12元素周期律學(xué)案

1、PAGE PAGE 51.2元素周期律學(xué)案一、元素周期律及其實(shí)質(zhì)1定義：元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律叫做元素周期律。2實(shí)質(zhì)：是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。核外電子排布的周期性變化，決定了元素原子半徑、最外層電子數(shù)出現(xiàn)周期性變化，進(jìn)而影響元素的性質(zhì)出現(xiàn)周期性變化。3具體實(shí)例：以第3周期或第VIIA族為例，隨著原子序數(shù)的遞增元素性質(zhì)同周期元素（左右）同主族元素（上下）最外層電子數(shù)逐漸增多（1e8e）相同原子半徑逐漸減?。ㄏ∮袣怏w最大）逐漸增大主要化合價(jià)最高正價(jià)：+1+7；最低負(fù)價(jià) -4 -1；最低負(fù)價(jià)主族序數(shù)8最高正價(jià)相同；最低負(fù)價(jià)相同（除F、O外）最高正

2、價(jià)主族序數(shù)得失電子能力失能減；得能增。失能增；得能減。元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸減弱；非金屬性逐漸增強(qiáng)。金屬性逐漸增強(qiáng)；非金屬性逐漸減弱。最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性堿性逐漸減弱；酸性逐漸增強(qiáng)。堿性逐漸增強(qiáng)；酸性逐漸減弱。非金屬氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱注意：元素各項(xiàng)性質(zhì)的周期性變化不是簡單的重復(fù)，而是在新的發(fā)展的基礎(chǔ)上重復(fù)。隨著原子序數(shù)的增大，元素間性質(zhì)的差異也在逐漸增大，并且由量變引起質(zhì)變。二、元素周期表及其結(jié)構(gòu)1元素周期表：電子層數(shù)相同的元素按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行；最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成縱行，得到的表叫元素周期表。元素周期表是元

3、素周期律的具體表現(xiàn)形式，它反映了元素之間相互聯(lián)系的規(guī)律。2元素周期表的結(jié)構(gòu)周期：具有相同的電子層數(shù)的元素按原子序數(shù)遞增的順序排列成的橫行叫周期。周期表有 7 個(gè)周期：1、2、3 周期為 短周期 ；4、5、6周期為 長周期 ；7為 不完全周期 。目前17周期元素?cái)?shù)目分別為2、8、8、18、18、32、26。周期序數(shù) = 電子層數(shù)。族：最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序排成的縱行叫族（除8、9、10列）。長式元素周期表有 18 縱行，分為 16 個(gè)族。主族：由短周期元素和長周期元素共同構(gòu)成的族。用族序數(shù)后加字母A表示。7個(gè)。副族：完全由長周期元素構(gòu)成的族。用族序數(shù)（羅馬數(shù)字）后加字母B表示

4、。7個(gè)。第族：第 8、9、10 縱行。 0族：第 18 列 稀有氣體 元素。鑭系元素：周期表中行6，列3的位置，共15種元素。第IIIB族的鈧（Sc）、釔（Y）和鑭系一起統(tǒng)稱為稀土元素。錒系元素：周期表中行7，列3的位置，共15種元素。均為放射性元素過渡元素：第族加全部副族共六十多種元素的通稱，因都是金屬，又叫過渡金屬。(6)超鈾元素: 鈾之后的元素。三、原子結(jié)構(gòu)、元素的性質(zhì)、元素在周期表中的位置間的相互關(guān)系元素在周期表中位置與元素性質(zhì)的關(guān)系分區(qū)線附近元素，既表現(xiàn)出一定的金屬性，又表現(xiàn)出一定的非金屬性。對角線規(guī)則：在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的性質(zhì)有些相似，其相似性甚至超過了

5、同主族元素，被稱為“對角線規(guī)則”。實(shí)例： 鋰與鎂的相似性超過了它和鈉的相似性，如：LiOH為中強(qiáng)堿而不是強(qiáng)堿，Li2CO3難溶于水等等。 Be、Al的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物均表現(xiàn)出明顯的“兩性”；Be 和Al單質(zhì)在常溫下均能被濃H2S04鈍化；A1C13和BeCl2均為共價(jià)化合物等。 晶體硼與晶體硅一樣，屬于堅(jiān)硬難熔的原子晶體。2原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系與原子半徑的關(guān)系：原子半徑越大，元素原子失電子的能力越強(qiáng)，還原性越強(qiáng)，氧化性越弱；反之，原子半徑越小，元素原子得電子的能力越強(qiáng)，氧化性越強(qiáng)，還原性越弱。與最外層電子數(shù)的關(guān)系：最外層電子數(shù)越多，元素原子得電子能力越強(qiáng)，氧化性越強(qiáng)；反之，最外層電子

6、數(shù)越少，元素原子失電子能力越強(qiáng)，還原性越強(qiáng)。分析某種元素的性質(zhì)，要把以上兩種因素綜合起來考慮。即：元素原子半徑越小，最外層電子數(shù)越多，則元素原子得電子能力越強(qiáng)，氧化性越強(qiáng)，因此，氧化性最強(qiáng)的元素是氟F ；元素原子半徑越大，最外層電子數(shù)越少，則元素原子失電子能力越強(qiáng)，還原性越強(qiáng)，因此，還原性最強(qiáng)的元素是銫Cs（排除放射性元素）。最外層電子數(shù)4，一般為非金屬元素，易得電子，難失電子；最外層電子數(shù)3，一般為金屬元素，易失電子，難得電子；最外層電子數(shù)=8（只有一個(gè)電子層時(shí)=2），一般不易得失電子，性質(zhì)不活潑。如He、Ne、Ar等稀有氣體。3原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中位置的關(guān)系（1）電子層數(shù)=周期序數(shù)；

7、（2）主族元素的族序數(shù)=最外層電子數(shù)；（3）根據(jù)元素原子序數(shù)判斷其在周期表中位置的方法記住每個(gè)周期的元素種類數(shù)目（2、8、8、18、18、32、32）；用元素的原子序數(shù)依次減去各周期的元素?cái)?shù)目，得到元素所在的周期序數(shù)，最后的差值（注意：如果越過了鑭系或錒系，還要再減去14）就是該元素在周期表中的縱行序數(shù)（從左向右數(shù)）。記住每個(gè)縱行的族序數(shù)知道該元素所在的族及族序數(shù)。4元素周期表的用途預(yù)測元素的性質(zhì)：根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)及表中位置的關(guān)系預(yù)測元素的性質(zhì)；比較同主族元素的金屬性、非金屬性、最高價(jià)氧化物水化物的酸堿性、氫化物的穩(wěn)定性等。如：堿性：Ra(OH)2Ba(OH)2；氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：CH4

8、SiH4 。比較同周期元素及其化合物的性質(zhì)。如：酸性：HClO4H2SO4；穩(wěn)定性：HClH2S。比較不同周期、不同主族元素性質(zhì)時(shí)，要找出參照物。例如：比較氫氧化鎂和氫氧化鉀的堿性，可以把氫氧化鈉作為參照物得出氫氧化鉀的堿性強(qiáng)于氫氧化鎂。推斷一些未學(xué)過的元素的某些性質(zhì)。如：根據(jù)A族的Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可以推知Be(OH)2更難溶。啟發(fā)人們在一定范圍內(nèi)尋找某些物質(zhì)半導(dǎo)體元素在分區(qū)線附近，如：Si、Ge、Ga等。農(nóng)藥中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料、主要在過渡元素中找。如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd。四、元素的金屬性或非金屬性

9、強(qiáng)弱的判斷1元素金屬性強(qiáng)弱比較方法與水（或非氧化性酸）反應(yīng)置換氫的難易。越易，金屬性越強(qiáng)。最高價(jià)氧化物的水化物堿性強(qiáng)弱。越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)?；ハ嘀脫Q反應(yīng)(金屬活動(dòng)性順序表)。金屬性較強(qiáng)的金屬可以把金屬性較弱的金屬從其鹽溶液中置換出來。注意，較活潑的金屬不能活潑到和鹽溶液中的水反應(yīng)。單質(zhì)的還原性或離子的氧化性（電解中在陰極上得電子的先后）。一般地來說，陽離子氧化性越弱，電解中在陰極上越難得電子，對應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng)。原電池反應(yīng)中正負(fù)極。負(fù)極金屬的金屬性強(qiáng)于正極金屬。 = 6 * GB3 金屬活動(dòng)性順序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu2元素非金屬性強(qiáng)弱比較方法與H2

10、化合的難易及氫化物的穩(wěn)定性。越易化合、氫化物越穩(wěn)定，則非金屬性越強(qiáng)。最高價(jià)氧化物的水化物酸性強(qiáng)弱。酸性越強(qiáng)，則非金屬性越強(qiáng)。單質(zhì)的氧化性或離子的還原性。陰離子還原性越弱，則非金屬性越強(qiáng)?；ハ嘀脫Q反應(yīng)。非金屬性強(qiáng)的元素可以把非金屬性弱的元素從其鹽中置換出來。五、微粒（原子及離子）半徑大小比較規(guī)律影響原子（或離子）半徑大小的因素電子層數(shù)越多，半徑越大； 電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小。具體規(guī)律同主族元素的原子半徑（或離子半徑）隨核電荷數(shù)的增大而增大。如：F-Cl-Br-I-；LiNaKRbMgAlSiPSCl。電子層結(jié)構(gòu)相同的離子半徑隨核電荷數(shù)的增大而減小。如：F- Na+Mg2+Al3+

11、。同種元素的微粒半徑：陽離子原子Fe2+Fe3+。稀有氣體元素的原子半徑大于同周期元素原子半徑（測量方法不同）。六、120號元素中的某些元素的特性（元素推斷題中經(jīng)常用到，注意歸納）與水反應(yīng)最激烈的金屬是K，非金屬是F2。原子半徑最大的是K，最小的是H。單質(zhì)硬度最大的，熔、沸點(diǎn)最高的，形成化合物品種最多的，正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零且氣態(tài)氫化物中含氫百分率最高的元素是C。氣體密度最小的，原子核中只有質(zhì)子沒有中子的，原子序數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)三者均相等的是H。氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的，只有負(fù)價(jià)而沒有正價(jià)的，無含氧酸的非金屬元素是F。最高氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是CI，堿性最強(qiáng)的是K?？諝庵泻孔疃嗟?，氣態(tài)氫化物在水中的溶解度最大，其水溶液呈現(xiàn)堿性的是N。單質(zhì)和最高價(jià)氧化物都是原子晶體的是Si。具有兩性的元素是Al(Be)。最輕的金屬是Li。地殼中含量最多的元素是O。單質(zhì)能自燃的元素是P。族序數(shù)等于周期