《元素周期律和元素周期表第一课时》示范课教学课件【高中化学】

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。2．认识元素周期表的结构以及周期和族的概念。3．理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系。4．了解ⅡA族、VA族和过渡金属元素的某些性质和用途。

第二节元素周期律和元素周期表1．比较Na、Mg、Al的金属活泼性强弱。 提示

Na＞Mg＞Al2．P、S、Cl的最高化合价分别为多少？ 提示＋5、＋6、＋73．试写出我们必修一教材后面元素周期表的前20号元素符号。 提示

H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

第1课时元素周期律

为了方便，人们按

由

到

的顺序给元素编号，这种序号叫做原子序数。 原子序数与元素原子的核电荷数、质子数、核外电子数之间的关系为

＝

＝

＝

。笃学一

原子序数核电荷数小大原子序数质子数核电荷数核外电子数

根据教材所给出的1～18号元素的原子半径、相对原子质量、最高化合价和最低化合价的有关变化规律，填写下列表格内容。笃学二

元素周期律初探1．元素原子核外电子排布的周期性变化周期序数原子序数电子层数最外层电子数11～211―→223～1021―→8311～1831―→8结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现

的周期性变化(H、He除外)从1递增到82.元素原子半径的周期性变化周期序数原子序数原子半径的变化23～9逐渐

.311～17逐渐

.结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现

的周期性变化减小减小由大到小微粒半径大小比较的方法(1)电子层数相同(即同周期)时，随原子序数的递增，原子半径逐渐

。(2)最外层电子数相同(即同主族)时，随电子层数(原子序数)的递增，原子半径逐渐

。(3)电子层结构相同的不同离子，原子序数越大，离子半径

。减小增大越小3．元素化合价的周期性变化周期序数原子序数化合价(最高价、最低价)的变化11～2＋1―→023～19最高正价：

.最低负价：

.311～17最高正价：

.最低负价：

.结论：随着原子序数的递增，元素的最高正价呈现＋1―→＋7、最低负价呈现－4―→－1的周期性变化＋1―→＋5－4―→－1＋1―→＋7－4―→－1

主族元素化合价变化规律与原子结构的关系： 元素的最高正价数值上等于该元素原子的最外层

，随元素原子序数的递增，最外层电子数增多，最高化合价的数值

；最低负价的绝对值与最外层电子数之和等于

，随最外层电子数的增加，最低负价的绝对值

。一般认为，第2周期的氧元素和氟元素只有负价没有正价。电子数增大减小81.元素的

随着元素

而呈

的变化，这个规律叫做元素周期律。2．元素性质的周期性变化是元素原子的

的周期性变化的必然结果，即元素原子

的周期性变化决定了元素性质的周期性变化。

笃学三

元素周期律性质原子序数的递增周期性核外电子排布核外电子排布【慎思1】

单核微粒中，原子序数＝核内质子数＝核外电子数均成立吗？ 提示不一定。对于原子，上述等式均成立；对于阴、阳离子上述等式不成立，只有原子序数＝核内质子数成立。【慎思2】

同周期元素的原子半径从左向右依次递减，那么稀有气体元素的原子半径最小吗？ 提示不是，因为稀有气体、原子核外达到2个或8个电子的稳定结构，其半径的测量方法不一样，所以不能比较。【慎思3】

原子半径为什么存在周期性变化？ 提示当电子层数相同时，随着核电荷数的增加，原子核对核外电子的吸引力越来越大，导致原子半径越来越小；最外层电子数相同时，原子序数增大，则电子层数增大，核电荷数增加，吸引核外电子使半径减小的趋势小于电子层数增加使半径增大的趋势，故原子半径逐渐增大。【慎思4】

金属元素有负化合价吗？它们能否形成简单阴离子？ 提示金属元素无负化合价，所以不能形成简单阴离子。【慎思5】

分小组讨论，判断下列说法是否正确？①随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现 (

)。②元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化

(

)。③随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从＋1到＋7，最低化合价从－7到－1重复出现 (

)。④元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化 (

)。⑤原子序数为15的元素的最高化合价为＋3 (

)。⑥元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果

(

)。⑦同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性(

)。提示①×

②√③×

④×

⑤×

⑥√⑦×1．原子核外电子排布、原子半径、元素主要化合价的变化规律

(1)原子核外电子排布的变化规律 随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现从1→2或从1→8的周期性变化。要点一|元素周期律的相关规律探究

(2)原子半径的变化规律随着原子序数的递增，元素原子的半径呈现周期性变化：①电子层数相同(即同周期)时，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小；②最外层电子数相同(即同主族)时，随着电子层数的递增，原子半径逐渐增大。(3)元素主要化合价的变化规律随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现从＋1→＋7、最低负化合价呈现从－4→－1的周期性变化。2．元素性质周期性变化的规律 元素性质的周期性变化不是简单的重复，而是在新的发展基础上重复前面元素的相似性质。并且随着原子序数的增大，元素间性质的差异也在逐渐增大，并且由量变引起质变。例如，元素原子半径的周期性变化是在增大的基础上重复从大到小的变化规律，如下图所示：3．元素化合价的规律(1)最高正化合价＝最外层电子数(2)最高正化合价＋|最低负化合价|＝8(3)最外层电子数大于或等于4时，则出现负价。(4)氟元素无正价，氧元素无最高正价。稀有气体化学性质不活泼，看做0价。【例1】下列各组元素性质的递变错误的是 (

)。A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B．Be、Mg、Ca原子最外层电子数依次增多C．B、C、N、O、F原子半径依次减小D．P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高解析依据元素周期律知，随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布、原子半径、元素的化合价等均呈现周期性变化。而Li、Be、B的核外电子层相同，自左向右依次排列，其最外层电子数依次增多，A项正确；Be、Mg、Ca原子最外层电子数均为2，不会出现原子最外层电子数依次增多，故B项错误；B、C、N、O、F的核外电子层相同，自左向右依次排列，其原子半径依次减小，C项正确；P、S、Cl的核外电子层相同，且自左向右依次排列，则最外层电子数依次增多，最高正价依次增大，故D项正确。答案

B元素周期律的实质元素的性质是由元素原子核外电子决定的，随原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化(特别是元素原子的最外层电子数的变化)，因而元素原子半径呈现周期性变化、元素主要化合价呈现周期性变化。故元素性质呈现周期性变化是元素原子的核外电子的排布呈现周期性变化的必然结果。【体验1】依据元素周期律判断下列有关的叙述正确的是(

)。A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大B．零族元素的原子半径最大，其最易得到电子C．P、S、Cl元素最高正化合价依次升高D．Na、K、Rb的最外层电子数依次增多解析随着原子序数的递增，每周期元素的原子最外层电子数从1递增至8、原子半径从大逐渐到小(稀有气体除外)、最高正化合价从＋1价递增到＋7价，故A项错误，C项正确；由于测量的依据不同，稀有气体的半径最大，但其最外层电子数已达稳定结构，不易得电子也不易失电子，故B项错误；Na、K、Rb的最外层电子数均为1个，故D项错误。答案

C要点二|粒子半径的大小比较

比较规则实例原子与原子电子层数相同的原子，随着原子序数的递增，原子半径依次减小r(Li)＞r(Be)＞r(B)＞r(C)＞r(N)＞r(O)＞r(F)；r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)最外层电子数相同的原子，随着电子层数的递增，原子半径依次增大r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)；r(F)＜r(Cl)＜r(Br)＜r(I)比较规则实例离子与离子电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小(“序大径小”规则)r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)；r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)；r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)不同种元素的微粒，寻找一种离子参照比较比较r(K＋)和r(Mg2＋)，以r(Na＋)做参照：r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)原子与离子同种元素的不同微粒，r(阴离子)＞r(原子)＞r(低价阳离子)＞r(高价阳离子)r(Cl－)＞r(Cl)；r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)【例2】下列微粒半径大小的比较中，正确的是(

)。A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－

B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋C．Na＜Mg＜Al＜S D．Cs＜Rb＜K＜Na解析

答案

B选项分析A项(×)四种离子核外电子数相同，随着核电荷数的增多，离子半径依次减小，即微粒半径：Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜O2－B项(√)因S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，则S2－、Cl－半径比Na＋、Al3＋大，再根据“序小径大”的规则，则微粒半径：S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋C项(×)Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小D项(×)Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同，电子层数依次增多，原子半径依次增大【体验2】已知下列元素原子的半径：根据以上数据，推测磷原子的半径可能是(

)。A．0.080nm B．0.106nmC．0.120 D．0.070nm原子NSOSi半径/nm0.0750.1020.0730.111解析

P与Si、S在元素周期表中位于同一周期，原子序数的关系是Si＜P＜S，根据“同周期元素(惰性气体元素除外)，原子序数越大，原子半径越小”可知，原子半径的关系为r(S)＜r(P)＜r(Si)，即磷原子的半径介于0.102～0.111nm，不难得出正确答案。答案

B

规律探究三元素化合价的变化规律

【知识支持】1．元素的化合价随着原子序数的递增最高正价从＋1到＋7，最低负价从－4到－1呈现出周期性变化规律。2．最外层电子数＝主族序数＝最高正化合价。3．|最低负化合价|＋最高正化合价＝8。4．金属元素无负价，O与F(一般