2020-2021化學(xué)（2019）第一冊學(xué)案：第四章 第二節(jié) 第1課時元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精新教材2020-2021學(xué)年化學(xué)人教版（2019）必修第一冊學(xué)案：第四章第二節(jié)第1課時元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律含解析第二節(jié)元素周期律第1課時元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律1．原子核外電子排布變化2。元素原子半徑的變化3。元素化合價變化隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的最外層電子的排布、原子半徑和元素的主要化合價都呈周期性變化。4．元素金屬性和非金屬性的周期性變化:(1)鈉、鎂、鋁金屬性強弱的比較①方法b．鎂、鋁與鹽酸的反應(yīng)c．鈉、鎂、鋁最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性堿性由強到弱：NaOH〉Mg（OH）2>Al（OH)3。②結(jié)論金屬性由強到弱的順序為Na〉Mg>Al。（2)硅、磷、硫、氯非金屬性強弱的比較①方法b．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性酸性由強到弱的順序為HClO4>H2SO4〉H3PO4>H2SiO3.②結(jié)論非金屬性由強到弱的順序為Cl>S〉P>Si。(3)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律（自左向右）.元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。5．元素周期律元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化，這個規(guī)律叫做元素周期律。說明：①元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果，即元素原子核外電子排布的周期性變化決定了元素性質(zhì)的周期性變化，也就是原子結(jié)構(gòu)決定元素性質(zhì).②元素的性質(zhì)一般指的是元素的化合價、金屬性、非金屬性、最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸堿性，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性等。知識點一：元素周期表中元素性質(zhì)的變化規(guī)律知識點二：元素化合價(1）最高正價＝主族最外層電子數(shù)＝主族族數(shù)(O、F無最高正價)。利用最高正價書寫最高價氧化物及最高價氧化物的水化物，如Na—Na2O—NaOH,Cl—Cl2O7—HClO4.(2）最低負價＝8－最外層電子數(shù)（非金屬元素）。利用最低負價書寫其簡單氫化物，如C—CH4、N—NH3、O—H2O。(3)中間價:介于最高正價與最低負價之間的價態(tài)，了解其化合物的分子式,如N：＋1（N2O）、＋2(NO）、＋3（N2O3)、＋4(NO2、N2O4)、＋5(N2O5）.知識點三：微粒半徑大小比較(1)原子半徑的比較①同周期的元素（電子層數(shù)相同），從左到右原子半徑逐漸減小(稀有氣體除外).如r(Na）〉r（Mg)>r(Al）〉r(Si)〉r（P)〉r（S）>r(Cl)。②同主族的元素(最外層電子數(shù)相同），從上到下原子半徑逐漸增大。如r（Li）〈r（Na）<r(K）；r（O）〈r(S）〈r(Se）。（2)離子半徑的比較①同種元素的不同微粒,核電荷數(shù)相同，其半徑的大小取決于電子層數(shù)及電子數(shù)的多少，電子層數(shù)越多半徑越大，電子數(shù)越多半徑越大，故r（陽離子)〈r（原子)〈r(陰離子）;價態(tài)越高,微粒的半徑越小，如r（Fe3＋）<r（Fe2＋)〈r（Fe）。②同周期元素形成的陽離子，從左到右陽離子半徑逐漸減小。如r（Na＋）〉r(Mg2＋)>r（Al3＋）。同周期元素形成的陰離子，從左到右陰離子半徑逐漸減小。如r(P3－）>r(S2－）〉r(Cl－).注意:元素的陽離子半徑均小于其陰離子半徑.③同主族帶相同電荷的離子,電子層數(shù)越多，半徑越大。如r(Li＋)<r(Na＋)<r（K＋）〈r（Rb＋）〈r(Cs＋）;r（F－）〈r（Cl－)〈r（Br－)<r(I－）。④具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減?。础靶蛐酱蟆?。如Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，其離子半徑關(guān)系為r（O2－）〉r(F－)〉r(Na＋)〉r（Mg2＋)>r(Al3＋）.知識點四：元素金屬性、非金屬性的比較（1)實驗探究（以第三周期為例）①金屬性強弱探究②非金屬性探究(2）金屬性和非金屬性強弱的判斷方法①活動性順序a.b.②元素在周期表中的位置a．同周期元素，位置越靠左,金屬性越強；位置越靠右，非金屬性越強。b．同主族元素，位置越靠下,金屬性越強；位置越靠上，非金屬性越強。③氧化還原反應(yīng)a。b．A單質(zhì)＋B的化合物→A的化合物＋B單質(zhì)，A、B同為金屬(或非金屬）,則A的金屬性(或非金屬性)強于B。④化合物性質(zhì)題組一微粒半徑的大小比較1．下列微粒半徑大小比較正確的是（B)A．Na＋〈Mg2＋〈Al3＋<O2－B．S2－>Cl－>Na＋〉A(chǔ)l3＋C．Na<Mg<Al〈SD．Ca<Rb〈K<Na解析：A項，Na＋、Mg2＋、Al3＋、O2－的電子層結(jié)構(gòu)相同，對于電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒來說，核電荷數(shù)越大,微粒的半徑就越小,因此離子半徑：O2－>Na＋〉Mg2＋>Al3＋，錯誤。B項，S2－、Cl－核外都有三個電子層,核電荷數(shù):Cl>S，核電荷數(shù)越大，離子的半徑就越小,所以半徑S2－〉Cl－；Na＋和Al3＋的核外都有兩個電子層,核電荷數(shù)：Al〉Na，所以離子半徑：Na＋>Al3＋;對于電子層結(jié)構(gòu)不同的微粒來說,離子的電子層數(shù)越多,離子半徑就越大，所以微粒半徑:S2－〉Cl－>Na＋>Al3＋，正確.C項，對于同一周期的元素來說，元素原子的核電荷數(shù)越大,原子半徑就越小，因此原子半徑:Na〉Mg>Al〉S，錯誤.D項，Na、K、Rb都是同一主族的元素，原子序數(shù)越大，原子核外的電子層數(shù)就越多，原子半徑越大，Ca、K是同一周期的元素,原子序數(shù)越大，原子半徑就越小,因此元素的原子半徑:Rb〉K〉Ca>Na，錯誤.2．下列各組粒子，按半徑由大到小順序排列正確的是（B)A．Mg、Ca、K、NaB．S2－、Cl－、K＋、Na＋C．Br－、Br、Cl、SD．Na＋、Al3＋、Cl－、F－解析:K、Ca比Na、Mg多1個電子層，故有：r（K）>r(Ca）〉r(Na）〉r（Mg)，A錯。S2－、Cl－、K＋三離子核外電子排布相同,核電荷數(shù)越小，離子半徑越大，又因K＋比Na＋多1個電子層，故有r（S2－)>r(Cl－）>r(K＋）>r(Na＋），B正確。Br－比Br多1個電子，半徑大，Br比Cl多1個電子層，故：r（Br－）>r（Br）〉r（Cl），但r(Cl)〈r（S)，C錯。Na＋、Al3＋、F－核外電子排布相同,核電荷數(shù)越小原子半徑越大，Cl－比F－多1個電子層，故有r（Cl－)〉r（F－）〉r（Na＋）〉r(Al3＋），D錯。eq\a\vs4\al(“三看法”比較粒子半徑的大小,1電子層數(shù),當最外層電子數(shù)相同時,電子層數(shù)越多,半徑越大，例：rLi〈rNa<rK<rRb<rCs，rF－〈rCl－<rBr－〈rI－,2核電荷數(shù),當電子層數(shù)或電子層結(jié)構(gòu)相同時，核電荷數(shù)越大,半徑越小,例：rNa>rMg〉rAl〉rSi>rP>rS〉rCl，rO2－〉rF－>rNa＋>rMg2＋〉rAl3＋,3核外電子數(shù)，當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多,半徑越大，例:rCl－>rCl）題組二金屬性、非金屬性強弱比較3．下列敘述中A金屬性肯定比B金屬性強的是(D)A．A原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少B．A原子的電子層數(shù)比B原子的電子層數(shù)多C．1molA與足量酸反應(yīng)生成的H2比1molB與足量酸反應(yīng)生成的H2多D．常溫時，A能從水中置換出氫,而B不能解析:選項A，只指出A、B兩種元素原子的最外層電子數(shù)的多少,而沒有指明它們的電子層數(shù)多少，不正確.在選項B中指出了A、B原子的電子層數(shù)的多少，但是電子層數(shù)少的不一定比電子層數(shù)多的原子的金屬性弱，比如Na比Cu少一個電子層，但是Na比Cu活潑，B不正確。選項C中說明等物質(zhì)的量的A、B與酸反應(yīng)生成氫氣的多少,未說明與酸反應(yīng)時速率的快慢,等物質(zhì)的量的A、B與酸反應(yīng)生成氫氣多的金屬活潑性不一定強，如1molAl比1molNa與足量鹽酸反應(yīng)時生成的氫氣多，但Al沒有Na活潑。選項D正確，因為只有很活潑的金屬(如K、Ca、Na等）在常溫下才可與水反應(yīng),而較不活潑的金屬在常溫下與水不反應(yīng)。4．甲、乙兩種非金屬元素：①甲比乙容易與H2化合；②甲原子能與乙的陰離子發(fā)生置換反應(yīng);③甲的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性比乙的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性強;④與某金屬反應(yīng)時，甲原子得電子數(shù)目比乙的多；⑤甲的單質(zhì)熔、沸點比乙的低。能說明甲的非金屬性比乙強的是（C)A．只有④B．只有⑤C．①②③D．①②③④⑤解析：由①可知甲的非金屬性比乙強，由②可得甲能置換出乙，所以甲比乙的非金屬性強，非金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強，非金屬性強弱與非金屬反應(yīng)時得電子多少無關(guān),與單質(zhì)熔、沸點高低無關(guān)。規(guī)避元素金屬性和非金屬性判斷中的易錯點（1)對于主族元素而言,元素的最高正化合價和主族序數(shù)相同，但是氧無最高正價，氟無正價，一般為零價或負價。(2)判斷元素非金屬性或金屬性的強弱,依據(jù)的是元素原子在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的難易而不是得失電子的多少。(3）根據(jù)元素氧化物對應(yīng)的水化物的酸堿性的強弱判斷元素非金屬性或金屬性的強弱時,必須是其最高價氧化物對應(yīng)的水化物。(4)必須用簡單氫化物的穩(wěn)定性討論非金屬性強弱，如C是CH4而不是其他烴；O是H2O而不是H2O2。同時，注意不能利用氫化物的酸性、熔沸點高低討論非金屬性。題組三元素周期律的理解5．下列結(jié)論錯誤的是(B)①微粒半徑：K＋〉A(chǔ)l3＋>S2－>Cl－②氫化物的穩(wěn)定性:HF〉HCl>H2S>PH3>SiH4③離子的還原性：S2－〉Cl－>Br－〉I－④氧化性:Cl2>S〉Se〉Te⑤酸性：H2SO4〉H3PO4〉H2CO3>HClO4⑥非金屬性：O>N〉P〉Si⑦金屬性:Be〈Mg<Ca〈KA．只有① B．①③⑤C．②④⑤⑥⑦ D．②④⑥解析:①中微粒半徑應(yīng)為S2－〉Cl－>K＋〉A(chǔ)l3＋；③中離子還原性應(yīng)為S2－〉I－〉Br－>Cl－；⑤中非金屬性Cl〉S〉P>C，故其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性應(yīng)為：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3,①③⑤錯，故選B。6．下列各組元素性質(zhì)的遞變錯誤的是(C)A．Li、Be、B原子最外層電子數(shù)依次增多B．P、S、Cl元素的最高正化合價依次升高C．B、C、N、O、F原子半徑依次增大D．Li、Na、K、Rb的金屬性依次增強解析：Li、Be、B原子的最外層電子數(shù)分別為1、2、3，A正確；P、S、Cl的最高正價分別是＋5價、＋6價、＋7價，B正確；B、C、N、O、F原子的電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)依次增多，則原子半徑依次減小，C錯誤；Li、Na、K、Rb的最外層電子數(shù)相同，原子半徑依次增大,則金屬性依次增強，D正確。7．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如圖所示，下列說法正確的是（B）A．W的非金屬性比Z的弱B．W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是強酸C．Y的原子半徑在同周期主族元素中最大D．Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性在同主族元素中最強解析：根據(jù)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置可判斷X是He，Y是