第2节 元素周期律和元素周期表（第1课时）

山东省郓城第一中学 高一年级 《元素周期律和元素周期表》 导学案 编制： 审核： 编号： 时间：2014-8-22 班级： 姓名：

第2节 元素周期律和元素周期表 (第1课时)

【学习目标】

使学生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。

【旧知回顾】

(1)元素的种类是由原子核内 决定， 相同而 中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。

(2)原子核外电子是 排布的，原子的第一层电子不超过 ，最外层电子数不超过 。

(3)Na、Mg、Al三种原子核外电子层数都是3，它们的最外层电子数分别是 ， ， ，化合物中的化合价分别是 ， ， 。 【课前自主预习】

[一、元素周期律的初探 1．原子序数

原子序数是元素在元素周期表中的序号，其数值等于原子核内的 ，也等于原子核外的 。 2．原子核外最外层电子排布的变化规律 原子序数 1～2 3～10 11～18 最外层电子数 原子序数 1～2 3～10 11～18 元素主要化合价 ＋1→0 → →－1→0 →＋7 →－1→0 结论：随原子序数的递增，元素的最高正化合价和最低负化合价呈现规律性变化 二、元素周期律

元素的性质随着 递增而呈现 变化规律叫做元素周期律。

【课堂互动探究】

（探究一）．元素周期律的实质是什么？

（探究二）微粒半径大小比较 影响原子半径的因素：

电子层数相同，质子数越多，吸引力越大，半径越小；

最外层电子数相同，电子层数越多，电子数越多，半径越大。

[规律总结]“三看”法判断简单微粒半径大小

一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。 二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。

三看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。

（探究三）元素的主要化合价——最高正价和最低负价是由原子的最外层电子数决定的，它们与最外层电子数的关系为：

1． 关系

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．几种特殊元素的化合价

(1)H元素的化合价有＋1、－1、0价，如H2O、NaH、H2。 (2)F元素只有负价无正价。

(3)O元素常见化合价为－2、－1、0价，如Na2O、Na2O2、O2。氧元素无最高正价。 (4)金属元素只有正价无负价。

(5)非金属元素既有正价又有负价(F除外)。

结论：随原子序数的递增，元素原子的最外层电子数排布呈周期性变化 3．元素原子半径的变化规律 原子序数 3～9 11～17 原子半径的变化规律 → → 结论：随着原子序数的递增，元素原子的 呈周期性变化 4．元素化合价的变化规律

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【课后反思】

（1）一般非金属元素的最高正化合价等于原子最外层电子数，而它的负化合价则等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数。

（2）对于稀有气体元素，由于它们的化学性质不活泼，在通常状况下难以与其他物质发生化学反应，因此，通常把它们的化合价看做0。

【当堂限时检测】

考查点一 原子序数及元素周期律

1．元素的以下性质，随着原子序数递增不呈现周期性变化的是 ( )。

A．化合价 B．原子半径 C．最外层电子排布 D．相对原子质量 2．元素周期律的实质是 ( )。

A．相对原子质量逐渐增大 B．核电荷数逐渐增大

C．核外电子排布呈现周期性变化 D．元素的化合价呈现周期性变化 3．下列各元素性质递变情况中，错误的是 ( )。

A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B．P、S、Cl元素最高正化合价依次升高 C．N、O、F原子半径依次增大

D．P、S、Cl元素的负化合价依次为－3、－2、－1

4．下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1∶1稳定化合物的是 ( )。

A．3和17 B．1和8 C．12和6 D．7和12

5．下列关于63Li、73Li、2311Na、2412Mg、14 6C、14N、16

8O等微粒及它们组成的化合物的分析中，

正确的是 ( )。 A.63Li、73Li分别与16

8O组成的氧化物的化学性质不同 B．其中只含有6种核素

C．中子数相同的微粒有两组：2311Na和2412Mg、14 6C和16

8O

D．金属元素63Li、2311Na的单质分别与16

8O2反应，均只能得到一种化合物 6．元素的原子结构决定其性质和位置。下列说法正确的是 ( )。

A．元素原子的最外层电子数一定等于元素的最高化合价 B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高 C．P、S、Cl得电子能力依次增强 D．Li Na K微粒半径递减

7．有A、B、C、D四种元素，最高正价依次为1、4、5、7，其核电荷数按B、C、D、A依

次增大。已知B的次外层电子数为2，C、D、A原子次外层电子数均为8，C、D原子的电子层数相同，A原子的核外电子数不超过20，则A为__________，B为__________，C为__________，D为__________。

8．按核电荷数从1～18的顺序将元素排列成下表。请回答下列问题：

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(1)核电荷数为6和14的一组原子，它们的__________相同，__________不相同；核电荷数为15和16的一组原子，它们的__________相同，__________不相同；核电荷数为10和18的一组原子，它们的最外层电子数为__________，它们分别是__________元素的原子，一般情况下，化学性质__________。

(2)某元素的原子核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1

6

，该元素的元素符号是__________，原子结构示意图是__________。 考查点二 粒子半径大小比较

9．关于同一种元素的原子或离子，下列叙述正确的是 ( )。

A．原子半径比阴离子半径小 B．原子半径比阴离子半径大

C．原子半径比阳离子半径小 D．带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大 10．关于Na元素和F元素的叙述正确的是 ( )。

A．原子序数Na＞F B．原子半径Na＜F

C．原子的电子层数Na＜F D．原子最外层电子数Na＞F

11．已知离子＋＋、－－

aA2、bBcC3、dD都具有相同的电子层结构，则下列说法中正确的是

( )。 A．原子序数：d＞c＞b＞a B．原子半径：r(A)＞r(B)＞r(D)＞r(C)

C．离子半径：r(C3－)＞r(D－)＞r(B＋)＞r(A2＋

) D．最高正价：A＞B＞D＞C 12．下表是1～18号部分元素的原子半径及主要化合价： 元素代号 W R X Y Z 原子半径/nm 0.037 0.157 0.066 0.070 0.077 主要化合价 ＋1 ＋1 －2 －3，＋5 ＋2，＋4 试回答下列问题： (1)五种元素的原子中原子半径最大的元素是________(填元素符号)； (2)写出下列有关反应的化学方程式：

①Z的单质与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式：___________________________________________________________； ②R2X2与ZX2反应的化学方程式：

_____________________________________________________________；

(3)X可与Z形成一种有恶臭味的气体，该气体与氧气发生反应的物质的量之比为1∶2，且反应前后气体的总体积不变，试写出该气体的化学式：____________________________________________________________。

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第2节 元素周期律和元素周期表 (第1课时)

参考答案

1、解析 依据元素周期律的内容知，元素的化合价、原子半径、最外层电子排布都随着原子序数递增呈现周期性变化，而相对原子质量一般随原子序数的递增呈现增大的变化趋势，绝不会出现周期性的变化。 答案 D

2、解析 结构决定性质，原子核外电子排布的周期性变化，决定了元素性质的周期性变化，即为元素周期律的实质。 答案 C

3、解析 最外层电子数由1递增到8，故A对；最高正化合价从＋1到＋7，故B对；在电子层数相同的情况下，核电荷数越多，半径越小，故C错；最低负化合价从－4到－1，故D对。 答案 C

4、解析 A中两元素为Li和Cl，可以形成LiCl；B中两元素为H和O，可以形成化合物H2O2；C中两元素为C和H，可以形成化合物C2H2；而D中两元素为N和Mg，它们不可能形成原子个数比为1∶1的稳定化合物。 答案 D 5、答案 C

6、解析 多数原子的最外层电子数等于元素的最高化合价，但O、F及稀有气体元素不符合该规律，A项错误。多电子原子中，离核较近的电子能量较低，B项错误。P、S、Cl得电子能力依次增强， 答案 C

7、解析 由题意可知，B的次外层电子数为2，最外层为4，则B元素为碳元素；由D元素原子次外层电子数均为8，最外层电子数为7，则D元素为17号元素氯；又有C、D原子的电子层数相同，最外层电子数为5，则C元素为磷元素；A元素核电荷数最大，A原子次外层电子数为8，最外层电子数为1，则A元素应为19号元素钾。 答案 钾(K) 碳(C) 磷(P) 氯(Cl)

8、解析 按核电荷数从1～18的顺序将元素排列成如下形式：

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第 3页 (1)核电荷数为6的是碳元素，其原子结构示意图为，核电荷数为14的是硅元素，

其原子结构示意图为，二者最外层电子数相同，都是4，但二者的电子层数不

同。15号和16号元素的原子结构示意图分别为、，可见它们的

电子层数相同，但最外层电子数不同。10号和18号元素属于稀有气体元素，它们的最外层上都有8个电子，化学性质稳定。(2)根据题意，设该元素原子核外电子数为x，由(11～

18)×16＝整数(最外层电子数)，得：12×16＝2,18×1

6

＝3。核电荷数为12的是镁元素，Mg

的原子结构示意图为。核电荷数为18的是氩元素，最外层电子数为8，而不

是3，故该元素为镁元素。

答案 (1)最外层电子数 电子层数 电子层数 最外层电子数 8 氖、氩 稳定

(2)Mg

9、解析 根据原子半径大小比较规律，同一元素的阴离子半径大于原子半径，如r(Cl－

)＞r(Cl)；同一元素的原子半径大于阳离子半径，如r(Na)＞r(Na＋

)；带正电荷少的阳离子半径大于带正电荷多的阳离子的半径，如r(Fe2＋

)＞

r(Fe3＋

)。

答案 A 10、答案 A

11解析 四种离子具有相同的电子层结构，其中的阳离子应该与其上一周期稀有气体元素的电子层结构相同，阴离子与同周期稀有气体元素的电子层结构相同。通过离子所带电荷可判断＋

＋

－

－

aA2、bB、cC3、dD各元素的族序数分别为ⅡA、ⅠA、ⅤA、ⅦA，它们在周

期表中的位置如下：

cC3－ dD－ ＋bB aA2＋ 可知，原子序数：a＞b＞d＞c，原子半径：r(B)＞r(A)＞r(C)＞r(D)，离子半径：r(C3－

)＞r(D－

)＞r(B＋

)＞r(A2＋

)，一般最高正价：D＞C＞A＞B。

答案 C

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12解析 先根据化合价、原子半径的大小确定元素，再根据元素及其化合物的性质解答问题。W、R为＋1价，最外层都只有一个电子，根据元素是前18号元素，观察数据：R的原子半径最大，W的原子半径最小，推出W是H，R是Na。根据X、Y均有负化合价，推出X、Y为非金属，且X只有－2价，则X一定为O；Y的原子半径略大于X的原子半径，根据原子半径的变化规律，推出Y是N。根据Z具有变价；＋2、＋4价，结合元素所在位置，推出Z是非金属元素，根据Z的原子半径略大于Y的原子半径，推出Z是C。

(3)恶臭味的气体由C、O构成，该气体与氧气发生氧化还原反应，生成C的最高价氧化物CO2。根据阿伏加德罗定律的推论，反应的化学方程式为：气体＋2O2===3CO2，根据原子守恒知，气体的化学式为C3O2。 答案 (1)Na

(2)①C＋4HNO浓)=====△

3(CO2↑＋4NO2↑＋2H2O ②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

(3)C3O2

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