粒子的结构示意图为
。
试回答：
①当x－y＝10时，该粒子为________（填“原子”、“阳离子”或“阴离子”）。
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水化物发生反应的离子方程式_______________________________。
（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，依题意：
a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝
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。
（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
14．（2016·
厦门高一检测）A、B、C、D都是短周期主族元素，原子半径D>
B，其中A、B处于同一周期，A、C处于同一主族。
C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍。
试回答下列问题。
（1）这4种元素分别是：
A________，B________，C________，D________（填元素名称）。
（2）这4种元素中能形成的气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是____________
升级会员 