4.2.1元素性质的周期性变化规律 学案（含答案）

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1、第二节第二节 元素周期律元素周期律 第第 1 1 课时课时 元素性质的周期性变化规律元素性质的周期性变化规律 核心素养发展目标 1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化， 认识元素周期律并理解其实质。2.会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素 的金属性或非金属性的强弱，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。 一、118 号元素性质的周期性变化规律 观察教材表 45，完成下列表格 1原子最外层电子排布变化规律 周期序号 原子序数 电子层数 最外层电子数 结论 第一周期 12 1 12 同周期由左向右元素的 原子最外层电子数逐渐 增加(18) 第二周期 3

2、10 2 18 第三周期 1118 3 18 规律：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化 2.原子半径的变化规律(稀有气体除外) 周期序号 原子序数 原子半径(nm) 结论 第一周期 12 同周期由左向右元素的原 子半径逐渐减小(不包括 稀有气体) 第二周期 39 0.1520.071 大小 第三周期 1117 0.1860.099 大小 规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化 3元素的主要化合价 周期序号 原子序数 主要化合价 结论 第一周期 12 10 同周期由左向右元素的最高正价逐渐升 高(17，O 和 F 无最高正价)； 元素的最低负价由A 族的4

3、价逐渐 升高至A 族的1 价； 最高正价|最低负价|8 第二周期 39 最 高 价 1 5(不含 O、F) 最低价41 规律：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现周期性变化 (1)第二周期元素从左至右，最高正价从1 递增到7( ) (2)原子半径最小的元素是氢元素( ) (3)同周期元素最外层电子数都是从 1 递增到 8( ) (4)氢元素除了有1 价外，也可以有1 价，如 NaH( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 1(1)同周期元素随核电荷数增加原子半径逐渐减小的原因是什么？ (2)电子层数多的元素原子半径一定大于电子层数少的元素吗？ 提示 (1)同周期元素电子层数相同，核电荷

4、数增多，即原子核所带正电荷增多，原子核对核 外电子吸引力增大，原子半径减小。 (2)不一定，如第二周期的 Li 比第三周期的 S、Cl 等原子半径大。 234 号元素硒(Se)被国内外医药界和营养学界尊称为“生命的火种”，享有“长寿元 素”“抗癌之王”“心脏守护神”“天然解毒剂”等美誉，其原子结构示意图为。 (1)推断该元素在周期表中的位置：第四周期A 族。 (2)按要求写化学式：气态氢化物为 H2Se；最高价氧化物对应的水化物为 H2SeO4。 (3)推测35Br 的最高正化合价和最低负化合价的数值分别是7、 1， 原子半径的大小关系为： r(Se)r(Br)(填“”或“Mg。 (2)镁、铝

5、元素金属性强弱的实验探究 Al Mg 原理 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 实验操作 沉淀溶解情况 沉淀逐渐溶解 沉淀逐渐溶解 沉淀溶解 沉淀不溶解 相关反应的化 学方程式 Al(OH)33HCl =AlCl33H2O Al(OH)3NaOH =NaAlO2 2H2O Mg(OH)22HCl =MgCl2 2H2O 实验结论 金属性：MgAl (3)钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 分类 强碱 中强碱(属于弱碱) 两性氢氧化物 碱性强弱 NaOHMg(OH)2Al(OH)3 结论 金属性：NaMgAl 3.硅、磷、硫、氯的非金属性的递变规律

6、Si P S Cl 最高价氧化物对 应水化物的酸性 H2SiO3：弱酸 H3PO4：中强酸 H2SO4：强酸 HClO4：强酸 酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3 结论 Si、P、S、Cl 的非金属性逐渐增强 4.同周期元素性质递变规律 同一周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 5元素周期律 (1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。 (2)实质：元素性质的周期性变化是原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。 (1)Al(OH)3是两性氢氧化物，与氨水、盐酸均可反应( ) (2)盐酸可以与 Na2CO3溶液反应生成 CO2，可由此推出非金属性 C

7、lC( ) (3)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性( ) (4)第二周期元素从左至右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 1从原子结构角度解释同周期元素从左至右金属性减弱，非金属性增强的原因。 提示 同一周期电子层数相同，从左至右随核电荷数增加，原子半径逐渐减小，原子核对最 外层电子吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱，得电子能力逐渐增强， 非金属性逐渐增强。 2在第三周期元素中，除稀有气体元素外： (1)原子半径最小的元素是_(填元素符号，下同)。 (2)金属性最强的元素是_。 (3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的

8、是_(填化学式，下同)。 (4)最不稳定的气态氢化物是_。 (5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_。 (6)氧化物中具有两性的是_。 提示 (1)Cl (2)Na (3)HClO4 (4)SiH4 (5)NaOH (6)Al2O3 1 (2019 成都实验中学检测)除第一周期外， 下列关于同周期主族元素的变化规律的叙述中不 正确的是( ) A从左到右，原子半径逐渐减小 B从左到右，单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强 C从左到右，元素最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 D从左到右，元素最高正化合价从1 递变到7(氧、氟除外)，最低负化合价从4 递变到 1 答案 B 解析 同周

9、期的主族元素从左到右， 原子半径逐渐减小， A 项正确； 单质的氧化性逐渐增强， 还原性逐渐减弱，B 项错误；元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故元素最高价氧化 物对应水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，C 项正确；元素的最高正化合价呈现从1 到 7(氧、氟除外)，最低负化合价呈现从4 到1 的周期性变化，D 项正确。 2下图表示 118 号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示( ) A电子层数 B最外层电子数 C最高化合价 D原子半径 答案 B 3(2019 河北临漳一中高一月考)同周期的 X、Y、Z 三种元素，已知它们的最高价氧化物对 应水化物是 HXO4、H2YO4

10、、H3ZO4，则下列判断正确的是( ) A最高价含氧酸的酸性：H3ZO4H2YO4HXO4 B非金属性：XYZ C气态氢化物的稳定性按 X、Y、Z 顺序逐渐增强 D元素的最低负化合价的绝对值按 X、Y、Z 顺序逐渐减小 答案 B 解析 最高价氧化物对应水化物是 HXO4、H2YO4、H3ZO4，则 X、Y、Z 元素的最高正化合 价分别是7、6、5，故 X、Y、Z 元素分别处于同周期的第A、A、A 族。A 错， 同周期主族元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强。由于元素的非金属性 XYZ， 则最高价含氧酸的酸性 HXO4H2YO4H3ZO4；B 对，由 X、Y、Z 元素分别处于同周期的第 A

11、、A、A 族，则非金属性：XYZ；C 错，元素的非金属性越强，则气态氢化物的 稳定性越强，故气态氢化物的稳定性按 X、Y、Z 顺序逐渐减弱；D 错，X、Y、Z 元素的最 低负化合价分别为1、2、3，则其绝对值按 X、Y、Z 顺序逐渐增大。 4某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为 4，则该元素原子的最外层电子数为( ) A4 B5 C6 D7 答案 C 解析 设该元素的最高正价为 x，最低负价为 y， 则 xy4 x|y|8 解得 x6，y2， 因此该原子的最外层电子数为 6。 5(2019 安徽宣城高一期末)元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。 下表所列是七种短周期的原

12、子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为 0.089 nm)。 元素代号 A B C D E F G 原子半径/nm 0.037 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074 0.075 主要化合价 1 2 3 6、2 7、1 2 5、3 (1)C 元素在元素周期表中的位置是第_周期_族。 (2)B 的原子结构示意图为_。 (3)D、E 气态氢化物的稳定性强弱顺序为_(填化学式)。 (4)上述七种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是_(填化学式)。 答案 (1)三 A (2) (3)HClH2S (4)HClO4 解析 A 显1 价，原子半径小于铍，则 A 为 H 元素。结合表中原子半径和主要化合价信息 推知，BG 分别为 Mg、Al、S、Cl、O、N 元素。 (1)C 是 Al 元素，处于元素周期表中第三周期A 族。 (2)B 为 Mg，其原子结构示意图为。 (3)元素的非金属性：SCl，则气态氢化物的稳定性：H2SHCl。 (4)上述七种元素的非金属性最强的为 Cl 元素，则最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是 HClO4。