高中化学同步学案人教版必修2第1章第2节元素周期律.docx

1、高中化学同步学案人教版必修2第1章第2节元素周期律第二节元素周期律重难点一 原子核外电子的排布1核外电子的排布规律(1)原子核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)，即排满了K层才排L层，排满了L层才排M层。(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。(3)原子最外层电子数不超过8个(K层为最外层不能超过2个)。(4)次外层最多能容纳的电子数目不超过18个。特别提醒(1)以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。(2)上述为核外电子排布的初步知识，只能解释118号元素的结构问题，若要解释更多问题，有待进一步学习核外电子

2、排布所遵循的其他规律。(3)最外层电子数排满8个(He为2个)形成稳定结构，不易得失电子，化学性质稳定。(4)最外层电子较少的(4)一般易得电子或通过形成共用电子对形成稳定结构，表现出非金属性。2118号元素原子的结构特征(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。(3)最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有Be、Ar。(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。(8)内层电子总数是最外层

3、电子数2倍的原子有Li、P。(9)电子层数跟最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。(10)电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li。(11)最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。(12)最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。3粒子的结构示意图(1)表示方法结构示意图是用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。如：(2)原子结构示意图和离子结构示意图的比较结构示意图包括原子结构示意图和离子结构示意图。原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数；离子结构示意图中，二者则不相等。例如：即阳离子：核外电子数小于核电荷数(核内质子

4、数)，阴离子：核外电子数大于核电荷数(核内质子数)，其差值均为离子所带电荷的数值。(3)粒子核内质子数与核外电子数之间的关系原子：核内质子数核外电子数阳离子：核内质子数核外电子数离子所带电荷数阴离子：核内质子数核外电子数离子所带电荷数重难点二 元素周期律1同周期、同主族元素性质的变化规律(0族除外)项目同周期(从左至右)同主族(自上而下)电子层数相同逐一增加最外层电子数逐一增加(除第一周期外均为17)相同原子半径逐渐减小逐渐增大得电子能力逐渐增强逐渐减弱失电子能力逐渐减弱逐渐增强氧化性逐渐增强逐渐减弱还原性逐渐减弱逐渐增强金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的酸

5、、碱性碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱非金属形成气态氢化物难易程度由难到易由易到难气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱化合价最高正价由(1)(7)价，负价(4)(1)最高正价等于族序数，最低负价等于(8族序数)2.粒子半径大小比较(1)电子层数相同的原子的半径，随核电荷数的增加逐渐减小(稀有气体除外)。如r(Na)r(Mg)r(Al)。即同周期元素的原子半径随核电荷数的增大，自左至右逐渐减小。(2)稀有气体元素的原子半径比与它相邻的卤素原子的原子半径大。如r(Ar)r(Cl)。(3)最外层电子数相同的元素的原子半径，随电子层数(或核电荷数)的增多而增大。如r(F)r(Cl)r(

6、Br)r(I)。即同主族元素的原子半径随电子层数的增多而增大。(4)核外电子排布相同的粒子的半径，随核电荷数的增多而减小。如核外是18个电子的离子的半径大小是r(Ca2)r(K)r(Cl)r(S2)。(5)对同一元素来讲，价态越高半径越小。如r(Fe3)r(Fe2)r(Fe)。(6)不同周期、不同主族元素原子半径大小的比较。先找参照元素，使其建立起同周期、同主族的关系，然后进行比较。比较S与F的原子半径大小，先找O做参照，因为O与F同周期，r(F)r(O)；而O与S同主族，r(O)r(S)，所以r(F)BA；原子半径CAB。A、B、C若为非金属元素，则非金属性BAC；单质的氧化性BAC；阴离子

7、的还原性Cn8An8Bn7(设A为n族，则B为n1族，下同)；气态氢化物的稳定性H7nBH8nA H8nC。A、B、C若为金属，则其失电子能力CAB；单质的还原性CAB；阳离子的氧化性B(n1)AnCn；最高价氧化物对应的水化物的碱性：C(OH)nA(OH)nB(OH)n1。(2)“对角线”规律有些元素在周期表中虽然既非同周期，又非同主族，但其单质与同类化合物的化学性质却很相似，如Li和Mg，B和Si等。这一规律称为“对角线”规律。如图所示：应用：根据已知元素及其化合物的性质，推导未知元素及其化合物的性质。(3)“相似”规律同族元素性质相似；左上右下对角线上元素性质相似；同位素的化学性质几乎完

8、全相同。2“位”、“构”、“性”之间的关系在解题中的应用(1)“位”、“构”、“性”的关系元素的原子结构、其在周期表中的位置及元素的性质(位、构、性)三者之间的关系可用下图表示：可以从下列三个方面理解这个关系图：从元素的原子结构推测元素在周期表中的位置及有关性质；从元素在周期表中的位置推测元素的原子结构及相关性质；元素的一些主要性质又能反映元素的原子结构和元素在周期表中的位置。(2)结构与位置互推问题是解题的基础掌握四个关系式：a电子层数周期序数b质子数原子序数c最外层电子数主族序数d主族元素的最高正价族序数，最低负价主族序数8熟练掌握周期表中的一些特殊规律，如各周期元素种数；稀有气体的原子序

9、数及在周期表中的位置；同族上下相邻元素原子序数的关系等。(3)性质与位置互推问题是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：元素的金属性、非金属性。气态氢化物的稳定性。最高价氧化物对应水化物的酸、碱性。(4)结构和性质的互推问题是解题的要素最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。同主族元素最外层电子数相同，性质相似。判断元素金属性和非金属性的方法。特别提醒很多规律方法只适用于主族元素，而不适用于副族元素，解题时注意不要随意将其适用范围扩大化。题型1 核外电子的排布规律例1下列说法中肯定错误的是()A

10、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K层、L层、M层上最多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有可能；当M层上排有电子时，L层电子数已经排满，即排了8个电子，而M层最多可以排18个电子，所以B一定错误；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K、Ca2；对选项D来说，最外电子层上的电子数可为2或8，符合的为O2，所以D也有可能。答案B元素的性质是由原子结构决定的，元素周期律是由元素原子结构的周期性变化所导

11、致的。因此掌握原子结构，特别是掌握核外电子的排布规律，掌握120号元素原子和离子核外电子排布特点，在元素推断过程中非常重要。题型2 原子半径和元素主要化合价的应用例2根据下列信息，判断以下叙述正确的是()部分短周期元素的原子半径及主要化合价元素代号LMQRT原子半径/nm0.1660.1430.1120.1040.066主要化合价2326、22A.M与Q在同一周期B单质与稀盐酸反应的速率为Lr(Ca)r(S)r(Cl)(2)S2ClKCa2r(S2)r(Cl)r(K)r(Ca2)(3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2酸性：HClO4H2SO4，碱性：KOHCa(OH)2(4)HC

12、l、H2SHClH2S因非金属性氯元素强于硫元素1在下表中写出元素周期表前三周期元素(118号)的符号提示118号元素原子的核外电子排布及主要化合价2.观察上面的表格，思考并讨论：随着原子序数的递增，元素原子的提示核外电子排布及元素主要化合价的变化规律原子序数电子层数最外层电子数最高或最低化合价的变化121121031021815410111831817410结论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布和主要化合价都呈现周期性变化1实验：(1)取一小段镁带，用砂纸除去表面的氧化膜，放入试管中。向试管中加入2 mL水，并滴入提示现象与冷水反应缓慢，滴加酚酞无明显现象；加热时，镁条表面有气泡产

13、生，溶液变红化学方程式MgH2OMg(OH)2H2(2)取一小段镁带和一小片铝，用砂纸磨去它们表面的氧化膜，分别提示MgAl现象与酸反应剧烈，有大量气泡产生与酸反应较剧烈，有气泡产生化学方程式Mg2HCl=MgCl2H22Al6HCl=2AlCl33H22.讨论：提示(3)钠、镁、铝的金属性强弱钠镁铝单质与水(或酸)反应与冷水反应非常剧烈，产生气体推动钠球运动，放出大量热，使钠熔化与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速，放出氢气；与酸反应剧烈，放出氢气与酸反应较为剧烈，放出氢气最高价氧化物对应的水化物碱性强弱氢氧化钠(强碱)氢氧化镁(中强碱)氢氧化铝(两性)(4)结论：金属性：NaMgAl4通过以上对

14、第三周期提示第三周期元素的金属性、非金属性强弱递变规律：从钠至氯，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。单质的还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强。最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强。非金属气态氢化物稳定性逐渐增强，还原性逐渐增强，水溶液酸性逐渐增强。什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？它们分别位于元素周期表中的什么位置？提示周期表中最活泼的金属元素是铯，最活泼的非金属元素是氟，前者位于周期表的左下角，后者位于周期表的右上角。1减小减弱增强NaNaOHAl(OH)3HClO42B3.C4(1)金属性：NaB；非金属性：AlP(4)非金属性：ClS(5)非金属性：OS解析依据

15、元素在周期表中的位置及其同周期、同主族元素性质的递变规律即可判断。5(1)酸性：HNO3H3PO4(2)碱性：Mg(OH)2Al(OH)3解析元素金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强；元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强。6具有金属光泽的固体，与水剧烈反应，比钾和钠的性质活泼，金属性更强。7(1)Be与水反应比镁更缓慢，Ba与水反应比钙更快。(2)Ba也要密封保存。8(1)C、O、Na、Al(2)根据原子的结构示意图来推断其在周期表的位置。如Na的原子结构示意图：，可知Na有三个电子层(第三周期)，最外层有1个电子(第A族)。其他元素以此类推。(3)X与Y：CO2CO2(

16、或2CO22CO)Z与Y：2NaO2Na2O2(或4NaO2=2Na2O)W与Y：4Al3O22Al2O39锗、锡、铅都位于第A族，分别在第四、五、六周期。同一周期元素，从上到下金属性增强，与氧气、盐酸反应的能力增强，所以出现(1)(2)中的现象，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，所以出现(3)中的性质。10略。11(1)74(2)第七周期第A族(3)金属元素解析114号元素的原子序数86114YZB原子半径XYZC它们氧化物水化物的酸性按X、Y、Z顺序增强D气态氢化物的还原性按X、Y、Z顺序增强答案B解析同周期三种元素的气态氢比物稳定性增强，它们的原子序数逐渐增大，根据元素周期律可推知B项正

17、确。3下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是()AAAAAAA二cd三abefA.e的氢化物比d的氢化物稳定Ba、b、e三种元素的原子半径：ebaC六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼Dc、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强答案D解析d、e位于同一主族，上面的非金属性强，故氢化物稳定，A项错；a、b、e三种元素位于同一周期，前面的元素半径大，故B项错；六种元素中，f为氯，单质是最活泼的，C项错；c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸分别为H2CO3、H2SO4和HClO4，酸性依次增强，D项正确。4目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外，共有16种，对这16种非金属元素的相

18、关判断：都是主族元素，最外层电子数都大于4；单质在反应中都只能作氧化剂；氢化物常温下都是气态；氧化物常温下都可以与水反应生成酸。其中不正确的有()A只有 B只有 C只有 D答案D解析16种元素中H、C的最外层电子数分别为1和4，错误；大多数非金属元素，既有正价又有负价，其单质既有氧化性又有还原性，错误；常温下水为液态，错误；SiO2不能与水反应生成相应的酸，错误。5.如下图是周期表中短周期的一部分，W、X、Y三种元素原子核外电子数之和等于X的质量数，X原子核内质子数和中子数相等。下列叙述中不正确的是()A三种元素的原子半径的大小顺序是WYr(N)r(F)，选项A不正确；氮元素的最高价氧化物是N

19、2O5，对应水化物是硝酸(HNO3)，它是一种强酸，氮元素的气态氢化物是氨气(NH3)，其水溶液氨水是一种弱碱；硫元素的氧化物有SO2、SO3，它们的水溶液分别是亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)，其水溶液显酸性，硫元素的氢化物是硫化氢(H2S)，其水溶液是氢硫酸，显酸性；Y的单质是氟气(F2)，氟是非金属性最强的元素，氟气能置换出水中的氧：2F22H2O=4HFO2。所以，选项B、C、D都正确。6根据元素周期表120号元素的性质和递变规律，回答下列问题：(1)属于金属元素的有_种，金属性最强的元素与氧气反应生成的化合物为_(填两种化合物的化学式)；(2)属于稀有气体的是_(填元素符号，

20、下同)；(3)形成化合物种类最多的两种元素是_；(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体除外)_；(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性：_(填化学式)。答案(1)7K2O、K2O2、KO2(任选2个)(2)He、Ne、Ar(3)C、H(4)Na(5)NH3SiH4解析(1)120号元素有Li、Na、K、Ca、Al、Be和Mg共7种金属元素，金属性最强的为K，K和O2可以生成K2O、KO2、K2O2等。(2)属于稀有气体的是He、Ne、Ar三种。(3)形成化合物种类最多的两种元素是碳和氢。(4)同一周期元素中，从左到右半径越来越小，因此第三周期中半径最大的元素是Na。(5)由于N的非金属性比Si强，因此NH3比SiH4稳定。7已知X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次增大，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则：(1)X是_，Y是_，Z是_。(2)由Y和Z组成，且Y和Z的