4.2元素周期律-2024-2025学年高一化学同步教学课件--人教版（2019）必修第一册

元素周期律的课件 学习目标： 1.知道元素周期表的简单分区，进一步认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式 2.掌握元素周期表“位、构、性”三者的关系 3.学会分析、预测、比较元素及其化合物的性质。 2 在门捷列夫做出“类铝”等科学预言的4年后，法国化学家布瓦博德朗发现了一-种新元素镓 门捷列夫发现除了其密度的测量值与自已的预测值有些出入以外，其他指标都应验了，于是他致信给布瓦博德朗，信的大意是：衷心祝贺你发现了新的元素镓，但根据我的元素周期律推测，它的密度不会是4. 7，而应该在5.9~6.0之间，或者是你测量错了，或者是那块物质纯度不够!希望你重新测量一下这使布瓦博德朗惊奇不已，因为镓是自己发现的，自己是世界上唯一拥有镓的人，一个连镓是什么样子都没有见过的人，怎么敢声称是我会测错呢?!但是布瓦博德朗毕竟是一位具有高度责任感和科学态度的人，他又一次提纯了镓，重新仔细地测定了镓的密度，最后测得的密度是5.94.布瓦博德朗大为惊讶。立即回信对门捷列夫表示感谢，并著文盛赞他的元素周期表的成功。 3 1～18号元素性质的周期性变化规律 1.原子核外电子排布的周期性变化 （1）原子核外最外层电子数与原子序数变化的关系图 （2）规律：随着原子序数的递增，同周期元素原子的最外层电子排布呈现① 的周期性变化（第一周期除外）。 由1到8 4 2.原子半径的周期性变化 （1）元素的原子半径与原子序数变化的关系图 （2）规律：随着原子序数的递增，同周期元素的原子半径呈现② 的周期性变化。 由大到小 5 3.元素化合价的周期性变化 （1）元素化合价与原子序数变化的关系图 （2）规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈③ 变化，即每周期，最高正价：④ （O无最高正价、F无正价），最低负价：⑤ 。 －4到－1 周期性 ＋1到＋7 6 1.钠、镁、铝元素金属性的递变规律 (1)钠、镁元素金属性的强弱 ①该实验加热前，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_____色。该实验说明镁与_____几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为 ______________________________。 ②由上述实验可知，镁和水反应不如钠和水反应______。 粉红 冷水 剧烈 二、第三周期元素性质的递变 (2)镁、铝元素金属性的强弱 ①实验甲中a、b两支试管中沉淀逐渐溶解，最终完全消失，对应的离子方程式分别为： _____________________________、 ____________________________。 由上述反应可知Al(OH)3为_____氢氧化物。 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 两性 二、第三周期元素性质的递变 ②实验乙中a试管中沉淀溶解，b试管中沉淀不溶解，a试管中反应的离子方程式为：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。 ③由上述实验可知 钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为__________________________。 (3)钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为_____________。 NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3 Na＞Mg＞Al 二、第三周期元素性质的递变 2.硅、磷、硫、氯的非金属性的递变规律   Si P S Cl 最高价氧化物对应水化物的酸性 H2SiO3：弱酸 H3PO4：中强酸 H2SO4：强酸 HClO4：强酸 酸性：____________________________ 结论 Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强 HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3 二、第三周期元素性质的递变 3.同周期元素性质递变规律 同一周期从左到右，元素金属性逐渐_____，非金属性逐渐_____。 减弱 增强 二、第三周期元素性质的递变 二、第三周期元素性质的递变 【思维建模】 1.元素原子得失电子的能力与原子的________(填序号)有关： ①质子数(核电荷数)　②中子数　③质量数　④核外电子数　⑤最外层电子数　 ⑥电子层数 2.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)。 (2)金属性最强的元素是____(填元素符号)。 (3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_______(用化学式回答，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_______。 ①⑤⑥ Cl Na HClO4 SiH4 NaOH Al2O3 二、第三周期元素性质的递变 【思考·讨论】 知识点二　元素周期律 ④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 ②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强 非金属性 ⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强 ⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强 金属性 [问题设计] 1．新制氯水与久置氯水有何区别，本实验为何用新制氯水？ 25 2．为什么在使用镁条前用砂纸打磨？ 提示：镁是性质活泼的金属，在空气中易在表面形成稳定的氧化镁，为了不影响实验的进行，需用砂纸除去表面的氧化镁。 26 2、有a、b、c、d四种元素，a、b的阳离子与c、d的阴离子具有相同的电子层结构，a的阳离子的正电荷数小于b的阳离子，c的阴离子负电荷数大于d的阴离子，则它们的离子半径关系是（　　） A、a>b>c>d B、b>a>d>c C、c>a>d>b D、c>d>a>b D 1、已知短周期元素的四种离子A2+、B+、C3-、D-具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是（　　） A. 原子序数：D＞C＞B＞A B. 原子半径：B＞A＞C＞D C. 离子半径：C3-＞D-＞A2+＞B+ D. 氧化性：A2+＞B+，还原性：C3-＜D- B 27 3、下列各组微粒半径大小比较中，不正确的是（ ） r(K) > r(Na) > r(Li) B. r(Mg2+) > r(Na+) > r(F-) r(Na+) > r(Mg2+) > r(Al3+) D. R(Cl-) > r(F-) > r(F) B 4、在水溶液中，RO3n-和S2-发生反应的离子方程式如下： RO3n-+3S2-+6H+=R-+3S↓+3H2O 则RO3n-中R元素的化合价是 ，R元素的原子最外层电子数是 。 +5 7 5、短周期主族元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的是 。碱性最强的是 。气态氢化物稳定性最强的是 。 NaOH HClO4 HF 28 ⑴ 钠、镁、铝的性质比较： 性质 Na Mg Al 单质与水（酸）的反应情况 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 与冷水 反应剧烈 强碱 与冷水反应缓慢； 与沸水反应迅速； 与酸反应剧烈 中强碱 与水几乎不反应； 与酸反应剧烈 两性氢氧化物 依次减弱 结论：Na、Mg、Al，从左到右，金属性 。 回顾金属性强弱的判断方法？ 29 ⑵ 硅、磷、硫、氯的性质比较 性质 Si P S Cl 非金属单 质与氢气反应的 条件 高温 磷蒸气与氢气能反应 须加热 光照或点燃时发生爆炸而化合 最高价氧 化物对应水化物的酸性强弱 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4比H2SO4更强的酸 弱酸 中强酸 强酸 依次增强 结论：Si、P、S、Cl非金属性 。 回顾非金属性强弱的判断方法？ 30 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 原子半径逐渐减小 氧化性逐渐增强 原子半径逐渐增大 还原性逐渐增强 31 必备知识·自主学习 (1)分界线的划分:沿着周期表中B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po之间画一条斜线，斜线的左下方是_____元素，右上方是_______元素。 (2)分界线附近的元素，既能表现出一定的_______，又能表现出一定的_________，故元素的_______和_________之间没有严格的界线。 (3)周期表的左下方是_______性最强的元素(铯)，右上方是_________性最强的元素( )。碱性最强的是 ，酸性最强的含氧酸是 。 金属 非金属 金属性 非金属性 非金属性 金属性 金属 非金属 氟 CsOH HClO4 1、金属元素与非金属元素的分区 32 2、金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律 33 ⑴原子结构 元素的化学性质 决定 结构 性质 最外层电子数越少，电子层数越多，越易失电子，还原性越强 最外层电子数越多，电子层数越少，越易得电子，氧化性越强 34 ⑵原子结构 元素在周期表中的位置 决定 结构 性质 最外层电子数==主族序数 电子层数=====周期序数 ⑶位置 原子结构和元素性质 体现 或推测 35 元素名称 硒 元素符号 Se 原子序数 34 金属还是 非金属？ 原子结构示意图 最高正价 最低负价 常见中间价 气态氢化物化学式 最高价氧化物 最高价氧化物对应水化物 与硫酸比较酸性 与硫化氢比较稳定性 根据元素周期表和元素周期律，互相交流讨论，填写下表： 非金属 +6 -2 +4 H2Se SeO3 H2SeO4 弱 弱 位置、结构、性质之间的相互推断 【练习1】 36 【练习2】已知铍(Be)的原子序数为4。 下列相关叙述中，正确的是 ( ) A．铍的原子半径大于硼的原子半径 B．氯化铍分子的化学式为BeCl2 C．氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D．单质铍跟冷水反应产生氢气 Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2↑ Be位于周期表的第二周期第ⅡA族，所以在化合物中呈现+2价，其原子半径应该大于B，氢氧化铍的碱性应该比氢氧化钙的弱，单质与水的反应应该比Mg与水的反应困难 AC 37 下列叙述正确的是（ ） A．L的金属性比M的金属性弱 B．Q、T两元素间可形成两性化合物 C．T的单质是黄绿色气体 D．L、R两元素的简单离子的核外电子数可能相等 【练习3】五种短周期元素的原子半径、最高正化合价及负化合价见下表 B 元素代号 L M Q R T 原子半径／nm 0.160 0.089 0.143 0.102 0.074 化合价 +2 +2 +3 +6，-2 -2 根据元素化合价可以直接得到R为S，T为O；再根据原子半径和化合价得到L、M、Q分别为Mg、Be、Al Al2O3 38 (1)根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的_____(或_____)。 (2)应用于元素“位置—结构—性质”的相互推断。 (3)预测新元素 为新元素的发现及预测它们的_______________提供线索。 (4)寻找新物质 强弱 大小 原子结构和性质 39 3、寻找催化剂 4、寻找农药 2、寻找半导体 1、预测新元素 40 课堂总结 41 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O 【考必备·清单】 1．元素周期律 2．主族元素性质的变化规律 (1)原子结构的变化规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 ＋7 －(8－主族序数) 主族序数 (2)元素及对应化合物性质的变化规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 元　　素 化合价 最高正化合价由 → (O、F除外)，最低负化合价＝ 相同，最高正化合价＝ (O、F除外) 金属性 金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强 非金属性 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 ＋1 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 化合物 离子的氧化性、 还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 3．元素金属性、非金属性强弱判断 (3)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物对应的水化物。 [名师点拨]　(1)判断元素非金属性或金属性的强弱，依据的是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。 (2)金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。 三看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。 4．微粒半径大小的比较方法 (1)判断方法 一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。 二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。 > < < > > < < > > > > (2)比较示例 比较下列微粒半径的大小(用“>”或“<”填空)： ①Na Mg Cl ②Li Na K ③Na＋ Mg2＋ Al3＋ ④F－ Cl－ Br－ ⑤Cl－ O2－ Na＋ Mg2＋ ⑥Fe2＋ Fe3＋ > > > > 5．元素周期律的应用 (1)比较不同周期、不同主族元素的性质 ①比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱方法 金属性：Mg>Al，Ca>Mg，则碱性：Ca(OH)2__Mg(OH)2__Al(OH)3。 ②比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法 非金属性：C>Si，O>C，则氢化物稳定性：H2O___CH4 ___SiH4。 > 不 酸 难 过渡 (2)预测未知元素的某些性质 ①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2 溶。 ②已知卤族元素的性质递变规律，可推知未学元素砹(At)的化合物的性质：Hat 稳定，水溶液呈 性，AgAt 溶于水。 (3)启发人们在一定区域内寻找新物质 ①半导体元素在金属与非金属的分界线附近找，如Si、Ge、Ga等。 ②农药中常用元素在周期表右上方找，如F、Cl、S、P、As等。 ③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在 元素中找，如Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。 难 提示：新制氯水中含有Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、OH－、ClO－，呈浅黄绿色；因为HClO不稳定，受热或光照时会分解2HClOeq \o(═══,\s\up15(光照))2HCl＋O2↑，所以久置氯水实际上为盐酸，含有H2O、H＋、Cl－、OH－，呈无色。本实验是证明Cl2的氧化性大于Br2和I2，而久置氯水中无Cl2，无法氧化Br－和I－，达不到实验目的。 $$