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5.2 寻找元素规律

元素周期表与元素周期律 · 高一
讲清楚它是什么

定义 通过观察元素性质随原子序数递增呈现的周期性变化,推断未知元素性质或位置的方法。

从哪来 本节为高一化学第1讲起点,无前置知识点记录,直接基于原子结构基础展开。

为什么 元素性质由核外电子排布决定。随着原子序数增加,核电荷数增加,最外层电子数呈周期性重复(如1→8),导致原子半径、金属性/非金属性、化合价等性质随之发生周期性变化,因此可通过规律预测性质。

讲法
适合逻辑推理型学生 采用“数据归纳法”。列出第三周期Na到Cl的原子半径、第一电离能、最高正价数据表,引导学生横向对比发现递减/递增趋势,纵向对比发现最外层电子数重复规律,从而总结出“结构决定性质,性质随结构周期性变化”的逻辑链条。
讲法
适合形象思维型学生 采用“生活类比法”。将元素周期表比作“超市货架”,每一行是“楼层”(周期),每一列是“品类”(族)。告诉学生:同一“品类”的商品(同族元素)功能相似(性质相似),但不同“楼层”(周期)商品规格不同(原子半径不同)。通过找“货架规律”来定位未知商品。
讲法
适合实验探究型学生 采用“性质递变实验法”。展示Na、Mg、Al与冷水/热水反应剧烈程度,以及Si、P、S、Cl最高价氧化物对应水化物酸性强弱的实验现象。让学生亲眼看到金属性减弱、非金属性增强的连续变化过程,从感性经验上升到理性规律。
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练一道
基础题
已知第三周期元素Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl,请判断其原子半径由大到小的顺序,并说明理由。
变式
已知某元素X位于第三周期,其最高价氧化物对应水化物是强酸,且X的原子半径小于S。请推断X的元素符号,并写出其最高价氧化物对应水化物的化学式。
试试手自己判
检测题
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Z同主族,X、Y、Z同周期。已知X的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y的最高价氧化物对应水化物是强碱。请推断W、X、Y、Z的元素符号,并比较Y与Z的原子半径大小。
看答案和判分标准
答案:W: H, X: O, Y: Na, Z: F。 原子半径:Na > F。
判对标准:
1. 正确推断出W为H,X为O(最外层6,次外层2,6=3×2),Y为Na(第三周期强碱),Z为F(与H同主族,原子序数最大且同周期)。
2. 正确比较半径:同周期Na在F左侧,半径Na > F。
3. 若只答对元素符号但半径比较错误,判半对;若元素符号推断错误,判错。
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