新苏教版高中化学必修1课件3：5.1.1 元素周期律

第1课时元素周期律IA元素名称元素符号原子结构示意图碱金属元素锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs电子层数原子半径失电子能力得电子能力金属性递增非金属性递减径卤族元素（递增）（递增）（递增）（递减）猜想：同周期元素的结构、性质变化是否也会有规律性？知识回顾元素周期律(核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、元素的金属性和非金属性的周期性变化)考试标准1.原子序数(1)概念:按

由小到大的顺序给元素编号,这种编号叫原子序数。(2)数量关系:原子序数=

=核外电子数=

。2.元素周期律(1)定义元素的性质随

的递增而呈

变化的规律。(2)原子结构的周期性变化①随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现

变化,除H、He元素外,最外电子层上的电子数重复出现从

递增到

的变化。②随着原子序数的递增,元素原子半径(稀有气体除外)呈现

变化。3～9号元素、11～17号元素原子半径随着核电荷数的递增都逐渐

。核电荷数质子数核电荷数元素核电荷数周期性周期性18周期性减小知识梳理(3)元素性质的周期性变化①元素的化合价a.最低和最高化合价随着原子序数的递增,元素的最高正化合价由

递增到

(O、F除外),元素的最低负化合价按硅、磷、硫、氯的顺序,由

递增到

。b.元素的最高化合价=原子核外

(O、F除外);元素的最低化合价=

;最高化合价+|最低化合价|=

。②金属性和非金属性a.Na、Mg、Al单质活动性强弱的顺序是

。b.硅、磷、硫、氯元素的气态氢化物的形成条件和氢化物的稳定性:按硅、磷、硫、氯的顺序,随着元素核电荷数的递增,与氢气化合越来越

,气态氢化物越来越

,非金属性越来越

。c.最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱:从钠元素到氯元素,随着核电荷数的

,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐

,酸性逐渐

,金属性逐渐

,非金属性逐渐

。+1+7-4-1最外层电子数原子核外最外层电子数-88Na>Mg>Al容易稳定强递增减弱增强减弱增强【学有所思】

元素的性质是由什么决定的?答案:元素的性质是由原子结构决定的,可简单表示如下:3.元素周期律实质元素性质的周期性变化是

周期性变化的必然结果。元素原子核外电子排布突破1:元素周期律1.周期性变化规律原子核外电子排布的周期性变化导致元素的主要化合价、原子半径、金属性和非金属性等性质呈现周期性变化。以11～17号元素为例,周期性变化规律见下表:元素原子序数11121314151617最高正价+1+2+3+4+5+6+7最低负价……-4-3-2-1化合价的变化规律最高正价由+1→+7,非金属最低负价=最外层电子数-8核心突破2.对元素化合价的理解(1)原子的最外层电子数一般等于元素的最高化合价,但氧、氟除外。(2)一般情况下,元素的最高化合价存在于最高价氧化物及其对应酸碱中,最低化合价存在于气态氢化物中。金属无负价。(3)氟元素只有-1价与0价,没有正化合价,氧除了能与氟形成正化合价外,没有其他形式的正化合价。(4)非金属元素都有负化合价,其最高化合价和最低化合价的关系:|最低化合价|+最高化合价=8(氢、氧、氟除外),最高化合价一般等于其原子的最外层电子数(氧、氟除外)。原子半径的变化规律逐渐减小得失电子能力失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强金属性和非金属性的变化规律金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强【典例1】

下列各组顺序的排列不正确的是(

)A.原子半径:F>Na>Mg>AlB.热稳定性:HCl>H2S>PH3C.酸性强弱:H2CO3<H3PO4<H2SO4D.碱性强弱:KOH>NaOH>Mg(OH)2解析:电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,原子半径:Na>Mg>Al>F,A不正确;非金属性:Cl>S>P,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,所以热稳定性:HCl>H2S>PH3,B正确;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:S>P>C,酸性强弱:H2CO3<H3PO4<H2SO4,C正确;金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:K>Na>Mg,碱性强弱:KOH>NaOH>Mg(OH)2,D正确。A【对点训练1】下列说法正确的是()A.在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素B.Na、Mg、Al的还原性依次减弱C.F、Cl、Br的非金属性依次增强D.NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱解析:在元素周期表中金属在分界线左边,但分界线左边的并不都是金属元素,如氢元素,A错;Na、Mg、Al位于同一周期,根据元素周期律,其还原性依次减弱,B正确;F、Cl、Br位于同一主族,根据元素周期律,其非金属性依次减弱,C错;K的金属性强于Na,KOH碱性强于NaOH,D错。B【归纳总结】

元素的化合价的判断(1)最外层电子数=最高正化合价(O、F除外)(2)最外层电子数-8=最低负化合价突破2:元素金属性、非金属性强弱的判断1.钠、镁、铝金属性强弱的比较实验由上述实验可知①钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时,由易到难的顺序为Na>Mg>Al;②钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;③钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na>Mg>Al2.硅、磷、硫、氯非金属性强弱比较元素SiPSCl最高价氧化物的化学式SiO2P2O5SO3Cl2O7最高价氧化物对应水化物的化学式及酸性H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4酸性比H2SO4强单质与H2反应的条件高温磷蒸气与H2能反应加热光照或点燃时发生爆炸而化合氢化物的稳定性不稳定受热分解受热分解稳定①硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为Cl>S>P>Si;②硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3;③硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为Cl>S>P>Si。3.结论:核外电子层数相同,随着原子序数(核电荷数)的递增,原子核对核外电子的引力逐渐增强,原子半径逐渐减小,元素原子的得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,最终导致元素的非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱。【归纳总结】1.元素金属性强弱的判断(1)比较元素的金属性强弱,其实质是看元素原子失去电子的难易程度,越容易失去电子,金属性越强。(2)金属单质和水或非氧化性酸反应置换出氢越容易,金属性越强;最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强。2.元素非金属性强弱的判断(1)比较元素的非金属性强弱,其实质是看元素原子得到电子的难易程度,越容易得到电子,非金属性越强。(2)单质越容易与氢气化合,生成的氢化物越稳定,非金属性越强;最高价氧化物对应水化物的酸性越强,说明其非金属性越强。【典例2】

下列叙述中正确的是(

)A.进行H2O和H2S的热分解实验,可确定S、O两种元素的非金属性强弱B.根据非金属性强弱F>Cl,可以推测沸点HF>HClC.已知2C+SiO2Si+2CO↑,说明C的非金属性比Si强D.H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强,说明S的非金属性比C强解析:非金属性越强,氢化物的稳定性越强,则进行H2O和H2S的热分解实验,可确定S、O两种元素的非金属性强弱,A正确;非金属性强弱与氢化物的沸点没有关系,B错误;已知2C+SiO2Si+2CO↑,不能说明C的非金属性比Si强,因为该反应是难挥发性物质制备易挥发性物质,C错误;H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强,但亚硫酸不是最高价含氧酸,则不能说明S的非金属性比C强,D错误。A【对点训练2】

已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4,下列判断正确的是(

)A.原子半径按X、Y、Z的顺序逐渐减小B.单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱C.三种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强D.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱解析:同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4,知X、Y、Z的原子序数为X<Y<Z。同周期元素从左到右单质的氧化性逐渐增强,阴离子的还原性逐渐减弱,原子半径逐渐减小,气态氢化物的稳定性逐渐增强,可知正确选项为A。A【易错警示】

判断元素非金属性强弱的4个误区(1)比较元素金属性、非金属性强弱不能根据最外层电子数的多少或电子层数的多少,而应根据得失电子的难易程度。(2)不能通过物质的物理性质,如熔沸点、溶解性等方面比较元素金属性或非金属性强弱。(3)氢化物的稳定性越强或还原性越弱,则元素的非金属性越强,不能认为氢化物的酸性越强,元素的非金属性越强。(4)最高价氧化物的水化物酸性越强,元素非金属性越强,不能认为某元素氧化物的水化物酸性越强,元素非金属性越强。突破3:微粒半径大小的比较1.原子半径(1)电子层数相同时,随原子序数的递增,原子半径逐渐减小。例如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl。(2)最外层电子数相同时,随电子层递增原子半径逐渐增大。例如:Li<Na<K<Rb<Cs。2.离子半径(1)同种元素的不同粒子半径:阴离子大于原子,原子大于阳离子。例如:S2->S,Na>Na+。(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小。例如:S2->Cl->K+。(3)带相同电荷的离子,电子层数越多,半径越大。例如:K+>Na+。(4)所带电荷、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。例如:K+与Mg2+半径,可选Na+为参照,得出:K+>Na+>Mg2+。【典例3】下列微粒半径大小比较正确的是(

)A.Na+<Mg2+<Al3+<O2-B.Al3+<Na+<Cl-<S2-C.Na<Mg<Al<SiD.Cs<Rb<K<Na解析:具有相同电子层结构的离子,原子序数越大,离子半径越小,则有Al3+<Mg2+<Na+<O2-,A错误;Al3+、Na+核外有两个电子层,Cl-、S2-核外有三个电子层,则有Al3+<Na+<Cl-<S2-,B正确;具有相同电子层数时,原子序数越大,原子半径越小,则有Si<Al<Mg<Na,C错误;最外层电子数相同时,原子序数越大,原子半径越大,则有Na<K<Rb<Cs,D错误。B【对点训练3】下列各组微粒半径的比较错误的是()A.Cl-<Br-<I- B.Al3+>Mg2+>Na+C.Rb>K>Na D.P>S>O解析:核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小,Al3+<Mg2+<Na+,B错误。B【归纳总结】

微粒半径大小比较的依据(1)“电子层数相同时”,原子序数递增,原子半径递减;“最外层电子数相同时”,电子层数递增,原子半径递增;“核外电子排布相同时”,原子序数递增,粒子半径递减。元素种类相同时,核外电子数越多,微粒半径越大。(2)稀有气体除外的所有元素中,原子半径最小的是H,其次是F。(3)11～18号元素中,原子半径最小的是Cl,离子半径最小的是Al3+。1.下列叙述不正确的是(

)A.金属性:Na>Mg>AlB.原子半径:Na>Si>ClC.酸性:H3PO4<HClO4<H2SO4D.稳定性:SiH4<PH3<HClC解析:酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4。考点精练2.已知1～18号元素的离子aAm+、bBn+、cCm-、dDn-(m>n)都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是(

)A.原子半径:A>B>C>DB.原子序数:d>c>b>aC.离子半径:Cm->Dn->Bn+>Am+D.单质的还原性:A>B>D>C解析:由电子层结构相同知A、B原子比C、D原子多一个电子层,而m>n说明原子序数a>b>d>c,B项错误;原子半径:B>A>C>D,A项错误;电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,C项正确;A、B是金属,且A、B电子层数相同,原子序数越大,则金属单质还原性越弱,所以还原性是B>A,D项错误。C3.下列事实不能说明X元素比Y元素的非金属性强的是(

)A.与H2化合时X单质比Y单质容易B.X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物酸性强C.X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多D.X单质可以把Y从其氢化物中置换出来解析:比较元素非金属性强弱判断依据有:元素与H2化合越容易,元素非金属性越强;最高价氧化物对应水化物酸性越强,元素非金属性越强;X能从Y的氢化物中置换出Y单质,说明X非金属性强于Y,所以A、B、D能说明X非金属性强于Y;而最外层电子数的多少,不能用来判断元素的非金属性强弱。C4.为说明氯比硫的非金属性强,下列事实可作为依据的是(