元素周期律-高一化学课件

人教版必修第一册网科学【备课无忧】2021-2022学年高一化学同步优质课件人教版必修第一册网科学学习目标核心素养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。第二节元素周期律4.2.1元素性质的周期性变化规律第四章物质结构元素周期律1—2号元素，从H到He只有1个电子层，最外层电子数目由1个增加到到2个，而达到稳定结构11—18号元素，从Na到Ar有3个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由1个增加到8个，而达到稳定结构3—10号元素，从Li到Ne有2个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由1个增加到8个，而达到稳定结构1.元素原子核外电子排布的变化1.元素原子核外电子排布的周期性变化结论：随着原子序数的递增，原子最外层电子排布呈现周期性的变化121818原子半径逐渐减小原子半径逐渐减小原子半径的变化规律：同周期由左向右元素的原子半径逐渐减小（不包括稀有气体）2.元素原子半径的变化结论：随着原子序数的递增，原子半径呈现由大到小的周期性变化2.元素原子半径的周期性变化同周期：从左到右，原子半径逐渐减小同主族：从上到下，原子半径逐渐增大为什么同周期元素的原子半径会随着核电荷数的增加逐渐变小在电子层数相同的情况下，随着原子序数的增加，原子核对核外电子的电性作用增强，使得最外层电子与原子核之间的距离缩小，从而使得原子半径减小3.元素的主要化合价最高正价：+1→+5，负价：-4→-1最高正价：+1→+7，负价：-4→-1元素化合价的变化规律：同周期由左向右元素的最高正价逐渐升高（+1→+7，O和F无最高正价）；元素的最低负价由ⅣA族的-4价逐渐升高至ⅦA族的-1价结论：随着原子序数的递增,元素最高正化合价呈现+1→+7,最低负化合价呈现-4→-1的周期性变化。3.元素主要化合价的周期性变化（以原子序数为1～18的元素为例）观察课本表4-5中，以1-18号元素为例，以原子序数为横坐标，化合价（最高正价、最低负价）为纵坐标，制作折线图和柱状图，并观察分析图形得出规律元素的化合价与元素在周期表中位置的关系主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA元素符号NaMgAlSiPSCl最外层电子数1234567最高正化合价＋1＋2＋3___＋5＋6___最低负化合价－4－3－2－1＋4＋7(2)非金属元素:(1)主族元素:最高正价=主族序数=最外层电子数(O、F除外)｜最高正价｜+｜最低负价｜=8或最低负价=最高正价－8完成课本102页思考与讨论231→81→80.186nm→0.099nm大→小+1-----------→+7-4→-1→0随着原子序数的递增原子的核外电子排布原子半径化合价呈现周期性的变化元素的金属性和非金属性是否也随原子序数的变化呈现周期性变化呢？！信息提示元素金属性比较：①元素单质越容易从水或酸中置换出氢气,金属性越强。②元素最高价氧化物对应的水化物碱性越强,金属性越强。元素非金属性比较：①单质与氢气反应越容易，元素的非金属性越强②气态氢化物越稳定对应元素的非金属性越强③最高价氧化物对应的水化物的酸性越强对应元素的非金属性越强根据第三周期元素原子的核外电子排布规律，你能推测出该周期元素金属性和非金属性的变化规律吗？推测：第三周期元素原子的核电荷数增加，电子层数不变，使得原子核对最外层电子电性作用增强，使得金属元素失电子能力减弱，非金属元素得电子能力增强实验：向氯化铝溶液中加入氨水，将生成的沉淀分装在两个试管中，分别加入盐酸和氢氧化钠溶液，观察现象。AlCl3溶液氨水HCl溶液NaOH溶液Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O白色絮状沉淀两性氢氧化物：与酸、碱都反应，生成盐和水的氢氧化物4.同周期元素的金属性与非金属性递变规律NaMgAl与水反应：与冷水剧烈反应易难最高价氧化物对应的水化物与热水反应与沸水反应NaOHMg(OH)2Al(OH)3强碱中强碱两性氢氧化物碱性强碱性弱与酸反应：剧烈反应反应较快反应较慢金属性Na>Mg>AlSiPSCl与H2反应：最高价氧化物对应的水化物

的酸性气态氢化物稳定性：高温反应高温反应加热反应燃烧或爆炸SiH4

低温分解PH3

常温分解H2S

加热分解HCl

高温分解SiO2

H2SiO3

很弱的酸P2O5

H3PO4

中强酸SO3

H2SO4

强酸Cl2O7

HClO4

最强酸难易弱强弱强非金属性Si<P<S<Cl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，非金属性逐渐增强用结构观点解释：电子层数相同核电荷数增多原子半径减小原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强同周期元素从左到右原子核对最外层电子的吸引力增强随着原子序数的递增原子核外电子排布原子半径化合价呈现周期性变化元素性质的周期性变化是______________呈周期性变化的必然结果。金属性和非金属性核外电子排布元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化，这一规律叫做元素周期律。2.实质（根本原因）：1.内容：结构决定性质元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化，这一规律叫做元素周期律。元素周期表中元素性质递变规律内容同周期元素（从左到右）同主族元素（从上到下）电子层数最外层电子数原子半径元素主要化合价金属性、非金属性得失电子能力单质氧化性与还原性最高价氧化物对应水化物的酸碱性气态氢化物的生成与稳定性相同增多从1-2或1-8相同从大到小从小到大+1～+7或-4～-1相同金减弱,金增强,非金增强非金减弱失减弱，得增强失增强，得减弱还减弱，氧增强还增强，氧减弱碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱生成由难渐易，稳定性逐渐增强生成由易渐难，稳定性逐渐减弱D1、下列排列顺序不正确的是()A.原子半径:钠>硫>氯B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4C.最高正化合价:氯>硫>磷D.热稳定性:碘化氢>溴化氢>氯化氢√√√非金属性：Cl＞Br＞I，故氢化物的热稳定性：氯化氢>溴化氢>碘化氢×2、X、Y为同周期元素，如果X的原子半径大于Y，则下列判断不正确的是()A.若X、Y均为金属元素，则X的金属性强于YB.若X、Y均为金属元素，则X的阳离子氧化性比Y的阳离子氧化性强C.若X、Y均为非金属元素，则Y的气态氢化物比X的稳定D.若X、Y均为非金属元素，则最高价含氧酸的酸性Y强于XX的原子序数小于Y，在周期表中X位于Y的左侧。在同一周期中，随着元素原子序数的增加，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。√×X的非金属性弱于Y√√B1.根据元素周期律比较下列各组性质。(1)金属性:KNaMg,

非金属性:FOS。

(2)碱性:Mg(OH)2Ca(OH)2KOH。

(3)酸性:HClO4H2SO4HClO。

(4)热稳定性:CH4NH3H2O。

>><<>>>><<2、用元素符号回答原子序数11—18的元素的有关问题。(1)除稀有气体外，原子半径最大的是______；(2)最高价氧化物的水化物碱性最强的是___；(3)最高价氧化物的水化物呈两性的是___；(4)最高价氧化物的水化物酸性最强的是_____；(5)能形成气态氢化物且最稳定的是______。NaNaAlClCl1、下列变化的比较,不正确的是:（）A.

酸性强弱:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3B.

原子半径大小:Na>S>OC.

碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH

D.

还原性强弱:F->Cl->I-D2.下列性质的递变关系正确的是()A.氢化物的稳定性:NH3>H2O>HFC.原子半径:Si<P<S<ClB.碱性:NaOH>KOH>Mg(OH)2D.最高正价:Cl>Si>Al>Na解析氢化物的稳定性:NH3<H2O<HF,A项错误;碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,B项错误;原子半径:Si>P>S>Cl,C项错误。D3.下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是（）A、密度：Na>KB、0.1mol/L溶液的PH：NaOH>LiOHC、还原性：I->Br-D、Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg更剧烈A课堂小结——“三看”一看电子层数二看核电荷数三看核外电子数不同层：层多径大⑵电子层数相同时，再看核电荷数，核电荷数越多,则粒子半径越小。⑶电子层数和核电荷数都相同时，再看核外电子数，核外电子数越多，则粒子半径越大。⑴先看电子层数，一般电子层数越多，则粒子半径越大。同层：荷多径小同层同荷：电多径大如:Li﹤Na﹤K﹤Rb﹤Cs，Li+﹤Na+﹤K+﹤Rb+﹤Cs+如:Na>Mg>Al，O2->F->Na+>Mg2+>Al3+如：氯离子的半径大于氯原子，Fe>Fe2+>Fe3+，方法点拨探究1、粒子半径大小比较（1）微粒半径的比较，主要是比较电子所占据的空间（2）原子核带有正电，核外电子电子带负电，微粒半径主要取决与电子层数、原子核对电子引力的大小。“四同法”比较微粒半径的大小阴前阳下，序小径大阴离子惰性气体阳离子N3—O2—F—NeNa+Mg2+Al3+B解析：A项，4种离子电子层结构相同，随着核电荷数增多，离子半径依次减小，“序小径大”，即Al3＋<Mg2＋<Na＋<O2－，A错误；C项，Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小，C错误；Na、K、Rb、Cs同属于第ⅠA族，其原子半径：r(Cs)>r(Rb)>r(K)>r(Na)，D错误；S2－和Cl－核外电子数相同，但核电荷数Cl>S，故离子半径r(S2－)>r(Cl－)；Na＋和Al3＋核外电子数相同，且核电荷数Al>Na，则离子半径r(Na＋)>r(Al3＋)，B项正确。1．下列粒子半径大小比较正确的是()A．Na＋<Mg2＋<Al3＋ B．S2－>Cl－>Na＋>Al3＋C．Na<Mg<Al<S D．Cs<Rb<K<Na2．下列各组粒子中粒子半径由大到小的是()A．O、Cl、S、P B．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋ D．Li、Na、K、Cs解析：比较粒子半径有以下原则：①同周期从左到右逐渐减小，A项为P>S>Cl>O，②同主族从上到下逐渐增大，③核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，Mg2＋>Al3＋，④各层排布都饱和，一般电子层越多，半径越大。故只有C项正确。C例3：a元素的阴离子；b元素的阴离子和c元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知a的原子序数大于b的原子序数。则a、b、c三种离子半径大小的顺序是()Aa＞b＞cBb＞a＞cCc＞a＞bDc＞b＞aCbaB例4:已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的()A．原子半径A＞B＞D＞CB．原子序数d＞c＞b＞aC．离子半径C＞D＞B＞AD．单质的还原性A＞B＞D＞CC2、几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表，则下列叙述正确的是()元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价+2+3+5、+3、-3-2A.X、Y元素的金属性X<YB.一定条件下Z单质与W的常见单质直接反应生成ZW2C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D.一定条件下W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来X:MgY:AlZ:NW:OD1.判断下列粒子半径大小(用“>”或“<”表示)。(1)Cl____Br，S____Si____Al。(2)O2－____F－____Na＋____Mg2＋。(3)Cl－____Cl，Mg____Mg2＋。(4)K____Mg，S____F。＜＜＜＞＞＞＞＞＞＞(1)判断的要点①金属性主要指元素失电子的能力，与失电子数目无关，通常可通过金属与水或酸反应的难易程度以及最高价氧化物对应的水化物碱性的强弱进行判断。②元素的非金属性指元素得电子能力，与元素得电子数目多少也无关，通常可通过与氢气化合的难易程度及其气态氢化物的稳定性以及最高价氧化物对应水化物的酸性强弱进行判断。(2）判断的误区①元素的金属性和非金属性强弱指的是元素得失电子的能力，与得失电子数目无关。②判断元素非金属性必须是该元素最高价的含氧酸的酸性比较或是与氢气化合的难易及其气态氢化物的稳定性，与气态氢化物的水溶液的酸性无关。探究2、元素金属性或非金属性强弱比较例1.讨论氯的非金属性比硫的强的实验事实有哪些？请指出。(1)Cl2与H2化合比S与H2化合容易(2)HCl的热稳定性比H2S的强(3)HCl的还原性比H2S的弱(4)HClO4的酸性比H2SO4的强(5)Cl2与H2S反应生成S(6)与Fe反应时Cl2生成FeCl3，S生成FeS等例2．讨论Na比Al的金属性强的实验事实有哪些？请指出。例3：设计实验证明金属性：Na＞Mg＞Al（