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1、1了了解解元元素素原原子子核核外外电子子排排布布、原原子子半半径径、主主要要化化合合价价的的周期性周期性变化，化，认识元素周期律。元素周期律。2认识元素周期表的元素周期表的结构以及周期和族的概念。构以及周期和族的概念。3理解原子理解原子结构与元素在周期表中的位置构与元素在周期表中的位置间的关系。的关系。4了解了解A族、族、VA族和族和过渡金属元素的某些性渡金属元素的某些性质和用途。和用途。 第二节元素周期律和元素周期表第二节元素周期律和元素周期表 1比比较Na 、Mg、Al的金属活的金属活泼性性强强弱。弱。提示提示NaMgAl2P、S、Cl的最高化合价分别为多少？的最高化合价分别为多少？提示提
2、示5、6、73试试写写出出我我们们必必修修一一教教材材后后面面元元素素周周期期表表的的前前20号号元元素素符符号。号。提提示示HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCa 第第1课时元素周期律课时元素周期律为了方便，人们按为了方便，人们按 由由 到到 的的顺顺序序给给元元素素编编号号，这种序号叫做原子序数。这种序号叫做原子序数。原原子子序序数数与与元元素素原原子子的的核核电电荷荷数数、质质子子数数、核核外外电电子子数数之之间的关系为间的关系为 。笃学一笃学一原子序数原子序数 核电荷数核电荷数小小大大原子序数原子序数质子数质子数核电荷数核电荷数核外电子数核外电子数根根据据教教材
3、材所所给出出的的118号号元元素素的的原原子子半半径径、相相对原原子子质量量、最最高高化化合合价价和和最最低低化化合合价价的的有有关关变化化规律律，填填写写下下列列表格内容。表格内容。笃学二笃学二元素周期律初探元素周期律初探 1元素原子核外电子排布的周期性变化元素原子核外电子排布的周期性变化周期序数周期序数原子序数原子序数电子层数电子层数最外层电子数最外层电子数112112231021831118318结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现排布呈现 的周期性变化的周期性变化(H、He除外除外)从从1递增到递增到82.元素原子半径的周
4、期性变化元素原子半径的周期性变化周期序数周期序数原子序数原子序数原子半径的变化原子半径的变化239逐渐逐渐 .31117逐渐逐渐 .结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现 的周期性变化的周期性变化减小减小减小减小由大到小由大到小微粒半径大小比微粒半径大小比较的方法的方法(1)电子子层数数相相同同(即即同同周周期期)时，随随原原子子序序数数的的递增增，原原子子半半径逐径逐渐。(2)最最外外层电子子数数相相同同(即即同同主主族族)时，随随电子子层数数(原原子子序序数数)的的递增，原子半径逐增，原子半径逐渐 。(3)电子子层结构构相相同同的的不不同同离离
5、子子，原原子子序序数数越越大大，离离子子半半径径 。减小减小增大增大越小越小3元素化合价的周期性变化元素化合价的周期性变化周期序数周期序数原子序数原子序数化合价化合价(最高价、最高价、最低价最低价)的变化的变化112102319最高正价：最高正价： .最低负价：最低负价： .31117最高正价：最高正价： .最低负价：最低负价： .结论：随着原子序数的递增，元素的最高正价呈现结论：随着原子序数的递增，元素的最高正价呈现17、最低负价呈现、最低负价呈现41的周期性变化的周期性变化15411741主族元素化合价主族元素化合价变化化规律与原子律与原子结构的关系：构的关系：元元素素的的最最高高正正价价
6、数数值上上等等于于该元元素素原原子子的的最最外外层 ，随随元元素素原原子子序序数数的的递增增，最最外外层电子子数数增增多多，最最高高化化合合价价的数的数值 ；最最低低负价价的的绝对值与与最最外外层电子子数数之之和和等等于于 ，随随最最外外层电子子数数的的增增加加，最最低低负价价的的绝对值 。一般一般认为，第，第2周期的氧元素和氟元素只有周期的氧元素和氟元素只有负价没有正价。价没有正价。电子数电子数增大增大减小减小81.元素的元素的 随着元素随着元素而呈而呈的的变化，化，这个个规律叫做元素周期律。律叫做元素周期律。2元素性元素性质的周期性的周期性变化是元素原子的化是元素原子的 的的周期性周期性变
7、化的必然化的必然结果，即元素原子果，即元素原子的的周周期性期性变化决定了元素性化决定了元素性质的周期性的周期性变化。化。 笃学三笃学三元素周期律元素周期律 性质性质原子序数的递增原子序数的递增周期性周期性核外电子排布核外电子排布核外电子排布核外电子排布【慎慎思思1】 单核核微微粒粒中中，原原子子序序数数核核内内质子子数数核核外外电子子数均成立数均成立吗？提提示示不不一一定定。对对于于原原子子，上上述述等等式式均均成成立立；对对于于阴阴、阳阳离子上述等式不成立，只有原子序数核内质子数成立。离子上述等式不成立，只有原子序数核内质子数成立。【慎慎思思2】 同同周周期期元元素素的的原原子子半半径径从从
8、左左向向右右依依次次递减减，那那么么稀有气体元素的原子半径最小稀有气体元素的原子半径最小吗？提提示示不不是是，因因为为稀稀有有气气体体、原原子子核核外外达达到到2个个或或8个个电电子子的稳定结构，其半径的测量方法不一样，所以不能比较。的稳定结构，其半径的测量方法不一样，所以不能比较。【慎思慎思3】 原子半径原子半径为什么存在周期性什么存在周期性变化？化？提提示示当当电电子子层层数数相相同同时时，随随着着核核电电荷荷数数的的增增加加，原原子子核核对对核核外外电电子子的的吸吸引引力力越越来来越越大大，导导致致原原子子半半径径越越来来越越小小；最最外外层层电电子子数数相相同同时时，原原子子序序数数增
9、增大大，则则电电子子层层数数增增大大，核核电电荷荷数数增增加加，吸吸引引核核外外电电子子使使半半径径减减小小的的趋趋势势小小于于电电子子层数增加使半径增大的趋势，故原子半径逐渐增大。层数增加使半径增大的趋势，故原子半径逐渐增大。【慎慎思思4】 金金属属元元素素有有负化化合合价价吗？它它们能能否否形形成成简单阴阴离离子？子？提示提示金属元素无负化合价，所以不能形成简单阴离子。金属元素无负化合价，所以不能形成简单阴离子。【慎思慎思5】 分小分小组讨论，判断下列，判断下列说法是否正确？法是否正确？随随着着元元素素原原子子序序数数的的递增增，原原子子最最外外层电子子数数总是是从从1到到8重复出重复出现
10、 ()。元素的性元素的性质随着原子序数的随着原子序数的递增而呈周期性增而呈周期性变化化()。随随着着元元素素原原子子序序数数的的递增增，元元素素的的最最高高化化合合价价从从1到到7，最低化合价从，最低化合价从7到到1重复出重复出现()。元元素素性性质的的周周期期性性变化化是是指指原原子子核核外外电子子排排布布的的周周期期性性变化化、原原子子半半径径的的周周期期性性变化化及及元元素素主主要要化化合合价价的的周周期期性性变化化()。原子序数原子序数为15的元素的最高化合价的元素的最高化合价为3()。元素周期律是元素原子核外元素周期律是元素原子核外电子排布周期性子排布周期性变化的化的结果果()。同一
11、元素不可能既表同一元素不可能既表现金属性，又表金属性，又表现非金属性非金属性()。提示提示 1原原子子核核外外电电子子排排布布、原原子子半半径径、元元素素主主要要化化合合价价的的变变化化规律规律(1)原子核外原子核外电子排布的子排布的变化化规律律随随着着原原子子序序数数的的递增增，元元素素原原子子的的最最外外层电子子数数呈呈现从从12或从或从18的周期性的周期性变化。化。要点一要点一 |元素周期律的相关规律探究元素周期律的相关规律探究 (2)原子半径的原子半径的变化化规律律随着原子序数的随着原子序数的递增，元素原子的半径呈增，元素原子的半径呈现周期性周期性变化：化：电子子层数数相相同同(即即同
12、同周周期期)时，随随着着原原子子序序数数的的递增增，原原子子半径逐半径逐渐减小；减小；最最外外层电子子数数相相同同(即即同同主主族族)时，随随着着电子子层数数的的递增增，原子半径逐原子半径逐渐增大。增大。(3)元素主要化合价的元素主要化合价的变化化规律律随随着着原原子子序序数数的的递增增，元元素素的的最最高高正正化化合合价价呈呈现从从17、最低最低负化合价呈化合价呈现从从41的周期性的周期性变化。化。2元素性质周期性变化的规律元素性质周期性变化的规律元元素素性性质的的周周期期性性变化化不不是是简单的的重重复复，而而是是在在新新的的发展展基基础上上重重复复前前面面元元素素的的相相似似性性质。并并
13、且且随随着着原原子子序序数数的的增增大大，元元素素间性性质的的差差异异也也在在逐逐渐增增大大，并并且且由由量量变引引起起质变。例例如如，元元素素原原子子半半径径的的周周期期性性变化化是是在在增增大大的的基基础上上重复从大到小的重复从大到小的变化化规律，如下律，如下图所示：所示：3元素化合价的规律元素化合价的规律(1)最高正化合价最外最高正化合价最外层电子数子数(2)最高正化合价最高正化合价|最低最低负化合价化合价|8(3)最外最外层电子数大于或等于子数大于或等于4时，则出出现负价。价。(4)氟氟元元素素无无正正价价，氧氧元元素素无无最最高高正正价价。稀稀有有气气体体化化学学性性质不活不活泼，看
14、做，看做0价。价。【例例1】下列各下列各组元素性元素性质的的递变错误的是的是 ()。ALi、Be、B原子最外原子最外层电子数依次增多子数依次增多BBe、Mg、Ca原子最外原子最外层电子数依次增多子数依次增多CB、C、N、O、F原子半径依次减小原子半径依次减小DP、S、Cl元素的最高正化合价依次升高元素的最高正化合价依次升高解解析析依依据据元元素素周周期期律律知知，随随着着原原子子序序数数的的递递增增，元元素素原原子子的的最最外外层层电电子子排排布布、原原子子半半径径、元元素素的的化化合合价价等等均均呈呈现现周周期期性性变变化化。而而Li、Be、B的的核核外外电电子子层层相相同同，自自左左向向右
15、右依依次次排排列列，其其最最外外层层电电子子数数依依次次增增多多，A项项正正确确；Be、Mg、Ca原原子子最最外外层层电电子子数数均均为为2，不不会会出出现现原原子子最最外外层层电电子子数数依依次次增增多多，故故B项项错错误误；B、C、N、O、F的的核核外外电电子子层层相相同同，自自左左向向右右依依次次排排列列，其其原原子子半半径径依依次次减减小小，C项项正正确确；P、S、Cl的的核核外外电电子子层层相相同同，且且自自左左向向右右依依次次排排列列，则则最最外外层层电电子子数数依次增多，最高正价依次增大，故依次增多，最高正价依次增大，故D项正确。项正确。答案答案B元素周期律的实质元素周期律的实质
16、元元素素的的性性质质是是由由元元素素原原子子核核外外电电子子决决定定的的，随随原原子子序序数数的的递递增增，元元素素原原子子的的核核外外电电子子排排布布呈呈现现周周期期性性变变化化(特特别别是是元元素素原原子子的的最最外外层层电电子子数数的的变变化化)，因因而而元元素素原原子子半半径径呈呈现现周周期期性性变变化化、元元素素主主要要化化合合价价呈呈现现周周期期性性变变化化。故故元元素素性性质质呈呈现现周周期期性性变变化化是是元元素素原原子子的的核核外外电电子子的的排排布布呈呈现现周周期期性性变变化化的的必必然然结果。结果。【体验体验1】依据元素周期律判断下列有关的叙述正确的是依据元素周期律判断下
17、列有关的叙述正确的是()。A同周期元素中，同周期元素中，A族元素的原子半径最大族元素的原子半径最大B零族元素的原子半径最大，其最易得到零族元素的原子半径最大，其最易得到电子子CP、S、Cl元素最高正化合价依次升高元素最高正化合价依次升高DNa、K、Rb的最外的最外层电子数依次增多子数依次增多解解析析随随着着原原子子序序数数的的递递增增，每每周周期期元元素素的的原原子子最最外外层层电电子子数数从从1递递增增至至8、原原子子半半径径从从大大逐逐渐渐到到小小(稀稀有有气气体体除除外外)、最最高高正正化化合合价价从从1价价递递增增到到7价价，故故A项项错错误误，C项项正正确确；由由于于测测量量的的依依
18、据据不不同同，稀稀有有气气体体的的半半径径最最大大，但但其其最最外外层层电电子子数数已已达达稳稳定定结结构构，不不易易得得电电子子也也不不易易失失电电子子，故故B项项错错误误；Na、K、Rb的最外层电子数均为的最外层电子数均为1个，故个，故D项错误。项错误。答案答案C要点二要点二 |粒子半径的大小比较粒子半径的大小比较 比较规则比较规则实例实例原子原子与原与原子子电子层数相同的原子，电子层数相同的原子，随着原子序数的递增，随着原子序数的递增，原子半径依次减小原子半径依次减小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(
19、Cl)最外层电子数相同的最外层电子数相同的原子，随着电子层数原子，随着电子层数的递增，原子半径依的递增，原子半径依次增大次增大r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)；r(F)r(Cl)r(Br)r(I)比较规则比较规则实例实例离离子子与与离离子子电子层结构相同的离子，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越核电荷数越大，半径越小小(“序大径小序大径小”规则规则)r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)；r(S2)r(Cl)r(K)r(Ca2)带相同电荷的离子，电带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大子层数越多，半径越大r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)；
20、r(O2)r(S2)r(Se2)r(Te2)不同种元素的微粒，寻不同种元素的微粒，寻找一种离子参照比较找一种离子参照比较比较比较r(K)和和r(Mg2)，以，以r(Na)做参照：做参照：r(K)r(Na)r(Mg2)原子原子与离与离子子同种元素的不同微粒，同种元素的不同微粒，r(阴离子阴离子)r(原子原子)r(低价阳离子低价阳离子)r(高价阳离高价阳离子子)r(Cl)r(Cl)；r(Fe)r(Fe2)r(Fe3)【例例2】下列微粒半径大小的比下列微粒半径大小的比较中，正确的是中，正确的是 ()。ANaMg2Al3O2 BS2ClNaAl3CNaMgAlS DCsRbKNa解析解析答案答案B选项
21、选项分析分析A项项()四种离子核外电子数相同，随着核电荷数的增多，四种离子核外电子数相同，随着核电荷数的增多，离子半径依次减小，即微粒半径：离子半径依次减小，即微粒半径：Al3Mg2NaO2B项项()因因S2、Cl比比Na、Al3多一个电子层，则多一个电子层，则S2、Cl半径比半径比Na、Al3大，再根据大，再根据“序小径大序小径大”的规的规则，则微粒半径：则，则微粒半径：S2ClNaAl3C项项()Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小的原子半径依次减小D项项()Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同，电子层数依次最外层电子数相同，电子层数依次增多，原子半径依次增大增多，原子半径依次增大【体验
22、体验2】已知下列元素原子的半径：已知下列元素原子的半径：根据以上数据，推根据以上数据，推测磷原子的半径可能是磷原子的半径可能是()。A0.080 nm B0.106 nmC0.120 D0.070 nm原子原子NSOSi半径半径/nm0.0750.1020.0730.111解解析析P与与Si、S在在元元素素周周期期表表中中位位于于同同一一周周期期，原原子子序序数数的的关关系系是是SiPS，根根据据“同同周周期期元元素素(惰惰性性气气体体元元素素除除外外)，原原子子序序数数越越大大，原原子子半半径径越越小小”可可知知，原原子子半半径径的的关关系系为为r(S)r(P)r(Si)，即即磷磷原原子子的
23、的半半径径介介于于0.1020.111 nm，不难得出正确答案。，不难得出正确答案。答案答案B 规律探究三元素化合价的变化规律规律探究三元素化合价的变化规律 【知识支持知识支持】1元素的化合价随着原子序数的元素的化合价随着原子序数的递增最高正价从增最高正价从1到到 7，最低，最低负价从价从4到到1呈呈现出周期性出周期性变化化规律。律。2最外最外层电子数主族序数最高正化合价。子数主族序数最高正化合价。3|最低最低负化合价化合价|最高正化合价最高正化合价8。4金金属属元元素素无无负价价，O与与F(一一般般)无无正正价价，其其他他非非金金属属元元素素既有正价也有既有正价也有负价，稀有气体元素化合价一
24、般价，稀有气体元素化合价一般为零价。零价。5有些非金属元素有多种化合价：如有些非金属元素有多种化合价：如C元素有元素有2，4， 4(也可形成也可形成3，2，1价化合物价化合物)；S元素有元素有4， 6，2价价；Cl元元素素有有1，1，3，5，7价价；N元元素有素有3，1，2，3，4，5价。价。6一一般般最最外外层电子子数数(或或原原子子序序数数)为偶偶数数者者，其其主主要要化化合合价价也也为偶偶数数；最最外外层电子子数数或或原原子子序序数数为奇奇数数者者，其其主主要要化化合价也合价也为奇数。奇数。【问题探究问题探究】元元素素R的的最最高高价价含含氧氧酸酸的的化化学学式式为为HnRO2n2，则则在在气气态态氢氢化化物中物中R元素的化合价为元素的化合价为()。A123n B3n12 C3n10 D63n解解析析由由元元素素R的的最最高高价价含含氧氧酸酸的的化化学学式式HnRO2n2，可可计计算算出出R的的最最高高正正价价，nx(4n4)0，x3n4，R在在氢氢化化物物中中显显负负价价，再再根根据据同同种种元元素素|最最高高正正价价|最最低低负负价价|8，则则|最最低低负负价价|8|最最高高正正价价|8(3n4)123n，故故气气态态氢化物中氢化物中R的化合价为的化合价为3n12。答案答案B
