5.1.1 元素周期律课件高一上学期苏教版（2019）必修第一册

专题5

微观结构与物质的多样性第一单元

元素周期律和元素周期表5.1.1

元素周期律

能依据原子结构特征分析元素性质的递变规律，形成结构决定性质的观念，

认识元素性质的递变规律及其本质原因；

能从物质变化的实验事实和有关数据中提取证据；

能从宏观和微观结合的视角进行分析、比较，得出规律性的结论。一、原子序数8O氧16.00相对原子质量元素符号，红色指放射性元素原子序数元素名称注✱的是人造元素

化学家按照核电荷数由小到大的顺序给元素依次进行的编号1-20号元素的核外电子排布—原子结构示意图

结合右下图分析原子序数与原子组成的粒子数之间有什么关系?原子序数=核电荷数=质子数=原子核外电子数二、元素原子核外电子排布规律原子序数电子层数最外层电子数达到稳定结构时的最外层电子数1～23～1011～18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

变化。123128821818周期性最外层电子达到8个(K层为2个)时，是稳定结构。三、元素原子半径的变化规律

表5-1是原子序数为3~9号和11~17号元素的原子半径数值。请同学们讨论，随着核电荷数的递增，元素的原子半径有怎样的变化规律？

随着核电荷数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化，原子序数为3~9号和11~17号元素的原子半径分别依次递减。结合原子核外电子排布的规律分析微粒半径大小变化的特点半径增大半径减小1、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<Na2、已知下列原子的半径：原子

N

S

O

Si半径r/10－10m

0.75

1.02

0.74

1.17根据以上数据，P原子的半径可能是()A．1.10×10－10m

B．0.80×10－10mC．1.20×10－10m

D．0.70×10－10mA

表5-2给出了原子序数为1~18号元素的最高化合价和最低化合价，请你以原子序数为横坐标，元素的最高化合价和最低化合价为纵坐标，用不同颜色的笔画出折线图，探索元素的最高和最低化合价随核电荷数变化的规律。四、元素的最高化合价和最低化合价无最高正价

随原子序数的递增，1~18号元素最高和最低化合价的变化规律为：最高正价由+1到+7（O、F除外），最低负价由-4到-1周期性变化。交流讨论：结合下列数据分析，元素的最高化合价和最低化合价的数值与原子最外层电子数的关系。IAⅡAⅢAIVAVAVIAⅦA1~20号元素中，除了O、F外，元素的最高正价等于最外层电子数；最低负价与最高正价的关系为：最高正价+|最低负价|=8。

随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性是否也呈现周期性的变化？如何比较元素的金属性及非金属性？金属非金属

判断元素的金属性与非金属性强弱

人们在长期的研究中发现，元素单质和化合物的某些性质有助于判断元素的金属性、非金属性强弱。

通常情况下，元素原子失电子能力越强，元素的金属性越强，它的①单质越容易从水或酸中置换出氢，该②元素最高价氧化物的水化物的碱性越强；

元素原子得电子能力越强，元素的非金属性越强，它的①单质越容易与氢气反应形成气态氢化物，②气态氢化物的热稳定性越强，该③元素最高价氧化物的水化物的酸性越强。注意：金属性是对元素而言的，是元素原子的性质。金属活动性（活泼性）是对单质而言的，指的是金属单质在水溶液中的性质。

钠、镁、铝性质的递变

进行下列实验，探究钠、镁、铝元素的金属性强弱，把实验现象记录在表5-3中。

【实验1】切取绿豆大小的一小块金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油。在一只250mL烧杯中加入少量的水，在水中滴加两滴酚酞溶液，将金属钠投入烧杯中，观察并记录实验现象。

【实验2】在两支试管中，分别放入已用砂纸打磨除去氧化膜的一小段镁条和一小块铝片，向试管中加入适量的水，再向水中滴加两滴酚酞溶液，观察实验现象。然后加热试管，观察并记录实验现象。

【实验3】在两支试管中，分别放入已用砂纸打磨除去氧化膜的一小段镁条和一小块铝片，再向试管中各加入2mL2mol·L-1盐酸，观察并记录实验现象。钠、镁、铝金属性强弱的顺序是

。Na＞Mg＞Al

结构决定性质是化学学科的核心观念之一。请你从原子结构变化的角度分析钠、镁、铝元素的金属性依次减弱的原因。

当元素原子的核外电子层数相同时，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外），原子失电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐减弱。

阅读并分析表5-4，根据硅、磷、硫、氯元素的气态氢化物的形成条件和热稳定性，探究硅、磷、硫、氯元素的非金属性强弱。

按硅、磷、硫、氯元素的顺序，随着核电荷数的递增，其气态氢化物的热稳定性如何变化？

硅、磷、硫、氯元素的非金属性如何变化？-4-3-2-1逐渐增强

非金属性：Si<P<S<Cl条件逐渐变得容易原因：当元素原子的核外电子层数相同时，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外），原子得电子能力逐渐增强，所以非金属性逐渐增强。1、下列事实能说明非金属性Cl＞S的是（

）A、Cl2比S易与H2化合B、HCl比H2S稳定C、酸性HCl＞H2SD、Cl的最高正价为+7，S的最高正价为+6AB2、HF、H2O、CH4、SiH4四种气态氢化物按稳定性由弱到强排列正确的是（

）

A、CH4＜H2O＜HF＜SiH4

B、SiH4＜HF＜CH4＜H2OC、SiH4＜CH4＜H2O＜HF

D、H2O＜CH4＜HF＜SiH4C1.阅读并分析表5-5，根据11~17号元素最高价氧化物的水化物的酸碱性强弱，探究元素的金属性和非金属性的强弱变化规律。

从上表分析可知，11~17号元素最高价氧化物的水化物的酸碱性强弱的变化规律是____________________________________；11~17号元素的金属性和非金属性强弱的变化规律是________________________________________________。

随着原子序数递增，碱性减弱，酸性增强随着核电荷数逐渐增加，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。+1+2+3+4+5+6+72.根据11~17号元素最高价氧化物的水化物的酸碱性强弱的变化规律，预测Al(OH)3可能具有的性质是______________________________。弱碱性和弱酸性

通过观察下列实验现象验证你的猜想。在两支洁净的试管中分别加入2~3mL2mol·L-1

氯化铝溶液，逐滴加入6mol·L-1

氨水，生成白色胶状物质，继续滴加氨水直到不再产生沉淀为止，即制得Al(OH)3沉淀。然后向一支试管中滴加6.0mol·L-1

盐酸，向另一支试管中滴加6.0mol·L-1NaOH溶液。边滴加边振荡，记录你观察到的现象：AlCl3+3NH3·H2O

=3NH4Cl+Al(OH)3↓Al3++3NH3·H2O

=3NH4++

Al(OH)3↓Al(OH)3的制备：实验操作实验现象实验原理白色胶状物质逐渐减少，最终完全溶解。白色胶状物质逐渐减少，最终完全溶解。Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+

=Al3++3H2OAl(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-+H2O四羟基合铝酸钠作胃酸中和剂氢氧化铝的化学性质Al(OH)3Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]与碱溶液反应生成盐和水与酸溶液反应生成盐和水两性氢氧化物既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，叫做两性氢氧化物。注意：Al(OH)3易溶于强碱，难溶于弱碱——氨水。课堂总结

随着核电荷数的递增，元素的原子半径（稀有气体元素除外）、元素的主要化合价（最高化合价和最低化合价）、元素的金属性和非金属性均呈现周期性变化。元素周期律：元素的性质随着核电荷数的递增呈周期性变化的规律元素周期律的实质：元素原子核外电子排布随着核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。

“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的‘量转化质’的规律，完成了科学史上的一个勋业。”——恩格斯

发展中的元素周期律

第74次联合国会议上，将2019年定为“国际化学元素周期表年”（150周年纪念）。门捷列夫

门捷列夫的远见卓识推动了化学的发展，直到现在，元素周期律都还在不断发展······1、在同一周期的元素中（稀有气体元素除外），随着原子序数的