4.2 元素周期律 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，涵盖原子结构与元素性质（化合价、原子半径、得失电子能力等）的周期性变化，通过“补充前20号元素表格找规律”导入，借助数学函数思路构建变量关系模型，引导学生从数据归纳规律，搭建从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于以科学思维为核心，通过“三看”法比较粒子半径、表格数据归纳（如前20号元素最外层电子数变化）、实验验证（第三周期金属性实验、卤素与氢气反应事实）培养证据推理和模型建构能力，强化“结构决定性质”的化学观念。学生通过自主探究深化理解，教师可借助资料提升教学效率，落实核心素养。

摩托车靠M1。 元素周期律 探寻不同元素之间的内在联系和变化规律 思考：请结合前20号原子结构示意图，补充下表内容，尝试找出变化规律 变量太多 无从下手 举例：随着温度的升高，KNO3的溶解度增大。 自变量 因变量 方法导引：y=kx+b的函数思路 —自变量和因变量的关系 方法导引：如何梳理变量关系发现规律？ 确定自变量 选取因变量，寻找自变量和因变量的关系 描述 变化规律 发现、表达变化关系 (柱状图、折线图等) 数学中研究函数的思路 ①以核电荷数为自变量，最外层电子数为因变量 规律：随着原子序数的递增，原子最外层电子数从1→8周期性变化(1、2号元素除外)。 三、元素周期律 1、元素周期律的内容 ②以核电荷数为自变量，化合价为因变量 规律：随着原子序数的递增，元素的最高化合价呈现+1→+7(O、F除外)的周期性变化。元素的最低化合价呈现从-4→-1的周期性变化。 ③以核电荷数为自变量，原子半径为因变量 规律：随着原子序数的递增，原子半径由大到小周期性变化 (稀有气体元素原子除外)。 “三看”法比较简单粒子（原子、离子）半径大小 1、先看电子层，电子层数越多，半径越大 r(Na+) r(Cl−) r(O) r(S) r(N) r(S2−) 2、电子层数相同，再看原子序数，原子序数越大，半径越小 3、电子层数相同，原子序数相同，最后看核外电子数越多，半径越大 层多径大 同层序小径大 电大径大 r(Al3+) r(Mg2+ ) r(Na+) r(F−) r(O2-) r(Cl) r(Cl−) r(Fe3+) r(Fe2+) r(Fe) < < < < < < < < < < 元素周期律： 元素的性质随着元素原子序数的递增呈现周期性变化。 思考：为什么核电荷数（原子序数）为自变量，最外层电子数、化合价、原子半径为因变量？请从原子结构角度进行论证 原子结构角度论证元素周期律 质子数 (核电荷数) 核外 电子数 最外层电子 周期性排布 化合价 周期性变化 = 增大 核电荷数等于核外电子数。（d）随着核电荷数的增加，核外电子数就会相应增加，根据核外电子排布规则（d）最外层电子数就会呈现周期性的变化，（d）而最外层电子数又与元素的化合价密切相关，因此化合价也呈现了周期性的变化。这样来看，核电荷数的递增是引起最外层电子数和主要化合价的周期性变化的根本。 电子层数 核电荷数 原子结构角度论证原子半径的周期性变化规律 原子半径 电子层数 核电荷数 电子层数相同时，核电荷数越大，原子核对最外层电子的引力越大，得电子能力（元素非金属性）越强，失电子能力越弱。 当最外层电子数相同时，电子层数越多，最外层电子离原子核越远，原子核对最外层电子的引力越小，得电子能力越弱，失电子能力（元素金属性）越强。 ④原子结构角度发现得失电子能力的周期性变化规律 小结： 原子结构 元素性质 原子核 核外电子 电子层数 最外层电子数 质子 中子 化合价 原子半径 元素在周期表中的位置 原子序数 周期 族 核电荷数 得失电 子能力 最外层电子数 ⑤ 元素的金属性的周期性变化 （以第三周期为例） 预测: 结构理论预测(Na Mg Al ) 预测内容 预测现象 金属性（英语：metallicity [3]），指元素的气态原子失去电子变成气态阳离子倾向的大小。失电子能力越强的粒子所属的元素金属性就越强 [4]；反之越弱，而其非金属性就越强。金属性常表示元素的原子失去电子的倾向；元素的非金属性是指元素的原子得电子的能力 预测金属和水或者酸的反应 金属对应氧化物的水化物的碱性强弱 ⑤ 元素的金属性和非金属性的周期性变化 （以第三周期为例） 预测: 预测内容(Na Mg Al ) -- 预测依据 -- 预测现象 实验(验证) ⑤ 元素的金属性和非金属性的周期性变化 （以第三周期为例） 预测: 预测内容(Na Mg Al ) -- 预测依据 -- 预测现象 实验(验证) ⑤ 元素的金属性的周期性变化 预测: 预测内容 -- 预测依据 -- 预测可能现象 实验(验证) 分析：从钠到铝，各元素原子的核外电子层数相同，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，元素原子的失电子能力逐渐减弱。 结论：同周期(左→右)金属性逐渐减弱 请预测第三周期Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar的金属性和非金属性强弱递变规律 ⑤ 元素的非金属性的周期性变化 （以第三周期为例） 预测: 结构理论预测(Si P S Cl ) 预测内容 预测现象 金属性（英语：metallicity [3]），指元素的气态原子失去电子变成气态阳离子倾向的大小。失电子能力越强的粒子所属的元素金属性就越强 [4]；反之越弱，而其非金属性就越强。金属性常表示元素的原子失去电子的倾向；元素的非金属性是指元素的原子得电子的能力 预测金属和水或者酸的反应 金属对应氧化物的水化物的碱性强弱 ⑤ 元素的非金属性的周期性变化 （以第三周期为例） 14Si 15P 16S 17Cl 最高价 最高价氧化物 最高价氧化物的水化物及其酸性强弱 单质与H2 反应条件 气态氢化物 及其稳定性 结论 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 酸性逐渐增强 高温 加热 加热 点燃或光照 SiH4 PH3 H2S HCl 稳定性逐渐增强 非金属性逐渐增强 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 事实证据： 非金属与H2反应的难易程度 氢化物的稳定性 最高价氧化物的水化物的酸性强弱 ⑤ 元素的金属性的周期性变化 预测: 预测内容 -- 预测依据 -- 预测可能现象 实验(验证) 分析：从硅到氯，各元素原子的核外电子层数相同，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，元素原子的得电子能力逐渐增强。 结论：同周期(左→右)非金属性逐渐增强 请预测第三周期Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar的金属性和非金属性强弱递变规律 ⑤ 同主族元素的性质变化--碱金属元素 预测: 预测内容 -- 预测依据 -- 预测可能现象 实验(验证) 请预测第三周期Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar的金属性和非金属性强弱递变规律 ⑤ 同主族元素的性质变化--碱金属元素 预测: 预测内容 -- 预测依据 -- 预测可能现象 实验(验证) 分析：同主族元素原子从上到下，核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，元素原子的失电子能力逐渐增强。 结论：同主族从上往下金属性逐渐增强 请预测第三周期Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar的金属性和非金属性强弱递变规律 碱金属其它性质： 碱金属单质在物理性质上也表现出一些相似性和规律 金属锂与氧气反应不如金属钠与氧气反应剧烈，而金属铷和铯遇到空气会立即燃烧 ⑤ 同主族元素的性质变化--卤族元素 请预测第三周期Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar的金属性和非金属性强弱递变规律 ⑤ 同主族元素的性质变化--卤族元素 预测: 预测内容 -- 预测依据 -- 预测可能现象 事实证据 请预测第三周期Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar的金属性和非金属性强弱递变规律 类似于金属与盐溶液的置换反应，卤素单质间也可发生置换反应。 2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2 ⑤ 同主族元素的性质变化--卤族元素 预测: 预测内容 -- 预测依据 -- 预测可能现象 实验(验证) 分析：同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 结论：同主族从上往下非金属性逐渐减弱 请预测第三周期Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar的金属性和非金属性强弱递变规律 EV录屏5.2.8软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.6 Lavf58.30.100 $null镁铝性质的地面像一个盛有水的烧杯中，滴几滴酚酞溶液，投入一小块吸干煤油的金属钠纳能与冷水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，并放出大量热。这是用砂纸打磨过的镁条这是用砂纸打磨过的铝条，分别放入小试管中，再加入适量的水，各滴入几滴酚酞溶液，镁条表面变成浅红色，铝条无明显现象。加热时每与水反应速率加快，溶液红色加深，每条表面有气泡产生。铝跟水在加热时也不发生反应。在两支试管中加入砂纸打磨过的镁条和铝条，再加入适量盐酸，镁与盐酸迅速反应生成大量气体并放热，而此时铝与盐酸反应的速率相对较慢，但随着铝的氧化层彻底溶于盐酸，且铝与盐酸反应放热，使反应温度升高，铝与盐酸的反应也变得剧烈，这时镁与盐酸的反应因盐酸浓度降低而速率减慢。从上述实验可以得出钠、镁铝三种金属单质与水或酸反应的剧烈程度逐渐减弱。所以得到结论，钠、镁铝、金属性依次减弱。钠镁铝性质的递变像一个盛有水的烧杯中滴几滴酚酞溶液，投入一小块吸干煤油的金属钠。