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第1課時 元素性質的周期性變化規律
第四章 物質結構 元素周期律 第二節 元素周期律
一、導入新課
通過對堿金屬元素、鹵素的原子結構和性質的研究，我們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.原子核外電子排布的周期性變化
(1)原子核外最外層電子數與原子序數變化的關系圖
(2)規律：隨著原子序數的遞增，同周期元素原子的最外層電子排布呈現_________的周期性變化(第一周期除外)。
由1到8
二、1～18號元素性質的周期性變化規律
2.原子半徑的周期性變化
(1)元素的原子半徑與原子序數變化的關系圖
(2)規律：隨著原子序數的遞增，同周期元素的原子半徑呈現___________的周期性變化。
由大到小
二、1～18號元素性質的周期性變化規律
3.元素化合價的周期性變化
(1)元素化合價與原子序數變化的關系圖
(2)規律：隨著原子序數的遞增，元素的化合價呈_______變化，即每周期，最高正價：__________(O無最高正價、F無正價)，最低負價：_________。
周期性
＋1到＋7
－4到－1
二、1～18號元素性質的周期性變化規律
【歸納總結】
元素周期律
(1)元素周期律是指元素的性質隨著原子序數的遞增而呈周期性的變化。
(2)元素的性質包括：原子半徑、主要化合價、金屬性、非金屬性等。
(3)元素周期律的實質是元素原子的核外電子排布發生周期性變化的必然結果。
二、1～18號元素性質的周期性變化規律
1.從鈉元素到氯元素原子半徑為什么呈現由大到小的變化規律？
深度思考
提示　從鈉元素到氯元素，它們原子的電子層數相同，原子核內質子數和核外電子數增多，原子核對核外電子的吸引力增大，原子半徑逐漸減小。
2.根據 推測該元素的最高正價和最低負價的數值。
提示　最高正價為＋6價，最低負價為－2價。
二、1～18號元素性質的周期性變化規律
＋5
解析　根據電荷守恒得－n＋(－2)×3＋1×6＝－1，得n＝1，代入 中求得Y的化合價為＋5價。
二、1～18號元素性質的周期性變化規律
(3)比較S2－和Y－的還原性：_________。
S2－＞Y－
(2)Y元素原子的最外層電子數是____。
解析　由(1)及化學方程式知，Y有＋5價、－1價兩種價態，由于Y存在Y－，－1價將是Y元素的最低化合價，其最外層電子數為8－1＝7。另外，由于無法確定＋5價是否為Y元素的最高化合價，所以不能用＋5價確定Y元素原子的最外層電子數。
解析　在該反應中還原劑為S2－，還原產物為Y－，故還原性：S2－＞Y－。
7
二、1～18號元素性質的周期性變化規律
【特別提示】
(1)在用化合價確定元素原子最外層電子數時，首先確定元素化合價是否為最高化合價或最低化合價。
(2)非金屬元素的最高正化合價等于原子所能轉移的最外層電子數，而它的負化合價則等于使原子最外層達到8電子穩定結構所得到的電子數。
二、1～18號元素性質的周期性變化規律
1.鈉、鎂、鋁元素金屬性的遞變規律
(1)鈉、鎂元素金屬性的強弱
①該實驗加熱前，鎂條表面附著了少量無色氣泡，加熱至沸騰后，有較多的無色氣泡冒出，滴加酚酞溶液變為_____色。該實驗說明鎂與_____幾乎不反應，能與熱水反應，反應的化學方程式為
______________________________。
②由上述實驗可知，鎂和水反應不如鈉和水反應______。
粉紅
冷水
劇烈
三、第三周期元素性質的遞變
(2)鎂、鋁元素金屬性的強弱
①實驗甲中a、b兩支試管中沉淀逐漸溶解，最終完全消失，對應的離子方程式分別為：________________
_____________、____________________________。
由上述反應可知Al(OH)3為_____氫氧化物。
Al(OH)3＋3H＋===
Al3＋＋3H2O
兩性
三、第三周期元素性質的遞變
②實驗乙中a試管中沉淀溶解，b試管中沉淀不溶解，a試管中反應的離子方程式為：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
③由上述實驗可知
鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應的水化物的堿性由強到弱的順序為__________________________。
(3)鈉、鎂、鋁的金屬性由強到弱的順序為_____________。
NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
Na＞Mg＞Al
三、第三周期元素性質的遞變
2.硅、磷、硫、氯的非金屬性的遞變規律
Si P S Cl
最高價氧化物對應水化物的酸性 H2SiO3：弱酸 H3PO4：中強酸 H2SO4：強酸 HClO4：強酸
酸性：____________________________ 結論 Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強 HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3
三、第三周期元素性質的遞變
3.同周期元素性質遞變規律
同一周期從左到右，元素金屬性逐漸_____，非金屬性逐漸_____。
減弱
增強
三、第三周期元素性質的遞變
【思維建模】
三、第三周期元素性質的遞變
1.元素原子得失電子的能力與原子的________(填序號)有關：
①質子數(核電荷數)　②中子數　③質量數　④核外電子數　⑤最外層電子數　
⑥電子層數
2.在第三周期元素中，除稀有氣體元素外：
(1)原子半徑最小的元素是____(填元素符號)。
(2)金屬性最強的元素是____(填元素符號)。
(3)最高價氧化物對應水化物酸性最強的是_______(用化學式回答，下同)。
(4)最不穩定的氣態氫化物是_____。
(5)最高價氧化物對應水化物堿性最強的是_______。
(6)氧化物中具有兩性的是_______。
深度思考
①⑤⑥
Cl
Na
HClO4
SiH4
NaOH
Al2O3
三、第三周期元素性質的遞變
四、課堂小結
1.元素的以下性質隨著原子序數的遞增不呈周期性變化的是
A.化合價
B.原子半徑
C.元素原子的最外層電子排布
D.相對原子質量
√
五、課堂檢測
2.下圖表示1～18號元素原子結構或性質隨核電荷數遞增的變化。該圖中縱坐標表示
A.電子層數
B.最外層電子數
C.最高化合價
D.原子半徑
√
五、課堂檢測
3.某主族元素的最高正價與最低負價的代數和為4，則該元素原子的最外層電子數為
A.4 B.5 C.6 D.7
√
解析　設該元素的最高正價為x，最低負價為y，
因此該原子的最外層電子數為6。
五、課堂檢測
4.下列關于元素周期律的敘述中不正確的是
A.Na、Mg、Al最外層電子數依次增多，其單核離子的氧化性依次增強
B.P、S、Cl最高正化合價依次升高，對應簡單氣態氫化物的穩定性依次增強
C.同周期元素的原子半徑以第ⅦA族的為最大
D.Na、Mg、Al的氫氧化物的堿性依次減弱
√
解析　Na、Mg、Al原子的最外層電子數依次為1、2、3，其原子的還原性依次減弱，但離子的氧化性依次增強；P、S、Cl的最高正化合價分別為＋5、＋6、＋7，由于P、S、Cl的非金屬性依次增強，其所對應的氣態氫化物的穩定性也依次增強；除稀有氣體元素外，同周期元素從左到右其原子半徑逐漸減小；因Na、Mg、Al的金屬性依次減弱，則它們的氫氧化物的堿性也依次減弱。
五、課堂檢測
5.下列說法正確的是
A.從Li→F，Na→Cl，元素的最高化合價呈現從＋1→＋7價的變化
B.同周期元素的原子半徑從左至右一定依次減小
C.同周期中，第 ⅠA族元素(H除外)金屬性最強，第ⅦA族元素非金屬性最強
D.HF、NH3、SiH4的穩定性依次增強
√
解析　O無最高正價，F無正價，A項錯誤；
稀有氣體元素原子半徑測定方式與其他元素的不同，沒有可比性，B項錯誤；
F、N、Si三種元素的非金屬性依次減弱，其對應氫化物的穩定性也依次減弱，D項錯誤。
五、課堂檢測
6.下列各組元素的性質遞變規律錯誤的是
A.N、O、F原子最外層電子數依次增加
B.N、O、F原子半徑依次增大
C.Na、Mg、Al元素最高正化合價依次升高
D.Li、Na、K的金屬性依次增強
√
解析　N、O、F原子最外層電子數依次為5、6、7，逐漸增多，A項正確；
N、O、F是同周期元素，同周期元素從左到右原子半徑依次減小，B項錯誤；
Na、Mg、Al元素最高正化合價依次為＋1、＋2、＋3，依次升高，C項正確；
Li、Na、K是同主族元素，同主族從上到下元素的金屬性依次增強，D項正確。
五、課堂檢測
7.下列有關性質的比較，不能用元素周期律解釋的是
A.酸性：H2SO4＞H3PO4
B.非金屬性：Cl＞Br
C.堿性：NaOH＞Mg(OH)2
D.熱穩定性：Na2CO3＞NaHCO3
√
五、課堂檢測
解析　在元素周期表中S與P屬于同周期元素，S在P的右邊，非金屬性強于P，所以最高價氧化物對應水化物的酸性H2SO4強于H3PO4，A項不合題意；
在元素周期表中Cl與Br屬于同主族元素，Cl在Br的上方，非金屬性Cl強于Br，B項不合題意；
在元素周期表中，Na與Mg屬同周期元素，Na在Mg的左邊，所以金屬性Na強于Mg，最高價氧化物對應水化物的堿性NaOH強于Mg(OH)2，C項不合題意；
D項考查碳酸鹽與碳酸酸式鹽熱穩定性的問題，不涉及元素周期律的相關知識。
五、課堂檢測
8.R、W、X、Y、Z為原子序數依次遞增的同一短周期元素，下列說法一定正確的是(m、n均為正整數)
A.若R(OH)n為強堿，則W(OH)n＋1也為強堿
B.若HnXOm為強酸，則Y是活潑的非金屬元素
C.若Y的最低化合價為－2，則Z的最高正化合價為＋7
D.若X的最高正化合價為＋5，則五種元素都是非金屬元素
√
五、課堂檢測
解析　金屬性：R＞W，所以若R(OH)n為強堿，則W(OH)n＋1不一定為強堿，A項不一定正確；
非金屬性：X＜Y，若HnXOm為強酸，則X是活潑非金屬元素，因此Y也是活潑非金屬元素，B項正確；
若Y的最低化合價為－2，則Z可能是F，無正價，C項錯誤；
非金屬性：R＜W＜X＜Y＜Z，若X的最高正化合價為＋5，則X為N或P，因此R、W不一定是非金屬元素，D項不一定正確。
五、課堂檢測

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