5.1.1元素周期律 课件 2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

1 专题5 微观结构与物质的多样性 第一单元 元素周期律和元素周期表 第1课时 元素周期律 1 2 熟悉的元素周期表中会给我们提供关于元素的什么信息？ 2 3 原子序数 （1）概念P114：化学家按照核电荷数由小到大的顺序给元素依次编号，这种编号叫作原子序数。 （2）数量关系： 原子中： 原子序数 = = = 。 核电荷数 质子数 核外电子数 一、元素周期律 （ 原子不显电性 ） 化学中不带电的微粒： 微粒本身不带电：中子 微粒内含带电粒子（质子、电子），但质子总数=电子总数：原子 、分子 3 练习1 1.已知原子序数，可以推断原子的(    )①质子数 ②中子数 ③质量数 ④核电荷数 ⑤核外电子数 ⑥原子结构示意图 ( ) A. ①②③④ B. ①④⑤⑥ C. ②③④⑤ D. ③④⑤⑥ 2.下列微粒中，与HCl分子具有相同的质子数和相同的电子数的是( ) A. H2O2 B. NH3 C. NH4+ D. O22− B A 5 画出1-18号元素的原子结构示意图，思考它们呈现怎样的规律性变化 5 6 原子结构原子结的周期性变化 1.原子结构变化规律 （1）原子最外层电子排布的规律性变化P114图5-1 原子序数 电子层数 最外层电子数 结论 1→2 1 3→10 2 11→18 3 1→2 1→8 1→8 同一横行由左到右，元素的原子最外层电子数逐渐增加 1→8 规律：随着元素核电荷数的递增，除H、He外，元素原子最外层电子数呈现从1→8的周期性变化 6 7 交流讨论：P115表5-1是原子序数为3~9号和11~17号元素的原子半径数值。 请思考随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径有怎样的变化规律？ 表5-1 3~9号元素 3Li 锂 4Be 铍 5B 硼 6C 碳 7N 氮 8O 氧 9F 氟 原子半径/pm 152 111 88 77 70 66 64 11~17号元素 11Na 钠 12Mg 镁 13Al 铝 14Si 硅 15P 磷 16S 硫 17Cl 氯 原子半径/pm 186 160 143 117 110 104 99 原子半径的变化规律P115：随着核电荷数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化，原子序数为3~9号和11~17号元素的原子半径分别依次递减。 电子层数：3 电子层数：2 （2）元素的原子半径的规律性变化P115 7 决定原子半径的因素： 电子层数（最外层电子数相近，电子层数越多，原子半径越大） 核电荷数（电子层数相同，核电荷数越多原子半径越小） 练习2： 1.比较下列元素的原子半径大小： C___Na B____N Si___S O___S 2.已知周期表中1-18元素的一部分如图所示，原子半径由大到小顺序是 。 9 交流讨论： P116表5-2给出了原子序数为1-18号元素的最高化合价和最低化合价，请你以原子序数为横坐标，元素的最高化合价和最低化合价为纵坐标，用不同颜色的笔在图5-3画出折线图。探索元素的最高和最低化合价随核电荷数变化的规律。 1~9号元素 H He Li Be B C N O F 最高和最低化合价 +1 0 +1 +2 +3 +4 +5 -4 -3 -2 -1 10~18号元素 Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar 最高和最低化合价 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0 -4 -3 -2 -1 2.元素的主要化合价的规律性变化P116 9 10 P116图5-3 1-18号元素最高和最低化合价 3→9 11→17 10 11 原子序数 主要化合价 结论 1→2 3→9 11→17 ＋1→0 最高价＋1→＋5(不含O、F) 最低价－4→－1 最高价＋1→＋7 最低价－4→－1 P116倒7行：随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现＋1到＋7(氧、氟除外)的周期性变化、最低负化合价呈现－4到－1的周期性变化。 P116倒4行：元素的最高正化合价＝+最外层电子数(O、F及稀有气体除外) 元素的最低负化合价(非金属具有)＝最外层电子数－8 元素的最高正化合价＋|元素的最低负化合价|＝8(氢除外) 规律：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现周期性变化 1-18号元素主要化合价变化规律 11 12 P117方法导引：判断元素金属性和非金属性强弱 （1）元素的金属性：元素原子失电子能力越强，元素的金属性越强，单质的还原性越强 ①单质越容易从水或酸中置换出氢 ②该元素最高价氧化物的水化物（最高价氢氧化物）的碱性越强 （2）元素的非金属性：元素原子的电子能力越强，元素的非金属性越强，单质的氧化性越强 ①单质越容易与氢气反应形成气态氢化物 ②气态氢化物的热稳定性越强 ③该元素最高价氧化物的水化物（最高价含氧酸）的酸性越强 3.元素的金属性和非金属性的规律性变化P117 12 实验探究：P117基础实验 （1）钠、镁、铝性质的递变实验1 【实验步骤】 ① 在 250 mL 烧杯中加入少量水，滴加两滴酚酞溶液，再将绿豆大小的一小块金属钠投入烧杯中，观察实验现象，完成P117：表5-3。 ②将已用砂纸打磨除去氧化膜的镁条、铝片分别放入滴有酚酞冷水的试管中，然后加热试管，观察实验现象，完成P117：表5-3。 ③在两支试管中分别加入已用砂纸打磨除去氧化膜的镁条和铝片，再向试管中各加入2 mL 2 mol·L-1 盐酸，观察实验现象，完成P117：表5-3。 14 P117：表5-3 探究钠、镁、铝金属性强弱的顺序 实验 Na Mg Al 与水的反应 与冷水的反应 镁与冷水几乎不反应 与冷水看不到明显的变化 与热水的反应 — 与热水反应：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2 ↑ （缓慢，酚酞变浅红色） 与热水看不到明显的变化 与盐酸的反应 — 镁条的试管中逸出气体的速率较快Mg+2HCl = MgCl2+H2 ↑ 铝条的试管中逸出气体的速率较慢 2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑ 钠与冷水反应剧烈：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 钠、镁、铝金属性强弱的顺序是：Na>Mg>Al 14 15 思考：从原子结构角度，为什么Na、Mg、Al元素的金属性逐渐减弱？ Na、Mg、Al原子最外层电子数相同，原子结构示意图如下。 随着核电荷数递增 原子半径逐渐减小 原子核对最外层电子吸引力增强 元素的金属性逐渐减弱 原子失电子能力逐渐减弱 15 表5-4 硅、磷、硫、氯的气态氢化物 元素 14Si 15P 16S 17Cl 单质与氢气的反应条件 高温下反应 磷蒸气与氢气能反应 加热时反应 光照或点燃时发生爆炸而化合 气态氢化物的化学式 SiH4 PH3 H2S HCl 气态氢化物的热稳定性 不稳定 不稳定 受热分解 稳定 交流讨论：P118 按硅、磷、硫、氯的顺序，它们的单质与氢气的反应条件逐渐变得容易，其相应的气态氢化物的热稳定性逐渐增强，所以硅、磷、硫、氯非金属性逐渐增强 思考：从原子结构角度，为什么Si、P、S、Cl元素的非金属性逐渐增强？ Si、P、S、Cl原子电子层数相同，原子结构示意图如下。 随着核电荷数递增 原子半径逐渐减小 原子的电子能力逐渐增强 元素的非金属性逐渐增强 原子核对最外层电子吸引力增强 18 元素 Na Mg Al Si P S Cl 化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 酸碱性强弱 强碱 中强碱 弱酸 中强酸 强酸 最强含氧酸 P118 表5-5 11～17号元素最高氧化物的水化物 18 19 实验探究：P118-119观察思考：Al(OH)3的性质 预测Al(OH)3可能具有的性质是 ： . 现象：白色胶状物质既可溶于盐酸又可溶于氢氧化钠 反应化学方程式：P119 结论：Al(OH)3是两性氢氧化物 19 20 元素 Na Mg Al Si P S Cl 化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 酸碱性强弱 强碱 中强碱 两性氢氧化物 弱酸 中强酸 强酸 最强含氧酸 P118 表5-5 11～17号元素最高氧化物的水化物 P11911～17号元素最高氧化物的水化物的酸碱性强弱的变化规律是金属的最高价氢氧化物的碱性减弱，非金属的最高价含氧酸的酸性增强；11～17号元素的金属性和非金属性强弱的变化规律是 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 20 一、元素周期律 P119元素的性质随着核电荷数的递增呈周期性变化的规律叫作元素周期律。 元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果，揭示了元素之间的内在关系。 核电荷数增加 3→9或11→17元素， 原子半径逐渐减小 元素化合价呈现周期性变化 原子的电子能力逐渐增强 原子半径逐渐减小 元素的非金属性逐渐增强 原子失电子能力逐渐减弱 元素的金属性逐渐减弱 小结： 一、元素周期律 原子序数 1.原子结构变化规律： （1）原子最外层电子排布的规律性变化 （2）元素的原子半径的规律性变化 2.元素的主要化合价的规律性变化 3.元素的金属性和非金属性的规律性变化 元素周期律 23 作业： 1.课本上完成P125—126    2、3、5、6、9 2.预习P119—125 元素周期表 思考 ：元素周期表的组成，已知元素序数如何快速判断元素在元素周期表的位置（周期和族） 23 课后练习： 1.原子序数为11～17的元素中： （1）原子半径最小的元素是　　　　(填元素符号)。 （2）金属性最强的元素是　　　　(填元素符号)非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酸是　　　　(用化学式回答，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　　　　。 2.下表是部分1~18号元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息判断 以下说法正确的是（ ） A.M的最外层电子数比T多 B. M与L元素的最高价氧化物对应水化物的碱性：L>M C. 氢化物的稳定性为H2T<H2R D. 单质与等浓度的稀盐酸反应的剧烈程度为Q>L 元素符号 原子半径 主要化合价 、 $