专题5 第一单元 第1课时 元素周期律（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册（苏教版2019）

第一单元　元素周期律和元素周期表 第1课时　 元素周期律 课程标准要求 学业质量水平 1．结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，建构元素周期律。 2．以第三周期的钠、镁、铝、硅、硫、氯，以及碱金属和卤族元素为例，了解主族元素性质的递变规律。 1．能从原子结构视角说明元素的性质及递变规律。(水平1) 2．通过实验探究物质的性质和变化规律，根据已有经验和资料作出预测和假设，能收集和表述实验证据，基于实验事实得出结论。(水平2) 1．原子序数 (1)含义。 为了方便研究，化学家按照核电荷数由小到大的顺序给元素依次编号，这种编号叫作原子序数。 (2)数量关系。 元素的原子序数在数值上等于该元素原子的核电荷数。 2．原子核外电子排布的周期性变化 (1)图示分析。 对于1～18号元素，以元素的原子序数为横轴，元素原子的最外层电子数为纵轴，绘制折线图如下： (2)得出结论。 随着元素核电荷数的递增，除H、He外，元素原子的核外电子排布呈现从1递增到8的周期性变化。 3．元素的原子半径的周期性变化 (1)图示分析。 对于3～9号和11～17号元素，以元素的原子序数为横轴，元素的原子半径为纵轴，绘制折线图如下： (2)得出结论。 原子序数为3～9号和11～17号元素，随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。 4．元素主要化合价的周期性变化 (1)图示分析。 对于1～18号元素，以元素的原子序数为横轴，元素的最高化合价或最低化合价为纵轴，绘制折线图如下： (2)得出结论。 随着原子序数的递增，元素的最高化合价呈现由＋1到＋7的周期性变化(第一周期及氧、氟除外)，最低化合价呈现由－4到－1的周期性变化。 (3)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： 最高化合价＝主族元素原子的最外层电子数(O、F除外)。 最低化合价＝主族元素原子的最外层电子数－8(仅非金属元素) 5．元素的金属性和非金属性的周期性变化 (1)探究Na、Mg、Al的金属性强弱。 ①Na、Mg与水的反应。 Na与水反应 Mg与水反应 实验 操作 实验 现象 钠与水剧烈反应，熔化成闪亮小球，四处游动，最终消失，溶液变红 镁与冷水反应缓慢，加热沸腾后，镁条表面产生气泡，溶液变红 反应 原理 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ Mg＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑ 实验 结论 ①钠、镁都能与水反应，钠比镁更活泼； ②碱性：NaOH>Mg(OH)2，金属性：Na>Mg ②Mg、Al与2 mol·L－1 盐酸的反应。 Mg、Al分别与2 mL 2 mol·L－1盐酸反应，Mg反应更剧烈，则金属性：Mg>Al。 从上述实验可以得出，钠、镁、铝三种金属单质与水或酸反应的剧烈程度逐渐减弱，说明钠、镁、铝元素的金属性依次减弱。这是因为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。 (2)Si、P、S、Cl的非金属性强弱的比较。 元素 14Si 15P 16S 17Cl 单质与氢气的反应条件 高温下反应 磷蒸气与氢气能反应 加热时反应 光照或点燃时发生爆炸而化合 气态氢化物的化学式 SiH4 PH3 H2S HCl 气态氢化物的热稳定性 不稳定 不稳定 受热分解 稳定 按硅、磷、硫、氯元素的顺序，它们的单质与氢气反应的条件逐渐变得容易，而反应得到的气态氢化物的热稳定性逐渐增强，可见这四种元素的非金属性依次增强。这是因为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。 (3)11～17号元素最高价氧化物的水化物酸碱性的变化规律。 元素 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 酸碱性强弱 强碱 中强碱 弱酸 中强酸 强酸 酸性更强 ①11～17号元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 ②探究Al(OH)3的两性：Al(OH)3既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，它是两性氢氧化物，化学方程式分别为Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O、Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。 (4)元素的金属性和非金属性的变化。 元素原子的核外电子层数相同时，随着核电荷数逐渐增加，原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐增强，元素原子失电子能力逐渐减弱，得