专题421元素性质的周期性变化规律（备课件）高一化学系列（人教版2019必修第一册）

第四章物质结构元素周期律

第二节元素周期律第1课时元素性质的周期性变化规律

1.同主族原子最外层电子数

。

温故知新▎▏必须会▏2.同主族原子半径从上到下逐渐

。3.同主族元素，从Li→Cs，与水或O2反应越来越剧烈，即金属性越来越

。从F→I,单质与氢气化合越来越难，气态氢化物稳定性越来越弱，即非金属性越来越

。相等增大强弱思考：通过对碱金属元素、卤素的结构和性质的研究，我们已经知道同主族元素的性质有相似性和递变性。那么，同一周期的元素结构有什么相似性和递变性？性质又有什么变化规律？【学习任务一】同一周期元素原子结构的变化规律思考与讨论：观察表4-5，思考并讨论:随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价各呈现什么规律性的变化?

在下图中继续画出3-18号元素以原子序数为横坐标、原子的最外层电子数为纵坐标的折线图。观察所画图形，你得到什么结论？元素化合价在上图中画出以3-18号元素原子序数为横坐标、元素的主要化合价（最高化合价和最低化合价）为纵坐标的折线图（第二周期用红笔，第三周期用蓝笔）。观察所画图形，你得到什么结论？原子序数规律：同周期，从左到右（随着原子序数的递增），最外层电子数：1→8逐渐增加（第一周期除外）呈现周期性变化锂铍硼碳氮氧氟钠镁铝硅磷硫氯碳氮规律：同周期，从左到右（随着原子序数的递增），最高正价：+1→+7（O/F除外，第一周期除外）最低化合价：-4→-1→0（第一周期除外）呈现周期性变化非金属元素：│最高正价│+│最低负价│＝________

8（O、F除外）结论：

11～183～101→01→211～2最高或最低化合价变化最外层电子数

电子层数

原子序数

-4→-1→0+1→+5-4→-1→0+1→+721→831→8同周期，从左到右（随着原子序数的递增），最外层电子数：1→8逐渐增加（第一周期除外）原子半径：大→小（稀有气体除外）最高正价：+1→+7（O/F除外，第一周期除外）最低化合价：-4→-1→0（第一周期除外）原子半径的变化（不考虑稀有气体）0.152nm0.071nm大小0.186nm0.099nm大小呈周期性变化将上述结论填入P102的表格中

思考：结构决定性质。那么元素的金属性和非金属性是否也随着原子序数的递增而呈现周期性的变化呢？吸引力()非金属性逐渐()【学习任务二】同一周期元素性质的变化规律同周期左到右：电子层数同，原子半径↘

失电子能力逐渐()得电子能力逐渐()如何用事实证明？以第三周期为例，证明金属性Na>Mg>Al，非金属性Si<P<S<Cl？金属性逐渐()NaMgAlSiPSClAr递增)减弱减弱增强增强依据金属性强弱比较方法：

方案（1）单质与水反应的难易程度（2）单质与酸反应的剧烈程度（3）最高价氧化物对应水化物的碱性强弱（4）金属间的置换反应1、设计方案：如何证明金属性Na>Mg>Al？尽可能提出多种方案。理论依据是什么？2、设计反思：

评价上述方案,哪些方案可行性高？

本实验重在不同金属的金属性，为了使实验更严谨，要注意控制哪些实验条件？酚酞变红、气泡等控制变量法：固体表面积、c盐酸、温度等条件、操作简单，现象明显【探究1-金属性探究】钠镁实验操作

实验现象与冷水发生剧烈反应，有气泡生成，溶液变红与冷水反应缓慢，加热后，反应加快，有气泡产生，溶液变红原理结论与Na和水的反应相比，镁在冷水中反应较为缓慢，与沸水反应加快，反应生成了碱性物质和氢气。单质与水反应的难易程度：Na>Mg2Na+2H2O=2NaOH+H2↑Mg+2H2O(沸水)=Mg(OH)2+H2↑2mL1mol/LAlCl3溶液氨水滴加2mol/L盐酸滴加2mol/LNaOH溶液用2mL1mol/LMgCl2溶液代替AlCl3进行实验，有何不同的现象？结论：氢氧化铝是两性氢氧化物金属元素性质NaMgAl最高价氧化物对应水化物碱性NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物(弱碱性)元素金属性：Na

Mg

Al(减弱)【评价任务一】氢氧化铝凝胶液和干燥凝胶在医药上用作治酸药，有中和胃酸和保护溃疡面的作用，主要用于医治胃和十二指肠溃疡病和胃酸过多症等。(1)实验室制Al(OH)3时一般选用氨水不选用NaOH溶液的原因是什么？提示：Al(OH)3易溶于NaOH，不容易控制NaOH的量。(2)用什么试剂可以鉴别MgCl2与AlCl3溶液？提示：过量的NaOH溶液。资料3：非金属性质的变化规律

经验事实SiPSCl单质与氢气反应的条件高温磷蒸气与氢气能反应加热光照或点燃时发生爆炸而化合最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）酸性强弱H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4无机酸中最强酸元素非金属性：SiPSCl(增强)思考：通过实验比较和信息获取，你得出的结论是什么?与最初的推测一致吗?由此,你对原子结构与元素性质的关系又有哪些认识?

根据实验，可得出第三周期元素金属性、非金属性的递变规律:NaMgAlSiPSCl

金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强元素周期律

元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。

对其他周期元素性质进行研究,也可以得到相似的结论。【评价任务二】【典例】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族,下列叙述正确的是 (

)A.原子半径:d>c>b>aB.4种元素中b的金属性最强C.c的氧化物的水化物是强碱D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强【评价任务二】(2020·南通高一检测)下列不能说明氯的非金属性比硫强的事实是①HCl比H2S稳定②HCl和H2S的水溶液前者的酸性强③HClO4酸性比H2SO4强④Cl2能与H2S反应生成S⑤氯原子能得1个电子变成稳定离子,而硫原子能得两个电子⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe反应生成FeSA.①②④

B.①②⑥C.②⑤ D.①③⑤【评价任务三】【典例】(2020·厦门高一检测)短周期元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如表所示,下面判断正确的是 (

)

A.原子半径:丙<丁<戊B.金属性:甲>丙C.氢氧化物碱性:丙>丁>戊D.最外层电子数:甲>乙【评价任务四】(2020·杭州高一检测)下表为元素周期表中短周期的一部分,Y元素最高正价与最低负价的代数和为4,下列叙述正确的是 (

)WXYZA.原子半径:W<X<YB.元素的非金属性:X>Z>YC.氢化物的热稳定性:W<XD.氧化物对应水化物的酸性:Y<Z【归纳总结】1．原子结构与元素性质的周期性变化：内容同周期(从左至右)同主族(从上到下)电子层数相同逐渐递增最外层电子数逐渐增多相同原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)逐渐增大金属单质与水或酸置换出H2的难易易→难难→易内容同周期(从左至右)同主族(从上到下)最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强逐渐减弱碱性逐渐减弱逐渐增强非金属气态氢化物形成难易难→易易→难稳定性逐渐增强逐渐减弱元素金属性逐渐减弱逐渐增强元素非金属性逐渐增强逐渐减弱2.元素的金属性、非金属性强弱判断规律：(1)金属性强弱的判断依据①元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。②元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则其金属性越强。③金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。④在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的。⑤金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2＋)。