1.3.1 原子半径及其变化规律学案

skybamboo · 发表于 5 小时前

第一章原子结构与元素性质
第3节　元素性质及其变化规律
第1课时原子半径及其变化规律

1.了解原子半径的周期性变化，能用原子结构的知识解释主族元素原子半径周期性变化的原因。
2.了解同周期、同主族元素性质的递变规律以及与原子核外电子排布的关系。　

原子半径的周期性变化及其原因

1.元素周期律是指：。
2.元素周期律的实质是。
3.元素周期律的内容。

一．原子半径及其变化规律
【观察思考】观察教材P21“元素的原子半径及相应的比例模型”，总结归纳元素的原子半径随着元素原子序数的递增呈现的周期性变化规律。

1.主族元素

同周期自左至右原子半径，原因是。

同主族自上至下原子半径，原因是。

2.过渡元素

同一周期自左至右原子半径，但变化幅度。原因是同一周期过渡元素增加的电子都分布在轨道上，与大致相当。
【交流研讨】
（1）影响原子半径大小的因素是什么？

（2）同一周期原子半径自左至右逐渐减小，同一周期(如第3周期)离子半径是否逐渐减小？

（3）同一主族原子半径自上而下逐渐增大，同一主族离子半径是否逐渐增大？

【迁移应用】已知An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－都具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是______________________，离子半径由大到小的顺序是__________________________，

原子序数由大到小的顺序是________________________。

【归纳总结】微粒半径大小的比较方法
（1）影响微粒半径的因素主要是和。同周期中，核电荷数越大，半径；同主族中，电子层数越多，半径。
（2）阳离子半径对应的原子半径，阴离子半径对应的原子半径，r(Na＋)r(Na)，r(S)r(S2－)。
（3）电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径，如r(S2－)r(Cl－)r(K＋)r(Ca2＋)。
（4）不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径，如r(Fe2＋)r(Fe3＋)，r(Cu＋)r(Cu2＋)。
【阅读自学】阅读教材相关内容，归纳总结元素周期表中元素原子得失电子能力呈现的递变规律是什么？如何利用原子半径和价电子数进行解释？同周期自左至右元素原子得失电子能力如何变化？同主族自上至下元素原子得失电子能力如何变化？

【归纳总结】

除稀有气体元素外，同周期从左到右，元素原子失去电子的能力越来，获得电子的能力越来。

原因：同周期元素原子的相同，从左到右原子半径逐渐，原子核对外层电子的吸引作用逐渐。

同主族自上而下，金属元素原子失去电子的能力越来，非金属元素原子获得电子的能力越来。

原因：同主族元素原子的相同，但自上而下原子半径逐渐，原子核对外层电子的吸引作用逐渐。

（3）位于元素周期表中金属与非金属元素分界线周围元素的原子获得或失去电子的能力。
【思考】比较元素失电子能力（金属性）和得电子能力（非金属性）强弱的方法有哪些？

比较元素失电子能力（金属性）强弱的方法有：

；。

比较元素得电子能力（非金属性）强弱的方法有：

；；

。

【归纳总结】元素性质递变规律

项目	同周期(从左→右)	同主族(从上→下)
原子核外电子排布
原子半径
元素主要化合价
原子得、失电子能力
元素金属性、非金属性

【迁移应用】运用元素周期律，判断下列语句，其中正确的是。

①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低

②砹(At)是ⅦA族，其氢化物的稳定性小于HCl

③根据同周期元素的失电子能力变化趋势，推出Al的金属性比Mg大

④第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性

⑤铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应

⑥若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y

【课堂小结】

1．下列各组微粒的半径比较中，正确的是(　　)
①F＜F－＜Cl－　②O2－＜Mg2＋＜Al3＋　③Na＋＜Na＜Rb　④P＜S＜Cl
A．①③    B．②③ C．③④       D．①②
2．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。
有关原子半径大小的顺序正确的是(　　)
A．②①③④       B．④③①②
C．①②④③       D．①②③④
3．A＋、B2＋、C－、D2－ 4种离子具有相同的电子层结构。现有以下排列顺序：
①B2＋>A＋>C－>D2－  ②C－>D2－>A＋>B2＋
③B2＋>A＋>D2－>C－  ④D2－>C－>A＋>B2＋
4种离子的半径由大到小以及4种元素原子序数由大到小的顺序分别是(　　)
A．①④       B．④①
C．②③       D．③②
4．元素原子得失电子的能力与元素在元素周期表中的位置存在着一定的联系。在元素周期表中，最容易失电子的元素的位置在(　　)
A．右下角       B．左上角
C．右上角       D．左下角
5．在通常条件下，下列各组物质的性质排列正确的是(　　)
A．Na、Mg、Al的失电子能力逐渐增大
B．O、  F、  N的非金属性逐渐增大
C．S2－、Cl－、K＋的半径逐渐增大
D．热稳定性：HF>H2O>NH3
6．下列四种元素中，其单质氧化性最强的是(　　)
A．原子含有未成对电子最多的第2周期元素
B．位于周期表第3周期ⅢA族的元素
C．原子最外电子层排布式为2s22p6的元素
D．原子最外电子层排布式为3s23p5的元素
7．下列各组元素中，原子半径依次增大的是(　　)
A．Li　K　Rb       B．I　Br　Cl
C．O　Na　S       D．Al　Si　P
8．下列离子半径比大于1的是(　　)
9．下列各组元素性质的递变情况错误的是(　　)
A．Na、Mg、Al原子最外层电子数依次增多
B．P、S、Cl元素最高正价依次升高
C．N、O、F元素原子失电子能力依次增大
D．Na、K、Rb元素原子失电子能力逐渐增强
10．运用元素周期律，判断下列语句，其中正确的组合是(　　)
①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低
②砹(At)是ⅦA族，其氢化物的稳定性小于HCl
③根据同周期元素的失电子能力变化趋势，推出Al的金属性比Mg大
④第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性
⑤铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
⑥若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y
A．①③④       B．①②⑥
C．③④⑤       D．②④⑥
11．下列各组元素性质递变规律不正确的是(　　)
A．Li、Be、B原子半径依次减小
B．PH3、H2S、HCl还原性依次减弱
C．N、O、F的氢化物稳定性依次减弱
D．NaOH、KOH、RbOH的碱性依次增强
12．元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是(　　)
A．同周期元素中X的金属性最强
B．原子半径X>Y，离子半径X＋>Z2－
C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
检测反馈答案

【答案】A

【解析】同一元素的微粒半径：r(阴离子)＞r(原子)＞r(阳离子)；具有相同电子层结构的离子，核电荷数越多，离子半径越小；电子层数相同的原子，原子序数递增，原子半径递减；最外层电子数相同的原子，电子层数越多，原子半径越大，据此可判断出：①正确；②应为O2－＞Mg2＋＞Al3＋；③正确；④应为P＞S＞Cl。

【答案】A

【解析】由电子排布式可知①为S，②为P，③为N，④为F，②原子半径最大，④最小。

3．【答案】B
【解析】A＋、B2＋、C－、D2－ 4种离子具有相同的电子层结构，核外电子数相等，令核外电子数为x，则A、B、C、D的原子序数分别为x＋1、x＋2、x－1、x－2，故原子序数(核电荷数)B2＋>A＋>C－>D2－；电子层结构相同，核电荷数越多离子半径越小，故离子半径D2－>C－>A＋>B2＋。

4．【答案】D

【解析】同周期主族元素，从左向右原子失电子能力逐渐减弱；同主族元素，从上到下原子失电子能力逐渐增强。

5．【答案】D

【解析】Na、Mg、Al的失电子能力逐渐减弱，故A错误；非金属性N<O<F，故B错误；S2－、Cl－、K＋具有相同的电子层数，核电荷数越大，离子半径越小，则S2－、Cl－、K＋的半径逐渐减小，故C错误；非金属性F>O>N，则氢化物稳定性：HF>H2O>NH3，故D正确。

6．【答案】D

【解析】A中第2周期含未成对电子数最多的是N；B项元素为Al；C项元素为稀有气体Ne；D项元素为Cl，N2、Al、Ne、Cl2中，Cl2的氧化性最强。

【答案】A

【解析】A项，原子半径依次增大，A对；B项，原子半径依次减小，B错；C项，O半径最小，Na半径最大，C错；D项，原子半径依次减小，D错。

【答案】A

【解析】核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，A正确；同周期从左到右原子半径依次减小，B错误；同种元素的阴离子半径大于原子半径大于阳离子半径，C、D错误。

9．【答案】C
【解析】Na、Mg、Al原子的核外电子分别为11、12、13，原子最外层电子数分别为1、2、3，逐渐增多，选项A正确；P、S、Cl最外层电子数目分别为5、6、7，最高正化合价分别为＋5、＋6、＋7，选项B正确；N、O、F在同周期，元素的非金属性依次增强，即得电子能力依次增强，选项C错误；Na、K、Rb位于同一主族，电子层数分别为3、4、5，依次增多，即失电子能力逐渐增强，选项D正确。
10．【答案】B
【解析】由于从上到下元素的原子半径逐渐增大，所以金属单质Li、Na、K的熔点随原子序数的增加而降低，①正确；砹(At)是ⅦA族，非金属性Cl>At，其氢化物的稳定性小于HCl，②正确；Mg原子最外层电子处于其轨道的全充满状态，因此Mg的金属性比Al大，③错误；第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，氨气的水溶液显碱性，甲烷不溶于水，HF的水溶液为酸性，④错误；铊(Tl)与铝同主族，Tl的金属性大于Al，其单质只能与盐酸反应，⑤错误；若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，X＋是原子失去最外层1个电子形成的，Y2－是原子获得2个电子形成的，所以原子序数：X>Y，⑥正确。
11．【答案】C
【解析】　Li、Be、B位于周期表同一周期，原子序数逐渐增大，半径逐渐减小，故A正确；非金属性：P<S<Cl，元素的非金属性越强，对应的氢化物的还原性越弱，则PH3、H2S、HCl还原性依次减弱，故B正确；非金属性：N<O<F，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则N、O、F的氢化物稳定性依次增强，故C错误；金属性：Na<K<Rb，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则NaOH、KOH、RbOH的碱性依次增强，故D正确。
12．【答案】　B
【解析】　X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构的元素是K、S或Na、O，又X、Y同周期且X、Y、Z原子序数之和为36，故X、Y、Z是Na、Cl、O。根据元素周期律知A、C、D正确，离子半径O2－>Na＋，B错。

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[鲁科版] 1.3.1 原子半径及其变化规律 学案

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