4.2.1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周期律，系统阐述核外电子排布、原子半径、化合价及金属性非金属性的周期性变化规律，从第二、三周期元素实例入手，通过表格对比和问题驱动，构建从具体元素性质到抽象周期律的学习支架，帮助学生理解结构决定性质的内在逻辑。 其亮点在于融合化学观念与科学探究，以第三周期元素为案例，设计Na、Mg、Al金属性比较实验及Si-P-S-Cl非金属性对比表格，通过实验现象和数据证据推理规律，体现“结构决定性质”的化学观念。学生能在探究中培养科学思维，教师可借助资料中的实验设计和规律总结提升教学效率，助力学生构建系统的元素性质知识网络。

第二节 元素周期律 第一课时 元素性质的周期性变化规律 第四章 物质结构 元素周期律 第二周期最外层电子数： 第三周期最外层电子数： 从1→8递增 从1→8递增 1.元素原子核外电子排布的变化 从左到右，第二、三周期元素原子最外层电子数的变化特点： 原子 序数 电子层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数 1～2 3～10 11～18 结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数排布呈现 变化。 周期性 1 2 3 1 2 1 8 1 8 2 8 8 1.元素原子核外电子排布的变化 周期性变化：反复出现.不包括稀有元素 原子半径? 原子序数 原子半径的变化 3～9 11～17 结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈 现 变化。（稀有气体元素除外） 周期性 逐渐减小 逐渐减小 2.元素原子半径的变化 2.元素原子半径的周期性变化 原子半径逐渐增大 原子半径逐渐减小 思考：原子半径最小的是？ 短周期主族元素中，原子半径最大的是哪种元素？ Na H 思考探究 +1 0 0 0 +1 +2 +3 +4 +5 —— —— —4 —3 —2 —1 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 —4 —3 —2 —1 思考：根据核外电子排布能否判断出各元素的最高化合价及最低化合价？ 正价渐高，负价绝对值渐低 3.元素的主要化合价 原子序数 电子层数 最外层电子数 原子 半径 最高或最低化合价的变化 1~2 1 3~10 11~18 2 3 1→2 1→8 1→8 大→小 大→小 +1 0 +1 +5 -4 -1 0 +1 +7 -4 -1 0 结论 随着原子序数的递增，元素原子的 ， 、 、 都呈现 变化。 核外电子 原子半径 元素化合价 周期性 排布 +1 0 0 0 +1 +2 +3 +4 +5 —— —— —4 —3 —2 —1 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 —4 —3 —2 —1 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 最高正价 = 最外层电子数 = 主族序数 最高正价＋|最低负价| = 8 金属只有正价、非金属有正价和负价（除了氧、氟） 随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径、元素化合价都呈现周期性变化， 思考 那么元素的金属性和非金属性是否也随原子序数的变化呈现周期性变化呢？ 如何判断金属性强弱？ 金属性：元素原子失去电子能力的强弱 Al 2 8 3 +13 失3e— +13 2 8 Al3+ 金属性强弱判断 1、单质跟水（或酸）反应置换出氢气的难易程度 2、最高价氧化物的水化物的碱性强弱 3、相互置换反应 1、反应条件是否苛刻 2、反应现象是否明显 3、反应速度是否快速 Fe + Cu2+ == Cu + Fe2+ 氢氧化钠与氢氧化铁比较。活泼的置换出不活泼的 活动探究Na、Mg、Al Na Mg Al 与水反应 与冷水的反应 与热水的反应 与盐酸反应 浮、熔、游、响、红 没有明显现象 有气泡产生 溶液变红色 剧烈反应产 生大量气泡 有气泡产生 但不如Mg剧烈 Na、Mg、Al的活动性强弱顺序是： Na＞Mg＞Al 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 强碱 中强碱 两性氢氧化物 第三周期元素性质的递变 与氢氧化钠 无现象 沉淀溶解 金属性越左下角越强。通过钠与水反应置换出氢气的难易程度，和最高价氧化物对应水化物的碱性强弱来判断金属性的强弱tong'y 非金属性：元素原子得到电子能力的强弱 S 2 8 6 +16 得2e— S2— 2 8 8 +16 如何判断元素非金属性强弱？ 非金属性强弱判断 1、单质与H2生成气态氢化物的难易程度及氢化物的热稳定性 2、最高价氧化物的水化物的酸性强弱 3、相互置换反应 加热是否分解 1、反应条件是否苛刻 2、反应现象是否明显 3、反应速度是否快速 Cl2+2Br- ==2Cl- +Br2 Si、P、S、Cl的非金属性强弱比较 原子序数 14 15 16 17 元素符号 Si P S Cl 单质与H2化合的难易 气态氢化物的稳定性 最高价氧化物对应水化物的酸性 H4SiO4极弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强酸 高温 光照或点燃 爆炸化合 磷蒸气 加热 非金属性 Si < P < S < Cl 很不稳定 SiH4 不稳定 PH3 不很稳定 H2S 稳定 HCl 难 易 稳定 不稳定 强 弱 硅烷。磷化氢。 原子序数 11 12 13 14 15 16 17 18 元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar 单质和水(或酸）反应情况 冷水剧烈 热水较快 盐酸剧烈 盐酸较快 高温 磷蒸气与H2能反应 须加热 光照或点燃爆炸化合 NaOH 强碱 Mg(OH)2 中强碱 Al(OH)3 两性氢 氧化物 H4SiO4 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4 最强酸 稀有气体元素 非金属单质与氢气反应 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 金属性和非金属性递变 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 元素的金属性、非金属性随着原子序数的递增呈现周期性的变化。 元素周期律 第三周期元素性质的递变 结论：同一周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 与金属性相反越右上角越强 核外电子排布呈周期性变化 （最外层电子数） 元素性质呈周期性变化 实 质 决 定 决定 结构 性质 电子层数相同的原子：随着核电荷数的增加，带正电的原子核电荷数 ，对核外带负电的电子吸引力 ，原子半径 ，失去最外层电子能力越来越 ，得电子能力越来越 ，故元素的金属性 ，非金属性 。 解释 增多 增大 减小 弱 强 减弱 增强 小结 1、元素周期律 随着原子序数的递增，元素的性质而呈现周期性的变化 元素的性质 原子半径 元素化合价 金属性、非金属性 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。 ①比较金属与水（酸）置换出H2难易； ②比较最高价氧化物的水化物的碱性强弱； ③利用置换反应。 ①比较最高价氧化物的水化物的酸性强弱； ②比较与氢气生成气态氢化物难易程度以及气态氢化物的稳定性； ③利用置换反应。 如何设计实验证明三者金属性强弱？ Na Mg Al Si P S Cl Ar 如何设计实验证明四者非金属性强弱？ 以第三周期元素为例，探究元素的金属性和非金属性变化： 根据实验，可得出第三周期元素金属性、非金属性的递变规律: Na Mg Al Si P S Cl 金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。 用结构观点解释： 电子层数相同核电荷数增多 原子半径减小 原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强 同周期元素 从左到右 原子核对最外层电子的吸引力增强 减弱 增强 [学以致用] 1、同一周期的X、Y、Z三元素，已知最高价氧化物对应水化物的化学式是：H3XO4、H2YO4、HZO4，则： （1）X、Y、Z的非金属性强弱顺序为 。 （2）气态氢化物的化学式分别为 , 它们稳定性强弱为______________________。 （3）最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为__________________。 Z＞Y＞X XH3＜H2Y＜HZ H3XO4＜H2YO4＜HZO4 XH3、H2Y、HZ 2、下列实验不能达到实验目的的是 ( ) 选项 实验操作 实验目的 A Cl2、Br2分别与H2反应 比较氯、溴的非金属性强弱 B 向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3 比较镁、铝的金属性强弱 C 向Na2CO3溶液中滴入H2SO4溶液 比较C、S的非金属性强弱 D Fe、Cu分别与稀盐酸反应 比较Fe、Cu的金属性强弱 B 3.34号元素硒(Se)被国内外医药界和营养学界尊称为“生命的火种”，享有“长寿元素”“抗癌之王”“心脏守护神”“天然解毒剂”等美誉， 其原子结构示意图为 。 (1)推断该元素在周期表中的位置：_______________。 (2)按要求写化学式：①气态氢化物为______；②最高价氧化物对应的水化物为________。 (3)推测35Br的最高正化合价和最低负化合价的数值分别是____、____，原子半径的大小关系为：r(Se)___r(Br)(填“>”或“<”)。 第四周期ⅥA族 H2Se H2SeO4 ＋7 －1 > 3.34号元素硒(Se)被国内外医药界和营养学界尊称为“生命的火种”，享有“长寿元素”“抗癌之王”“心脏守护神”“天然解毒剂”等美誉， 其原子结构示意图为 。 (1)推断该元素在周期表中的位置：_______________。 (2)按要求写化学式：①气态氢化物为______；②最高价氧化物对应的水化物为________。 (3)推测35Br的最高正化合价和最低负化合价的数值分别是____、____，原子半径的大小关系为：r(Se)___r(Br)(填“>”或“<”)。 第四周期ⅥA族 H2Se H2SeO4 判 断 依 据 金属性 金属单质与水或酸反应置换出H2的 难易程度 金属最高价氧化物对应的水化物碱性强弱 活泼的置换出不活泼的 非金属性 最高价氧化物对应的水化物（最高 价含氧酸）的酸性强弱 非金属单质与H2化合的难易及气态 氢化物的稳定性 活泼的置换出不活泼的 $