人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律优质导学案及答案

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02
预习导学
自主梳理
①原子结构与元素性质、元素化合价的关系
②元素的主要化合价
一、1～18号元素性质的周期性变化规律
1．原子最外层电子排布变化规律
规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素原子的________________呈现周期性变化。
2．原子半径的变化规律(稀有气体除外)
规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素的原子半径________________呈现周期性变化。
3．元素的主要化合价
规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素的________________呈现周期性变化。
二、元素金属性与非金属性的周期性变化(以第三周期为例)
1．Na、Mg元素金属性强弱比较
2．Mg、Al元素金属性强弱比较
结论：同周期中，从左到右，元素的___________逐渐减弱。
3．信息获取
预习检测
1．（2023年北京市石景山区期末）下列元素的原子半径最大的是
A．NaB．MgC．SD．Cl
2．（2023年天津市河北区期末）下列关系正确的是
A．原子半径：Na＜ClB．金属性：K＜Na
C．酸性：H3PO4＞H2SO4D．稳定性：HBr＜HCl
3．（2023年北京市通州区期末）下列化合物中，酸性最弱的是
A．H2CO3B．H2SiO3C．H2SO4D．H3PO4
4．（2023年天津河西高一校考期末）下列比较中不正确的是
A．还原性：Cl－＜Br－B．酸性：H2SO4＜H3PO4
C．非金属性：O＞SD．金属性：Na＞Mg＞Al
5．（2023年天津河西高一天津市海河中学校考期末）下列各组元素性质递变情况错误的是
A．C、N、O原子半径依次增大
B．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
C．Si、P、S元素最高正化合价依次升高
D．Li、Na、K的金属性依次增强
6．（2023年河南省洛阳市期末）下列关于物质性质的比较，不正确的是
A．酸性强弱：HIO4＞HBrO4＞HClO4
B．原子半径大小：Na＞S＞O
C．碱性强弱：KOH＞NaOH＞LiOH
D．金属性强弱：Na＞Mg＞Al
►环节一 元素性质的周期性变化规律
情境材料
如图表示1～18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。
问题探究
1．该图中纵坐标表示_______。
A．电子层数B．最外层电子数
C．最高化合价D．原子半径
2．如该图中纵坐标表示元素的最高化合价，则除了0族元素外，还不符合的元素有_________。
3．若该图中某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为_______。
要点归纳
一、元素性质的周期性变化规律
1．性质变化规律
元素金属性和非金属性变化规律的理论解释
同一周期元素，电子层数相同，从左到右，核电荷数依次增多，最外层电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小，越容易得到电子形成稳定结构，非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。
2．元素周期律
1．主族元素主要化合价的确定方法
（1）最高正价＝主族的序号＝最外层电子数(O、F除外)。
（2）最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外)。
（3）H最高价为＋1，最低价为－1；O无最高正价；F无正化合价。
2．最简单氢化物及其最高价氧化物对应的水化物
典例精讲
【例1】（2022年河南省信阳市期末）如图，甲至庚为短周期七种元素常见化合价与原子序数的关系，下列说法正确的是
A．甲元素位于元素周期表第14列
B．丙、丁、庚三种元素的原子半径由大到小的顺序为：庚＞丁＞丙
C．最简单氢化物的稳定性：乙＞丙
D．这七种元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的是己
【例2】（2023年安徽省皖弱地区联考期末）下列事实中，不能用元素周期律解释的是
A．原子半径：K＞Na＞BeB．碱性：KOH＞NaOH＞Al(OH)3
C．热稳定性：HF＞H2O＞H2SD．酸性：H2SO3＞H2CO3＞H2SiO3
【例3】（2022年江苏省苏州市期末）海洋是一个十分巨大的资源宝库。海水中含量最多的是H、O两种元素，还含有Na、Cl、Mg、Br、Ca、K、S等元素。以海水为原料可制备氯气、氯化钠和溴等。下列关于K、Mg、S、Cl、Br、O元素及其化合物的说法正确的是
A．最高化合价：Cl>SB．单质与水反应的剧烈程度：Mg＞K
C．还原性：Cl－＞Br－D．热稳定性：H2S＞H2O
►环节二 粒子半径的判断
情境材料
元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是七种短周期的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)。
元素代号
A
B
C
D
E
F
G
原子半径/nm
0.037
0.160
0.143
0.102
0.099
0.074
0.075
主要化合价
＋1
＋2
＋3
＋6、－2
＋7、－1
－2
＋5、－3
问题探究
1．C元素在元素周期表中的位置是第__________周期第________族。
2．B的原子结构示意图为______________。
3．D、E气态氢化物的稳定性：____________(填化学式)。
4．上述七种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________________(填化学式)。
要点归纳
二、粒子半径大小的比较方法
典例精讲
【例4】（2022年河南省林州市期末）比较下列各组微粒半径，正确的是
①Cl＜Cl－＜Br－ ②F－＜Mg2＋＜Al3＋ ③Na＋＜Na＜K ④S2－＜Cl－＜Br－
A．①③B．②③C．③④D．①④
【例5】（2023年重庆九龙坡高一重庆实验外国语学校校考期末改编）下表给出了X、Y、Z、W四种1－18号元素的部分信息，请根据这些信息判断下列说法中正确的是
A．原子序数Y＞X＞Z＞W
B．Y单质可与NaOH溶液反应得到氢气
C．离子半径Y＞X
D．W的单质与水反应可得到漂白性物质
04
课堂总结
同周期元素从左至右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强的原因
元素性质的递变规律
粒子半径大小的比较方法
0503
强化训练
1．（2023年北京市通州区期末）下列元素原子的原子半径最小的是
A．PB．SC．AlD．
2．（2022年北京朝阳期末）下列第三周期元素中，非金属性最强的是
A．硅B．磷C．硫D．氯
3．（2023年北京市西城区期末）下列关于物质性质的比较，正确的是
A．金属性：Al＞NaB．稳定性：HCl＜HBr
C．酸性：H2SO4＞H2SiO3D．碱性：Mg(OH)2＜Al(OH)3
4．（2023年北京市西城区期末节选）下列事实能说明非金属性N强于P的是
A．常温下N2化学性质稳定
B．N2的沸点低于红磷的沸点
C．NH3受热分解的温度高于PH3
D．HNO3的酸性强于H3PO4
5．（2023年北京市延庆区期末）下列有关性质的比较不能用元素周期律解释的是
A．金属性：Mg＞AlB．酸性：HClO4＞HClO
C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2D．热稳定性：HBr＞HI
6．（2023江苏省江阴市期终）我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂FSO2N3。下列关于元素F、S、O、N的说法正确的是
A．简单气态氢化物中最稳定的是HF
B．元素非金属性最强的是S
C．O原子半径比N原子半径大
D．O元素在周期表中的位置是第二周期Ⅵ族
7．（2023年四川省内江市期末）下列叙述不正确的是
A．Na、Mg、Al元素最高化合价依次升高
B．Li、Na、K元素的金属性依次增强
C．P、S、Cl元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强
D．N、O、F原子半径依次增大
8．（2023年山西省吕梁市孝义市期末）下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是
A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3B．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH
C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3D．非金属性：F＞O＞N
9．（2022年江苏省邳州市期末）现有短周期元素W、X、Y、Z和R在周期表中的位置如图所示。其中Y原子的核外电子数是X原子核外电子数的两倍，下列说法正确的是
A．R的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
B．原子半径(r)：r(Y)＞r(Z)＞r(W)
C．X元素的最高化合价为＋6价
D．R氧化物对应水化物的酸性一定比Y氧化物对应水化物的酸性强
10．（2023年江苏省江阴高级中学期末）下图是元素周期表的一部分。按要求填写下列空白：
（1）元素①～⑧中原子半径最大的元素在周期表中的位置为_________________________；
（2）①～⑧元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是_______(填化学式)；
（3）④、⑤、⑥、⑦对应简单离子的半径最小的是_______(填离子符号)；
（4）⑤和⑥两种元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式_________________________。
（5）下列方案中不能证明非金属性⑧比⑦强的是_______(填选项字母)。
A．最高价氧化物对应水化物的酸性⑧比⑦的强
B．单质与变价金属反应，产物的价态⑧比⑦的高
C．简单气态氢化物对应水溶液的酸性⑧比⑦的强
D．⑧的单质可将⑦的单质从其化合物中置换出来1．了解元素原子核外电子排布、原子半径、元素主要化合价等元素性质的周期性变化，认识元素周期律并理解其实质。
2．以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯为例，了解同周期元素性质的递变规律。
3．能用原子结构解释元素性质及其递变规律，并能结合实验及事实进行说明。
4．会判断粒子半径的大小。
原子类别
与元素性质的关系
与元素化合价的关系
稀有气体
最外层电子数为8(He为2)，结构稳定，性质不活泼
原子结构为稳定结构，常见化合价为零
金属元素原子
最外层电子数一般小于4，较易失去电子
易失去最外层电子，达到稳定结构，其最高正价为＋m(m为最外层电子数)
非金属元素原子
最外层电子数一般大于或等于4，较易获得电子，形成8电子稳定结构
得到一定数目的电子，达到稳定结构，其最低负价为m－8(H为m－2)
元素最高价与最低价的关系
元素最高化合价＝最外层电子数(O、F除外)
最低化合价＝最外层电子数－8
|最高化合价|＋|最低化合价|＝8
常见元素化合价的特点
H：＋1、－1、0价，如H2O、NaH、H2。
F：－1、0价，如NaF、F2(F无最正价)。
O：常见有－2、－1、0价，如CaO、Na2O2、O2(O无最高正价)。
原理
金属与水反应置换出H2的难易程度
操作
现象
镁条表面附着少量气泡
剧烈反应，溶液变成浅红色
化学反应
——
Mg＋2H2Oeq \(====,\s\up6(Δ))Mg(OH)2＋H2↑
结论
结合Na与水的反应的现象，Na与水反应置换H2比Mg______，则金属性：______
原理
金属的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
物质
Al(OH)3
Mg(OH)2
操作
现象
A中沉淀溶解
B中沉淀溶解
C中沉淀溶解
D中沉淀不溶解
A、B、C、D试管中的离子方程式
A：Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O
B：Al(OH)3＋OH－＝AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
C：Mg(OH)2＋2H＋＝Mg2＋＋2H2O
D：不反应
结论
Al(OH)3是两性氢氧化物，其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性：________________
Si
P
S
Cl
最高价氧化物对应水化物的酸性
H2SiO3弱酸
H3PO4中强酸
H2SO4强酸
HClO4强酸
酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3
结论
同周期中，从左到右，元素的非金属性逐渐______
①
原子核外电子排布
随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现1～8的周期性变化(第一周期除外)
②
原子半径
随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化
③
元素主要化合价
随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即同周期：
最高正价：＋1→＋7(O、F无正价)，负价：－4→－1
④
元素金属性
同一周期，从左到右，金属性逐渐减弱
⑤
元素非金属性
同一周期，从左到右，非金属性逐渐增强
概念
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化
实质
元素性质的周期性变化是原子核外电子排布周期性变化的必然结果
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
氢化物
RH4
RH3
H2R
HR
最高价氧化物对应的水化物
H2RO3或H4RO4
H3RO4或HRO3
H2RO4
HRO4
类型
方法
实例
同周期
——“序大径小”
周期，从左到右，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小
r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)
同主族
——“序大径大”
同主族，从上到下，随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大
r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)
r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)
同元素
原子和离子——“阴大阳小”
某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。
如r(Na＋)＜r(Na)；r(Cl－)＞r(Cl)
不同价态的阳离子——“数大径小”
带电荷数越多，粒子半径越小
r(Fe3＋)＜r(Fe2＋)＜r(Fe)
同结构
——“序大径小”
电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小
r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)
元素
X
Y
Z
W
原子半径(nm)
0.102
0.16
0.074
0.099
最高正价或最低负价
＋6
＋2
－2
－1
W
X
Z
Y
R
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧