2024-2025年高一化学人教版必修一暑假初高中衔接课第15课 元素周期律（解析版）.docx

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第15课时元素周期律

学习目标：

1．结合有关数据和验事实认识原子核外电子排布，元素最高化合价和最低价，原子半径随元素原子序数递增而呈现周期性的变化规律。

2．以第三周期元素为例，认识元素同周期元素的金属性、非金属性等随原子序数递增而呈现的周期性变化的规律，构建元素周期律。

3．基于元素“位置—结构—性质”认识元素性质，基于“结构—性质—用途”认识物质性质，基于元素性质递变性的本质原因认识物质世界。

4．加深对分类法、归纳法等科学方法的认识，提高逻辑推理能力、论证能力，从而发展证据推理与模型认知的化学学科核心素养

重点：

1．元素周期律的含义和实质

2．元素性质与原子结构的关系

难点：

1．元素性质与原子结构的关系

开启新世界

通过对碱金属元素、卤素的原子结构和性质的研究，我们已经知道元素周期表中同组族元素的性质有着相似性和递变性。那么，周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢？

元素性质的周期性变化规律

表11～18号元素的核外电子排布、原子半径和主要化合价

第一周期

原子序数

1

2

元素名称

氢

氦

元素符号

H

He

核外电子排布

K，L，M

1

2

原子半径

nm

0.037

—

主要化合价

＋1

0

第二周期

原子序数

3

4

5

6

7

8

9

10

元素名称

锂

铍

硼

碳

氮

氧

氟

氖

元素符号

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

核外电子排布

K，L，M

2，1

2，2

2，3

2，4

2，5

2，6

2，7

2，8

原子半径

nm

0．152

0．089

0．082

0．077

0．075

0．074

0．071

—

主要化合价

＋1

＋2

＋3

＋4、—4

＋5、—3

—2

—1

0

第三周期

原子序数

11

12

13

14

15

16

17

18

元素名称

钠

镁

铝

硅

磷

硫

氯

氩

元素符号

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

核外电子排布

K，L，M

2，8，1

2，8，2

2，8，3

2，8，4

2，8，5

2，8，6

2，8，7

2，8，8

原子半径

nm

0．186

0．160

0．143

0．117

0．110

0．102

0．099

—

主要化合价

＋1

＋2

＋3

＋4

—4

＋5

—3

＋6

—2

＋7

—1

0

注意：稀有气体元素原子半径测定与其他元素原子测定依据不同，数据不具有可比性，故不列出。

【思考】观察表1，思考并讨论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价各呈现什么规律性的变化。

原子序数

电子层数

最外层电子数

原子半径的变化

最高化合价和最低化合价的变化

1～2

1

1→2

—

＋1→0

3～10

0．152→0．071

大→小

＋1→＋5

—4→—1→0

11～18

通过上面的讨论我们知道，随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化。同周期元素原子从左只有，原子序数依次__________，最外层电子数依次________，原子半径依次_________。

【答案】递增，递增，减小

【练习1】下列元素的原子半径最大的是

A．B B． C． D．C

【答案】B

【解析】根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小，则有原子半径：Li＞Be＞B＞C，则原子半径最大的为Li，故答案为：B。

【扩展延伸】比较离子半径大小，由于离子半径由电子层数和核电荷数共同决定。电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，比较核电荷数，核电荷数越大，半径越小。对于电子层数不同、不在同主族离子半径，中学阶段不做比较。

【练习2】短周期元素的离子，aA3＋、bB＋、cC2—、dD—具有相同的电子层结构，下列判断正确的是

A．质子数：d＞c＞b＞a B．单质的还原性：A＞B＞D＞C

C．离子半径：A＞B＞D＞C D．原子半径：B＞A＞C＞D

【答案】D

【解析】短周期元素的离子aA3＋、bB＋、cC2-、dD—都具有相同的电子层结构，这些离子的核外电子数相同，则有a—3=b—1=c＋2=d＋1，而且A和B形成阳离子，失去最外层的电子，A和B在C和D的下一个周期，可推测A为Al元素，B为Na元素，C为O元素，D为F元素。故选D。

【实验1】探究第三周期元素性质的递变

猜测：根据第三周周期原子的核外电子排布规律，推测出该周期元素金属性和非金属性的变化规律。

（1）取一小段镁条，用砂纸去除表面的氧化膜，放在试管中。向试管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞，观察现象。过一段时间，加热试管至液体沸腾，观察现象。

（2）向试管中加入2mL1mol/LAlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。将A