《元素周期律》學(xué)案

《元素周期律》學(xué)案1．了解元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化。2．了解元素性質(zhì)的周期性變化。3．理解元素周期律的內(nèi)容及實(shí)質(zhì)。4．形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的科學(xué)思想。要點(diǎn)eq\a\vs4\al(元素周期律)1．元素的原子核外電子排布、原子半徑、元素化合價(jià)的變化規(guī)律。(1)原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)的最外層電子數(shù)1～211→223～1021→8811～1831→88結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子核外的電子排布呈現(xiàn)周期性的變化(2)原子半徑的變化規(guī)律。3～10號(hào)元素LiBeBCNOFNe原子半徑/pm152898277757471——續(xù)表11～18號(hào)元素NaMgAlSiPSClAr原子半徑/pm18616014311711010299——變化趨勢(shì)結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的半徑呈現(xiàn)周期性變化(3)元素主要化合價(jià)的變化規(guī)律。原子序數(shù)主要化合價(jià)的變化1～2＋1→03～10＋1→＋5－4→－1→011～18＋1→＋7－4→－1→0結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的主要化合價(jià)呈周期性變化2.探究第三周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。(1)鈉、鎂、鋁的性質(zhì)比較。單質(zhì)單質(zhì)與水(或酸)的反應(yīng)現(xiàn)象化學(xué)方程式最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱Na與冷水劇烈反應(yīng)，放出氫氣2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑NaOH強(qiáng)堿Mg與冷水反應(yīng)緩慢，與沸水迅速反應(yīng)，放出氫氣；與酸劇烈反應(yīng)，放出氫氣Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑；Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al與酸迅速反應(yīng)，放出氫氣2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑Al(OH)3兩性氫氧化物結(jié)論：①金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篘a＞Mg＞Al；②隨著核電荷數(shù)減小，與水(酸)反應(yīng)越來(lái)越容易，氫氧化物的堿性越來(lái)越強(qiáng)(2)硅、磷、硫、氯的非金屬性的遞變規(guī)律。單質(zhì)SiPSCl最高正價(jià)＋4＋5＋6＋7最低負(fù)價(jià)－4－3－2－1單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與氫氣反應(yīng)光照點(diǎn)燃或爆炸時(shí)產(chǎn)生H2SiO3續(xù)表單質(zhì)SiPSCl最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分子式H3PO4酸分子式中強(qiáng)H2SO4酸分子式強(qiáng)HClO4酸分子式最強(qiáng)無(wú)機(jī)酸eq\o(→,\s\up7(從左往右酸性逐漸增強(qiáng)))結(jié)論：非金屬性逐漸增強(qiáng)綜上所述，我們可以從11～18號(hào)元素性質(zhì)的變化中得出如下結(jié)論：從左往右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。3．元素周期律。(1)內(nèi)容：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。(2)實(shí)質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。也就是說(shuō)，由于元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化，引起了元素性質(zhì)上的周期性變化，這體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的規(guī)律?！緫?yīng)用思考】1．隨著原子序數(shù)的遞增，C、N、O、F的最高正化合價(jià)也遞增嗎？提示：不是，因?yàn)镕無(wú)正價(jià)，O無(wú)最高正化合價(jià)。2．請(qǐng)結(jié)合原子結(jié)構(gòu)解釋同周期元素隨著原子序數(shù)的遞增，元素性質(zhì)的遞變性。提示：因同周期元素原子的電子層數(shù)相同，但核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)最外層電子吸引能力依次增強(qiáng)，失電子能力依次減弱，得電子能力依次增強(qiáng)，故金屬性依次減弱，非金屬性依次增強(qiáng)。1．下列關(guān)于元素周期律的敘述正確的是(B)A．隨元素原子序數(shù)的遞增，原子最外層電子數(shù)總是從1到8重復(fù)出現(xiàn)B．元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化C．隨元素原子序數(shù)的遞增，元素的最高正價(jià)從＋1到＋7，負(fù)價(jià)從－7到－1重復(fù)出現(xiàn)D．元素性質(zhì)的周期性變化的根本原因是：原子半徑的周期性變化及元素主要化合價(jià)的周期性變化解析：A項(xiàng)錯(cuò)，第一周期和副族元素除外；C項(xiàng)錯(cuò)，金屬無(wú)負(fù)價(jià)，O、F無(wú)正價(jià)；D項(xiàng)錯(cuò)，元素性質(zhì)的周期性變化的根本原因是原子結(jié)構(gòu)的周期性變化。2．能說(shuō)明鈉的金屬性比鎂強(qiáng)的事實(shí)是(B)A．鈉的硬度比鎂小B．NaOH的堿性比Mg(OH)2強(qiáng)C．鈉的熔點(diǎn)比鎂低D．Na2O的熔點(diǎn)比MgO低3．下列說(shuō)法正確的是(B)A．ⅠA族元素的金屬性比ⅡA族元素的金屬性強(qiáng)B．ⅣA族元素的氫化物中，穩(wěn)定性最好的是CH4C．同周期非金屬氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性從左到右依次增強(qiáng)D．第三周期元素的離子半徑從左到右逐漸減小解析：A項(xiàng)錯(cuò)，H元素是第ⅠA元素，但是它沒(méi)有金屬性；C項(xiàng)錯(cuò)，沒(méi)有強(qiáng)調(diào)最高價(jià)非金屬氧化物；D項(xiàng)錯(cuò)，同一周期，后面非金屬的陰離子的半徑比前面金屬陽(yáng)離子的電子層數(shù)多，所以半徑較大。eq\x(基)eq\x(礎(chǔ))eq\x(訓(xùn))eq\x(練)1．原子序數(shù)從11依次增加到17，下列遞變關(guān)系錯(cuò)誤的是(B)A．電子層數(shù)不變B．原子半徑逐漸增大C．最高正價(jià)數(shù)值逐漸增大D．從硅到氯，負(fù)價(jià)從－4到－1解析：原子序數(shù)從11到17，原子半徑逐漸減小，故B錯(cuò)；答案為B。2．下列各組元素性質(zhì)的遞變情況正確的是(A)A．Na、Mg、Al原子最外層電子數(shù)依次增多B．P、S、Cl元素最高正價(jià)依次降低C．N、O、F原子半徑依次增大D．Na、K、Rb的金屬性依次減弱解析：A顯然正確；P、S、Cl元素最高正價(jià)依次升高，B錯(cuò)；N、O、F原子半徑依次減小，C錯(cuò)；Na、K、Rb的金屬性依次增強(qiáng)，D錯(cuò)；故答案為A。3．下列各離子化合物中，陽(yáng)離子與陰離子的半徑之比最小的是(C)A．KClB．NaBrC．LiID．KF解析：Li＋、Na＋、K＋中半徑最小的是Li＋，F(xiàn)－、Cl－、Br－、I－中半徑最大的是I－，當(dāng)分子最小，分母最大時(shí)，比值最小，故LiI陽(yáng)離子與陰離子的半徑之比最小。4．下列關(guān)于元素周期表和元素周期律的說(shuō)法不正確的是(D)A．從氟到碘，其氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱B．氧與硫?yàn)橥髯逶?，氧比硫的原子半徑小，氧比硫的非金屬性?qiáng)C．第三周期從鈉到氯，最高價(jià)氧化物的水化物堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強(qiáng)D．因?yàn)殇X原子比鈉原子失去電子數(shù)目多，所以鋁比鈉的還原性強(qiáng)解析：A.元素非金屬性越強(qiáng)，其氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性F＞Cl＞Br＞I，所以從氟到碘，其氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，故A正確；B.原子電子層數(shù)越多其原子半徑越大，同一主族元素，元素非金屬性隨著原子序數(shù)增大而減弱，O和S位于同一主族且S原子序數(shù)大于O，所以氧比硫的原子半徑小，氧比硫的非金屬性強(qiáng)，故B正確；C.同一周期元素，元素金屬性隨著原子序數(shù)增大而減弱、非金屬性隨著原子序數(shù)增大而增強(qiáng)，元素的金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物堿性越強(qiáng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，所以第三周期從鈉到氯，最高價(jià)氧化物的水化物堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強(qiáng)，故C正確；D.金屬原子越易失電子，則其還原性越強(qiáng)，Na比Al易失電子，所以還原性Na＞Al，故D錯(cuò)誤；故選D。5．關(guān)于主族元素(F、O除外)性質(zhì)的下列敘述中不正確的是(D)A．主族序數(shù)等于原子最外層電子數(shù)B．主族元素最高正化合價(jià)等于最外層電子數(shù)C．第n主族元素其最高正化合價(jià)為＋n價(jià)，最低負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值為8－n(n≥4)D．第n主族元素其最高價(jià)氧化物分子式為R2On，氫化物分子式為RHn(n≥4)解析：R最高價(jià)為n，最低價(jià)為n－8，其氫化物分子式應(yīng)為：RH8－n(n≥4)。6．下列粒子半徑比較中，正確的是(B)A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜K＋B．S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋C．O2－＞S2－＞Cl－＞Br－D．F－＞Li＋＞Na＋＞S2－解析：電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，A．離子半徑：Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜K＋，故A錯(cuò)誤；B．離子半徑：S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋，故B正確；C．離子半徑：Br－＞S2－＞Cl－＞O2－，故C錯(cuò)誤；D．離子半徑：S2－＞F－＞Na＋＞Li＋，D錯(cuò)誤；故選B。eq\x(能)eq\x(力)eq\x(提)eq\x(升)7.已知X、Y、Z為三種原子序數(shù)相連的元素，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性相對(duì)強(qiáng)弱是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。則下列說(shuō)法正確的是(A)A．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HX＞H2Y＞ZH3B．非金屬活動(dòng)性：Y＜X＜ZC．原子半徑：X＞Y＞ZD．原子最外電子層上電子數(shù)的關(guān)系：Y＝X＋Z8．已知A、B、C、D、E是核電荷數(shù)依次增大的五種短周期元素，原子半徑按D、E、B、C、A的順序依次減小，B、E同主族。下列推斷正確的是(A)A．A、B、E一定不在同一周期B．D為第二周期元素C．A、D不可能在同一主族D．B、D可能在同一周期解析：依題意可知，A為氫元素，故所有元素大概的位置如下：ABCDEA、B、E肯定不在同一周期，A項(xiàng)正確；D只能是第三周期，B項(xiàng)錯(cuò)；A、D可以是同主族，也可以不是，C項(xiàng)錯(cuò)，B、D不可能是同一周期，D項(xiàng)錯(cuò)。9．下表為元素周期表的一部分，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02①②③3④⑤⑥⑦⑧4⑨⑩(1)⑤和⑧的元素符號(hào)是__________和__________；(2)表中最活潑的金屬是__________，非金屬最強(qiáng)的元素是__________；(填寫(xiě)元素符號(hào))(3)①和②可形成__________化合物(填“離子”或“共價(jià)”)；(4)⑦和⑩單質(zhì)氧化性__________強(qiáng)(填寫(xiě)元素符號(hào))；(5)⑥的最高正價(jià)是__________。解析：(1)由元素在周期表中位置，可知①為C、②為O、③為F、④為Al、⑤為Si、⑥為S、⑦為Cl、⑧為Ar、⑨為K、⑩為Kr，故答案為：Si；Ar；(2)同周期自左而右金屬性減弱、非金屬性增強(qiáng)，同主族自上而下金屬性增強(qiáng)、非金屬性減弱，故K的金屬性最強(qiáng)、F的非金屬性最強(qiáng)，故答案為：K；F；(3)①和②可形成的化合物為CO、二氧化碳，均屬于共價(jià)化合物，故答案為：共價(jià)；(4)非金屬性越強(qiáng)，單質(zhì)氧化性越強(qiáng)，同主族自上而下非金屬性減弱，非金屬性越強(qiáng)，故Cl元素單質(zhì)氧化性強(qiáng)，故答案為：Cl；(5)主族元素最高正化合價(jià)等于族序數(shù)(O、F元素除外)；⑥處于第三周期ⅥA族，最高正化合價(jià)為＋6，故答案為：＋6。答案：(1)SiAr(2)KF(3)共價(jià)(4)Cl(5)＋610．W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短同期元素，W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素。(1)W、X各自的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________。(2)W與Y可形成化合物W2Y，該化合物的電子式為_(kāi)______________________________________________。(3)Y的低價(jià)氧化物通入Z單質(zhì)的水溶液中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________。(4)比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性____________＞________________(用分子式表示)。(5)W、