4.2 元素周期律 第二课时 课件 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修第一册

第四章 物质结构 元素周期律 第二节　元素周期律 二、元素周期表和元素周期律的应用 一、主族元素原子、简单离子半径比较 r增大 r增大 、、 r增大 ？ 电子层数 核电荷数 影响微粒 半径的因素 ... 电子数 Q1:核外电子排布相同的离子半径如何比较？ Q2:同种元素的原子和它的阳离子或阴离子半径如何比较？ 一、主族元素原子、简单离子半径比较 例外：Li的原子半径(152pm)大于第三周期中Al (143pm)及其以后的元素原子半径。 同周期 同主族 同构离子 ;r(H-)>r(H)>r(H+) 《导与练》P94 Na、Mg、Al： 。 Li、Na、K： 。 F、Cl、Br： 。 【练习1】 比较下列原子的半径大小： Na > Mg > Al Li < Na < K F < Cl < Br O、F、Na、Mg： 。 Na > Mg > O > F ③ F-、Cl-、Br - 。 ② Fe、Fe2+、Fe3+ ； ① O2-、Na+、Mg2+、Al3+____________________； F- < Cl- < Br - 比较下列原子/离子的半径大小 ： O2- > Na+ > Mg2+ > Al3+ Fe > Fe2+ > Fe3+ 【练习2】 二、元素主要化合价的变化规律 主族元素化合价与最外层电子数的关系: 最高正价=最外层电子数 （O、F除外） 最高正价-最低负价=8 或最高正价+|最低负价|=8 同周期元素结构、性质总结 三、同周期、同主族元素性质的递变规律 同周期 (自左至右) 同主族 (自上而下) 金属性 减弱 增强 非金属性 增强 减弱 金属单质与水或酸 置换出H2的难易 由易到难 由难到易 非金属气 态氢化物 形成难易 由难到易 由易到难 稳定性 增强 减弱 最高价氧化物 对应水化物 酸性 增强 减弱 碱性 减弱 增强 四、元素周期表和元素周期律的应用 周期 族 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0 1 2 3 4 5 6 7 B Al Si Ge As Sb Te Po At 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 F Cs 金属 非金属 稀有气体元素 (1)金属元素:位于分界线的 区域,包括所有的 元素、部分 元素。 (2)非金属元素:位于分界线的 区域,包括部分主族元素。 (3)分界线附近的元素,既能表现出一定的 ,又能表现出一定的 。 左下 过渡 主族 右上 金属性 非金属性 四、元素周期表和元素周期律的应用 教材P111页 迁移与应用 1.你能根据锗在元素周期表中的位置预测锗及其化合物的相关性质吗？ 2.请查阅锗元素的发现史以及锗在人类生产、生活中的用途。 （化合价，氧化物，用途，最高价氧化物的水化物的酸、碱性，金属性、非金属性等） 1.价电子:与元素化合价有密切关系的电子。 (1)主族元素的价电子:原子的 ; (2)过渡元素的价电子:原子的 及次外层或倒数第三层的部分电子。 四、元素周期表和元素周期律的应用 教材P111页 最外层电子 2.化合价规律(氧、氟除外) (1)主族元素:最高正化合价= = ; (2)非金属元素:最高正化合价=原子所能失去或偏移的最外层电子数;最高正化合价+|最低负化合价|= 。 族序数 最外层电子(价电子)数 8 最外层电子 价电子：参加化学反应用于成键的电子 1.对化学研究的指导作用 (1)根据元素在周期表中的位置推测其原子 和 ,并研究 的变化规律。 (2)根据元素的原子结构推测其在元素周期表中的 和 。 (3)依据元素周期律和周期表,对元素性质进行系统研究,可以为新元素的发现,以及预测它们的 和 提供线索。 结构 元素性质 位置 原子结构 性质 请阅读教材111页，整理元素周期表和元素周期律的应用 四、元素周期表和元素周期律的应用 性质 性质 四、元素周期表和元素周期律的应用 利用“位－构－性”的关系指导化学学习研究 元素性质 原子序数=核电荷数 周期数=电子层数 主族序数=最外层 电子数 相似性 递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱） 同周期 同主族 递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强） 电子层数 最外层电子数 金属性、非金属性 强弱 （主族）最外层电子数=最高正价 最外层电子数－8=负价 表中位置 原子结构 四、元素周期表和元素周期律的应用 ①在周期表中金属元素与非金属元素的分界处寻找 材料,如硅、锗、镓等。 ②研究周期表中与 、砷等位置靠近的元素,制造新品种的农药。 ③在 中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。 半导体 过渡元素 氟、氯、硫、磷 2.对社会生产的指导作用 ⑴可以借助元素周期表研究合成有特定性质的新物质。 ⑵对工农业生产的指导方面，可在周期表中一定的区域内寻找新的物质。 四、元素周期表和元素周期律的应用 对角线规则 【拓展补充】 相邻周期左上和右下的元素 性质相似，以下三组尤为明显： Mg能和空气中的O2、N2反应生成MgO、Mg3N2，则Li在空气中燃烧的产物为Li2O、Li3N。 Li Be B Mg Al Si (2) Be和Al的性质相似 则Be(OH)2的类别属于_____________。 写出Be(OH)2分别与HCl、NaOH反应的化学方程式： ________________________________ ________________________________. 两性氢氧化物 Be(OH)2+2HCl=BeCl2+2H2O Be(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4] (3) B和Si单质的熔点都很高。 则Be既能与酸反应又能与碱反应 (1) Li和Mg的性质相似 Mg(OH)2能难溶于水，LiOH也难溶于水。 四、元素周期表和元素周期律的应用 问题解决 元素周期律和元素周期表在日常生活中有广泛应用,具有重要的指导意义,特别是利用元素“位—构—性”的关系可预测很多未知物质的性质,为探索未知物质的性质提供了很好的工具。 问题1:第四周期元素R的氢化物的化学式为RH3,则该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是什么? H3RO4 问题2:有人通过实验发现ⅠA族的Li的金属性与其他同族金属差异较大,反而与Mg更接近,你怎么认为? 同一主族自上而下金属性增强,所以Li金属性可能比较弱。同一周期从左到右金属性减弱,所以金属性:Na>Mg;而同一主族从上到下,金属性增强,所以金属性:Na>Li,所以金属性Li与Mg更接近。 对角线规则 四、元素周期表和元素周期律的应用 问题3:元素周期表第七周期已经排满,据现有研究信息,第117号元素Ts具有金属的外观和性质。但该元素却属于典型非金属——卤族,该如何理解该问题? 同一主族自上而下非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,从第二周期的F过渡到第七周期的Ts,非金属逐渐向金属过渡。 位、构、性关系解题策略 1.结构与位置互推 (1)掌握四个关系式 ①电子层数=周期数 ②质子数=原子序数; ③主族元素原子最外层电子数=主族序数=元素最高正价 (O、F除外) ④最低负价=主族序数-8(H除外)。 (2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律 ①各周期元素种类数(2、8、8、18、18、32、32)。 ②稀有气体元素原子序数(2、10、18、36、54、86、118)和 所在周期(分别在第1到7周期)。 ③第ⅠA族上下相邻元素原子序数的关系(依次相差2、8、8、 18、18、32)。 ④同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数差值(有1、11、25等情况)。 ⑤六、七周期第ⅢB族容纳15种元素。 位、构、性关系解题策略 2.性质与位置互推 熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律,主要包括: (1)原子半径。 (2)元素的主要化合价。 (3)元素的金属性(金属性的两个依据)、非金属性(非金属性的三个依据)。 (4)单质的氧化性、还原性。 位、构、性关系解题策略 3.结构和性质的互推 (1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性强弱。 (2)同主族元素最外层电子数相同,化学性质相似。 (3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点。 位、构、性关系解题策略 （2022.7)1．下表是元素周期表的一部分，①～⑥代表6种短周期主族元素，已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。 下列说法正确的是 A．①～⑥中原子半径最大的是④ B．②的最高化合价为＋4 C．④的金属性比⑤的金属性弱 D．⑥的最高价氧化物对应水化物是弱酸       ① ② ③   ④ ⑤         ⑥ A (2023.7)2.X、Y、Z、W四种短周期主族元素，其相对位置如图所示，Y原子最外层电子数是内层的2倍，Z原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是 A.最高化合价：W>X B.原子半径：Z>Y C. 非金属性：Z>W D.Z2Y2中存在离子键 C $$