解放军文职招聘考试 第二节 元素周期律

                        第二节   元素周期律
一．教学重点：
            1.掌握同一周期元素的递变规律
            2.核外电子排布的一般规律
二．教学难点:
            1.了解1-18号原子的核外电子排布
            2.了解金属，非金属在元素周期表中的位置及性质的递变规律
三．教学内容：
（一）、原子核外电子的排布
1、电子层的表示方法

2、原子核外电子分层排布的一般规律
在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同分层排布，其规律是：
（1）核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里到外依次排布在能量逐步升高的电子层（能量最低原理）。
（2）原子核外各电子层最多容纳2n2个电子（n为电子层数）。
（3）原子最外层电子数目不能超过8（k为最外层不能超过2个电子）。
（4）次外层电子数目不能超过18个（k层为次外层时不能超过2个），倒数第三层电子数目不能超过32个。

（二）、元素周期律
1、元素周期律
（1）定义：元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。
（2）内容：
①原子核外电子排布的周期性。
最外层电子数：从 1→8的周期性变化。
②原子半径的周期性变化
电子层数相同，从碱金属到卤素，随原子序数的递增，原子半径减小。
③元素主要化合价的周期性变化
正价：＋ 1→＋7 负价：－4→－1
（3）实质：元素性质随原子半径递增呈现出周期变化，其本质原因是元素的原子核外电子排布周期性变化的必然结果。
2、元素的金属性、非金属性的周期性变化
（1）元素金属性，非金属性强弱标志。
①元素金属性强弱的标志
a.与水或酸反应置换出氢气的难易：金属单质与水或酸（非氧化性酸）反应置换出氢气的速率越快（反应越剧烈）表示元素金属性越强。
b.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，表明元素金属性越强。
②元素非金属强弱标志
a.单质与氢气化合成气态氢化物难易及气态氢化物的稳定性：非金属单质与氢气化合越容易，形成气态氢化物越稳定，表明元素非金属性越强。
b.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，表明元素非金属性越强。
（2）以钠到氩为例，元素性质周期性变化

（三）、元素性质与元素在周期表中的位置关系

1、元素的金属性和非金属性在元素周期表中位置关系
（1）同周期：从左到右，核电荷数依次增多、原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，因此，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。（稀有气体除外）
（2）同主族：从上到下电子层数增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以金属的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

 

 

 

2、元素化合价与元素周期表中位置关系
（1）价电子：元素原子最外层电子（有时次外层、倒数第三层中电子也叫价电子。）
（2）主族元素最高正化合价＝主族序数（最外层电子数）
负化合价＝主族序数－8
或：负化合价＝－(8－主族序数)
（3）“位—构—性”之间的关系

（四）、原子结构与元素在周期表中的位置关系规律：
1、核外电子层数＝周期数
2、主族元素的最外层电子数＝族序数
3、质子数＝原子序数＝原子核外电子数
4、主族元素的最高正价＝族序数；负价的绝对值＝8－族序数

（五）元素原子结构的特殊性
稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的结构相同，与下一周期的金属元素形成阳离子的电子层结构相同。
1.与He原子电子层结构相同的离子有：H－、Li＋、Be2＋
（2）与Ne原子电子层结构相同的离子有：F－、O2－、N3－、Na＋、Mg2＋、Al3＋
（3）与Ar原子电子层结构相同的离子有：Cl－、S2－、P3－、K＋、Ca2＋
2、 10个电子的粒子
（1）分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4
（2）阳离子：Mg2＋、Na＋、Al3＋、NH4＋、H3O＋
（3）阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－
3、前 18号元素中原子结构的特殊性
（1）原子半径最小的原子（无中子的原子）：H
（2）最外层只有一个电子：H、Li、Na
（3）最外层只有二个电子：He、Be、Mg
（4）最外层电子数等于次外层电子数：Be、Ar
（5）最外层电子数等于次外层电子数2倍：C
（6）最外层电子数等于次外层电子数3倍：O
（7）最外层电子数等于次外层电子数4倍：Ne
（8）电子层等于最外层电子数：H、Be、Al
（9）电子总数等于最外层电子数2倍：Be
（10）次外层电子数等于最外层电子数2倍：Li、Si
（11）内层电子数等于最外层的2倍：Li、P

（六）原子半径与离子半径大小的比较
      1.电子层数相同，原子序数越大，半径越小
      2.最外层电子数相同时，电子层数越大，半径越大
      3.同种元素离子，阴离子大于原子大于阳离子
      4.电子层数相同，结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小
      5.带相同电荷的离子，电子层数越大，半径越大
      6.带电荷数，电子层数均不同，可选参照物比较
                        
 高考题组

例1.（陕西卷）已知1－18号元素的离子aW3+、bX+、cY2－、dZ－
都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（    ）
A、质子数c>b                   B、离子的还原性Y2－>Z－
C、氢化物的稳定性H2Y>HZ       D、原子半径X<W
解析：因aW3+、bX+、cY2－、dZ－具有相同的电子层结构，则有a-3=b-1=c+2=d+1，故质子
数c<b，离子的还原性Y2－>Z－，氢化物的稳定性H2Y<HZ，原子半径X>W 。
答案：B
例2.（全国理综I卷） 下列叙述正确的是（    ）
    A．同一主族的元素，原子半径越大，其单质的熔点一定越高
    B．同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子
    C．同一主族的元素的氢化物，相对分子质量越大，它的沸点一定越高
    D．稀有气体元素的原子序数越大，其单质的沸点一定越高
    解析：本题涉及元素周期律的同主族、同周期、氢化物、稀有气体等方面。同周期元素的半径递变从周期表左往右依次减小，但单质分别属于金属晶体（Li），原子晶体（C），分子晶体（O2）变化规律完全不同。同主族元素从上往下，半径不断变大，碱金属，卤素，碳族元素的单质熔点变化都不相同，碱金属减小，卤素增大，而碳族前半族和后半族递变规律不同。同周期，半径越往右越小，越往非金属变化，越难失去电子。同主族的氢化物，由于有氢键的作用，H2O的沸点比H2S高。但相对分子质量后者大。D虽有“一定”这样的绝对的说法，但由于惰性气体单质都属于分子晶体，结构相同，却是正确的。
答案：D