4.2元素性质的周期性变化规律 课件-2026-2027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的周期性变化规律，课堂导入通过复习碱金属、卤素同主族元素的相似性与递变性，引出同周期元素结构与性质的探究问题，搭建新旧知识的学习支架，引导学生从已知过渡到未知。 其亮点在于以科学思维为核心，通过“问题-探究-总结”链条（如原子半径变化的影响因素思考）和科学探究与实践（第三周期元素金属性非金属性的实验验证），结合化学观念中的结构决定性质（核外电子排布、核电荷数影响半径和化合价）。采用实验对比、表格归纳（如第三周期金属与水/酸反应现象表）等学科特色方法，帮助学生构建位构性关系认知，提升逻辑推理与实验能力，也为教师提供系统的教学活动设计和资源支持。

第二节 元素周期律 课时1 元素性质的周期性变化规律 第四章 物质结构 元素周期律 1 卤族元素 碱金属元素 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。那么同一周期元素的结构有什么相似性和递变性？性质又有什么变化规律？ 课堂导入 元素周期表中，同周期元素的核外电子排布有什么变化规律呢？ 规律1 随着原子序数的递增 , 同周期从左向右元素原子最外层电子排布呈现 的周期性变化(第一周期除外)。 1→8 原子最外层电子排布变化规律 元素周期表中，同周期元素的原子半径(稀有气体除外)有什么变 化规律呢？ 原子半径的变化规律 元素周期表中，同周期元素的原子半径(稀有气体除外)有什么变 化规律呢？ 规律2 随着原子序数的递增 , 同周期从左向右元素的原子半径呈现 的周期性变化(稀有气体除外)。 由大到小 原子半径的变化规律 原子半径逐渐增大 原子半径逐渐增大 [思考1] 为什么同周期元素的原子半径会随着原子序数的递增而逐渐减小呢？ 同周期元素电子层数相同，核电荷数增多，则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。 原子半径的变化规律 原子半径逐渐增大 原子半径逐渐增大 [思考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？ 不一定，如第二周期的Li比第三周期的S、Cl等原子半径大。 原子半径的变化规律 原子半径逐渐增大 原子半径逐渐增大 [思考3] 根据同周期、同主族的元素原子半径递变规律，分析影响微粒半径大小的因素？ 核电荷数、电子层数。 原子半径的变化规律 (一看)电子层数： (二看)核电荷数： (三看)核外电子数： 电子层数越多，半径越大 如r(K)>r(Na) 电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。 如r(N3—)>r(O2—) 电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。 如r(Cl—)>r(Cl) 原子半径的变化规律 ✭ 微粒半径的比较方法： 原子半径的变化规律 比较离子半径，给出顺序。 O2-、F-、Mg2+、Na+、Cl-、S2-、K+、Ca2+ O2-、F-、Mg2+、Na+一组 Cl-、S2-、K+、Ca2+一组 S²⁻ > Cl⁻ > K⁺ > Ca²⁺ > O²⁻ > F⁻ > Na⁺ > Mg²⁺ Mg2+＜ Na+＜ F-＜O2- Ca2+＜ K+ ＜Cl- ＜ S2- (一看)电子层数： (二看)核电荷数： 元素周期表中，同周期元素的化合价有什么变化规律呢？ ✭O难失6个电子 (O无最高正价) ✭F不失电子 (F无正价) 元素的主要化合价变化规律 元素周期表中，同周期元素的化合价有什么变化规律呢？ 规律3 随着原子序数的递增，主族元素的最高正价呈现 (氧、氟除外)的周期性变化，最低负价呈现 　　　　的周期性变化(第一周期除外) 。 +1到+7 -4到-1 (1)最高正价 = 主族序数 = 最外层电子数(O、F除外)。 (2)非金属:｜最高正价｜+｜最低负价｜= 8 (H、O、F除外)。 (3)金属元素无负价，H一般为+1价，金属氢化物中氢为-1价。 元素的主要化合价变化规律 结构 性质 [思考] 根据第三周期元素原子的核外电子排布规律，你能推测出该周期元素金属性和非金属性的变化规律吗? 电子层数______， 核电荷数逐渐增大 原子半径依次______ 失电子的能力依次_____ 得电子的能力依次_____ 金属性依次______ 非金属性依次_____ 相同 减小 减弱 增强 减弱 增强 第三周期元素性质的递变 实验验证 1. Na、Mg、Al金属性的强弱比较 [实验1] 金属钠、镁与水的反应 [实验2] 金属镁、铝与盐酸的反应 金属性强弱比较：Na>Mg 金属性强弱比较：Mg>Al 第三周期元素性质的递变 实验验证 1. Na、Mg、Al金属性的强弱比较 [实验3] 比较Mg(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱 向试管中加入2 mL 1mol/L AlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分装在两支试管中，向一支试管中滴加2 mol/L盐酸，向另一支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液。边滴加边振荡，观察现象。用2mL 1mol/L MgCl2溶液代替AlCl3溶液做上述实验，观察现象，并进行比较。 第三周期元素性质的递变 实验验证 1. Na、Mg、Al金属性的强弱比较 [实验3] 比较Mg(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱 第三周期元素性质的递变 实验验证 1. Na、Mg、Al金属性的强弱比较 [实验3] 比较Mg(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱 AlCl3 + 3NH3·H2O = 3NH4Cl + Al(OH)3↓ Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4+ Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]- Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3： 两性氢氧化物 第三周期元素性质的递变 Al(OH)3不溶于氨水，但溶于强碱 实验验证 1. Na、Mg、Al金属性的强弱比较 [实验3] 比较Mg(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱 金属性强弱比较：Na > Mg > Al Mg2+ + 2NH3·H2O = Mg(OH)2↓ + 2NH4+ MgCl2 + 2NH3·H2O = 2NH4Cl + Mg(OH)2↓ 碱性强弱： NaOH > Mg(OH)2 > Al(OH)3 Mg(OH)2↓ + 2HCl = MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2↓ + 2H+ = Mg2+ +2H2O 第三周期元素性质的递变 实验验证 1. Na、Mg、Al金属性的强弱比较   Na Mg Al 与水 (或酸) 反应的现象 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，与酸十分剧烈 与沸水反应很慢，与酸反应剧烈 剧烈程度 最高价氧化物对应水化物碱性强弱 NaOH 强碱 Mg(OH)2 中强碱 Al(OH)3 两性氢氧化物 结论 ①最高价氧化物对应水化物的碱性：______________________ ②同周期金属性：____________ NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 Na>Mg>Al 随着核电荷数减小，与水(或酸)反应越来越剧烈 第三周期元素性质的递变 实验验证 2. Si、P、S、Cl元素非金属性的强弱比较   Si P S Cl 与氢气 反应 条件 高温 磷蒸气，困难 需加热 光照或点燃，会爆炸 变化规律 随着核电荷数增加，与氢气化合越来越________ 非金属 气态 氢化物 热稳定性 SiH4 很不稳定 PH3不稳定 H2S 受热分解 HCl稳定 变化规律 随着核电荷数增加，气态氢化物越来越________ 最高价氧化物对应水化物 酸性 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4 (最强的无机含氧酸) 变化规律 随着核电荷数增加，最高价氧化物对应水化物酸性越来越__ 结论 同周期非金属性：____________ 容易 稳定 强 Cl>S>P>Si 第三周期元素性质的递变 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 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 对其他周期元素性质进行研究，也可以得到类似的结论。 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 第三周期元素性质的递变 归纳小结 (1)元素周期律：元素的性质随着________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元素原子的_____________周期性变化的必然结果。 原子序数 核外电子排布 (电子层排布、原子半径、化合价、金属性和非金属性) 第三周期元素性质的递变 原子半径依次减小 原子半径依次增大 失电子能力增强 金属性 逐渐增强 得电子能力增强 非金属性逐渐增强 总结 结合课本P110-111的内容，回答以下问题： 2.从元素周期表中找出金属和非金属的分界线。  3.阅读课本 P111 最后两段，说说元素周期表和元素周期律有哪些应用和意义？ 1.金属性最强的元素是 ？非金属性最强的元素是 ？ 它们分别位于元素周期表的什么位置？ 元素周期律的应用 元素周期表和周期律的应用 金属性强的在周期表的______方，最强的是______(放射性元素除外)，非金属性强的在周期表的_____方(稀有气体除外)，最强的是____。 ✮ 元素周期表的金属区和非金属区 左下 Cs 右上 F Cs F 元素周期表和周期律的应用 分界线附近的元素，既能表现出一定的________，又能表现出一定的_________，故元素的_________和 _________之间没有严格的界线。 金属性 非金属性 金属性 非金属性 ✮ 元素周期表的金属区和非金属区 元素周期表和周期律的应用 ①寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料，用来制造火箭、导弹、宇宙飞船等。 寻 找 半 导 体 元素周期表和周期律的应用 制取农药 ②在元素周期表的右上方寻找 取农药的元素。 稻谷青 元素周期表和周期律的应用 ③在元素周期表的第ⅢB族寻找 稀土元素。 元素周期表和周期律的应用 对角线规则 原子 结构 元素 位置 元素 性质 最外层 电子数 电子 层数 核电 荷数 原子序数 周期 主族 周期序数＝电子层数 主族序数＝最外层电子数 原子序数＝核电荷数 金属性/非金属性 原子半径 化合价 最高正价＝最外层电子数 最高正价＋|最低负价|＝8 +Z K L M 电子层数 核电荷数 核外电子数 元素的原子得失电子的倾向 相似；递变 氧化稳定最高酸 化合非金右上强 还原剧烈最高碱 置换金属左下强 位、构、性的关系 下课，同学们！ Lavf57.58.101 Lavf57.58.101 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $