第二节 元素周期律 基础课时25 元素性质的周期性变化规律 学习目标 1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化规律。2.以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯为例，会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属性的强弱。 一、元素性质的周期性变化 (一)知识梳理 1.原子核外电子排布的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。 2.原子半径的周期性变化 以第二、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，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 以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期，最高正价为＋1→＋7(O无最高正价、F无正价)，负价为－4→－1。 4.结论 同周期，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。 (二)互动探究 材料1 人体和地球一样，也是由各种化学元素组成的，如人的大脑中含有丰富的钠、钾、镁等元素，骨筋和骨组织中含有丰富的锂、镁、钾等元素。 材料2 下图表示短周期主族元素原子半径的周期性变化。 查阅资料知，原子半径的大小取决于两个因素：一个因素是电子层数，一般电子层数越多，原子半径越大；另一个因素是核电荷数，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小。 【问题讨论】 问题1 如何判断H、Li、Na、K原子半径的大小？理由是什么？ 提示 H、Li、Na、K原子最外层电子数相同，电子层数依次增多，故原子半径依次增大。 问题2 为什么同周期元素的原子半径会随着原子序数的递增而逐渐减小呢？ 提示 同一周期元素的原子电子层数相同，随着核电荷数的递增，原子核对核外电子的吸引力逐渐增强，故原子半径逐渐减小。 问题3 主族元素的最高化合价等于其族序数，这句话对吗？为什么？ 提示 不对。主族元素形成最高化合价时，失去(或偏移)最外层的全部电子达到稳定结构，但O、F元素因原子半径很小，非金属性很强，所以在反应中不能失去(或偏移)最外层的全部电子，故O元素没有最高正化合价、F元素无正价。 问题4 如何比较Na＋、Mg2＋、Al3＋半径的大小？ 提示 Na＋、Mg2＋、Al3＋的电子层结构相同，核外电子数相同，核电荷数逐渐增大，离子半径逐渐减小。 【探究归纳】 1.主族元素主要化合价的确定方法 (1)最高正价＝主族序数＝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的最高价为＋1，最低价为－1；O无最高正价；F无正化合价。 2.“三看”比较简单粒子半径 影响粒子半径的因素有电子层数、核电荷数、核外电子数。在比较粒子半径时，一般先看电子层数，再看核电荷数，最后看核外电子数。 一看电子层数：电子层数不同、最外层电子数相同时，核外电子层数越多，半径越大，如r(F)r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)，r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。 三看核外电子数：核电荷数相同时，核外电子数越多，半径越大，如r(Na＋)r(Cl)。 1.原子序数为3～10的元素，随着核电荷数的递增而逐渐增大的是( ) A.电子层数 B.核外电子数 C.原子半径 D.化合价 答案 B 解析 A项，原子序数为3～10的元素为第二周期的8种元素，原子的电子层数都为2；C项，除了10号稀有气体元素原子外，3～9号元素原子的核电荷数越大，原子半径越小；D项，氧无最高正价 ... ...
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