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第2节　元素周期律和元素周期表
第1课时　元素周期律
学业要求
1．结合有关数据和实验认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，构建元素周期律。
2．体会元素周期律(表)在学习元素及其化合物知识及科学研究中的重要作用。
知识网络
学业基础——自学·思记·尝试
一、原子序数
1．概念：元素在元素周期表中的序号。
2．原子序数与原子结构的关系：
原子序数＝________＝________＝________。
二、元素周期律
1．原子核外电子排布及元素性质的变化规律：
(1)1～18号元素核外电子排布的变化规律：(最外层电子排布)
原子结构 原子序数 (a的取值) 电子层数 最外层电子 数(x的取值)
1→2 ________ 1→________
3→10 ________ 1→________
________ ________ 1→________
结论 随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现__________________________________
(2)元素性质的递变规律：
①元素原子半径的周期性变化。
随着原子序数的递增，元素原子的半径呈现________的周期性变化。
②元素主要化合价的周期性变化。
随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现________(O、F除外)，最低负化合价呈现________的周期性变化。
2．元素周期律
(1)内容：元素的性质随着________的递增而呈周期性变化。
(2)实质：元素性质的周期性变化是__________________周期性变化的必然结果。
[即学即练]
1．元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是(　　)
A．元素相对原子质量的递增，量变引起质变
B．元素的金属性和非金属性呈周期性变化
C．元素化合价呈周期性变化
D．元素原子核外电子排布呈周期性变化
2．随着原子序数的递增，下列不呈周期性变化的是(　　)
A．化合价 B．原子半径
C．最外层电子数 D．相对原子质量
3．某元素原子M层电子数比K层电子数多5个，该元素的最高化合价为(　　)
A．＋5 B．＋6
C．＋7 D．无最高正化合价
4．下列元素中，原子半径最大的是(　　)
A．Na　　 　B．Al C．S　　 　 D．Cl
5．关于Na和F的叙述正确的是(　　)
A．离子半径：Na＋C．电子层数：NaF
核心素养——合作·探究·分享
一粒子半径大小比较
[例1]　下列微粒半径大小关系错误的是(　　)
A．Na>Mg>S B．P>Cl>F
C．K＋>Na＋>S2－ D．O2－>Na＋>Al3＋
状元随笔
[提升1]　X元素的阳离子和Y元素的阴离子的核外电子层结构相同，下列叙述正确的是(　　)
A．离子半径：X>Y B．原子半径：XC．原子序数：X状元随笔　巧用“三看法”比较微粒半径大小
一看电子层，层多半径大
二看原子序数，序小半径大
三看电子数，电子数多半径大
适用于大部分微粒半径比较
二元素化合价与原子结构
[例2]　下列各元素性质递变情况中，错误的是(　　)
A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B．N、O、F元素最高正化合价依次升高
C．Mg、Al、Si原子半径依次减小
D．P、S、Cl元素的最低负化合价分别为－3、－2、－1
[提升2]　某元素的气态氢化物化学式为RH3，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为(　　)
A．H2RO3 B．H2RO4
C．HRO3 D．HRO
状元随笔　元素的最高正价＋|最低负价|＝8，根据元素的气态氢化物的化学式确定最低负价，进而求得最高正价，得出最高价氧化物对应水化物的化学式。
关键能力
1.元素化合价与原子结构的关系
(1)随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现周期性的变化(正价＋1→＋7，负价－4→－1)。
(2)主族元素最高正化合价＝原子最外层电子数(O、F除外)。
(3)非金属元素：最低负化合价＝原子最外层电子数－8(H、稀有气体元素除外)。
(4)非金属元素：最高正化合价＋|最低负化合价|＝8(氢元素是2，稀有气体元素、O、F除外)。
2．一些典型元素的化合价
(1)H元素的化合价有＋1、－1、0价。如H2O、NaH、H2。
(2)F元素只有负价无正价，O元素没有最高正价。
(3)金属元素只有正价，无负价；非金属元素既有负价，又有正价(F除外)。
(4)若主族元素原子的最外层电子数(元素族序数)为奇数，则变价元素的化合价一般为一系列的奇数。例如，Cl有－1、＋1、＋3、＋5、＋7价；N有－3、＋1、＋3、＋5价，但还有＋2、＋4价。
(5)若主族元素原子的最外层电子数(元素族序数)为偶数，则变价元素的化合价一般为一系列的偶数。例如，S有－2、＋4、＋6价；C有－4、＋2、＋4价。
(6)多数非金属元素有变价，如O元素常见化合价为－2、－1、0。
学考评价——夯实·测控·演练
1．下列说法中正确的是(　　)
A．元素性质的周期性变化是原子半径、元素的主要化合价及金属性和非金属性等的周期性变化
B．元素的最高正化合价等于元素原子核外电子数
C．从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价均呈现从＋1价到＋7价的变化
D．电子层数相同的原子，其最外层电子数均呈现从1到8的周期性变化
2．下列有关Na→Cl的递变规律不正确的是(　　)
A．原子半径逐渐减小 B．最高正化合价逐渐增大
C．原子电子层数逐渐增多 D．元素的非金属性逐渐增强
3.已知：A、B、C均为主族元素，A、B两元素的阴离子具有相同的电子层结构；B元素的阴离子半径大于A元素的阴离子半径；C和A两元素原子的最外层电子数相同；C元素的原子半径大于A元素的原子半径。A、B、C三种元素的原子序数的关系是(　　)
A．A>B>C B．B>A>C
C．C>A>B D．A>C>B
4．下列各组元素性质递变情况错误的是(　　)
A．N、O、F最高正价依次升高
B．Li、Be、B原子最外层电子数逐渐增多
C．P、S、Cl原子半径依次减小
D．Li、Na、K的原子半径依次增大
5．五种前18号元素的某些性质如表所示如表所示(其中只有W、Y、Z原子核外的电子层数相同)。下列说法正确的是(　　)
元素代号 X W Y Z Q
原子半径(×10－12 m) 37 64 66 70 154
主要化合价 ＋1 －1 －2 ＋5、－3 ＋1
A.由Q与Y形成的化合物阳离子与阴离子的个数比为1∶1
B．Z与X之间形成的化合物具有还原性
C．由X、Y、Z三种元素形成的正盐中Z元素只能呈现一种价态
D．W的最高正价为＋7
第2节　元素周期律和元素周期表
第1课时　元素周期律
学 业 基 础
一、
2．核电荷数　质子数　核外电子数
二、
1．(1)1　2　2　8　11→18　3　8
由1到8(第1周期为1到2)的周期性变化
(2)①由大到小　②＋1→＋7　－4→－1
2．(1)原子序数　(2)原子核外电子排布
[即学即练]
1．解析：元素化学性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是原子核外电子排布呈周期性变化，故选D。
答案：D
2．解析：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数、原子半径、元素的化合价等均呈现周期性变化，D选项符合题意。
答案：D
3．答案：C
4．解析：Na、Al、S、Cl的核外电子层数相同且核电荷数依次增大，原子核对核外电子的吸引力增强，原子半径依次减小，所以Na的原子半径最大。
答案：A
5．解析：Na＋和F－的核外电子排布相同，核外电子排布相同时，离子半径随原子序数的增大而减小，所以离子半径：Na＋F，B错误；电子层数：Na>F，C错误；钠原子最外层电子数只有1个，氟原子最外层电子数为7个，所以最外层电子数：Na答案：A
核 心 素 养
[例1]　解析：同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：Na>Mg>S，A正确。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素自上而下，原子半径逐渐增大，则原子半径：P>Cl>F，B正确。电子层数越多，离子半径越大；核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：S2－>K＋>Na＋，O2－>Na＋>Al3＋，C错误，D正确。
答案：C
[提升1]　解析：原子失去电子形成阳离子，得到电子形成阴离子，结合题中信息可知元素周期表中X位于Y的下一周期且族序数小于Y，因此原子序数：X>Y，原子最外层电子数：XY，B错误。
答案：D
[例2]　解析：A对，Li、Be、B最外层电子数分别为1、2、3。B错，N最高正价为＋5，O无最高正价，F无正价。C对，Mg、Al、Si电子层数相同，核电荷数越多，半径越小。D对，P、S、Cl最外层电子数分别为5、6、7，因此三种元素的最低负化合价分别为－3、－2、－1。
答案：B
[提升2]　解析：R的最低化合价为－3，其最高化合价为＋5，根据化合物中各元素的化合价代数和为0可知，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为HRO3。
答案：C
学 考 评 价
1．解析：元素性质的周期性变化是由原子结构的周期性变化引起的，原子核外电子排布、原子半径、元素主要化合价及金属性和非金属性等均随原子序数的递增呈现周期性变化，故A正确；主族元素的最高正化合价等于元素原子最外层电子数，F、O除外，故B错误；O、F非金属性较强，O没有最高正化合价，F无正价，故C错误；第1周期元素只有1个电子层，电子数最多为2，故D错误。
答案：A
2．解析：Na→Cl，原子半径逐渐减小，最高正化合价逐渐增大，元素的非金属性逐渐增强，故A、B、D均不符合题意；Na→Cl原子的电子层数均为3，故C符合题意。
答案：C
3．解析：A、B两元素的阴离子具有相同的电子层结构，B元素的阴离子半径大于A元素的阴离子半径，则原子序数为A>B；C和A两元素原子的最外层电子数相同，则A和C属于同一主族元素，C元素的原子半径大于A元素的原子半径，则原子序数为C>A，所以A、B、C三种元素的原子序数的关系是C>A>B。
答案：C
4．解析：O没有最高正化合价，F无正价，故A错误；Li、Be、B位于第2周期，原子序数逐渐增大，则其原子最外层电子数逐渐增多，故B正确；P、S、Cl位于第3周期，原子序数逐渐增大，其原子半径逐渐减小，故C正确；Li、Na、K的原子半径依次增大，故D正确。
答案：A
5．解析：由题表信息可知X、W、Y、Z、Q分别为H、F、O、N、Na。由Q与Y形成的化合物为Na2O或Na2O2，它们的阳离子与阴离子的个数比均为2∶1，A错误；Z与X之间形成的化合物氨、肼等均具有还原性，B正确；由X、Y、Z三种元素形成的正盐为NH4NO3，N元素呈－3，＋5价，C错误；氟没有正化合价，D错误。
答案：B

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