4.2 元素周期律 第1课时 元素性质的周期性变化规律 课件-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

人教版·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 第1课时 元素性质的周期性变化规律 通渭一中 授课人：李丽萍 【学习目标与核心素养】 宏观辨识与微观探析 知道元素原子结构的周期性变化。 能够以第三周期元素为例，说明同周期元素性质的递变情况。 证据推理与模型认知 在理解元素周期律的内容和实质的基础上，形成结构决定性质的学科思想。 上一节我们学习了元素周期表，从位置到性质，体现出元素周期律。1869年，俄国化学家门捷列夫在前人元素分类研究的基础上，提出了元素周期律——元素的性质随着元素相对原子质量的递增而呈周期性变化的规律。 【思考】什么是周期性变化？在生活中我们能找出周期性变化的例子吗？ 周期性是指一定间隔后又会发生的趋势。 自然界中有很多周期性现象，如日出日落，月圆月缺，四季交替等。 “24小时1天”，“7天一星期”，“365天一年”也是周期现象。 日历是将一年中的日子以星期为周期排列而成的。每个星期都以周日开始，周六结束，不断重复。在日历中，相同星期的日子被安排在了同一列，人们常常在同一列的日子里做着相同的事。斗转星移，大自然因时间而具有了神奇的周期之美，元素性质同样具有美丽的周期性。 一、元素性质的周期性变化规律 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。 同主族元素性质的规律： 同主族元素由上到下原子核外电子层数依次增加，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。 那么，周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢？ 【思考与交流】 随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价的变化规律是什么？ 最外层电子数1→2 最外层电子数1→8 最外层电子数1→8 核外电子排布的规律： 同周期由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加（1→8） 原子半径的变化规律： 原子半径逐渐减小 原子半径逐渐减小 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） 原子半径逐渐增大 原子半径逐渐减小 H是半径最小的原子 短周期主族元素中，原子半径最大的是哪种元素？ Na 元素化合价的变化规律： 正价：+1→+5，负价：-4 →-1 正价：+1→+7，负价：-4 →-1 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 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 【思考与交流】 通过上面的讨论我们知道，随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化。那么，元素的金属性和非金属性是否也随着原子序数的递增而呈现周期性变化呢？ 【思考】 同一周期的元素，原子结构有何异同？ 电子层数相同，原子序数依次增大，最外层电子数增多 【实验探究】第三周期元素性质的递变 【问题讨论】根据第三周期元素原子核外电子排布规律，推测该周期元素金属性和非金属性具有怎样的变化规律？ 钠 Na 镁 Mg 铝 Al 硅 Si 磷 P 硫 S 氯 Cl 最外层电子数少，容易失去 半径减小，失电子能力减弱 元素金属性减弱 最外层电子数多，容易得到 半径减小，得电子能力增强 元素非金属性增强 单质的还原性强弱来证明 单质的氧化性强弱来证明 Ⅰ. 钠、镁、铝和水的反应 第三周期金属还原性强弱变化规律 常温下，Na与水反应剧烈 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 加热时，Mg与热水反应较快 加热时，Al与热水无明显现象 【探究】 Mg + 2H2O == Mg(OH)2 + H2↑ △ Ⅱ. 镁、铝和盐酸的反应 镁有气泡放出,镁反应剧烈 Mg + 2HCl = MgCl2+H2 ↑ 铝也有气泡放出,反应较缓和 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2 ↑ 单质还原性：Na＞Mg＞Al AlCl3溶液 氨水 HCl溶液 NaOH溶液 Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+ Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH－ = AlO2－ + 2H2O 白色絮状沉淀 【演示实验】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。 Ⅲ. 镁、铝氢氧化物性质 两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物 两性氢氧化物 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O MgCl2溶液 氨水 HCl溶液 NaOH溶液 Mg2++ 3NH3·H2O = Mg(OH)2↓+ 2NH4+ Mg(OH)2+ 2H+ = Mg2+ + 2H2O 白色沉淀 沉淀不溶解 【演示实验】将氯化铝溶液换成氯化镁溶液，重复上述实验。观察现象，并进行比较。 结论：NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，而Al(OH)3是两性氢氧化物，说明钠、镁、铝的金属性逐渐减弱。 原子序数 14 15 16 17 元素符号 Si P S Cl 与H2化合难易 气态氢化物的 稳定性 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最强酸 高温 光照或点燃 磷蒸气 加热 很不稳定 SiH4 PH3不稳定 H2S较稳定 HCl稳定 第三周期非金属单质氧化性强弱变化规律 元素非金属性增强 【探究】 【总结】 第三周期元素金属性和非金属性强弱变化规律 元素金属性减弱 元素非金属性增强 元素金属性减弱 元素非金属性增强 元素金属性减弱 元素非金属性增强 随着原子序数的递增，元素金属性和非金属性呈现周期性变化 同一周期从左往右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 元素金属性减弱 元素非金属性增强 元素周期律 (1)元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而 的变化。 (2)包括： 、 、 、 等。 (3)元素周期律实质是 的必然结果。 呈现周期性 原子半径 主要化合价 金属性 非金属性 核外电子排布发生周期性变化 【课堂评价任务】 1.已知下列原子的半径： 根据以上数据，P原子的半径可能是（ ） A.1.10×10－10 m B.0.80×10－10 m C.1.20×10－10 m D.0.70×10－10 m A 原子 N S O Si 半径r/10－10 m 0.75 1.02 0.74 1.17 2.下列各组元素性质或原子结构递变情况错误的是（ ） A. Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B. P、S、Cl元素最高正化合价依次升高 C. N、O、F原子半径依次增大 D. Na、K、Rb的电子层数依次增多 C 3.已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱的顺序是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则下列判断正确的是( ) A. 气态氢化物的稳定性：HX＞H2Y＞ZH3 B. 非金属活泼性：Y＜X＜Z C. 原子半径：X＞Y＞Z D. 原子最外层电子数：X<Y<Z A 4. 下列说法能够证明氯元素的非金属性比硫元素强的是（ ） A. 氯气与氢气化合的条件比硫与氢气化合的条件更容易 B. HCl的酸性比H2S强 C. HCl的稳定性比H2S强 D. HClO3的酸性比H2SO3强 AC 单质与氢气反应的难易 气态氢化物的稳定性 最高价氧化物的水化物的酸性 5. 下列说法能证明钾元素比镁元素金属性强的是( ) A.金属钾与冷水剧烈反应，镁与冷水几乎没有现象。 B.KOH的碱性比Mg(OH)2强 C.金属钾与MgCl2的水溶液反应可置换出金属镁 D.在化学反应中，钾失去1个电子，镁失去2个电子 AB 1. 同周期元素由左向右：最外层电子数逐渐增加，原子半径逐渐减小，最高正价增加，最低负价也增大，元素的非金属增强，金属性减弱。 小结： 2. 第三周期元素由左向右，元素的金属性减弱非金属增强。 表现为：钠镁铝单质与水（或酸）的反应逐渐变得困难；其最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱；Si、P、S、Cl与氢气化合条件越来越低，气态氢化物稳定性增强，的最高价氧化物的水化物的酸性逐渐增强。 3. 元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化，这种规律叫做元素周期律。元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。 Thanks for listening! $$