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第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
周期
主族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
1
2
3
4
5
6
7
金 属 性 逐 渐
增 强
非 金 属 性 逐 渐
增 强
？
随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径、元素的化合价呈现什么规律性变化？
填写下表中信息，并思考与讨论下列问题。
【思考并讨论】
１．原子核外最外层电子排布规律
【任务一】元素的电子排布、原子半径、主要化合价的变化规律
周期序号 原子序数 电子层数 最外层电子数 结论
第一周期 1→2 1 1→2 同周期由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8)
第二周期 3→10
第三周期 11→18
1
2
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5
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8
1
2
3
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5
6
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8
9
10
11
12
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15
16
17
18
最外层电子数
原子序数
1→8
1→8
【结论】随着原子序数的递增，元素原子的___________________________
2
3
核外电子排布呈现周期性变化
从表中的数据看，你认为元素原子半径随原子序数的递增呈现什么规律性的变化
阅读P101~102 表4-5 原子半径的变化（不考虑稀有气体元素）
原子序数 3 4 5 6 7 8 9
元素符号 Li Be B C N O F
原子半径(10-1nm) 1.52 0.89 0.82 0.77 0.75 0.74 0.71
原子序数 11 12 13 14 15 16 17
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl
原子半径(10-1nm) 1.86 1.60 1.43 1.17 1.10 1.02 0.99
减小
减小
结论：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现周期性的变化
2．原子半径排布规律
【任务一】元素的电子排布、原子半径、主要化合价的变化规律
短周期元素原子，受电子层数因素影响较大
一般情况下，电子层数相同时，核电荷数越大，对核外电子引力越大，电子活动范围半径越小即原子半径越小
短周期元素原子半径示意图
短周期元素原子半径大小受到电子层数和核电荷数双重因素影响
（1）短周期元素原子半径大小主要受哪些因素的影响？
（2）短周期元素原子以上哪种因素影响更大？
（3）相同电子层数的元素原子，为什么核电荷数越大，半径越小？
【思考与讨论】
如何从原子结构角度，解释此递变规律？
【任务一】元素的电子排布、原子半径、主要化合价的变化规律
阅读P101~102 表4-5（化合价部分）
观察元素最高正价与最低负价的变化规律
3．元素化合价变化的规律性
原子序数 最高或最低化合价的变化 结论
1～2 ①同周期由左向右元素的_________________(＋1→＋7，O和F无最高正价)；
②元素的最低负价由____________价逐渐升高至_____________价；最高正价＋|最低负价|＝8
3～10
11～18
+1
0
+1
+5
-4
-1
0
+1
+7
-4
-1
0
最高正价逐渐升高
ⅣA族的－4
ⅦA族的－1
【结论】随着原子序数的递增，元素的_________________________
主要化合价呈现周期性变化
【任务一】元素的电子排布、原子半径、主要化合价的变化规律
元素的主要化合价
1～18号元素性质的周期性变化规律
【任务一】元素的电子排布、原子半径、主要化合价的变化规律
(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最低价为－2；F无正化合价，最低价为－1
【小结】
1.主族元素主要化合价的确定方法
2.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。
【任务一】元素的电子排布、原子半径、主要化合价的变化规律
同周期元素的金属性和非金属性是否也随着原子序数的递增而呈现周期性变化呢？
【思考与讨论】根据第三周期元素原子的核外电子排布规律，你能推测出该周期元素金属性和非金属性的变化规律吗
方法1：
第三周期元素电子层数_____，由左向右元素的原子最外层电子数_________，原子半径依次_____，失电子的能力依次_____，得电子的能力依次_____，预测它们的金属性依次_____，非金属性依次_____。
方法2：
根据金属与水（酸）的反应剧烈程度或氢氧化物的碱性判断金属性；
根据非金属单质与氢气化合的难易及氢化物的稳定性或者最高价含氧酸的酸性判断非金属性。
相同
逐渐增加
减小
减弱
增强
减弱
增强
【任务二】同周期元素性质递变规律
实验一、将打磨过的镁条放入水中，滴加酚酞，加热。观察现象，比较钠与水的反应的剧烈程度。
实验现象：溶液显红色
结论：镁条与水能反应Mg+H2O=Mg(OH)2+H2，剧烈程度不如钠与水的反应； Mg(OH)2是中强碱
实验二、在AlCl3溶液中滴加氨水，产生Al(OH)3沉淀，将沉淀分入两支试管中，一支滴加盐酸，一支滴加NaOH溶液。
实验现象：两支试管中的沉淀均消失
结论：Al(OH)3既能与强酸反应，又能与强碱反应
(体现两性氢氧化物的性质)
综上结论：Na、Mg、Al的金属性依次
减弱
【任务二】同周期元素性质递变规律
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O
（1）Na、Mg、Al元素金属性强弱比较(p109)
（2）硅、磷、硫、氯是非金属元素，其最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）的酸性强弱如下表。
非金属元素 Si P S Cl
最高价氧化物对应水化物（含氧酸）的酸性强弱
（硅酸）
H2SiO3
弱酸
（磷酸）
H3PO4
中强酸
（硫酸）
H2SO4
强酸
HClO4
（高氯酸）
强酸（酸性比H2SO4强）
【任务二】同周期元素性质递变规律
结论：Si、P、S、Cl的非金属性依次
H2SiO3 ＜ H3PO4 ＜ H2SO4 ＜ HClO4
Na Mg Al Si P S Cl
金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
核电荷数依次增多
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
对其它周期主族元素进行同样的研究，一般情况下也会得出同样的规律。
【任务二】同周期元素性质递变规律
周期
主族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
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7
金 属 性 逐 渐
增 强
非 金 属 性 逐 渐
增 强
？
金 属 性 减 弱、
非 金 属 性 增 强
元素周期表和元素周期律的应用
金属、非金属两侧找到半导体材料
农药的开发
过渡元素中寻找催化剂和耐高温耐腐蚀合金的元素
原子（简单离子）半径大小比较
例：（1）Na、Al、P、Si
（一看）电子层数：电子层数越多，半径越大 。如r(K)>r(Na)
（二看）核电荷数：电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。如r(N3－)>r(O2－)
（三看）核外电子数：电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。如r(Cl－)>r(Cl)
（2）F、Cl、Br、I
（3）Na、Na+ （4）Mg2+、O
（5）F-、Na （6）Al3+、Na+、F-、O2-
Na>Al>Si > P
FNa>Na+
Mg2+F->Na
Al3+【课堂练习】

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