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第四章 物质结构 元素周期律
人教版高中化学
必修第一册
第二节 元素周期律
第二课时
门捷列夫是根据同周期、同主族元素性质的递变规律来预言未知元素的性质的。这节课我们来具体研究一下门捷列夫是如何进行推测的，元素周期律和元素周期表在化学研究中的具体的应用又是什么
二、元素周期表和元素周期律的应用
元素周期律
元素周期表中同周期和同主族元素的原子半径的变化规律是什么？
同周期元素由左向右原子半径依次减小（不包括稀有气体）同主族元素由上向下原子半径依次增大
原子半径依次增大
原子半径依次减小
原子半径依次增大
原子半径逐渐增大
原子半径逐渐减小
所有元素中，原子半径最小的元素是 。
短周期元素中，原子半径最大的元素是 。
Na
H
【练习】A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素，原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小，B和E是同族，则下列推断中不正确的是：
A．A、B、E一定不在同一周期
B．A、D可能在同一主族
C．C的最高氧化物的水化物可能显碱性
D．C和D的单质可能化合成D2C2。
B
E
D
C
A
第一周期
第二周期
第三周期
（H）
C最小是第二周期第ⅢA族的B，其最高氧化物的水化物为酸，向右更应该是酸
Na2O2
C
观察下表，归纳总结一下主族元素的最高正价和最低负价与元素原子的核外电子排布以及主族序数之间的关系？
根据上面的表格，可以总结出来主族元素的化合价的规律有：
1、同周期由左向右主族元素的最高正价逐渐有+1价升高至+7价（O和F一般不呈现正价）
2、同主族元素的最高正价和最低负价相同（注意O和F）
3、主族元素的最高正价等于该元素的原子最外层电子数，也等于其主族序数
4、非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8（H的最低负价为-1）
【练习】某主族元素R的最高正化合价与负化合价的代数和为4，下列有关叙述正确的是
A、R一定是第四周期元素
B、R的气态氢化物分子式为H2R
C、R的气态氢化物比同周期其他元素的气态氢化物稳定
D、R的气态氢化物的水溶液显碱性
非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8，R的最高正化合价与负化合价的代数和为4，所以R的最高正价为+6，最低负价为-2，可以推断出R在第ⅥA族
B
【练习】五种短周期元素的原子半径、最高正化合价及负化合价见下表
B
下列叙述正确的是
A．L的金属性比M的金属性弱
B．Q、T两元素间可形成两性化合物
C．T的单质是黄绿色气体
D．L、R两元素的简单离子的核外电子数可能相等
元素代号 L M Q R T
原子半径／nm 0.160 0.089 0.143 0.102 0.074
化合价 +2 +2 +3 +6，-2 -2
根据元素化合价可以直接得到R为S，T为O；再根据原子半径和化合价得到L、M、Q分别为Mg、Be、Al
Al2O3
元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律是什么？
同周期元素由左向右金属性减弱，非金属性增强；同主族元素由上向下金属性增强非金属性减弱
金属性增强非金属性减弱
金属性减弱非金属性增强
短周期主族元素金属性最强的元素是Na；非金属性最强的元素F。
【思考与交流】根据之前的学习，总结比较元素的非金属性和金属性强弱的方法。
证明金属性强弱的方法有：
1、单质与水（或酸）反应生成氢气的难易（金属性越强反应越容易）
2、最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱（金属性越强氢氧化物的碱性越强）
证明非金属性强弱的方法有：
1、单质与氢气反应生成气态氢化物的难易（非金属性越强反应越容易）
2、最高价氧化物的水化物的酸性强弱（非金属性越强酸性越强）
3、气态氢化物的稳定性（非金属性越强气态氢化物越稳定）
短周期主族元素中
最高价氧化物的水化物酸性最强的是 。
碱性最强的是 。
气态氢化物稳定性最强的是 。
HClO4
NaOH
HF
【练习】已知铍(Be)的原子序数为4。下列相关叙述中，正确的是
A．铍的原子半径大于硼的原子半径
B．氯化铍分子的化学式为BeCl2
C．氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
D．单质铍跟冷水反应产生氢气
Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2↑
Be位于周期表的第二周期第ⅡA族，所以在化合物中呈现+2价，其原子半径应该大于B，氢氧化铍的碱性应该比氢氧化钙的弱，单质与水的反应应该比Mg与水的反应困难
AC
【练习】电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们最高氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是：HXO4>H2YO4>H3ZO4。下列判断中不正确的是（ ）
A、原子序数：XB、元素的原子半径：X>Y>Z
C、元素的非金属性：X>Y>Z
D、气态氢化物的稳定性：X>Y>Z
电子层数相同说明三种元素在同一周期，根据其最高正价判断X、Y、Z分别在ⅦA族、ⅥA族、ⅤA族，所以由左向右的顺序为Z Y X。
AB
根据元素周期表和元素周期律，互相交流讨论，填写下表：
元素名称 硒 元素符号 Se
原子序数 34 金属还是非金属？
原子结构示意图 最高正价 最低负价
常见中间价 气态氢化物化学式
最高价氧化物 最高价氧化物对应水化物
与硫酸比较酸性 与硫化氢比较稳定性
非金属
+6
-2
+4
H2Se
SeO3
H2SeO4
弱
弱
在周期表中金属和非金属的分界处可以找到半导体材料，如硅、锗、镓等
Ga
→
通常农药所含的氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置靠近，对这个区域内的元素进行研究，有助于研制出新品种的农药。
科学家还在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的合金元素以及制造催化剂的元素。
1、周期表中元素的原子半径的变化规律：同周期元素由左向右原子半径依次减小（不包括稀有气体），同主族元素由上向下原子半径依次增大
小结：
2、周期表中元素的化合价的变化规律：
（1）同周期由左向右主族元素的最高正价逐渐有+1价升高至+7价（O和F一般不呈现正价）
（2）同主族元素的最高正价和最低负价相同（注意O和F）
（3）主族元素的最高正价等于该元素的原子最外层电子数，也等于其主族序数
（4）非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8（H的最低负价为-1）
3、周期表中元素的金属性和非金属的变化规律：同周期元素由左向右金属性减弱，非金属性增强；同主族元素由上向下金属性增强非金属性减弱
小结：
4、比较元素金属性的方法：
（1）单质与水（或酸）反应生成氢气的难易（金属性越强反应越容易）
（2）最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱（金属性越强氢氧化物的碱性越强）
5、比较元素非金属性的方法：
（1）单质与氢气反应生成气态氢化物的难易（非金属性越强反应越容易）
（2）最高价氧化物的水化物的酸性强弱（非金属性越强酸性越强）
（3）气态氢化物的稳定性（非金属性越强气态氢化物越稳定）
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