第1课时 元素周期律
[目标导航] 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。2.认识元素周期律。理解元素周期律的实质。
一、原子序数 1．概念
按照元素核电荷数由小到大的顺序给元素编号，这种序号叫做原子序数。 2．关系
原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数。 【议一议】
下列关于原子序数的说法是否正确？
(1)原子序数与原子的核电荷数一定相等( ) (2)原子序数与离子的核外电子数一定相等( ) (3)原子序数相同的原子是同一种原子( )
(4)原子序数为16，核外电子数为16的原子，其质量数为32( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
解析 (2)对于阴、阳离子，原子序数＝质子数＝核电荷数≠核外电子数。(3)同种原子是指质子数和中子数都相同的原子，原子序数相同的原子，中子数不一定相同，故不一定是同种原子。(4)质量数＝质子数＋中子数，由于没有提供中子数，所以无法确定其质量数。
二、元素周期律
1．1～18号元素性质变化的规律 (1)原子最外层电子排布变化规律 原子结构 原子序数(a的取值) 1→2 3→10 11→18 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由1到8(第1周期为1到2)的周期性变化 3 1→8 电子层数 1 2 最外层电子数(x的取值) 1→2 1→8 (2)元素原子半径的变化规律(稀有气体除外) 周期序数 原子序数 原子半径的变化
2 3 结论 3～9 11～17 逐渐减小 逐渐减小 随着原子序数的递增，元素原子半径呈现由大到小的周期性变化 (3)元素化合价的变化规律(稀有气体除外) 周期序数 2 原子序数 3～9 化合价(最高价、最低价)的变化 最高正价：＋1―→＋5 最低负价：－4―→－1 最高正价：＋1―→＋7 最低负价：－4―→－1 3 11～17 结论 随着原子序数的递增，元素的最高正价呈现＋1―→＋7、最低负价呈现－4―→－1的周期性变化 2.元素周期律 (1)元素周期律的内容是元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化。 (2)元素周期律的实质是元素性质周期性变化是核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。
【议一议】
1．对于电子层数相同的原子，为什么其核电荷数越多原子半径越小？
答案 原子核带正电荷，核电荷数越多，原子对核外电子的引力越大，原子半径越小。 2．原子最外层电子数相同时，原子半径的大小与什么因素有关？ 答案 原子最外层电子数相同时，原子电子层数越多，原子半径越大。 3．为什么氟元素只有0价和负价，没有正价？
答案 氟是最活泼的非金属元素，只能得到电子，不能失去电子，所以氟元素只有0价和－1价，没有正价。
4．分析1～18号元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差是6、4、2时分别是什么元素？
答案 最高正化合价＝原子最外层电子数，最高正化合价＋最低负化合价的绝对值＝8。最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差是6、4、2时分别对应的元素为Cl、S、N和P元素。
5．元素的性质为什么会随着元素原子序数的递增而呈周期性变化？ 答案 元素性质周期性变化是核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。
一、微粒半径大小的比较
微粒半径大小主要由电子层数、核电荷数和核外电子数决定。 1．核电荷数相同，核外电子数越多，微粒半径越大。
(1)r(阴离子)＞r(原子)：r(H)＞r(H)；
(2)r(原子)＞r(低价阳离子)＞r(高价阳离子)：r(Fe)＞r(Fe)＞r(Fe)。 2．电子层数相同，核电荷数越多，原子半径越小。
2＋
3＋
－
r(Li)＞r(Be)＞r(B)＞r(C)＞r(N)＞r(O)＞r(F)； r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)。
3．最外层电子数相同，电子层数越多，原子或离子半径越大。
r(Li)＜r(Na)；r(F)＜r(Cl)。r(Li＋)＜r(Na＋)；r(O2－)＜r(S2－)。
4．核外电子数相同，核电荷数越多，离子半径越小。
r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)；r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)。
【关键提醒】 微粒半径比较要三看：首先看层，层少半径小；同层看核，核大半径小；同核看价，价高半径小。
【例1】 下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是( ) A．Li K Na C．Ca K Cl
2＋
＋
－
B．Ba Ca Mg D．N O F
2＋2＋2＋
解析 同周期元素从左到右原子半径依次减小，即：N＞O＞F，D错；同主族元素从上到下原子(离子)半径依次增大，即：Li＜Na＜K，Ba＞Ca＞Mg，A、B错；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小，C对。
答案 C
【方法总结】 “三看”比较微粒的半径大小 (1)一看电子层数
电子层数不同、最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大：如r(F)＜r(Cl)＜r(Br)＜r(I)，r(F)＜r(Cl)＜r(Br)＜r(I)。
(2)二看核电荷数
电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小：如r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(S)＞r(Cl)，
－
－
－
－
2＋
2＋
2＋
r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)。
(3)三看电子数
核电荷数相同时，电子数越多，半径越大；如r(Na)＜r(Na)，r(Cl)＞r(Cl)。 变式训练1 已知1～20号元素的离子aA、bB、cC、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>C>D B．离子半径：C>D>B>A C．原子序数：d>c>b>a D．原子最外层电子数：A>B>D>C 答案 B
2－
－
＋
2＋
2＋
＋
2－
－
＋
－
高中化学 第1章 原子结构与元素周期律 第2节 元素周期律和元素周期表 第1课时 元素周期律同步备课
