2024-2025学年高一化学必修第一册（人教版）配套课件 第四章 第二节 第1课时 元素性质的周期性变化规律

第二节元素周期律高中化学必修第一册第四章第1课时元素性质的周期性变化规律1.了解元素的原子结构和元素性质的周期性变化。2.能够以第三周期元素为例，说明同周期元素性质的递变情况。3.在理解元素周期律的内容和实质的基础上，形成结构决定性质的学科思想学习目标一同周期、同主族元素性质的递变规律1.元素周期表中同周期、同主族元素原子结构和元素性质的递变规律

项目同周期（从左至右）同主族（从上到下）电子层数相同递增最外层电子数逐渐增多相同主要化合价+1

+7-4

-1相似（最高正价相同，O、F除外）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.同周期、同主族元素原子结构及性质递变的原因（1）同周期元素，原子的电子层数相同，但核电荷数递增，原子核对外层电子的引力增大，原子半径减小，失电子能力减弱，而得电子能力增强。故同周期元素，自左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。（2）同主族元素，原子的最外层电子数相同，但电子层数增多，原子半径增大，原子核对外层电子的引力减小，得电子能力减弱，失电子能力增强。故同主族元素，自上而下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。例1

下列各组性质比较中不正确的是（）A.酸性：H2SiO3<H3PO4<H2SO4

B.热稳定性：H2Se<H2S<H2OC.还原性：HI>HBr>HCl D.金属的还原性：Na<Mg<Al解析：A对，Si、P、S位于第三周期且原子序数递增，同周期自左向右元素的非金属性增强，最高价含氧酸的酸性增强，故酸性H2SiO3<H3PO4<H2SO4。B对，O、S、Se为同一主族元素且原子序数递增，同主族元素自上而下非金属性减弱，氢化物稳定性减弱，故热稳定性H2Se<H2S<H2O。C对，Cl、Br、I为同一主族元素且原子序数递增，同主族元素自上而下非金属性减弱，氢化物的还原性增强，还原性HI>HBr>HCl。D错，Na、Mg、Al位于第三周期且原子序数递增，同周期自左向右元素的金属性减弱，单质的还原性减弱，故金属的还原性Na>Mg>Al。答案：D例2

同周期的X、Y、Z三种元素，它们最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4，则下列判断正确的是 （）A.含氧酸的酸性H3ZO4>H2YO4>HXO4B.非金属性X>Y>ZC.元素的最低负化合价的绝对值X>Y>ZD.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强解析：同周期的X、Y、Z三种元素，它们最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4，则这三种元素的最高正化合价分别是+7、+6、+5，原子序数越大，元素的最高正化合价越高。元素原子的最外层电子数与最高化合价相等。元素的原子序数越大，元素的非金属性就越强，最高价含氧酸的酸性就越强。A错，含氧酸的酸性H3ZO4<H2YO4<HXO4。B对，非金属性X>Y>Z。C错，元素的最高化合价与最低化合价绝对值的和等于8。所以元素的最低负化合价的绝对值为X<Y<Z。D错，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性X>Y>Z，所以元素气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱。答案：B例3

短周期元素的离子aW2+、bX+、cY2-、dZ-具有相同的电子层结构，下列推断正确的是（）A.原子半径：W>X>Z>Y B.热稳定性：H2Y>HZC.离子半径：W2+>Y2-

D.碱性：XOH>W(OH)2解析：核外电子排布相同，根据所带电荷数确定元素在周期表中的大概位置为

。A错，同周期元素的原子半径自左向右减小，同主族元素的原子半径自上而下增大，故原子半径的大小顺序为X>W>Y>Z。B错，热稳定性与非金属性有关，非金属性越强对应氢化物越稳定，同周期从左向右非金属性增强，稳定性HZ>H2Y。C错，电子层结构相同的离子，核电荷数越大半径越小，故离子半径W2+<Y2-。D对，同周期自左向右元素的金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，故碱性XOH>W(OH)2。答案：D例4

应用元素周期律分析下列推断，其中正确的组合是 （）①卤素单质的熔点随原子序数的增大而升高②砹（At）是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl③硫与硒（Se）同主族，硒（Se）的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱④第二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第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱①③④ B.①③⑤ C.③④⑤ D.②④⑤解析：①对，卤素单质的熔点随原子序数的增大而升高。②错，同主族元素，原子序数越大，元素的非金属性越弱，气态氢化物的稳定性越差。非金属性At<Cl，故稳定性HAt<HCl。③对，由硫与硒（Se）同主族且硒位于S的下方，S的非金属性强于Se，故酸性H2SeO4<H2SO4。④错，NH3溶于水后，水溶液呈碱性。⑤对，第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱。答案：B二粒子半径大小的比较影响粒子半径大小的因素有：①电子层数的多少；②核电荷数的多少；③核外电子数的多少。1.原子半径的比较（1）同一周期，从左到右，核电荷数依次增大，原子半径依次减小。如r（Na）>r（Mg）>r（Al）>r（Si）>r（P）>r（S）>r（Cl）。（2）同一主族，自上而下，电子层数依次增多，原子半径依次增大。如r（Li）<r（Na）<r（K）<r（Rb）<r（Cs）。2.离子半径的比较（1）同一主族，自上而下，电子层数依次增多，离子半径依次增大。如r（Li+）<r（Na+）<r（K+）<r（Rb+）<r（Cs+）。（2）电子层结构相同的离子，随核电荷数的增大，原子半径减小。如r（S2-）>r（Cl-）>r（K+）>r（Ca2+）。3.同一元素的不同粒子核外电子数越多，半径越大。（1）阳离子：r（原子）>r（阳离子）。如r（Na）>r（Na+）。（2）阴离子：r（原子）<r（阴离子）。如r（Cl）<r（Cl-）。（3）多种价态的离子：价态越高，半径越小。如r（Fe）>r（Fe2+）>r（Fe3+）。电性关系

例5

下列粒子半径比较中，正确的是（

）Na+<Mg2+<Al3+<K+

B.S2->Cl->K+>Ca2+C.Na>K>Ca>Mg D.F->Li+>Na+>S2-解析：电子层数越多半径越大；电子层数相同的微粒，核电荷数越大半径越小；核电荷数相同时，电子数越多半径越大。A错，K+核外有3个电子层，Al3+、Mg2+、Na+均有2个电子层，且原子序数Na<Mg<Al，故离子半径Al3+<Mg2+<Na+<K+。B对，四种离子电子层结构相同，原子序数S<Cl<K<Ca，故离子半径S2->Cl->K+<Ca2+。C错，K、Ca核外有3个电子层，且原子序数K<Ca，Na、Mg核外有2个电子层，且原子序数Na<Mg，故原子半径K>Ca>Na>Mg。D错，S2-核外有3个电子层，F-、Na+核外有2个电子层且原子序数F<Na，Li+核外有1个电子层，故离子半径S2->F->Na+>Li+。答案：B例6

已知下列元素的原子半径：解析：N、P是同一主族元素，P原子的电子层数比N原子的多，所以P的原子半径大于N的原子半径，Si、P、S是同一周期的元素，且原子序数Si<P<S，则原子半径Si>P>S，故P的原子半径可能为1.10×10-10m。答案：B元素NSOSi原子半径/10-10m0.751.020.741.17根据以上数据，磷元素的原子半径可能是（）0.80×10-10m B.1.10×10-10mC.1.20×10-10m D.0.70×10-10m解析：根据元素周期表短周期部分的结构和题意，W是第二周期元素，X、Y、Z都是第三周期元素。W与X的最高化合价之和为8，氟和氧都没有与族数相对应的最高化合价，则W是氮，X是铝，进而可知Y是硅，Z是磷。A对，原子半径X>Z，Z>W，则W<X。B对，常温常压下，硅单质为固态。C对，非金属性：Z<W，则气态氢化物的热稳定性：Z<W。D错，该“水化物”即Al(OH)3，它是弱碱（两性氢氧化物）。答案：D例7

［2019•全国Ⅱ卷］今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是（）A.原子半径：W<XB.常温常压下，Y单质为固态C.气态氢化物热稳定性：Z<WD.X的最高价氧化物的水化物是强碱解析：A错，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3。B错，同周期由左向右非金属元素的气态氢化物的稳定性逐渐增强，所以稳定性应该是HCl>PH3。D错，同周期由左向右最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，所以碱性应该是LiOH>Be(OH)2。答案：C例8［2018·天津卷］下列有关物质性质的比较，结论正确的是 （）A.溶解度：Na2CO3<NaHCO3

B.热稳定性：HCl<PH3C.沸点：C2H5SH<C2H5OH

D.碱性：LiOH<Be(OH)2解析：A对，气态氢化物稳定性与元素的非金属性强弱一致，非金属性O>N>Si，所以气态氢化物稳定性H2O>NH3>SiH4。B对，氢元素可与非金属元素形成共价化合物如H2O等，也可以与某些金属形成离子化合物如NaH等。C错，不能用氢化物的酸性来证明元素的非金属性强弱，可以采用比较最高价含氧酸酸性强弱来证明。D对，根据元素周期表知识判断，各周期0族元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，所以第118号元素在周期表中位于第七周期0族。答案：C例3［2017·天津卷第5题改编］根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是（）A.气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4B.氢元素与其他元素形成化合物时既可显正价也可显负价C.下图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>SiD.用中文“

”（ào）命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族解析：根据元素周期律可知，同周期自左向右、