化学必修 第一册第二节 元素周期律导学案

这是一份化学必修 第一册第二节 元素周期律导学案，共9页。学案主要包含了学习目标，基础知识，考点剖析等内容，欢迎下载使用。
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，认识元素周期律并理解其实质。
2.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，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
3.了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系。
4.了解元素与元素周期律的应用，理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位、构、性”关系应用的思维模型。
【基础知识】
1、探究Na、Mg、Al金属性强弱
（1）Na、Mg与水的反应
（2）探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱
（3）结论
即随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力 逐渐减弱 ，金属性 逐渐减弱 。
2、Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较
3、同周期、同主族元素性质的递变规律
【考点剖析】
考点一 元素周期律及其实质
1．元素性质呈周期性变化的决定因素是( )
A．元素原子半径大小呈周期性变化
B．元素相对原子质量依次增大
C．元素原子核外电子排布呈周期性变化
D．元素的最高正化合价呈周期性变化
答案 C
解析 结构决定性质，即原子的核外电子排布尤其是最外层电子排布决定了元素的性质，所以元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子核外电子排布呈周期性变化，C项正确。
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 Li、Be、B为同周期元素，原子序数逐渐增大，因此最外层电子数依次增加，故A不符合题意；P、S、Cl为同周期元素，原子序数逐渐增大，其对应最高正化合价等于其族序数，因此最高正化合价依次升高，故B不符合题意；N、O、F为同周期元素，原子序数逐渐增大，因此原子半径逐渐减小，故C符合题意；Na、K、Rb为同族元素，元素所处周期逐渐增加，所处周期数等于其电子层数，因此Na、K、Rb的电子层数依次增多，故D不符合题意。
3．某元素的气态氢化物化学式为H2R，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．H3RO4
答案 B
解析 由H2R知R元素最低价为－2价，则最高价为8－2＝＋6，故R的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4。
4．(2019·济南校级期中)下列原子半径大小顺序正确的是( )
A．Li＞Na＞K B．Na＞Mg＞Al
C．Na＞F＞Cl D．Cl＞Na＞Mg
答案 B
解析 Li、Na、K为同族元素，电子层数依次增多，则半径依次增大，则半径：Li＜Na＜K，故A错误；Na、Mg、Al三种原子的电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，则半径：Na＞Mg＞Al，故B正确；Na、Cl有三个电子层，核电荷数Na小于Cl，F有两个电子层，则半径：Na＞Cl＞F，故C错误；Cl、Na、Mg三种原子均含有三个电子层，核电荷数越大，半径越小，则半径：Na＞Mg＞Cl，故D错误。
5．A、B为两种主族元素，A2－与B3＋具有相同的电子层结构。下列有关说法正确的是( )
A．原子半径：A＞B
B．离子半径：A2－＞B3＋
C．原子序数：A＞B
D．A、B 可形成化合物A2B3
答案 B
解析 根据分析可知，A位于ⅥA族，B位于ⅢA族，B位于A的下一周期，电子层数越多原子半径越大，则原子半径A＜B，故A错误；电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径A2－＞B3＋，故B正确；B位于A的下一周期，则原子序数A＜B，故C错误；A2－与B3＋形成的化合物为B2A3，故D错误。
考点二 同周期元素性质的变化规律
6．对于第二周期从左到右的主族元素，下列说法中正确的是( )
A．原子半径逐渐减小
B．电子层数逐渐增多
C．最高正化合价逐渐增大
D．元素的非金属性逐渐减弱
答案 A
解析 在元素周期表中同一周期的主族元素从左到右，原子半径依次减小，故A符合题意；电子层数相同，故B不符合题意；最高正化合价逐渐增大(O、F除外)，故C不符合题意；元素的非金属性逐渐增强，故D不符合题意。
7．下表给出了X、Y、Z、W四种短周期元素的部分信息，请根据这些信息判断下列说法中正确的是( )
A.原子序数W>Z>X>Y
B．纯净的X在Z2中燃烧生成XZ3
C．Z的最高正价为＋6
D．HW是热稳定性最强的氢化物
答案 D
解析 根据化合价可知，X为ⅥA族元素，Y为ⅡA族元素，Z为ⅥA族元素，W为ⅦA族元素，X的原子半径比Z大，则X为S元素，Z为O元素，X与Y的原子半径相近，应位于同周期，则Y为Mg元素，Z与W原子半径相近，则W为F元素；原子序数关系为O＜F＜Mg＜S，故A错误；X为S元素，Z为O元素，硫在氧气中燃烧只能得到SO2，故B错误；O元素没有最高正价，故C错误；F是非金属性最强的元素，则HF是稳定性最强的氢化物，故D正确。
8．下列递变规律不正确的是( )
A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强
B．钠、镁、铝的还原性依次减弱
C．HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱
D．P、S、Cl三种元素的最高正化合价依次升高
答案 A
解析 非金属性：Cl＞S＞P，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱，故A项错误；金属性：Na＞Mg＞Al，元素的金属性越强，对应的单质的还原性越强，则钠、镁、铝的还原性依次减弱，故B项正确；非金属性：Cl＞S＞P，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故C项正确；P、S、Cl三种元素原子的最外层电子数分别为5、6、7，最高正化合价分别为＋5、＋6、＋7，故D项正确。
9．短周期元素 W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为 21，下列关系正确的是( )
A.W、X、Y和Z均为非金属元素
B．氧化物对应水化物的酸性：Z＞W
C．氢化物稳定性：WH2CO3
B．还原性：S2－>Cl－
C．气态氢化物的稳定性：NH3>CH4
D．Cl2从KI溶液中置换出I2
答案 A
解析 元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，H2SO3不是最高价含氧酸，不能用元素周期律解释，A选；硫的非金属性弱于氯，故还原性：S2－>Cl－，能用元素周期律解释，B不选；N的非金属性强于C，所以气态氢化物的稳定性NH3>CH4，能用元素周期律解释，C不选；氯的非金属性强于碘，所以Cl2从KI溶液中置换出I2，能用元素周期律解释，D不选。
17．借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断，其中正确的是( )
A．已知Ca是第四周期ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B．已知As是第四周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D．已知Cl的核电荷数比F的核电荷数多，故Cl的原子半径比F的原子半径大
答案 D
解析 由碱金属元素和卤族元素的递变性可知，同主族元素从上到下金属性递增，非金属性递减，最高价氧化物对应的水化物碱性增强，金属活动性增强，非金属气态氢化物稳定性减弱，A、B、C错误；同主族元素随核电荷数增大，原子半径递增，D正确。
考点五 元素推断
18．已知某元素的最高化合价为＋7价，下列说法正确的是( )
A．该元素在元素周期表中一定处于第ⅦA族
B．该元素可以是氟元素
C．该元素的某种化合物可能具有漂白性
D．该元素的单质没有还原性
答案 C
解析 元素的最高化合价为＋7价，可能位于第ⅦA族或第ⅦB族，A项错误；氟元素没有正价，B项错误；可能为氯元素，氯元素形成的次氯酸有漂白性，C项正确；若为氯气，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，氯气既作氧化剂又作还原剂，有还原性，D项错误。
19．短周期元素A、B、C原子序数依次增大，A3－与B2－、C＋电子层结构相同，则下列说法中不正确的是( )
A．三种元素可组成CAB2和CAB3型化合物
B．离子半径：C＋＞B2－＞A3－
C．H2B在同主族元素气态氢化物中最稳定
D．B的某种单质可用于杀菌消毒
答案 B
解析 三种短周期元素A、B、C的原子序数依次增大，A3－与B2－、C＋的电子层结构相同，A、B在第二周期，C在第三周期，则A为N元素，B为O元素，C为Na元素。三种元素可组成化合物NaNO2和NaNO3，故A项正确；核外电子排布相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，则离子半径：A3－＞B2－＞C＋，故B项错误；O为第ⅥA族中非金属性最强的元素，则对应的气态氢化物最稳定，故C项正确；O元素的单质臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故D项正确。
20．根据元素周期表回答下列问题：
(1)在上面元素周期表中，全部是金属元素的区域为________(填字母)。
A．Ⅰ区 B．Ⅱ区 C．Ⅲ区 D．Ⅳ区
(2)a～m中，化学性质最不活泼的是________元素(填元素符号，下同)。只有负化合价而无正化合价的是______________。
(3)最高价氧化物对应水化物呈两性的是______________________________(填化学式，下同)，写出它分别与a、l的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：_____________________、
_______________________________________________________________________________。
(4)a、c的最高价氧化物对应水化物的碱性____________>____________。
答案 (1)B (2)Ar F
(3)Al(OH)3 Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(4)NaOH Mg(OH)2
实验内容
实验现象
实验结论
Na
将绿豆大小的钠投入水中，滴加2滴酚酞溶液
与冷水发生剧烈反应，有气泡产生，溶液变红
与钠和水的反应相比，镁和水的反应更难，镁在冷水中反应很缓慢，与沸水反应加快，反应生成了 碱性物质和H2 ；Mg与水反应的化学方程式： Mg＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑
Mg
取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入水中，滴加2滴酚酞溶液
与冷水反应缓慢
在之前的基础上加热至液体沸腾
反应加快，有 气泡 产生，溶液变 红
Al
Mg
实验
操作
沉淀溶解
情况
沉淀逐渐溶解
沉淀逐渐溶解
沉淀逐渐溶解
沉淀不溶解
相关反应的化学方程式
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
实验结论
NaOH是强碱 ，Mg(OH)2是中强碱 ，Al(OH)3是两性氢氧化物 ，三者的碱性依次减弱
Si
P
S
Cl
判断依据
与氢气化合
高温
磷蒸气与
氢气反应
加热
光照或点燃
由易到难的顺序是Cl、S、P、Si
判断依据
最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
H2SiO3
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4强酸(酸性比
H2SO4强)
酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
结论
eq \(――――――→,\s\up7(Si、P、S、Cl))随着原子序数的递增 ，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力 逐渐增强 ，非金属性 逐渐增强
同周期(从左到右)
同主族(自上而下)
化合价
最高价：＋1价→＋7 价(O、F除外)；最低价：－4价→－1价；最低价＝主族序数－8(H除外)
最高价相同(O、F除外)；最低价相同；最高价＝族序数(O、F除外)
得电子能力
逐渐增强
逐渐减弱
失电子能力
逐渐减弱
逐渐增强
单质氧化性
逐渐增强
逐渐减弱
单质还原性
逐渐减弱
逐渐增强
金属性
逐渐减弱
逐渐增强
非金属性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸、碱性
碱性逐渐减弱
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
形成气态氢化物的难易
由难到易
由易到难
简单气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
元素
X
Y
Z
W
原子半径/nm
0.102
0.160
0.074
0.071
最高正价或最低负价
＋6
＋2
－2
－1
W
X
Y
Z