4.2.1元素周期律 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

人教版必修第一册

第二节元素周期律

第1课时元素周期律导

通过对碱金属元素、卤素的原子结构和性质的研究，我们已经知道元素周期表中同主族元素的性质有着相似性和递变性。那么，周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢？学习目标1．认识原子核外电子排布、元素的最高化合价和最低化合价、原子半径等随元素原子序数

递增而呈周期性变化的规律。2．以第三周期元素为例，认识同周期元素的金属性、非金属性等随元素原子序数递增而呈的周期性变化规律。学习目标1．理解同周期元素性质与原子结构的关系。2．理解元素周期律的含义和实质。重难点思阅读课本p107-110，思考下列问题:1、观察107页表4-5，随着原子序数的递增，同周期元素原子的核外电子排布、原子半径和主要化合价分别呈现什么规律性的变化？2、根据第三周期元素原子的核外电子排布规律，推测出该周期元素金属性和非金属性有什么递变规律?3、根据p109的实验探究能得出第三周期元素金属性和非金属性有什么递变规律?结论与(2)的推测是否一致?一、元素原子结构的周期性变化规律1.原子核外电子排布规律规律周期序数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11～211→2223～1021→88311～1831→88结论：同一周期，电子层数相同,从左到右，原子最外层电子数逐渐增加（1→8第一周期除外）；

同主族，最外层电子数相同、从上到下

电子层数依次增大（1-7）规律:随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性的变化1234567891011121314151617183～10号元素符号LiBeBCNOFNe原子半径/pm152898277757471－11～18号元素符号NaMgAlSiPSClAr原子半径/pm18616014311711010299－2.原子半径的变化规律①结论:

同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小(不包括稀有气体)

同一主族，从上到下，原子半径依次增大。原子半径变化趋势图注：第2周期r(原子)<0.1nm(除锂)第3周期r(原子)>0.1nm(除氯规律:

随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化为什么同周期元素的原子半径会随着原子序数的递增而逐渐减小？原子结构电子层数相同随着核电荷数增多原子半径减小原子核对核外电子的吸引能力增强练习：比较r(Cl)、r(Mg)、r(Br)、r(Ca)的大小不同周期不同族的元素原子半径该如何比较？

同主族元素，从上到下，电子层数依次增大，原子半径依次增大。②原因①电子层数：电子层数越多，原子半径越大

（例外：r(Li)>r(Cl)）②核电荷数：③核外电子数：

电子数增多，增加了相互排斥，使原子半径有增大的倾向

最主要因素。③微粒半径的大小比较规律

当电子层数相同时，核电荷数的影响较大。核电荷数增多，原子核对核外电子的引力增强，使原子半径有减小的趋向。电子层数相同时，核电荷数越小原子半径越大（即序小径大）同元素粒子半径大小，核外电子数越多，半径越大

（即：阴离子>原子>阳离子）微粒半径比较规律r(Cl-)r(Cl)，r(Na+)r(Na)r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(Cl)r(Na)r（K）r(Rb)，＜＜第三周期原子半径最大的是

；

简单离子半径最小的元素是

；

简单离子半径最大的元素是

。。1．一般情况下，元素的最高正价=_______________=________（除O、F）。2．一般情况下，元素的最低负价=_________________（H除外，为-1价）。3．金属没有________价，O没有__________价、F没有_______价。最外层电子数主族序数最外层电子数﹣8负最高正正3.元素化合价的变化规律原子序数主要化合价的变化1～2(H~He)＋1→03～10(Li~Ne)最高正价：＋1→＋5最低正价：－4→－1→011～18(Na~Ar)＋1→＋7－4→－1→0规律：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈周期性变化

同周期从左到右最高正化合价依次增大（O、F除外），最低负化合价依次增大。随着原子序数的递增，元素的电子排布、原子半径、化合价呈周期性变化，元素的金属性、非金属性是否也呈周期性变化？1、通过原子结构推测第三周期元素性质的递变结论:第三周期元素电子层数相同，由左向右元素的原子最外层电子数增多，原子半径依次减小，原子核对最外层电子的引力逐渐增强，得电子的能力依次增强，失电子的能力依次减弱。推测：同周期从左到右，金属性依次减弱，非金属性依次增强。二、元素性质的周期性变化规律(1)实验比较：实验一：取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放到试管中。向试管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液，观察现象。过一会儿，加热试管至液体沸腾，观察现象。与钠和水的反应相比，镁和水的反应难易程度如何?生成了什么物质?实验二：向试管中加入2mL1mol/LAlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分装在两支试管中，向一支试管中滴加2mol/L盐酸，向另一支试管中滴加2mol/LNaOH溶液。边滴加边振荡，观察现象。用2mL1mol/LMgCl2溶液代替AlCl3溶液做上述实验，观察现象，并进行比较。2、通过实验探究第三周期元素性质的递变原理金属与水反应置换出H2的难易程度操作现象镁条表面附着少量气泡剧烈反应，溶液变成浅红色化学反应—Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑结论结合Na与水反应的现象，Na与水反应置换H2比Mg容易，则金属性：Na＞Mg结论1：Na、Mg金属性强弱比较原理金属的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱物质Al(OH)3Mg(OH)2操作现象A中沉淀溶解B中沉淀溶解C中沉淀溶解D中沉淀不溶解离子方程式A：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OB：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]-C：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2OD：不反应结论Al(OH)3是两性氢氧化物，其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性：Mg＞Al结论2：Mg、Al金属性强弱比较这说明铝虽是金属，但已表现出一定的非金属性。3.总结实验探究--元素性质的周期性变化规律

NaMgAl与水（或酸）反应的现象与冷水剧烈反应，放出大量的热，并产生气体与冷水几乎不反应，与沸水缓慢反应，与酸剧烈反应与沸水反应很慢，与酸反应较快剧烈程度随着核电荷数增加，Na、Mg、Al与水（或酸）反应越来越缓慢最高价氧化物对应水化物的碱性强弱NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物结论①最高价氧化物对应的水化物的碱性：__________________②金属性：__________________（1）Na、Mg、Al金属性强弱比较NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3Na>Mg>Al规律:同一周期从左到右，金属性逐渐减弱

Al(OH)3在酸或强碱溶液中都能溶解，表明它既能与酸发生反应，又能与强碱溶液发生反应。反应的离子方程式分别如下:

Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-钠、镁、铝是金属元素，都能形成氢氧化物。NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，而Al(OH)3是两性氢氧化物。这说明铝虽是金属，但已表现出一定的非金属性。（2）Si、P、S、Cl非金属性强弱比较

SiPSCl与氢气反应条件高温磷蒸气与H2能反应需加热光照或点燃时发生爆炸变化规律随着核电荷数增加，与氢气化合越来越________气态氢化物热稳定性SiH4很不稳定PH3不稳定H2S受热分解HCl稳定变化规律随着核电荷数增加，气态氢化物越来越________最高价氧化物对应水化物酸性H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4（最强的无机含氧酸）变化规律随着核电荷数增加，最高价氧化物对应水化物的酸性越来越_____结论非金属性：_________________容易稳定强Cl>S>P>Si规律:同一周期从左到右，非金属性逐渐增强规律:同一周期从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强4、总结同周期元素金属性和非金属性的递变规律概念:

元素的性质随着原子序数递增而呈现周期性的变化,这一规律叫做元素周期律原子半径依次减小原子半径依次减小原子半径依次增大原子半径依次增大失电子能力依次增强失电子能力依次增强非金属性依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增强非金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强小结：项目同周期(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)逐渐增大化合价最高正价＋1→＋7(O、F除外)相同最低负价－4→－1相同金属单质与水或非氧化性酸置换出H2的难易程度易→难难→易最高价氧化物酸性逐渐增强逐渐减弱的水化物碱性逐渐减弱逐渐增强非金属气态氢化物形成的难易程度难→易易→难稳定性逐渐增强逐渐减弱气态氢化物或阴离子的还原性逐渐减弱逐渐增强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原子结构与元素性质的周期性变化典例1．在第三周期元素中，除稀有气体元素外：1.原子半径最小的元素是_____(填元素符号，下同)。2.金属性最强的元素是_____。3.最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________(填化学式，下同)。4.最不稳定的气态氢化物是______。5.最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_______。6.氧化物中具有两性的是_______。课堂练习ClNaHClO4SiH4NaOHAl2O3典例2．下列递变规律正确的是()A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强B．HCl、HBr、HI的稳定性依次增强C．钠、镁、铝的还原性依次减弱D．Na＋、Mg2＋、Al3＋离子