2020-2021学年人教版新教材必修第一册-第4章第2节-元素周期律(第1课时)-课件(53张)

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学习目标核心素养1．认识同周期元素的核外电子排布、主要化合价、原子半径等性质的周期性变化规律。2．以第三周期元素为例，掌握同周期主族元素金属性和非金属性的递变规律。1．通过对“同周期元素性质”的学习，培养科学探究和创新意识。2．通过对“元素周期律内容和实质”的学习，建构微观原子结构特点决定宏观性质的探究思路和模式。课前素能奠基课堂素能探究课堂达标验收夯基提能作业新课情境呈现名师博客呈现新课情境呈现核外电子是处在一定的轨道上绕核运行的，正如太阳系的行星绕太阳运行一样；核外运行的电子分层排布，按能量高低而距核远近不同。这个模型被称为“玻尔原子模型”。现代物质结构理论在新的实验基础上保留了“玻尔原子模型”合理的部分，并赋予其新的内容。你想知道核外电子是如何排布的吗？请让我们一起走进教材学习元素性质的周期性变化规律。课前素能奠基知识回顾1．元素周期表中，第三周期主族元素的名称是______、______、______、______、______、______、______。2．元素周期表中的周期数等于该周期元素原子的____________，主族元素族序数等于原子的________________。同一主族自上而下，金属性逐渐________，非金属性逐渐________。3．镁、铝、硫、氯的原子结构示意图分别为：________、________、____________、____________。钠镁铝硅磷硫氯电子层数最外层电子数增强减弱新知预习一、原子结构的周期性变化结合图1、图2、图3完成下表：原子序数电子层数最外层电子数原子半径的变化(稀有气体元素除外)最高或最低化合价的变化1～211～2＋1→03～10_____________由______到_____________→______________→_______→_____11～18_____________由______到_____________→______________→_______→_____结论随着原子序数的递增，元素原子的________________________________________________2

1～8

大小＋1

＋5

－4

－1

0

3

1～8

大小＋1

＋7

－4

－1

0

核外电子排布、原子半径、化合价都呈周期性变化二、第三周期元素性质的递变1．钠、镁与水的反应钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红

加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

2．两性氢氧化物(1)概念：既能与强酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物。(2)氢氧化铝的两性①向AlCl3溶液中加入过量氨水，现象：________________，反应方程式：____________________________________________。产生白色沉淀

AlCl3＋3NH3·H2O===3NH4Cl＋Al(OH)3↓

②向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，现象：__________________________________，反应方程式：____________________________________________________、_______________________________________________。③向Al(OH)3沉淀中加入盐酸，发生反应的离子方程式：____________________________________。先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓

NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O

Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

3．钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性NaOHMg(OH)2Al(OH)3分类强碱中强碱(属于弱碱)两性氢氧化物碱性强弱NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3结论金属性：Na＞Mg＞Al4．Si、P、S、Cl的非金属性的递变规律SiPSCl判断依据高温磷蒸气与氢气能反应加热光照或点燃与氢气反应由难到易的顺序为______________________最高价氧化物对应的水化物的酸性H2SiO3：弱酸H3PO4：中强酸H2SO4：强酸HClO4：强酸酸性：______________________________________结论________________________________________Si<P<S<Cl

HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3

Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强减弱增强三、元素周期律1．内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。2．实质：元素性质的周期性变化是原子的________________的周期性变化的必然结果。核外电子排布预习自测1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小

(

)(2)第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7 (

)(3)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强

(

)×

×

×

(4)Al(OH)3为两性氢氧化物，与氨水、盐酸均可反应

(

)(5)AlCl3溶液中加足量氨水可生成Al(OH)3沉淀

(

)(6)元素的氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强

(

)(7)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

(

)×

√

×

×

2．X、Y两元素是同周期的非金属主族元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是

(

)A．最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强B．X的非金属性比Y的强C．X的阴离子比Y的阴离子还原性强D．X的气态氢化物比Y的稳定解析：同周期非金属元素从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强；元素的非金属性逐渐增强，单质的氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱，气态氢化物越来越稳定，所以选C。C

3．X、Y、Z三种元素的电子层数相同，它们的最高价氧化物分别为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物，则三种元素的原子序数的大小顺序是

(

)A．X＞Y＞Z B．Y＞Z＞XC．X＞Z＞Y D．Z＞X＞Y解析：由题意知，X、Y、Z三元素处于同周期，X为非金属，原子序数最大，Z的最高价氧化物为两性氧化物，Z的原子序数比Y的大，所以原子序数X＞Z＞Y，选C。C

4．根据元素在周期表中的位置判断，下列正确的是

(

)A．金属性：Na＞K B．非金属性：S＞ClC．酸性：H3PO4＞HNO3 D．碱性：KOH＞Mg(OH)2解析：同主族自上至下金属性逐渐增强，A错误；同周期从左到右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强，B、C错误；由同主族金属性强弱知碱性NaOH<KOH，由同周期金属性强弱知碱性NaOH＞Mg(OH)2，则碱性KOH＞Mg(OH)2，选D。D

5．下列关于元素周期律的叙述正确的是

(

)A．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B．元素的性质随着相对原子质量的递增而呈周期性变化C．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D．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都呈周期性变化D

解析：第一周期原子最外层电子从1到2，A项错；元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，B项错；第二周期的F无正价，负价从－4到－1出现，C项错；元素性质的周期性变化是由原子结构的周期性变化引起的，则原子核外电子排布、原子半径及元素主要化合价都呈周期性变化，故D正确。6．门捷列夫对化学这一学科发展的最大贡献在于发现了化学元素周期律。下列事实不能用元素周期律解释的只有

(

)A．碱性：KOH＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2B．稳定性：H2O＞H2S＞H2SeC．挥发性：HNO3＞H3PO4＞H2SO4D．原子半径：P＞S＞Cl解析：酸的挥发性是物质本身的特性，没有规律，所以选C。C

课堂素能探究元素周期表中主族元素的周期性变化规律知识点一

探究提示：1.(1)非金属性：Cl＞S＞P，酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4。(2)非金属性：Cl＞S＞P，还原性：P3－＞S2－＞Cl－。2．元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定。同周期元素，随着原子序数的递增，非金属性逐渐增强，故非金属性：Si<P<S<Cl，所以它们的氢化物的稳定性顺序为SiH4<PH3<H2S<HCl。知识归纳总结：内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子结构电子层数相同依次增加最外层电子数依次增加相同原子半径逐渐减小逐渐增大主要化合价从＋1→＋7，从－4→－1相似(最高正价相同)内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)元素的性质得电子能力逐渐增强逐渐减弱失电子能力逐渐减弱逐渐增强金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱单质氧化性逐渐增强逐渐减弱还原性逐渐减弱逐渐增强离子阳离子氧化性增强减弱阴离子还原性减弱增强内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)氢化物稳定性增强减弱还原性减弱增强最高价氧化物的水化物酸性增强减弱碱性减弱增强点拨：(1)主族元素的最高正价＝最外层电子数(O、F除外)。(2)只有非金属才有负价，且|最低负价数值|＋|最高正价数值|＝8。(3)比较元素的非金属性，可以通过最高价氧化物对应水化物的酸性比较，而不是氢化物溶液的酸性。例如已知酸性HCl＞H2S，但是不能说明氯的非金属性比硫的强。

(2017·全国卷Ⅱ)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单质的氧化性强典例1B

解析：由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，则a的原子序数应为2或8；c所在周期数与族数相同，则c只能为Al，又由于d与a同族且d的原子序数最大，因此d与a只能为ⅢA族以后的元素，故a的原子序数为8，为O，d为S；则b为Na或Mg。由于b、c、d在第3周期，则原子半径为b＞c＞d，d与a同主族，则原子半径d＞a，故A项错误；同周期从左到右，金属性逐渐减弱，则金属性b＞c，a、d为非金属，金属性较弱，故B正确；c为Al，其氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，不是强碱，故C项错误；d与a属于第ⅥA族，分别为S和O，同一主族的元素非金属性从上到下逐渐减弱，因此a单质的氧化性比d单质的氧化性强，故D错误。C

解析：元素周期表中，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，只有C不正确。问题探究：1．根据元素周期表中各元素原子半径的变化规律，比较碳元素和氟元素、氧元素和硫元素的原子半径大小。2．如何比较电子层结构相同的微粒的半径大小？以O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋为例说明。粒子半径大小的比较知识点二

探究提示：1.C和F是同周期元素，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径C大于F；O和S为同主族元素，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径S大于O。2．电子层结构相同时，核外电子数必定相等，其微粒半径随核电荷数的增加而减小，故离子半径：O2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋。|

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下列粒子半径大小的比较中，正确的是

(

)A．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2－

B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋C．Na<Mg<Al<S D．Cs＋＞Rb＋＞Na＋＞K＋典例2B

解析：Na＋、Mg2＋、Al3＋