第2课时 元素周期律
[学习目标定位] 1.知道元素原子结构的周期性变化。2.能够以第3周期元素为例，说明同周期元素性质的递变情况。3.在理解元素周期律的内容和实质的基础上，形成结构决定性质的学科思想。
一、原子结构及变化规律
1．以11～18号元素为例填写下表：
元素 元素符号 原子序数 族序数 最外层电子数 主要化合价 最高正价 原子半径(nm)
2.观察分析上表，思考讨论同一周期元素，随着原子序数的递增，元素原子核外电子排布的变化规律是最外层电子数呈现由1到8的周期性变化；元素化合价的变化规律是最高正价呈现由＋1到＋7，负价呈现由－4到－1的周期性变化；元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。
1．已知下列原子的半径：
原子 半径r/10
根据以上数据，P原子的半径可能是( ) A．1.10×10
－10
－10钠 Na 11 ⅠA 1 镁 Mg 12 ⅡA 2 铝 Al 13 ⅢA 3 硅 Si 14 ⅣA 4 ＋4、－4 ＋4 0.117 磷 P 15 ⅤA 5 ＋5、－3 ＋5 0.110 硫 S 16 ⅥA 6 ＋6、－2 ＋6 0.102 氯 Cl 17 ⅦA 7 ＋7、 －1 ＋7 0.099 氩 Ar 18 0 8 ＋1 ＋1 0.186 ＋2 ＋2 0.160 ＋3 ＋3 0.143 0 0 N m 0.75 S 1.02 O 0.74 Si 1.17 m B．0.80×10
－10
m
C．1.20×10答案 A
－10
m D．0.70×10
－10
m
解析 根据元素周期律可知，磷原子的半径应在Si和S原子之间，故答案为选项A。 2．下列各组元素性质或原子结构递变情况错误的是( ) A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B．P、S、Cl元素最高正化合价依次升高 C．N、O、F原子半径依次增大 D．Na、K、Rb的电子层数依次增多 答案 C
解析 N、O、F同为第2周期元素，随着原子序数的增加，原子半径依次减小。 二、元素周期律
1．钠、镁、铝金属性强弱的比较
(1)按表中实验操作要求完成实验，并填写下表
实验操作 实验现象 熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应 后溶液加酚酞变红 加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚 酞溶液变为粉红色 实验结论 钠与冷水反应剧烈，反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为△Mg＋2H2O=====Mg(OH)2↓＋H2↑ 两支试管内都有无色气泡冒 出，但放镁条的试管中逸出气体的速率较快 镁、铝都能置换出酸中的氢，但镁更容易，反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ (2)由上述实验可知
①钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序为Na>Mg>Al；
②钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3； ③钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na>Mg>Al。
2．硅、磷、硫、氯非金属性强弱比较
元素 最高价氧化物的化学式 最高价氧化物对应水化物的化学式及酸性 单质与H2反应的条件 氢化物的稳定性
①硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为Cl>S>P>Si；
②硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3； ③硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为Cl>S>P>Si。
3．结论：核外电子层数相同，随着原子序数(核电荷数)的递增，原子核对核外电子的引力逐渐增强，原子半径逐渐减小，元素原子的得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，最终导致元素的非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。
1.元素金属性强弱的判断
(1)比较元素的金属性强弱，其实质是看元素原子失去电子的难易程度，越容易失去电子，金属性越强。
(2)金属单质和水或非氧化性酸反应置换出氢越容易，金属性越强；最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。 2．元素非金属性强弱的判断
(1)比较元素的非金属性强弱，其实质是看元素原子得到电子的难易程度，越容易得到电子，非金属性越强。
(2)单质越容易与氢气化合，生成的氢化物越稳定，非金属性越强；最高价氧化物对应水化物的酸性越强，说明其非金属性越强。 3．元素周期律
(1)元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。 (2)元素的性质包括：原子半径、主要化合价、金属性、非金属性等。 (3)元素周期律实质是核外电子排布发生周期性变化的必然结果。
3．回答下列问题：
Si SiO2 H2SiO3弱酸 高温 不稳定 P P2O5 H3PO4 中强酸 磷蒸气与H2能反应 受热分解 S SO3 H2SO4强酸 Cl Cl2O7 HClO4酸性比H2SO4强 光照或点燃时发生爆炸而化合 稳定 加热 受热分解