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第二節 元素周期律
第四章 物質結構 元素周期律
第1課時：元素性質的周期性變化規律
目 錄
CONTENTS
01
元素性質的周期性變化規律
02
同周期元素性質的遞變規律
學習目標
1.能用原子結構解釋同周期元素性質及其遞變規律，并能結合實驗及事實進行說明。
2.理解元素周期律的內容和實質。
新課導入
我們通過對堿金屬元素、鹵素的原子結構和性質的研究， 已經知道元素周期表中同主族元素的性質有著相似性和遞變性。那么，周期表中同周期元素的性質有什么變化規律呢？
1
元素性質的周期性變化規律
觀察表4-5，思考并討論：隨著原
子序數的遞增，元素原子的核外電
子排布、原子半徑、元素的化合價
呈現什么規律性變化？
填寫下表中信息，并思考與討論下列問題。
一、元素性質的周期性變化規律
1.元素的電子排布、原子半徑、主要化合價的變化規律
原子序數 電子層數 最外層電子數 原子半徑的變化 （不考慮稀有氣體元素）
最高或最低化合價的變化
1～2
3～10
11～18
1
2
3
1→8
1→8
1→2
0.152nm→0.071nm
+1
0
+1
+5
-4
-1
0
大→小
0.186nm→0.099nm
大→小
+1
+7
-4
-1
0
一、元素性質的周期性變化規律
結論：隨著原子序數的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價都呈現周期性的變化。
一、元素性質的周期性變化規律
（1）主族元素主要化合價的確定方法
①最高正價＝主族序數＝最外層電子數 (O、F除外， O無最高正價；F無正化合價)
②最低負價＝最高正價－8 (H、O、F除外，金屬無負價)。
③H的最高價為＋1，最低價為－1；
（一看）電子層數：電子層數越多，半徑越大 。如r(K)>r(Na)
（二看）核電荷數：電子層數相同時，核電荷數越大，半徑越小。
如r(N3－)>r(O2－)
（三看）核外電子數：電子層數和核電荷數均相同時，核外電子數越多，半徑越大。如r(Cl－)>r(Cl)
（2）粒子半徑大小比較
一、元素性質的周期性變化規律
[典例1]試比較下列微粒的半徑大小(填“＞”“＜”或“＝”)。
(1)Mg______Ca______K；
(2)Fe3＋______Fe2＋______Fe；
(3)S2－______Cl－______Na＋______Mg2＋。
＜
＜
＜
＜
＞
＞
＞
2
同周期元素性質的遞變規律
問題討論：根據第三周期元素原子的核外電子排布規律，推測出該周期元素金屬性和非金屬有什么變化規律？
在同一周期中，各元素的原子核外電子層數雖然相同，但從左到右，核電荷數依次增多，原子半徑逐漸減小，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強。因此，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。
二、同周期元素性質的遞變規律
鎂與水的反應
氯化鋁、氯化鎂與氫氧化鈉溶液的反應
【實驗探究 】Na、Mg、Al元素金屬性強弱比較
二、同周期元素性質的遞變規律
Na Mg Al
與水（或酸） 反應的現象
劇烈程度 最高價氧化物對應水化物堿性強弱
結論 劇烈
NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
Na>Mg>Al
與冷水劇烈反應，放出大量的熱，并產生氣體
與冷水幾乎不反應，與沸水緩慢反應，與酸劇烈反應
與沸水反應很慢
強堿
中強堿
兩性氫氧化物
隨著核電荷數減小，與水（或酸）反應越來越
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
① 堿性：
② 金屬性：
二、同周期元素性質的遞變規律
（1）A1(OH)3在酸或強堿溶液中都能溶解，表明它既能與酸發生反應，又能與強溶液發生反應。反應的離子方程式分別如下：
鈉、鎂、鋁是金屬元素，都能形成氫氧化物。NaOH是強堿，Mg(OH)2是中強堿，而Al(OH)3是兩性氫氧化物。這說明鋁雖是金屬，但已表現出一定的非金屬性。
Al(OH)3 + 3H+ === Al3+ + 3H2O
Al(OH)3 +OH- === AlO2-+ 2H2O
二、同周期元素性質的遞變規律
【信息獲取】
（2）硅、磷、硫、氯是非金屬元素，其最高價氧化物對應的水化物（含氧酸）的酸性強弱如下表。
非金屬元素 Si P S Cl
最高價氧化物對應水化物（含氧酸）的酸性強弱
（硅酸）
H2SiO3
弱酸
（磷酸）
H3PO4
中強酸
（硫酸）
H2SO4
強酸
HClO4
（高氯酸）
強酸（酸性比H2SO4強）
二、同周期元素性質的遞變規律
【信息獲取】
Na Mg Al Si P S Cl
金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強
核電荷數依次增多
原子半徑逐漸減小
失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強
【結論分析】
二、同周期元素性質的遞變規律
對其它周期主族元素進行同樣的研究，一般情況下也會得出同樣的規律。
小結：金屬性、非金屬性的遞變規律
非金屬性逐漸增強
金屬性逐漸增強
金屬性逐漸增強
非金屬性逐漸增強
[典例2]下列敘述不符合第三周期主族元素性質特征的是(　　)
A．從左到右原子半徑逐漸減小
B．從左到右元素的非金屬性逐漸增強
C．從左到右金屬元素的最高價氧化物對應水化物的堿性逐漸減弱
D．從左到右非金屬元素的氧化物對應水化物的酸性逐漸增強
D
二、同周期元素性質的遞變規律
[典例3]下列各組元素性質或原子結構遞變情況錯誤的是(　　)
A．Li、Be、B原子最外層電子數依次增多
B．P、S、Cl元素最高正化合價依次升高
C．N、O、F最高正化合價依次增大
D．Na、K、Rb的電子層數依次增多
C
二、同周期元素性質的遞變規律
內容
實質
元素的性質隨原子序數的遞增而呈周期性的變化。
元素性質的周期性變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結果。
化合價
原子半徑
金屬性和非金屬性
三、元素周期律的內容與實質
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
對 點 訓 練
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
(1)第二周期元素從左到右，最高正價從＋1遞增到＋7。(　　)
(2)元素的原子得電子越多，非金屬性越強；失電子越多，金屬性越強。(　　)
(3)元素的非金屬性越強，其氧化物對應的水化物酸性越強。(　　)
(4)隨著原子序數的遞增，元素相對原子質量呈現周期性變化。(　　)
(5)P的非金屬性強于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性強。(　　)
2．下列敘述正確的是(　　)
A．Si、P、S的氫化物的穩定性依次增大
B．C、N、O的原子半徑依次增大
C．Na、Mg、Al與水反應的劇烈程度逐漸增強
D．Li、Na、K的金屬性依次減弱
C
A
對 點 訓 練
B
對 點 訓 練
3.下列粒子半徑大小比較正確的是(　　)
A．Na＋B．S2－>Cl－>Na＋>Al3＋
C．NaD．CsD
對 點 訓 練
4.電子層數相同的三種元素X、Y、Z，它們的最高價氧化物對應水化物的酸性由強到弱的順序為HXO4>H2YO4>H3ZO4，下列判斷錯誤的是(　　)
A．原子半徑：X>Y>Z
B．簡單氣態氫化物的穩定性：X>Y>Z
C．元素原子得電子能力：X>Y>Z
D．單質與氫氣反應的容易程度：X>Y>Z
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