高中化學(xué)新人教版必修第一冊(cè) 4.2.1元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律 學(xué)案

第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第二節(jié)元素周期律第1課時(shí)【學(xué)法指導(dǎo)】1.結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)同周期元素的核外電子排布、主要化合價(jià)(最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià))、原子半徑等性質(zhì)的周期性變化規(guī)律,逐步構(gòu)建元素周期律2.以第三周期元素為例，進(jìn)一步探討元素性質(zhì)變化的本質(zhì)，理解原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)呈周期性變化的規(guī)律，建構(gòu)元素周期表?！净A(chǔ)梳理】?知識(shí)回顧。。3.同主族元素，從Li→Cs，與水或O2反應(yīng)越來(lái)越劇烈，即金屬性越來(lái)越。從F→I,單質(zhì)與氫氣化合越來(lái)越難，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越來(lái)越弱，即非金屬性越來(lái)越。一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律?活動(dòng)一、元素原子核外電子排布的周期性變化。規(guī)律?第一周期除外，隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn)由的周期性變化。?活動(dòng)二、元素半徑的周期性變化規(guī)律?隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn)從到的周期性變化?活動(dòng)三、元素化合價(jià)的周期性變化規(guī)律?除第一周期、O、F外，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的最高正化合價(jià)呈現(xiàn)從，最低負(fù)化合價(jià)呈現(xiàn)從的周期性變化?！疚Ⅻc(diǎn)撥】在短周期元素中,元素原子的最外層電子數(shù)=元素的最高正化合價(jià),（氧、氟除外）。氟元素只有-1價(jià)與0價(jià),沒(méi)有正化合價(jià),氧除了在與氟形成的化合物中是正化合價(jià)外,沒(méi)有其他形式的正化合價(jià)。短周期元素中,非金屬元素都有負(fù)化合價(jià),其最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià)的關(guān)系:|最低負(fù)化合價(jià)|+最高正化合價(jià)=8(氫、氧、氟、硼除外)。短周期元素中，若元素原子的最外層電子數(shù)為偶數(shù)，則該元素的化合價(jià)一般為偶數(shù);若元素原子的最外層電子數(shù)為奇數(shù)，則該元素的化合價(jià)一般為奇數(shù)?！镜湫屠}1】元素的以下性質(zhì).隨著原子序數(shù)遞增不呈現(xiàn)周期性變化的是()A.化合價(jià) B.原子半徑 C.元素的金屬性和非金屬性 D.相對(duì)原子質(zhì)量答案：D解析：由元素周期律的內(nèi)容知，元素的化合價(jià)、原子半徑及金屬性和非金屬性都隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性的變化，而相對(duì)原子質(zhì)量隨原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)增大的變化趨勢(shì),不會(huì)出現(xiàn)周期性的變化?！镜湫屠}2】根據(jù)表中數(shù)據(jù),推測(cè)磷元素的原子半徑可能是(

)元素NSOSi原子半徑/10-10mA.B.C.D.答案：B解析：同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,故磷元素的原子半徑介于硅、硫原子半徑之間,B項(xiàng)正確。二、第三周期元素性質(zhì)的遞變?活動(dòng)一、探究Na、Mg、Al金屬性強(qiáng)弱——Na、Mg與水反應(yīng)鈉鎂實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與冷水發(fā)生劇烈反應(yīng)，有氣泡生成，溶液變紅與冷水反應(yīng)緩慢，加熱后，反應(yīng)加快，有氣泡產(chǎn)生，溶液變紅原理結(jié)論與Na和水的反應(yīng)相比，鎂在冷水中反應(yīng)較為緩慢，與沸水反應(yīng)加快，反應(yīng)生成了堿性物質(zhì)和氫氣。?活動(dòng)二、探究Na、Mg、Al金屬性強(qiáng)弱——NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3堿性強(qiáng)弱鋁鎂實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象沉淀逐漸溶解滴入HCl溶液沉淀溶解；滴入NaOH溶液沉淀不溶解原理結(jié)論NaOH是強(qiáng)堿，Mg(OH)2是中強(qiáng)堿，Al(OH)3是兩性氫氧化物，三者的堿性依次減弱【綜上】規(guī)律?隨著原子序數(shù)的遞增，同周期的Na、Mg、Al失電子能力逐漸，金屬性逐漸。?活動(dòng)三、Si、P、S、Cl非金屬性強(qiáng)弱的比較SiPSCl判斷依據(jù)與氫氣反應(yīng)高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)加熱光照或點(diǎn)燃由難到易的順序?yàn)開(kāi)_________最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性H2SiO3弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4強(qiáng)酸最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性酸性:_______________________________結(jié)論_______________________________【典型例題3】下列遞變情況不正確的是（）、Mg、Al原子最外層電子數(shù)依次增多，其簡(jiǎn)單離子的氧化性依次增強(qiáng)、S、Cl最高正化合價(jià)依次升高，對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性依次增強(qiáng)、N、O原子半徑依次增大、K、Rb氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性依次增強(qiáng)答案：C解析：在同一周期中，隨著核電荷數(shù)的增加，C、N、O原子半徑依次減小?！镜湫屠}4】用“>”或“<”、“>”填空。

（1）酸性:H2CO3__________H2SiO3,H2SiO3__________H3PO4

（2）堿性:Ca(OH)2__________Mg(OH)2,Mg(OH)2__________Al(OH)3

（3）氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:H2O__________H2S,H2S__________HCl答案：（1）>;<;（2）>;>;（3）>;<;>▏重難謹(jǐn)記▏▎?重難點(diǎn)剖析?重難點(diǎn)剖析1元素的周期性變化規(guī)律1.以第三周期元素為例2、金屬性判斷依據(jù)①原子的失電子能力。失電子能力越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)。②與水或酸反應(yīng)的的難易程度。與水反應(yīng)越劇烈，金屬性越強(qiáng)。③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性。最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)。3、非金屬性判斷依據(jù)①原子的得電子能力。得電子能力越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)。②與氫氣化合的難易程度。與氫氣反應(yīng)越容易，非金屬性越強(qiáng)。③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性。最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)。4、同主族、同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律同周期，從左至右，金屬性逐漸，非金屬性逐漸。原子半徑逐漸。同主族，從下至上，金屬性逐漸，非金屬性逐漸。原子半徑逐漸?！镜湫屠}5】下列關(guān)于元素周期律的敘述正確的是（）A.隨著元素原子序數(shù)的遞增，原子最外層電子總是從1到8重復(fù)出現(xiàn)B.隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素最高正價(jià)從+1到+7、負(fù)價(jià)從-7到-1重復(fù)出現(xiàn)C.隨著元素原子序數(shù)的遞增，原子半徑從小到大(稀有氣體除外)發(fā)生周期性變化D.元素性質(zhì)的周期性變化是指元素金屬性和非金屬性、元素主要化合價(jià)等的周期性變化答案：D解析：第一周期中原子最外層電子數(shù)為從1到2，故A項(xiàng)錯(cuò)誤;元素的最低負(fù)價(jià)為-4價(jià)，沒(méi)有-7價(jià)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；同周期元素，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑從大到小發(fā)生周期性變化，故C項(xiàng)錯(cuò)誤?！镜湫屠}6】下列說(shuō)法正確的是()答案：D解析：同周期元素自全向右原子半徑逐漸減小，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)；同主族元素自上而下原子半徑逐漸增大，金屬性逐漸增強(qiáng).非金屬性逐漸減弱。?重難點(diǎn)剖析2微粒半徑的大小比較【典型例題7】下列各組粒子中粒子半徑由大到小的是（）A.O、Cl、S、PB.C.、Na、K、Cs答案：C【典型例題8】下列遞變規(guī)律正確的是()A.的酸性依次增強(qiáng)、HBr、HI的穩(wěn)定性依次增強(qiáng)C.鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱D.離子半徑逐漸增大答案：C解析：A項(xiàng)，的酸性依次減弱，錯(cuò)誤;B項(xiàng)，HCl、HBr、HI穩(wěn)定性依次減弱，錯(cuò)誤;C項(xiàng)，鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱，正確;D項(xiàng)，離子半徑逐漸減小，錯(cuò)誤?！菊n后練習(xí)】1.某短周期主族元素R的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)的代數(shù)和為4，下列判斷不正確的是（）—定是第三周期元素B.R一定是第ⅥA族元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式為的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為2.應(yīng)用元素周期律分析下列推斷，其中正確的組合是（）①堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)隨原子序數(shù)的增大而降低②Cs是第ⅠA族元素，Cs失電子能力比Na的強(qiáng)③砹(At)是第ⅦA族元素，其氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)于HCl④第二周期非金屬元素的氣態(tài)氫化物溶于水后，水溶液均呈酸性⑤第三周期金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物，其堿性隨原子序數(shù)的增大而減弱A.①③⑤ B.①②⑤ C.②③⑤ D.①②④3.A、B、C為三種短周期元素，A、B在同一周期，A、C的最低價(jià)離子分別為，離子半徑大于，和具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列判斷正確的是（）A.原子序數(shù)由大到小的順序是C>A>BB.原子半徑由大到小的順序是r(B)>r(A)>r(C)D.原子最外層電子數(shù)由多到少的順序是B>A>C4.下列事實(shí)可以證明氯、溴、碘三種元素的非金屬性依次減弱的是(

)A.熔沸點(diǎn):B.酸性:

C.穩(wěn)定性:HCl>HBr>HID.氧化性:HClO>HBrO>HIO5.元素的性質(zhì)呈周期性變化的根本原因是（）A.相對(duì)原子質(zhì)量遞增，量變引起質(zhì)變6.依據(jù)元素周期律及元素周期表知識(shí)，下列推斷正確的是（）A.酸性：B.熱穩(wěn)定性:C.堿性:D.若離子半徑:R>M7.利用元素周期律和元素周期表的有關(guān)知識(shí)判斷，下列各組元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)遞變情況錯(cuò)誤的是()、Be、B原子最外層電子數(shù)依次增多、S、Cl元素最高正化合價(jià)依次升高、O、F原子半徑依次增大、K、Rb的電子層數(shù)依次增多8.下列說(shuō)法正確的是（）C到FNa到C、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng)、NaOH、KOH的堿性依次增強(qiáng)（）A.非金屬性強(qiáng)弱:I>Br>ClB.原子半徑大小:Na>P>SC.氧化性強(qiáng)弱:D.金屬性強(qiáng)弱：Na>Mg>Al10.下列事實(shí)不能說(shuō)明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)的是( )B.酸性比強(qiáng)C.鹽酸是強(qiáng)酸，氫硫酸是弱酸D.受熱時(shí)，氯化氫比硫化氫穩(wěn)定11.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對(duì)位置如下表所示,這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21。下列關(guān)系正確的是()WXYZA.氫化物沸點(diǎn):W<Z B.氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Y>W

C.化合物熔點(diǎn): D.簡(jiǎn)單離子的半徑:Y<X12.下列敘述正確的是()①同主族元素從上到下,單質(zhì)的氧化性逐漸減弱,熔點(diǎn)逐漸升高②元素的非金屬性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性越弱③單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度:④元素的非金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單氫化物的水溶液的酸性越強(qiáng)⑤還原性:⑥酸性:⑦原子半徑:K>Cl>S>O>FA.①③ B.②④⑦ C.③⑥ D.⑤⑥⑦答案及解析1.答案：C解析：設(shè)R的最高化合價(jià)為+x,則最低化合價(jià)為+x—8,由題意得+x+(+x)-8=4，x=6，即R的最髙化合價(jià)為+6,應(yīng)為第VIA族元素,B正確；而短周期元素中，VIA族元素中氧元素?zé)o最高化合價(jià)，故R為S，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式為，C錯(cuò)誤，A、D正確。2.答案：B解析：①?gòu)腖i到Cs堿金屬的熔點(diǎn)逐漸降低，正確;②同主族元素從上到下金屬性逐漸增強(qiáng)，故Cs的金屬性強(qiáng)于Na,Cs失電子能力比Na強(qiáng).正確;③At的非金屬性弱于Cl，非金屬性越弱，對(duì)應(yīng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越弱，錯(cuò)誤;④N元素氣態(tài)氫化物為，溶于水后顯堿性，錯(cuò)誤;⑤堿性：，正確。3.答案：B解析：三種元素在周期表中的位置如圖，由此吋知,A、B、C分別為S、Mg、F。A項(xiàng)中原子序數(shù)應(yīng)為A>B>C;B項(xiàng)正確;C項(xiàng)中離子半徑應(yīng)為;D項(xiàng)中最外層電子數(shù)應(yīng)為C>A>B。4.答案：C解析：本題的疑難點(diǎn)是掌握元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法。元素的非金屬性強(qiáng)弱可以從其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱或其單質(zhì)與氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及對(duì)應(yīng)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性的強(qiáng)弱來(lái)判斷,故C項(xiàng)正確。5.答案：C解析：元素的性質(zhì)呈周期性變化的根本原因是原子核外電子排布呈周期性變化，其他周期性變化都是由原子核外電子排布呈周期性變化引起的。6.答案：C解析：由于非金屬性C>Si，故酸性：，A錯(cuò)誤;非金屬性：O>S>Se，則熱穩(wěn)定性：,B錯(cuò)誤，由于金屬性：Cs>K>Ca，故堿性：，C正確；在電子層數(shù)相同的情況下，原子序數(shù)小的微粒半徑大，D錯(cuò)誤。7.答案：C解析：N、O、F同為第二周期元素，隨著原子序數(shù)的增加，原子半徑依次減小。8.答案：D解析：A項(xiàng)，同周期元素.隨原子序數(shù)的增大，非金屬性逐漸增強(qiáng)，則第二周期從C到F，非金屬性逐漸增強(qiáng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同周期，從左向右原子半徑逐漸減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，非金屬性F>Cl>Br>I，則HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，金屬性K>Na>Li，則LiOH、NaOH、KOH的堿性依次增強(qiáng)，正確。9.答案：A解析：A項(xiàng)，同主族從上到下，非金屬性減弱，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同周期從左向右，原子半徑逐漸減小，正確；C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，同周期從左到右，金屬性逐漸減弱，正確。10.答案：C解析：A、B、D均能說(shuō)明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng);C項(xiàng)，鹽酸比氫硫酸酸性強(qiáng)，不能說(shuō)明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)。11.答案：D解析：由四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21，結(jié)合圖表，可推知W為N元素、X為O元素、Y為Al元素、Z為Cl元素。A項(xiàng)，由于分子間有氫鍵，其沸點(diǎn)比HCl高，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，顯兩性，、均顯酸性，所以W的氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，是離子晶體，熔點(diǎn)高，是分子晶體，熔點(diǎn)低，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，和電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)大的離子半徑小，正確。12.答案：C解析：同主族