1、第二节 元素周期律一、元素性质的周期性变化规律1. 元素原子核外电子排布周期性变化、结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现由1到8的周期性变化（第一周期元素除外）。2.元素原子半径的周期性变化结论：随着原子序数的递增，同周期的元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。3.元素化合价的周期性变化 结论：随着原子序数的递增，元素的最高正价呈现由+1到+7、最低负价呈现由-4到-1的周期性变化。【总结】短周期元素微粒半径和化合价规律（1） 半径比较：“三看”法“一看”电子层数：当电子层数不同时，一般电子层数越多，半径越大。如r(Na)r(Li)“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数
2、越大，半径越小。如r(Na)r(Mg)“三看”核外电子数：当核电荷数相同时，核外电子数越多，半径越大。如r(Fe2+)r(Fe3+)参照物比较法不同周期、不同主族时，可根据元素周期表中的相对位置及变化规律，选择一种元素作为“桥梁”来比较。如Rb和Ca比较，因r(K)r(Ca)，r(Rb)r(K)，所以r(Rb)r(Ca)。（1）短周期元素化合价规律在短周期中，元素原子的最外层电子数 = 元素的最高正化合价（O、F除外）。F无正价，只有0价和-1价；O没有最高正价，O除了与F形成化合物显正价外，在其他化合物中都显负价。|元素最低负价| + 最高正价 = 8（H、O、F除外）【例1】下列粒子半径大
3、小的比较中，正确的是()ANaMg2Al3O2BS2ClNaAl3CNaMgAlSDCsRbNaK【答案】B【例2】X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2和Z，Y和Z具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A原子最外层电子数：XYZB单质沸点：XYZC离子半径：X2YZD原子序数：XYZ【答案】D4.元素金属性和非金属性的周期性变化（1）探究第三周期元素性质的递变镁与水反应实验操作实验现象分析与结论加一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放在试管中。向试管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液，观察现象。过一会儿，加热试管至液体沸腾，观察现象开始阶段无明显现象，
4、加热至液体沸腾，镁条表面产生大量气泡，溶液变为红色镁能够与废水反应，生成氢气和氢氧化镁：Mg + 2H2O Mg(OH)2+ H2 ；镁与水反应不如与钠反应剧烈氢氧化铝的性质操作a.向试管中加入2mL 1mol/L AlCl3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Al(OH)3沉淀分装在两支试管中，向一支试管中滴加2mol/L 盐酸，另一支试管中滴加2mol/L NaOH溶液。边滴边振荡，观察现象b.用2mL 1mol/LMgCl2溶液代替AlCl3溶液做上述实验，观察现象反应方程式a. Al33NH3H2O=Al(OH)33NH（制备氢氧化铝）Al(OH)33H=
5、Al33H2O Al(OH)3OH=AlO2H2O b.Mg2+ 2OH-=Mg(OH)2 实验现象a. 白色絮状沉淀既能溶于盐酸，又能溶于氢氧化钠溶液b. 白色沉淀溶于盐酸，不溶于氢氧化钠溶液两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物。如Al(OH)3。钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性NaOHMg(OH)2Al(OH)3分类强碱中强碱(属于弱碱)两性氢氧化物碱性强弱NaOHMg(OH)2Al(OH)3结论金属性：NaMgAl硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应的水化物酸性非金属性SiPSCl最高价氧化物对应的水化物的酸性H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强
6、酸HClO4强酸酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3结论非金属性：ClSPSi（2）第三周期主族元素性质递变性规律 规律：同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，故 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 。二、元素周期律1内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。2实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布呈现周期性的变化的必然结果。【总结】元素的金属性、非金属性强弱判断规律(1)金属性强弱的判断依据元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则其金属性越强。如：碱性：Na
7、OHMg(OH)2Al(OH)3 金属性：NaMgAl金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的。金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2)。如：氧化性Cu2+Fe2+， 还原性FeCu。(2)非金属性强弱的判断依据非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。 如：气态氢化物稳定性： HFHClHBrHI 非金属性：F2 Cl2Br2I2元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则其非
8、金属性越强。 如： 酸性：HClO4 H2SO4 非金属性：Cl S非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱。 如： 还原性： I- Br-Cl- 氧化性：Cl2Br2I2【例1】元素性质呈周期性变化的决定因素是()A元素原子半径大小呈周期性变化B元素相对原子质量依次递增C元素原子核外电子排布呈周期性变化D元素的最高正化合价呈周期性变化【答案】C【例2】下列事实不能作为实验判断依据的是()A钠和镁分别与冷水反应，判断金属性强弱B铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入
9、CuSO4溶液中，不能置换出铜，判断钠与铁的金属性强弱C酸性：H2CO3H2SO4，判断硫与碳的非金属性强弱DBr2与I2分别与足量的H2反应，判断溴与碘的非金属性强弱【答案】B【例3】下列排列顺序不正确的是()A原子半径：NaSClB最高价氧化物对应的水化物的酸性：HClO4H2SO4H3PO4C最高正化合价：ClSPD热稳定性：碘化氢溴化氢氯化氢【答案】D三、元素周期表和元素周期律的应用1.元素周期表的分区 将元素周期表按金属元素和非金属元素分区。如图所示，虚线左下方是金属元素（第IA族氢元素除外），虚线右上方是非金属元素，最右一个纵列是稀有气体元素。【注】周期表的左下方是金属性最强的元素
10、Cs(钫是放射性元素，不考虑)，最高价氧化物对应水化物最强的是CsOH；右上方是非金属性最强的元素F（稀有气体不考虑）,但最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4。 由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。2. 元素周期表和元素周期律的应用（1）根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的强弱（或大小）。（2）应用于元素“位置结构性质”的相互推断。（3）预测新元素为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和性质提供线索。（4）寻找新物质（1）在 金属与非金属分界处 可以寻找 半导体 材料。（2）研究 氟、氯
11、、硫、磷、砷 附近元素，制造新农药。（3）在 过渡元素 中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。【例1】根据元素所在元素周期表的位置，判断下列元素都能作为半导体材料的是()ASi、KBC、Si CSi、Ge DAs、Se【答案】C【例2】如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是（ ）A虚线左下方的元素均为非金属元素B紧靠虚线两侧的元素都是具有金属性和非金属性的金属元素C可在虚线附近寻找半导体材料（如Ge、Si等）D可在虚线的右上方，寻找耐高温材料【答案】C【重难点】元素的“位置结构性质”之间的关系元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质，元
12、素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质，故三者之间可相互推断。1.结构与位置互推是解题的基础(1)掌握四个关系式核外电子层数周期数。质子数原子序数。主族元素原子最外层电子数主族序数。主族元素的最高正价族序数，|最低负价|主族序数8（O、F除外）。(2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律各周期元素种类数(分别为2、8、8、18、18、32、32)。稀有气体元素原子序数(分别为2、10、18、36、54、86、118)和所在周期(分别在一到七周期)。同族上下相邻元素原子序数的关系(相差2、8、18、32、32)。同周期A族与A族元素原子序数差值(有1、11、25等情况)。2性质与位置互
13、推是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：(1)原子半径。(2)元素的主要化合价。(3)元素的金属性、非金属性。(4)单质的氧化性、还原性。(5)气态氢化物的稳定性。(6)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。(7)金属从H2O或酸中置换H2的难易程度。【例1】元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是（）A同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构D同一主族元素的原子、最外层电子数相同，化学性质完全相同【答案】B【例2】科学家已正式将原子序数为114的元素命名为钅夫，下面关于它的原子结构和性质预测不正确的是（ ）A该元素原子的最外层电子数为4B其常见价态为2、4C它的金属性比铅强D它的原子半径比第115号元素的原子半径小【答案】D【例3】下图中，a、b、c、d、e 为元素周期表中前四周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是（ ）abcdeA元素b位于A 族，有6、2两种常见化合价B五种元素中，元素 e 的性质最稳定C原子半径有 dcbD元素e参与形成的化合物可以作为一种半导体材料【答案】D
