2018-2019学年化学同步鲁科版必修2学案：第1章 第2节 第1课时 元素周期律 .doc

第2节元素周期律和元素周期表第1课时元素周期律 课标要求1了解元素原子核外电子排布、原子半径、元素主要化合价等元素性质的周期性变化。2理解元素周期律。 1.随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布、原子半径、元素化合价等均呈现周期性变化。2元素原子的核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的根本原因。3影响微粒半径的因素：电子层数、核电荷数、核外电子数。4主族元素的最高正化合价最外层电子数(O、F除外)，最低负化合价最外层电子数8。1原子序数(1)概念：元素在元素周期表中的序号。(2)与其他量的关系：原子序数质子数核电荷数核外电子数。2118号元素性质变化的规律性(1)最外层电子排布规律原子序数电子层数最外层电子数达到稳定结构时的最外层电子数121122310218811183188结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化(2)原子半径的变化规律原子序数原子半径的变化390.134 nm0.071 nm大小11170.154 nm0.099 nm大小结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化特别提醒(1)氢原子的半径在所有原子半径中最小。(2)稀有气体元素原子半径的测量依据与其他原子半径的测量依据不同，数据没有比较的价值。(3)化合价变化规律原子序数化合价的变化1210310正价：15负价：4101118正价：17负价：410结论：随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性的变化3元素周期律元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化的规律。1元素呈现正价、负价、零价与什么有关？提示：与原子核外最外层电子数有关。2主族元素的最高正化合价一定等于原子核外最外层电子数吗？提示：不一定，如F为最活泼的非金属元素，只有0价和1价，无最高正化合价。1元素的性质与最外层电子数的关系(1)一般来说，当最外层电子数少于4个时，易失去电子显正价，当最外层电子数多于4个时，易得到电子显负价。(2)当最外层为8个电子(He为2个电子)时，原子处于稳定结构，化学性质稳定，化合价为0。2元素的主要化合价与最外层电子数的关系(1)主族元素最高正化合价最外层电子数(O、F除外)最低负化合价最外层电子数8|最高正化合价|最低负化合价|8(2)常见元素化合价的特点H元素：1、1、0价，如H2O、NaH、H2。F元素1,0价，如NaF，F2。O元素常见有2、1、0价，如CaO、Na2O2、O2，氧无最高正价。金属元素只有正价。非金属元素既有正价又有负价(F除外)。1元素的以下变化随着原子序数的递增不呈现周期性变化的是()A化合价 B原子半径C原子的最外层电子排布D相对原子质量解析：选D元素的相对原子质量随着原子序数的递增呈增大的趋势，不呈现周期性变化。2A元素的最高正价和最低负价绝对值之差为6，A与B形成的化合物在水溶液中电离出电子层结构相同的离子，则A和B形成的化合物可能是()ACaCl2BNa2SCMgCl2DNaF解析：选A由A元素的最高正价和最低负价绝对值之差为6可推得A的最高正化合价为7价，A为Cl、Br、I等元素，又因A、B离子具有相同的电子层结构，仅有A项符合题意。3下列递变情况中，正确的是()ANa、Mg、Al原子的最外层电子数依次减少BSi、P、S元素的最高正价依次降低CC、N、O的原子半径依次增大DLi、Na、K的核外电子层数依次增加解析：选DA项，Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次增多；B项，S、元素的最高正价依次升高；C项，原子半径：C>N>O。1电子层数相同时最外层电子数越多，原子半径越小。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。2最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大。如r(I)>r(Br)>r(Cl)>r(F)。3同种元素的微粒半径比较，核外电子数越多，微粒半径越大。(1)阳离子半径小于相应原子半径：如r(Na)<r(Na)。(2)阴离子半径大于相应原子半径：如r(Cl)>r(Cl)。(3)不同价态的离子，价态越高，离子半径越小：如r(Fe2)>r(Fe3)。4电子层结构相同的不同粒子，核电荷数越大，半径越小。如r(O2)>r(F)>r(Na)>r(Mg2)>r(Al3)。1下列离子中半径最大的是()ANaBMg2CO2DF解析：选C选项中的离子都具有相同的电子层结构，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，故选C。2下列微粒半径大小比较正确的是()ANa<Mg2<Al3<O2BS2>Cl>Na>Al3CNa<Mg<Al<SDCs<Rb<K<Na解析：选BA项，电子层数相同，核电荷数越大离子半径越小：Al3<Mg2<Na<O2；C项，电子层数相同，核电荷数越大原子半径越小：Na>Mg>Al>S；D项，最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大：Cs>Rb>K>Na。三级训练节节过关1原子序数310的元素，随着核电荷数的递增而逐渐增大的是()A电子层数B电子数C原子半径D化合价解析：选B原子序数310的元素，原子的电子层数都为两层，A错误；除了10号稀有气体元素原子外，39号元素原子的核电荷数越大，原子半径越小，C错误；因氧无最高正价、氟无正价，D错误。2下列各组元素中，按最高正价递增的顺序排列的是()AC、N、O、F BK、Mg、C、SCH、He、Li、BeDP、S、Cl、Ar解析：选B根据元素的最高化合价在数值上一般等于其最外层电子数及特殊元素的化合价来分析各选项。A项，C 4价，N 5价，O、F无最高正价；B项，K 1价，Mg 2价，C 4价，S 6价；C项，H 1价，He无最高正价，Li 1价，Be 2价；D项，P 5价，S 6价，Cl 7价，Ar无最高正价。3下列4种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是()A>>> B>>>C>>>D>>>解析：选C为S原子，为Cl原子，为S2，为F原子。电子层数相同，比较核电荷数，核电荷数越大半径越小，故原子半径：S>Cl；核电荷数相同，比较核外电子数，电子数越多半径越大，故半径：S2>S；最外层电子数相同，比较电子层数，电子层数越多半径越大，故原子半径：Cl>F。4在原子序数1118的元素中：(1)原子半径最小的是_(填元素符号，下同)；只有正化合价的是_；最高正化合价与最低负化合价绝对值之差为4的元素是_。(2)与冷水剧烈反应生成H2的物质是_(填名称)。与水反应能生成具有漂白性物质是_(填名称)，反应的离子方程式是_。(3)化学性质最稳定的物质是_(填化学式)。解析：(1)在1118号元素中，原子半径最小的是Cl；金属元素Na、Mg、Al只有正化合价；S元素最高正化合价是6，最低负化合价是2，绝对值之差是4；(2)金属钠与冷水剧烈反应生成H2和NaOH；Cl2和水反应生成HCl和HClO，其中HClO有漂白性；(3)稀有气体元素Ar原子最外层8个电子，是稳定结构，通常不与其他物质发生反应，化学性质稳定。答案：(1)ClNa、Mg、AlS(2)钠氯气Cl2H2O=HClHClO(3)Ar1下列关于元素周期律的叙述正确的是()A随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现B元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化C随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从1到7，最低化合价从7到1重复出现D元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化解析：选BK层为最外层时，原子最外层电子数只能从1到2，而不是从1到8，A项错误；最低化合价一般是从4到1，而不是从7到1，C项错误；D项核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的根本原因，而不是内容。2下列元素的原子半径依次增大是()ANa、Mg、AlBNa、O、FCP、Si、AlDC、Si、P解析：选C比较元素原子半径的大小有两条规律：具有相同电子层数的元素，随着原子序数的递增，原子半径递减；具有相同最外层电子数的元素，随着电子层数的增加，原子半径增大。A项，r(Na)>r(Mg)>r(Al)；B项，r(Na)>r(O)>r(F)；D项，r(Si)>r(P)。3下列元素的常见化合价从1至3依次增大的是()AH、He、Li BNa、Mg、AlCAl、Be、NaDN、O、F解析：选BA项中He为零价；C项的变化顺序为3、2、1，与题目要求恰好相反；D项中F无正价。4X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4，则它对应的气态氢化物为()AHX BH2XCXH4DXH3解析：选DX元素的最高正价是5价，则其最低化合价为3，故X元素氢化物的化学式为XH3。5关于H、H、H的半径由大到小的顺序是()AH、H、H BH、H、HCH、H、HDH、H、H解析：选C核电荷数相同的粒子，核外电子数越多半径越大。6下列说法中正确的是()A非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数B非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数C最外层有2个电子的原子都是金属原子D金属元素只有正价和零价，而非金属元素既有正价又有负价和零价解析：选B非金属元素最低化合价的绝对值等于8减去最外层电子数，A错误；非金属元素的最高正价等于该元素原子的最外层电子数，不会超过该数值，B正确；氦原子最外层有2个电子，C错误；并非所有非金属元素都有正价，如F无正价，D错误。7原子序数小于20的X元素能形成H2X和XO2两种化合物，该元素的原子序数是()A13 B14C15D16解析：选DX元素在H2X中呈2价，在XO2中呈4价，一般在氢化物中呈现最低负价，该元素的最高正价为6，即最外层电子数为6，只有原子序数为16时符合条件。8元素X、Y、Z的原子序数依次增大，下列叙述一定正确的是()AX、Y、Z原子的核内质子数依次增大BX、Y、Z的最高正化合价依次升高CX、Y、Z原子的原子半径依次增大DX、Y、Z单质的金属活动性依次增大解析：选A元素的原子序数等于原子核内的质子数，A正确。根据元素性质周期性递变的含义，B和C不一定正确。X、Y、Z中可能含有非金属，仅据此即可断定D不正确。9有下列四种微粒：ONaMgN。(1)按原子半径由大到小的顺序排列为_(只填序号，下同)。(2)按离子半径由大到小的顺序排列为_。(3)微粒中质子数小于中子数的是_。(4)能形成X2Y2型化合物的是_。(5)通常情况下，化合价有0价、正价和负价的是_。解析：Na与Mg具有相同的电子层数，最外层电子数分别为1、2，O与N具有相同的电子层数，最外层电子数分别为6、5；原子半径大小为23Na>24Mg>14N>18O；四种离子Na、Mg2、N3和O2核外电子排布相同，半径大小为r(Mg2)<r(Na)<r(O2)<r(N3)。四种核素质子数和中子数分别是：O8、10；Na11、12；Mg12、12；N7、7。通常情况下O元素不显正价，Na、Mg不显负价，只有N元素有0价、正价和负价。答案：(1)(2)(3)(4)(5)10已知X、Y为118号元素中的两种元素，原子序数X>Y，且X、Y的最高正化合价与其最低负化合价绝对值相等，则(用元素符号或化学式填空)：(1)X是_，Y是_，原子半径X_Y(填“>”或“<”)。(2)X、Y的氢化物的化学式分别为_；最高价氧化物的化学式分别为_。解析：X、Y的最高化合价等于其最低化合价的绝对值，据最高化合价|最低化合价|8可知X、Y的最高化合价为4，即二者原子最外层电子数均为4，则为C、Si；由原子序数X>Y，可知X为Si元素，Y为C元素。答案：(1)SiC>(2)SiH4、CH4SiO2、CO21下列微粒半径的比较中，正确的是()Ar(Na)>r(Na)Br(Cl)>r(Cl)Cr(Ca2)>r(Cl)Dr(Mg)>r(Na)解析：选B同一种元素：r阳离子<r原子<r阴离子，故A错误，B正确。Ca2和Cl核外电子排布相同，因原子序数Ca>Cl，则半径r(Ca2)<r(Cl)，C错误。Na和Mg两种原子核外电子层数相同，因原子序数Mg>Na，故半径 r(Mg)<r(Na)，D错误。2元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素可能为()AAl BPCArDK解析：选D由X形成的离子与Ca2核外电子排布相同，可排除Al、Ar；由X的离子半径小于S2的半径，可排除P(半径：P3>S2)。3元素M、N的原子序数不超过18，M的最高化合价为1，N比M原子序数大1，下列叙述正确的是()AM的原子最外电子层上只有1个电子BM一定是金属元素CN可能是活泼的非金属元素DN的最高化合价一定是2解析：选AM的原子序数不超过18，最高化合价为1，则M一定在氢、锂、钠的范围内。N比M原子序数大1，则N一定在氦、铍、镁的范围内。4X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩离子相同的电子层结构，下列叙述正确的是()AX原子序数比Y的小BX原子最外层电子数比Y的多CX的原子半径比Y的大DX元素的最高正价比Y的大解析：选CXn、Ym和Ar具有相同的电子层结构，其原子序数：X>Ar>Y，A项错误；X原子最外层电子数比Y的少，B项错误；X的原子半径比Y的大，C项正确；X元素的最高正价比Y的小，D项错误。5已知原子序数小于18的元素的离子aA2、bB、cC2、dD都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()A原子半径：A>B>D>CB离子半径：C2>D>B>A2C原子序数：d>c>b>aD原子的最外层电子数目：A>B>D>C解析：选B由4种离子具有相同的电子层结构可得a2b1c2d1，a>b>d>c故C项错误；原子的最外层电子数目为D>C>A>B，故D项错误；原子半径B>A>C>D，故A项错误。6某元素R的最高化合价与最低化合价的绝对值之差为2，其气态氢化物中含氢的质量分数为8.8%，试推断该元素是()AN BPCSDO解析：选B由题意可知，最高化合价|最低化合价|2 ，而最高化合价|最低化合价|8 ，将得：|最低化合价|3，该元素的最低化合价为3价。元素R的气态氢化物的化学式是RH3，氢元素的质量分数为100%8.8%，解得M(R)31，查表可知，R是磷元素。7X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是()AX>Y>Z BY>X>ZCZ>X>YDZ>Y>X解析：选D已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数多的则半径小，具有相同电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径减小。根据题意，X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z的原子序数大于Y的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为Z>Y>X。8部分118号元素的原子半径及主要化合价如下表所示，则下列说法中正确的是()元素代号LMQRT原子半径/nm0.1300.1180.0900.1020.073主要化合价2326、22A.M与Q均为非金属元素B单质与稀盐酸反应的速率为L<QCM与T形成的化合物具有两性DL2与R2的核外电子数相等解析：选C由表格中的原子半径和主要化合价首先判断出T为O，R为S，然后根据L、M、Q的化合价以及原子半径与O和S的大小比较可以判断出Q为Be，M为Al，L为Mg。Al和Be均为金属元素；Mg的金属性比Be强，与稀盐酸反应的速率Mg>Be；Al2O3是两性氧化物；Mg2、S2的核外电子数分别为10、18。9元素A、B、C、D的简单离子，核外都有10个电子，A的氯化物中，电子总数为28，A和B的化合物分子A2B中共有30个电子，B与C的化合物为C2B3型；C与D的化合物为CD3型。(1)试根据有关元素的化合物的分子构成确定其化合物的化学式。ACl_；A2B_；C2B3_；CD3_。(2)四种离子半径大小关系：_。(3)A元素最高价氧化物对应水化物与C元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_。解析：由元素A、B、C、D的离子核外都有10个电子，可知A、B、C、D是C、N、O、F、Na、Mg、Al中的四种元素。设A的氯化物分子式为AClx，因其电子总数为28，只有x1时合理，可确定A为Na元素。A与B元素形成的化合物为Na2B，两者的电子总数为30，可得B有8个电子，B是O元素。B与C元素形成的化合物为C2O3，可知C为Al元素。C与D元素形成的化合物为AlD3，可得D为F。四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，故r(O2)>r(F)>r(Na)>r(Al3)。Na、Al最高价氧化物对应水化物分别是NaOH和Al(OH)3，反应的离子方程式是OHAl(OH)3=Al(OH)4。答案：(1)NaClNa2OAl2O3AlF3(2)O2>F>Na>Al3(3)OHAl(OH)3=Al(OH)4