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，从“无处不在的周期现象”导入，通过1-18号元素原子结构示意图描点连线、化合价数据表格分析等学习支架，衔接原子结构、化合价、原子半径变化规律，构建“现象-结构-性质”的知识脉络。 亮点在于采用“结构探析-数据分析-实验探究”教学链，如通过Na、Mg、Al与水/盐酸反应实验及Si-P-S-Cl氢化物稳定性资料分析，培养科学探究与实践、科学思维，以“构-位-性”框架总结规律，助学生系统掌握，也为教师提供完整探究式教学素材。

南京市东山高级中学 元素周期律 无处不在的周期现象 周期现象的共同特点 结构探析——找一找原子最外层电子数的变化规律 1-18号元素的原子结构示意图 【试一试】找出1-18号元素原子的最外层电子数，用红笔在坐标系中描点并连线。 数据分析——元素原子核外电子排布的变化规律 分析与讨论： 1.“点”观察：像He、Ne、Ar这样的原子核外电子排布属于稳定的电子层结构，它们的最外层电子数分别是多少？ 2.“线”观察：随着元素核电荷数递增，同一周期元素的原子核外电子数呈怎样的变化趋势？为什么？ 3.“面”观察：随着元素核电荷数递增，不同周期元素的原子核外电子数呈怎样的变化趋势？ 数据分析——元素化合价的变化规律 主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 3-9号元素 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 最高正价 最低负价 +1 +2 +3 +4 -4 +5 -3 -2 -1 11-17号元素 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 最高正价 最低负价 +1 +2 +3 +4 -4 +5 -3 +6 -2 +7 -1 分析与讨论： 1.“点”观察：①元素最高正价，最低负价的数值与原子最外层电子数之间有何关系？ ②主族序数与原子最外层电子数之间有何关系？ 主族元素：主族序数=原子最外层电子数=最高正价 非金属元素：最高化合价+∣最低化合价∣=8 数据分析——元素化合价的变化规律 分析与讨论： 2.“线”观察：随着元素核电荷数的递增，同一周期元素的最高正价，最低负价呈现怎样的变化趋势？为什么？ 3.“面”观察：随着元素核电荷数递增，化合价呈现怎样的变化规律？化合价的变化与原子核外电子排布有怎样的因果联系？ 随着元素核电荷数的递增，元素主要化合价的周期性变化是元素核外电子周期性变化的必然结果 O难失6个电子 (O无最高正价) F不失电子 (F无正价) 主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 3-9号元素 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 原子半径/pm 152 111 88 72 70 66 64 11-17号元素 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 原子半径/pm 186 160 143 117 110 104 99 结构探析——找一找元素的原子半价的变化规律 核电荷数3-9号和11-17号元素的原子半径 【试一试】根据表中提供的数据，将3-9号和11-17号元素在坐标系中进行描点。 结构探析——找一找元素的原子半价的变化规律 分析与讨论： 1.“点”观察：不同元素原子的半径大小相同吗？为什么？ 2.“线”观察：随着元素核电荷数的递增，同一周期元素的原子半径呈现怎样的变化趋势？为什么？ 3.“面”观察：①随着元素核电荷数的递增，不同周期元素的原子半径呈现怎样的变化趋势？为什么？ ②随着元素核电荷数的递增，不同周期元素的原子半径呈现怎样的变化规律？原子半径的变化规律与原子核外电子排布有怎样的因果关系？ 规律1：同一主族，从上到下，原子半径逐渐_____ 规律2：同一周期，从左到右，原子半径逐渐_____ 观察右图： 请同学们从同主族元素、同周期元素原子半径变化的趋势进行数据分析，归纳变化规律 。 主族元素 如何比较微粒半径大小？ (1)Mg______Ca______K； (2)P______S______Cl； ＜ ＜ ＞ ＞ 增大 减小 例题 试比较下列微粒的半径大小(填“＞”“＜”或“＝”)。 (3)Fe3＋______Fe2＋______Fe； (4)S2－______Cl－______Na＋______Mg2＋。 ＜ ＜ ＞ ＞ ＞ 微粒半径比较 一看层，层多径大；层数不同，层数多半径大 二看核，层同核多径小；层数相同，电子数相同，核电荷数多半径小 三看电子，层同核同电子多径大。层数相同，核电荷数同，电子数多半径大 探寻本质—周期性变化的原因 随着元素核电荷数的递增 原子最外层电子数呈现周期性变化 元素的主要化合价呈现周期性变化 元素的原子半径呈现周期性变化 随着元素核电荷数的递增 元素的原子核外电子数呈现周期性变化 探寻本质—周期性变化的原因 随着元素核电荷数的递增，元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布发生周期性变化的必然结果 科学猜想 金属性 非金属性 问题：如何比较同一周期钠、镁、铝元素的金属性强弱？ Na Mg Al ① 单质与水或酸反应：反应剧烈程度____，金属性______ ② 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 最高价氧化物对应水化物碱性____ ，金属性______ 金属性强弱 判断依据 实验探究理论依据 越强 越强 越强 越强 科学探究—探究（同一周期金属元素）Na、Mg、Al的金属性强弱 实验探究 1.金属钠、镁、铝与水的反应 ①向烧杯中加入等量的蒸馏水，再分别加入2-3滴酚酞。 ②将金属钠、镁、铝放入含有等量蒸馏水的烧杯中，观察反应现象并记录。 Na的金属性强于Mg、Al 科学探究—探究（同一周期金属元素）Na、Mg、Al的金属性强弱 2.金属镁、铝与盐酸的反应 实验探究 ③将金属镁、铝放入含有等量等浓度的稀盐酸，观察反应现象并记录。 金属性：Na>Mg>Al 科学探究—探究（同一周期金属元素）Na、Mg、Al的金属性强弱 元素 Na Mg Al 单质与冷水 与冷水剧烈反应，放出大量的热，并产生气体 与冷水几乎不反应，与沸水缓慢反应 与冷水无明显现象 单质与稀盐酸 ------- 与酸剧烈反应 与酸反应 比镁慢 最高价氧化物水化物的碱性强弱 25℃水中无机碱的电离常数 Mg(OH)2 Kb=2.57×10-3 Al(OH)3 Kb=1.02×10-5 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 强碱 中强碱 两性氢氧化物 科学探究—探究（同一周期金属元素）Na、Mg、Al的金属性强弱 同周期元素金属性强弱比较 > > 金属性减弱 实验探究小结： Na Mg Al 例题 1.下列事实能说明金属性Na＞Mg的是( ) A.Na最外层有一个电子，Mg最外层有2个电子； B.Na能与冷水反应，而Mg不能； C.碱性NaOH<Mg(OH)2 ； D.Na能从MgCl2的溶液中把Mg置换出来； B 科学探究—探究（同一周期非金属元素）Si、P、S、Cl的非金属性强弱 同周期元素非金属性强弱比较 问题：如何比较上述四种元素的非金属性？ Si P S Cl 科学探究—探究（第三周期非金属元素）Si、P、S、Cl的非金属性强弱 探究理论依据 ① 单质与H2反应：生成气态氢化物越__ __，非金属性______ ③ 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：最高价氧化物对应水化物酸性___ _，非金属性______ ② 气态氢化物的稳定性：气态氢化物稳定性____ ，非金属性______ 非金属性强弱 判断依据 越容易 越强 越稳定 越强 越强 越强 科学探究—探究（第三周期非金属元素）Si、P、S、Cl的非金属性强弱 探究理论依据 ① 单质与H2反应：生成气态氢化物越__ __，非金属性______ ② 气态氢化物的稳定性：气态氢化物稳定性____ ，非金属性______ 越容易 越强 越稳定 越强 查阅资料 元素 单质与H2的反应 气体氢化物的热稳定性 硅Si 高温下反应 SiH4不稳定 磷P 磷蒸汽 PH3不稳定 硫S 加热反应 H2S受热分解 氯Cl 光照或点燃爆炸化合 HCl稳定 非金属性逐渐增强 与氢气越易化合，气态氢化物越稳定 科学探究—探究（第三周期非金属元素）Si、P、S、Cl的非金属性强弱 Si P S Cl 最高价氧化物水化物 化学式 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 酸性 强酸 (最强无机含氧酸） 结论 非金属性： Si P S Cl < < < 查阅资料 25℃水中无机酸的电离常数H3PO4 Ka1=7.52×10-3 Ka2=6.31×10-8 Ka3=4.4×10-13 H2SiO3 Ka1=1.7×10-10 Ka2=1.6×10-12 实验探究 向试管当中加入约2ml饱和Na2SiO3溶液，滴入2-3滴酚酞，再向试管当中逐滴加入1mol/L的磷酸（H3PO4）溶液，观察实验现象。 ? ? 科学探究—探究（第三周期非金属元素）Si、P、S、Cl的非金属性强弱 同周期元素非金属性强弱比较 非金属性增强 小结： < < < Si P S Cl 例题 【练习】下列说法能够证明氯元素的非金属性比硫元素强的是（ ） A. Cl2与H2化合比S与H2化合更难 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 C 科学探究—同一周期元素的金属性和非金属性的变化规律 Na Mg Al Si P S Cl 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 核电荷数依次增多 原子半径逐渐减小 失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强 对其它周期主族元素进行同样的研究，一般情况下也会得出同样的规律。 元素周期律 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化 本质：元素原子的核外电子排布呈周期性变化。 归纳小结 归纳小结 构-位-性 原子 结构 最外层 电子数 电子 层数 核电荷数 元素位置 元素性质 原子序数 周期 族 化合价 原子半径 金属性/非金属性 判断依据 得失电子难易程度 1.某元素的最高正价与负价的代数和为4，则该元素的最外层电子数为（ ） A.4 B.5 C.6 D.7 2.某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HXO4，这种元素的气态氢化物的化学式是（ ） A.HX B.H2X C.XH3 D.XH4 C A 3.同一周期X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应的水化物的酸性 HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列说法中判断错误的是（ ） A.原子半径 X>Y>Z B.气态氢化物稳定性 HX>H2Y>ZH3 C.元素的非金属性 X>Y>Z D.单质的氧化性 X>Y>Z A 谢 谢 聆 听 31 Lavf57.58.101 Lavf57.58.101 $