第2课时 元素周期律
学习目标 1.通过分析1～18号元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的变化，总结出它们的递变规律，并由此认识元素周期律。 2.初步认识元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。
[知 识 梳 理]
一、原子结构的周期性变化 1．原子序数
(1)概念：按核电荷数由小到大的顺序给元素编号，这种编号叫做原子序数。 (2)数量关系：原子序数＝质子数＝核外电子数＝核电荷数。 2．原子结构变化规律
(1)原子最外层电子排布的规律性变化
核心素养建构
观察上图回答问题：
从3～18号元素随着原子序数的递增，最外电子层上的电子数重复出现从1递增到8的变化，说明元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。
(2)元素原子半径的变化规律
下表为原子序数为3～9和11～17元素的原子半径： 3～9号元素 原子半径/pm 11～17号元素 3Li(锂) 4Be(铍) 5B(硼) 6C(碳) 7N(氮) 8O(氧) 9F(氟) 152 11Na(钠) 111 12Mg(镁) 88 13Al(铝) 77 14Si(硅) 70 15P(磷) 66 16S(硫) 64 17Cl(氯) 第- 1 -页 共15页
原子半径/pm 注：1 pm＝10－12186 m 160 143 117 110 104 99 从上表可以得到：随着原子序数的递增，元素原子半径(稀有气体除外)呈现周期性变化。3～9号元素、11～17号元素原子半径随着核电荷数的递增都逐渐减小。
【自主思考】
1．“1～18号元素的原子半径随着核电荷数的递增逐渐减小”这句话是否正确？为什么？ 提示 不正确。①3～9号元素，11～17号元素的原子半径随着核电荷数的递增逐渐减小，变化规律是周期性的，而不是一直减小；②2、10、18号等稀有气体元素的原子半径与其他元素的原子半径测定标准不同，不具有可比性。③核电荷数小的元素其原子半径不一定小，如Li>Cl。
2．解释下列问题：
(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(稀有气体除外)? (2)最外层电子数相同的原子，原子半径的大小与什么因素有关？ (3)原子序数越大，原子半径一定越大吗？
提示 (1)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)电子层数。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)不一定。电子层数相同的原子，原子序数越大，原子半径越小；最外层电子数相等的原子，原子序数越大，原子半径就越大；电子层数不同，最外层电子数也不同的原子，原子序数越大，原子半径不一定越大。
二、元素周期律 1．元素化合价 填写下表：
元素 元素符号 最外层电子数 最高正价 最低负价 观察分析上表，可以得出： (1)元素的最高化合价 ＝ 原子核外最外层电子数(O、F除外)；元素的最低化合价 ＝ 原子核外最外层电子数－8；
(2)随着原子序数的递增，元素的最高正化合价由＋1递增到＋7(O、F除外)，元素的最低负化合价按硅、磷、硫、氯的顺序，由－4递增到－1。
2．金属性和非金属性 (1)金属性强弱比较
钠 Na 1 ＋1 镁 Mg 2 ＋2 铝 Al 3 ＋3 硅 Si 4 ＋4 －4 磷 P 5 ＋5 －3 硫 S 6 ＋6 －2 氯 Cl 7 ＋7 －1 第- 2 -页 共15页
①按表中实验操作要求完成实验，并填写下表：
实验操作 在250 mL烧杯中加入少量水，滴加两滴酚酞溶液，再将一小块金属钠投入烧杯中 实验现象 钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液变红 加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，溶液变为粉红色 两支试管内都有无色气泡冒出，但放镁条的试管中逸出气体的速率较快 H2↑ 镁、铝都能置换出酸中的氢，但镁更容易，反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 实验结论 钠与冷水反应剧烈，反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ①将一小段镁条放入试管中，加入适量的水和酚酞溶液，观察现象 ②加热试管 镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为Mg＋2H2O=====Mg(OH)2＋△在两支试管中分别加入镁条和铝片，再向试管中各加入2 mL 2 mol·L－1盐酸 由上述实验可知：钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序是Na>Mg>Al。 ②钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH>Mg(OH)2> Al(OH)3。
③钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na>Mg>Al。 (2)非金属性强弱比较 填写下表空格：
元素 最高价氧化物的化学式 最高价氧化物对应水化物的化学式及酸性 单质与H2反应的条件 氢化物的稳定性 分析上表，回答下列问题： ①硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为Cl>S>P>Si。
②硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4>H2SO4>H3PO4 >H2SiO3。
③硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为Cl>S>P>Si。
第- 3 -页 共15页
Si SiO2 H2SiO3弱酸 P P2O5 H3PO4中强酸 磷蒸气与 H2能反应 不稳定 S SO3 H2SO4强酸 Cl Cl2O7 HClO4酸 性更强 光照或点燃 稳定 高温 不稳定 加热 受热分解
高中化学苏教必修2集体备课讲义：专题1 微观结构与物质的多样性 第1单元 第2课时
