走進(jìn)奇妙的化學(xué)世界必修第一冊(cè)第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第二節(jié)

元素周期律鎵的故事布瓦博德朗門捷列夫

1875年發(fā)現(xiàn)一種新元素，將其命名為鎵(紀(jì)念法國(guó))并公布了所測(cè)鎵的主要性質(zhì)比重為4.70您所說(shuō)的鎵就是我四年前所預(yù)言的“類鋁”它的比重應(yīng)該為5.9左右請(qǐng)您再測(cè)一下吧鎵的比重是

5.94思考：門捷列夫是依靠什么規(guī)律神奇的預(yù)言鎵的性質(zhì)嗎？堿金屬元素鹵族元素通過(guò)對(duì)堿金屬元素、鹵素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究，我們已經(jīng)知道元素周期表中同主族元素的性質(zhì)有著相似性和遞變性。那么，同一周期元素的性質(zhì)又有什么變化規(guī)律？

學(xué)習(xí)

目標(biāo)PART01PART02第1課時(shí)元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)，認(rèn)識(shí)原子核外電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)等隨元素原子序數(shù)遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。以第三周期元素為例，認(rèn)識(shí)同周期元素的金屬性、非金屬性隨元素原子序數(shù)遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律，構(gòu)建元素周期律。思考與交流：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布的變化規(guī)律是什么？核外電子排布的規(guī)律：最外層電子數(shù)1→2最外層電子數(shù)1→8最外層電子數(shù)1→8同周期由左向右元素的原子最外層電子數(shù)逐漸增加（1→8）“核外電子排布”變化規(guī)律探討最外層電子數(shù)隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)，重復(fù)著由1到8的周期性變化【分析引入】結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定反應(yīng)原子半徑主要化合價(jià)金屬性和非金屬性最外層電子數(shù)呈現(xiàn)周期性變化思考與交流：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的原子半徑、化合價(jià)的變化規(guī)律是什么？原子半徑的變化規(guī)律：原子半徑逐漸減小原子半徑逐漸減小同周期由左向右元素的原子半徑逐漸減小（不包括稀有氣體）說(shuō)明：稀有氣體元素的原子半徑教材中沒(méi)有列出，它跟鄰近的非金屬元素的原子相比顯得特別大，這是由于測(cè)定稀有氣體元素的原子半徑的根據(jù)與其它元素的原子半徑不同。原子半徑逐漸增大原子半徑逐漸減小半徑最小的原子？短周期主族元素中，原子半徑最大的是哪種元素？NaH1H0.0372He3Li0.1344Be0.0905B0.0826C0.0777N0.0758O0.0739F0.07110Ne11Na0.15412Mg0.13013Al0.11814Si0.11115P0.10616S0.10217Cl0.09918Ar原子序數(shù)原子半徑元素原子半徑/nm原子序數(shù)與原子半徑線狀圖__-

結(jié)論：觀察思考隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑呈現(xiàn)

周期性變化原子序數(shù)與原子半徑的關(guān)系以原子序數(shù)為橫坐標(biāo)，原子半徑為縱坐標(biāo)，制作成折線圖。請(qǐng)同學(xué)們從點(diǎn)（同主族元素）、線（同周期元素）、面（不同周期的變化趨勢(shì)）三個(gè)層次進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，歸納規(guī)律。元素(除稀有氣體外)的原子半徑，重復(fù)著由大到小的周期性變化“原子半徑”變化規(guī)律探討原子核對(duì)核外電子吸引力(電子層數(shù)相同)質(zhì)子數(shù)原子半徑弱強(qiáng)小大小大“原子半徑”變化規(guī)律探討原子半徑逐漸增大原子半徑逐漸減小半徑最小的原子是？短周期主族元素中，原子半徑最大的是哪種元素？NaH稀有氣體除外粒子半徑大小的比較1、比較Na與Cl、Na與F

的原子半徑大?。縭(Na)>r(Cl)r(Na)>r(F)2、比較Na＋與Cl?、Na＋與F?的半徑大小？r(Na＋)<r(Cl?)r(Na＋)<r(F?)3、比較Na與Na＋、Cl與Cl?

的半徑大??？r(Na)>r(Na＋)r(Cl)<r(Cl?)同電子層結(jié)構(gòu)：序大徑小電子層數(shù)核電荷數(shù)核外電子數(shù)元素化合價(jià)的變化規(guī)律：正價(jià)：+1→+5，負(fù)價(jià)：-4→-1正價(jià)：+1→+7，負(fù)價(jià)：-4→-1同周期由左向右元素的最高正價(jià)逐漸升高（+1→+7，O和F無(wú)最高正價(jià)）；元素的最低負(fù)價(jià)由ⅣA族的-4價(jià)逐漸升高至ⅦA族的-1價(jià)“元素主要化合價(jià)”變化規(guī)律探討主族元素的最高正化合價(jià)，重復(fù)著由+1到+7的周期性變化隨著原子序數(shù)的遞增(除氫、稀有氣體)，“元素主要化合價(jià)”變化規(guī)律探討主族元素的最高正化合價(jià)，重復(fù)著由+1到+7，隨著原子序數(shù)的遞增(除氫、稀有氣體)，最低負(fù)化合價(jià)重復(fù)著由－4到－1的周期性變化原子序數(shù)與最外層電子數(shù)、化合價(jià)的關(guān)系結(jié)論1：隨著原子序數(shù)的遞增，原子的最外層電子數(shù)重復(fù)出現(xiàn)從___到___周期性變化。18H、He除外結(jié)論2：隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的主要化合價(jià)呈周期性變化。

最高正價(jià)由____到____遞增，最低負(fù)價(jià)由____到____遞增。＋1＋7?4?1O、F除外結(jié)論3：元素最高正價(jià)＝最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。O、F除外結(jié)論4：金屬元素?zé)o負(fù)價(jià)；稀有氣體元素化合價(jià)為0；非金屬元素的最高正價(jià)＋|最低負(fù)價(jià)|＝8。HBOF除外

ⅣAⅤAⅥAⅦA氫化物RH4RH3H2RHR最高價(jià)含氧酸H2RO3H3RO4或

HRO3H2RO4HRO4隨著原子序數(shù)的遞增原子的核外電子排布原子半徑化合價(jià)呈現(xiàn)周期性的變化隨著原子序數(shù)的增加，元素原子的半徑、元素的主要化合價(jià)為什么呈現(xiàn)周期性變化？出現(xiàn)這種變化的根本原因是什么？隨著元素原子序數(shù)的遞增，原子核外電子排布呈周期性變化。一、元素周期律（實(shí)質(zhì)、根本原因）①主族非金屬除H：丨最高正價(jià)丨+丨最低負(fù)價(jià)丨=8

②F無(wú)正價(jià)，O無(wú)最高正價(jià)二、微粒半徑的比較

思考：粒子半徑受哪些因素制約？①電子層數(shù)：電子層數(shù)越多，原子半徑越大原子半徑的變化規(guī)律同周期:從左→右，原子半徑逐漸減小同主族:從上→下，原子半徑逐漸增大②核電荷數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越?。ㄐ虼髲叫。酆送怆娮訑?shù)：當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)相同時(shí)，核外電子數(shù)越多，半徑越大。注意：第二周期的Li比第三周期的S、Cl等原子半徑大。2.比較Na與Mg、Al的原子半徑大小1.比較O和S的半徑大小3.比較Na+、O2-、Mg2+的半徑大小Na>Mg>AlO<SO2->Na+>Mg2+4.比較Na和Na+、

O和O2-半徑大小Na>Na+O<O2-最外層電子相同；硫的電子層數(shù)多電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)依次增大核外電子排布相同，核電荷數(shù)依次增大電子層數(shù)不同，核電荷數(shù)相同核電荷數(shù)電、電子層數(shù)均相同，最外層電子不同①同主族：序大徑大②同周期：序大徑小③同元素：價(jià)高徑?、芡Y(jié)構(gòu)：價(jià)高徑小“三看”法比較簡(jiǎn)單粒子半徑大小（1）r(F)

r(Cl)（4）r(Cl-)r(S2-)（2）r(Cl)

r(

S)

r(

P)

（3）r(Al3+)r(Mg2+)r(Na+)r(F-)r(O2-)＜＜＜＜＜＜＜＜1.比較下列微粒半徑的大小2.下列元素的原子半徑依次減小的是（）A.Na、Mg、AlB.N、O、FC.P、Si、AlD.C、Si、PAB3.下列粒子半徑大小的比較中，正確的是(

)A．Na+<Mg2+<Al3+<O2-

B．S2->Cl->Na+>Al3+C．Na<Mg<Al<S

D．Cs>Rb>K>NaBD4.下列各組微粒半徑大小比較中，不正確的是（

）A.

r(K)>r(Na)>r(Li)B.

r(Mg2+)>r(Na+)>r(F-)C.

r(

Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)D.

r(Cl-)>r(F-)>r(F)B小結(jié)：元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律隨著原子序數(shù)的遞增，原子的核外電子排布、原子半徑和化合價(jià)各呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑的變化(不考慮稀有氣體元素)最高或最低化合價(jià)的變化1~211→2—+1→03~100.152nm→0.071nm大→

小+1+2+3+4+5

?4?3?2?1011~18

結(jié)論：21→831→80.186nm→0.099nm大→

小+1+2+3+4+5+6+7?4?3?2?10隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑、元素化合價(jià)呈周期性變化。練習(xí)1：判斷正誤：

(1)第二周期元素從左至右，最高正價(jià)從＋1遞增到＋7(

)(2)原子半徑最小的元素是氫元素(

)(3)同周期元素最外層電子數(shù)都是從1遞增到8(

)(4)氫元素除了有＋1價(jià)外，也可以有?1價(jià)，如NaH(

)×√×√練習(xí)2：下圖表示1～18號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)隨核電荷數(shù)遞增的變化。該圖中縱坐標(biāo)表示(

)A．電子層數(shù) B．最外層電子數(shù)C．最高化合價(jià) D．原子半徑B練習(xí)3：A、B、C為三種短周期元素，A、B同周期，A、C的簡(jiǎn)單陰離子半徑：A2?＞C?，B2＋與C?具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列比較不正確的是(

)A．原子序數(shù)：A＞B＞C

B．原子半徑：C＞B＞AC．離子半徑：A2?＞C?＞B2＋

D．原子核外最外層電子數(shù)：C＞A＞BB練習(xí)4：元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，它隱含著許多信息和規(guī)律。下表所列是七種短周期的原子半徑及主要化合價(jià)(已知鈹?shù)脑影霃綖?.089nm)。元素代號(hào)ABCDEFG原子半徑/nm0.0370.1600.1430.1020.0990.0740.075主要化合價(jià)＋1＋2＋3＋6、?2＋7、?1?2＋5、?3(1)C元素在元素周期表中的位置是第____周期_____族；B的原子結(jié)構(gòu)示意