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适用于 S 必修 2 高一 S 必修 2第27期 缤纷化学 广告经营许可证号:2301004000015育才报 社地址:哈尔滨市道里区田地街 100 号邮编:150010 印刷: 北京世纪华彩印务有限责任公司本学期总定价: 26.00 元 编辑部质量反馈热线:0431-81041508刘老师投诉电话:0791-86855729张老师 高一 第期 27 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变 化的规律叫做元素周期律, 元素性质的周期性变化是核 外电子排布周期性变化的必然结果, 元素周期律是对元 素周期表的高度概括, 它只用一句话就概括了元素性质 的变化与元素原子结构的关系; 而元素周期表则是元素 周期律的具体体现, 它将元素之间相互联系的规律展现 得淋漓尽致。元素周期律有深刻的内涵, 理解元素周期 律要注意以下三个问题: 一、 元素的化合价与原子结构 元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现 出来的一种性质,元素的化合价和元素的原子结构, 特 别是最外层电子有密切的关系。 在离子化合物里 (以后学到) , 元素化合价的数值就 是这种元素的一个原子得失电子的数目; 在共价化合物 (以后学到) 里, 元素化合价的数值就是这种元素的一个 原子跟其他元素的原子形成共用电子对的数目, 对于主 族元素来说,元素的化合价决定于原子的最外层电子 数。例如, Na、 Mg、 Al 原子的最外层分别有 1、 2、 3 个电 子, 它们的化合价也分别为+1、 +2、 +3 价, 大多数非金属 元素的原子在反应中得到的电子数也决定于最外层电 子数, 如 O 原子最外层有 6 个电子, 在反应中易获得 2 个电子而形成 O2-, 表现为-2 价; F 原子最外层有 7 个电 子, 在反应中易获得 1 个电子而形成 F-, 表现为-1 价。 很多非金属元素都有正化合价。 非金属元素的正化 合价是在它与非金属性更强的元素形成化合物时表现 出来的性质。 例如, 在非金属元素的氧化物中 (除 F 外) , 其他非金属元素的原子与 O 原子以共用电子对结合, 由于 O 原子的半径小, 原子核对最外层电子的引力大, 共用电子对总是偏向 O 原子。因此, 在非金属的含氧化 合物中, O 元素显负价, 而其他非金属元素显正价。 明确了元素的化合价与原子结构的关系后, 就不难 理解随着原子序数的递增, 元素的主要化合价呈周期性 变化了。 二、 元素的金属性和金属活动性 元素金属性的实质是原子失电子能力的强弱, 一 般说来, 元素金属性的强弱具体表现在: 淤 单质还原性 的强弱; 于 单质与水或酸置换氢能力的强弱; 盂 元素 最高价氧化物的水化物碱性的强弱。金属性强弱和金 属活动性强弱既有区别又有联系。金属活动性强弱是 金属原子在水溶液中失电子形成水合阳离子能力的强 弱, 一般来说, 金属性强的元素, 金属活动性也强, 但金 属活动性强的元素, 金属性不一定强, 因为金属性的强 弱要从三个方面综合地看,而金属活动性只是根据金 属原子在水溶液中失电子形成水合阳离子能力的强弱 来区分。因此不能认为金属活动性强的金属, 金属性也 一定强。例如, Al 是活动性较强的金属, Al 原子在水溶 液中易失电子转化成水合铝离子, 但 Al (OH)3却显两 性, 就不能认为它的金属性强, 再如, 金属活动性是 Sn Pb, 但根据元素周期律, 可知金属性却是 Pb Sn。 三、 元素的非金属性和非金属活动性 元素非金属性的实质是原子得电子能力的强弱。 一般来说, 元素非金属性的强弱具体表现在: 淤 单质氧 化性的强弱;于 单质与氢气化合的难易程度和氢化物 稳定性的强弱, 元素的非金属性越强, 单质结合氢的能 力越强, 氢化物越稳定, 反之, 非金属性越弱, 单质结合 氢的能力越弱, 氢化物越不稳定; 盂 最高价氧化物的水 化物酸性的强弱。同样, 元素的非金属性和非金属单质 的活动性既有区别又有联系, 多数情况下非金属性和非 金属活动性是一致的。但也有不一致的情况。如 N 和 P 相比, N 元素的非金属性比 P 的非金属性强,但单质氮 的活动性不如单质磷的活动性强,而且要注意的是: 非 金属性最强的元素为 F, 但它没有正化合价, 没有最高 价氧化物, 也没有对应的水化物。 元素的金属性和非金属性的强弱只与原子的结构 有关, 其影响因素是原子的核外电子排布、 原子半径等。 因此, 随着原子序数的递增, 元素的金属性和非金属性 都呈周期性变化。 浙江 卢志超 育才报 高一化学S必修2 编辑计划 知识 归 纳 本期内容: 原子核外电子排布与元素周期律 本期推荐: 第一版: 元素周期表中的重要规律 第二版: 元素金属性与非金属性强 弱比较 第四版: 深入理解元素周期律 元素周期表是学习化学的重要工具之一, 学好元素 周期表的相关知识, 既能更好地掌握元素及其化合物的 性质, 又能进一步指导同学们对元素及其化合物的知识 进行系统归纳与总结。 一、 元素周期表的结构 1援 周期 周期表中的横行。 共 7 个横行, 即 7 个周期。 在同一 周期里各元素原子的电子层数相同, 从左至右原子序数 依次增大。 第一、 二、 三周期称为短周期, 第一周期含有两种元 素, 第二、 三周期均含有 8 种元素; 第四、 五、 六、 七周期 称为长周期, 第四、 五周期均含有 18 种元素; 第六周期 含有 32 种元素; 第七周期尚未排满, 也称为不完全周期。 评注:掌握每个周期含有的元素种数。 2援 族 周期表中的纵列。 共 18 个纵列, 分主族、 副族、 第峪 族和 0 族。同一族中的元素原子最外层电子数相同, 而 且从上至下原子序数依次增大。 七个主族分布在元素周期表的第 1、 2、 13、 14、 15、 16、 17 七个纵列上, 分别称为: 玉A 族、 域A 族、 芋A 族、 郁A 族、 吁A 族、 遇A 族、 喻A 族; 第 3、 4、 5、 6、 7、 11、 12 七个纵列被称为副族, 分别称为: 芋B 族、 郁B 族、 吁B 族、 遇B 族、 喻B 族、 玉B 族、 域B 族; 第 8、 9、 10 三个纵列 合称第峪族; 第 18 列是 0 族。 评注:第峪族不称主族, 也不称副族; 了解族内的 元素情况: 主族中域A 族全是金属元素, 喻A 族全是非 金属元素。 3援 镧系与锕系 在第六周期中, 从 57 号元素镧 (La) 到 71 号元素镥 (Lu) , 共 15 种元素, 它们的最外层和次外层电子层结构及 元素的化学性质十分相似,这 15 种元素总称为镧系元 素, 排在周期表的第六行, 第三列, 即第六周期, 第芋B族。 类似的, 在第七周期中, 89 号元素锕 (Ac) 到 103 号 元素铹 (Lr) 这 15 种元素总称为锕系元素, 排在第七行, 第三列, 即第七周期, 第芋B族。 二、 周期表中的等量关系 1援 原子序数= 核电荷数 =核内质子数 =核外电子数。 2援 周期序数 = 电子层数。 3援 主族序数 = 最外层电子数。 4. 质量数 = 质子数 + 中子数。 三、 周期表中几个递变规律 1援 数目规律 元素种类最多的是第芋B 族, 有 32 种; 同周期第域A 族与第芋A 族元素的原子序数之差 有以下三种情况: 第 2、 3 周期 (短周期) 相差 1, 第 4、 5 周期相差 11, 第 6 周期相差 25。 同主族相邻元素的原子序数: 第玉A 族、 域A 族, 下 一周期元素的原子序数 = 上一周期元素的原子序数 + 上一周期元素的数目; 第芋A 族 耀 喻A 族, 下一周期元 素的原子序数 = 上一周期元素的原子序数 + 下一周期 元素的数目。 2援 奇偶数规律 除第峪族、 芋B 族的元素外, 原子序数为奇 (偶) 数 的元素, 元素所在族的序数也为奇 (偶) 数族, 主族元素 的主要化合价也为奇 (偶) 数。 3援 连与断的规律 相连规律:玉A 族与域A 族、芋B 族喻B 族、玉B 族与域B 族、 芋A 族 耀 喻A 族相连; 第二、 三周期域A 族 与芋A 族原子序数相连。 间断规律: 域B 族与芋B 族断开, 原子序数不相连; 第四、 五、 六周期的域A 族与芋A 族原子序数不相连。 4援 序差规律 玉A 族上下原子序数差依次为: 2、 8、 8、 18、 18、 32; 域A 族上下原子序数差依次为: 8、 8、 18、 18、 32; 芋A 族 耀 喻A 族上下原子序数差依次为: 8、 18、 18、 32。 评注:掌握以上规律,能更好地掌握周期表的内 容, 为推断元素打下坚实的基础。 一、走出原子结构与周期划分的误区 误区:部分同学把 “原子结构” 就当成了 “粒子结 构” ,所以就错误地认为无论是原子结构还是离子结构 中的核外电子层数与周期数都是对应的, 即核外有几个 电子层就属于第几周期,如氢原子核外只有一个电子 层, 所以属于第一周期, 再如氯离子核外有 3 个电子层, 所以属于第三周期。 分析:有些阳离子是原子失掉最外层所有电子而 形成的, 因此这种阳离子的核外电子层比其原子的核 外电子层少一层,如钠离子核外只有 2 个电子层, 但 它还是属于第三周期元素; 但是, 有些阳离子只是原 子失掉部分最外层的电子而得到的, 所以其电子层数 没变。 走出误区:原子核外有几个电子层, 该元素就属于 第几周期。 二、走出元素周期表 “列” 与 “族” 关系的误区 误区:元素周期表中的 “一列” 就是 “一族” , 所以 元素周期表中的 18 列对应着 18 个族 (有主族、 副族等 之分) 。 分析:在过渡元素中,峪族包括第 8、 9、 10 三个纵 行, 所以元素周期表中尽管是 18 个纵行, 但族的数目却 并不是 18 个。 走出误区:元素周期表有 18 个纵行, 16 个族, 其 中包括 7 个主族、 7 个副族、 1 个峪族和 1 个 0 族。 三、走出混淆 “峪族” 与 “副族” 、“0 族” 与 “主族” 的 误区 误区:某些同学认为元素周期表的族分为主族和 副族, 主族即玉A耀喻A 族, 而且想当然地认为 0 族也是 主族, 而且错误地认为副族为玉B耀峪B 族。 分析:0 族、 峪族是独立于主族、 副族之外的特殊 的族, 所以书写时不能写为 0A 族和峪B 族。 走出误区:元素周期表的族有玉A耀喻A 族、玉B耀 喻B 族、 峪族和 0 族。 四、走出混淆 “过渡元素” 与 “副族” 的误区 误区:部分同学错误地认为副族就是过渡元素, 过 渡元素就是副族, 把二者错误地划成等号。 分析:实际上过渡元素与副族是一种包含与被包 含的关系, 即副族属于过渡元素的一部分, 过渡元素包 括副族元素。 走出误区:过渡元素是元素周期表中的第 3耀12 列, 因而过渡元素包括副族、 峪族这些金属元素。 五、走出 “主族” 与 “俗称” 对应的误区 误区:喻A 族是卤族、 遇A 族是氧族域A 族是 碱土金属, 从而得出玉A 族为碱金属。 分析:玉A 族包括碱金属 (其中主要是碱金属) , 另 外还有氢元素,所以不能笼统地说玉A 族是碱金属, 但 可以说碱金属属于玉A 族。 走出误区:一般而言, 主族都对应一个 “俗称” , 但 玉A 族除外,因为该族含有两种性质差别较大的元 素氢元素和碱金属元素。 六、走出确定元素周期表的周期和族, 只对应一种 元素的误区 误区:元素周期和族类似地图中的经线和纬线, 所以某些同学会认为,只要确定了周期数和族序数, 就可以确定是什么元素, 例如, 第 3 周期第遇A 族元 素为 S。 分析:镧系的 15 种元素均为第 6 周期第芋B 族元 素, 由此可见, 确定周期和族, 确定不一定只是一种元 素。与此类似的还有第 7 周期第芋B 族的锕系元素。此 外还有第峪族对应的三列元素。 走出误区:目前存在的元素中除镧系和锕系元 素及第峪族元素外,其余元素在周期和族确定后, 则只能为一
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