第四章 第二节 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

该高中化学课件聚焦元素性质周期性变化规律，涵盖核外电子排布、原子半径、化合价的周期性变化及同周期金属性非金属性递变。通过回顾同主族元素性质引入，引导学生探究同周期元素性质规律，搭建新旧知识联系的学习支架。 资料亮点在于通过实验探究（如钠镁铝与水反应、氢氧化物碱性比较）和深度思考，结合科学思维与科学探究，引导学生从原子结构分析性质递变本质。思维建模总结规律，随堂演练巩固知识，助力学生形成化学观念，也为教师提供系统教学资源，提升教学效率。

第1课时　元素性质的周期性变化规律 1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化， 认识元素周期律并理解其实质。 2.会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性 或非金属性的强弱，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的 发展。 核心素养发展目标 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。那么，周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢？ 思考交流 观察表4-5，思考并讨论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价各呈现什么规律性的变化？ 核外电子排布的规律： 1.原子最外层电子排布变化规律 一、1～18号元素性质的周期性变化规律 周期序号 原子序数 电子层数 最外层电子数 结论 第一周期 1→2 1 1→2 同周期由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8) 第二周期 3→10 __ _____ 第三周期 11→18 __ _____ 规律：随着原子序数的递增，元素原子的_______________________ _____ 1→8 1→8 核外电子排布呈现周期性 变化 2 3 原子半径的变化规律： 2.原子半径的变化规律(稀有气体除外) 周期序号 原子序数 原子半径(nm) 结论 第一周期 1→2 …… 同周期由左向右元素的_________________(不包括稀有气体) 第二周期 3→9 0.152→0.071_______ 第三周期 11→17 0.186→0.099_______ 规律：随着原子序数的递增，元素的原子____________________ 大→小 大→小 原子半径逐渐减小 半径呈现周期性变化 元素化合价的变化规律： 3.元素的主要化合价 周期序号 原子序数 主要化合价 结论 第一周期 1→2 ＋1→0 ①同周期由左向右元素的______ ___________(＋1→＋7，O和F无最高正价)； ②元素的最低负价由__________价逐渐升高至_____________价； ③最高正价＋|最低负价|＝8 第二周期 3→9 最高价________ ____(不含O、F) 最低价________ 规律：随着原子序数的递增，元素的_________________________ ＋1→ ＋5 －4→－1 最高正 价逐渐升高 ⅣA族的－4 ⅦA族的－1 主要化合价呈现周期性变化 1.(1)同周期元素随核电荷数增加原子半径逐渐减小的原因是什么？ 深度思考 提示　同周期元素电子层数相同，核电荷数增多，即原子核所带正电荷增多，原子核对核外电子吸引力增大，原子半径减小。 (2)电子层数多的元素原子半径一定大于电子层数少的元素吗？ 提示　不一定，如第二周期的Li比第三周期的S、Cl等原子半径大。 11 1.主族元素主要化合价的确定方法 (1)最高正价＝主族的序号＝最外层电子数(O、F除外)。 (2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外)。 (3)H最高价为＋1，最低价为－1；O最低价为－2；F无正化合价，最低价为－1。 练后反思 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？ 深度思考 【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 我们通过第三周期元素的一些化学性质来探讨这一问题。 二、同周期元素金属性和非金属性的递变规律 如何证明Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱呢？ 单质与水（或酸）反应的难易 最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱 深度思考 实验比较 钠、镁、铝和水的反应 ②实验操作： ③现象：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。 ④结论：镁与_______几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为 ______________________________。 结合前面所学钠与水的反应，可得出金属性：Na___Mg 粉红 冷水 > 1.钠、镁、铝元素金属性的递变规律 (1)钠、镁元素金属性强弱的实验探究 ①原理：金属与水反应置换出H2的难易。 加热时，Al与热水无明显现象 > Al 实验比较 镁、铝离子和氨水的反应   Al Mg 原理 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 实验操作     (2)镁、铝元素金属性强弱的实验探究 沉淀溶 解情况 沉淀________ 沉淀________ 沉淀_____ 沉淀_______ 相关反应的化学方程式　　 _______________________________ ____________________________________ ___________________________________   实验结论 金属性：Mg___Al 逐渐溶解 逐渐溶解 溶解 不溶解 Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH=== NaAlO2+2H2O Mg(OH)2＋2HCl=== MgCl2＋2H2O > (3)钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性   NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 分类 强碱 中强碱(属于弱碱) _____________ 碱性强弱 NaOH___Mg(OH)2___Al(OH)3 结论 金属性：Na___Mg___Al 两性氢氧化物 > > > > 深度思考 我们可以通过哪些方法验证元素的非金属性强弱？ 单质与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性 最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）的酸性强弱 元素非金属性增强 2.非金属性的递变规律 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_____。 4.元素周期律 (1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。 (2)实质：元素性质的周期性变化是原子的______________的周期性变化的必然结果。 减弱 增强 核外电子排布 (1)Al(OH)3是两性氢氧化物，与氨水、盐酸均可反应(　　) (2)盐酸可以与Na2CO3溶液反应生成CO2，可由此推出非金属性Cl>C (　　) (3)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性(　　) (4)第二周期元素从左至右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强(　　) √ × 判断正误 × × 1.从原子结构角度解释同周期元素从左至右金属性减弱，非金属性增强的原因。 深度思考 提示　同一周期电子层数相同，从左至右随核电荷数增加，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强。 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，下同)。 (2)金属性最强的元素是_____。 (3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________(填化学式，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_______。 Cl Na HClO4 SiH4 NaOH Al2O3 思维建模 思维建模 1.(2019·成都实验中学检测)除第一周期外，下列关于同周期主族元素的变化规律的叙述中不正确的是 A.从左到右，原子半径逐渐减小 B.从左到右，单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强 C.从左到右，元素最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 D.从左到右，元素最高正化合价从＋1递变到＋7(氧、氟除外)，最低负 化合价从－4递变到－1 √ 1 2 3 随堂演练　知识落实 4 5 解析　同周期的主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，A项正确； 单质的氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱，B项错误； 元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故元素最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，C项正确； 元素的最高正化合价呈现从＋1到＋7(氧、氟除外)，最低负化合价呈现从－4到－1的周期性变化，D项正确。 1 2 3 4 5 2.下图表示1～18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示 A.电子层数 B.最外层电子数 C.最高化合价 D.原子半径 1 2 3 4 √ 5 3.(2019·河北临漳一中高一月考)同周期的X、Y、Z三种元素，已知它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4，则下列判断正确的是 A.最高价含氧酸的酸性：H3ZO4>H2YO4>HXO4 B.非金属性：X>Y>Z C.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序逐渐增强 D.元素的最低负化合价的绝对值按X、Y、Z顺序逐渐减小 √ 1 2 3 4 5 解析　最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4，则X、Y、Z元素的最高正化合价分别是＋7、＋6、＋5，故X、Y、Z元素分别处于同周期的第ⅦA、ⅥA、ⅤA族。 A错，同周期主族元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强。由于元素的非金属性X>Y>Z，则最高价含氧酸的酸性HXO4>H2YO4>H3ZO4； B对，由X、Y、Z元素分别处于同周期的第ⅦA、ⅥA、ⅤA族，则非金属性：X>Y>Z； C错，元素的非金属性越强，则气态氢化物的稳定性越强，故气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序逐渐减弱； D错，X、Y、Z元素的最低负化合价分别为－1、－2、－3，则其绝对值按X、Y、Z顺序逐渐增大。 1 2 3 4 5 4.某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为 A.4 B.5 C.6 D.7 1 2 3 4 √ 解析　设该元素的最高正价为x，最低负价为y， 因此该原子的最外层电子数为6。 5 5.(2019·安徽宣城高一期末)元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是七种短周期的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)。 1 2 3 4 元素代号 A B C D E F G 原子半径/nm 0.037 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074 0.075 主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋6、－2 ＋7、－1 －2 ＋5、－3 (1)C元素在元素周期表中的位置是第____周期_____族。 三 ⅢA 5 解析　A显＋1价，原子半径小于铍，则A为H元素。结合表中原子半径和主要化合价信息推知，B～G分别为Mg、Al、S、Cl、O、N元素。 C是Al元素，处于元素周期表中第三周期ⅢA族。 1 2 3 4 5 (2)B的原子结构示意图为________。 1 2 3 4 解析　B为Mg，其原子结构示意图为 。 5 (3)D、E气态氢化物的稳定性强弱顺序为__________(填化学式)。 1 2 3 4 解析　元素的非金属性：S<Cl，则气态氢化物的稳定性：H2S<HCl。 HCl>H2S 5 (4)上述七种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是_______(填化学式)。 1 2 3 4 解析　上述七种元素的非金属性最强的为Cl元素，则最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4。 HClO4 5 本课结束 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 则　解得x＝6，y＝－2， $$