4.2 元素周期律 第1课时 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周期律，系统呈现原子核外电子排布、原子半径、主要化合价及金属性非金属性随原子序数递增的周期性变化规律，通过“寻‘宝’记”情景导入储氢材料发现问题，引导学生从实际应用出发探究元素周期表规律，搭建学习支架。 其亮点是以“寻宝”为主线，结合数据分析推测规律、实验验证（如第三周期Na-Mg-Al金属性实验）和模型构建，体现科学探究与实践、科学思维，帮助学生形成结构决定性质的化学观念，提升探究能力，教师可高效开展规律教学。

第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律 第一课时 寻“宝"记 --------元素周期律 氢能是清洁能源的重要组成部分，液氢是常用的火箭发射的燃料，具有无污染，能量大等优点，但是受到氢气或者液氢体积密度的影响，不好保存，如何储氢是发展氢能的关键。现在使用的储氢合金是怎样被科学家们发现的呢？ 环节一：创设情景，聚焦主题 环节一：创设情景，聚焦主题 资料卡片： 研究发现固态的活泼金属氢化物，具有储氢量大、耐用性强、安全性高等优点，可作为火箭燃料的重要供氢剂。科学家们检索元素周期表，寻找其他合适的金属元素研制金属氢化物。 思考：为什么科学家检索元素周期表来寻找适合做储氢材料的新元素？元素周期表蕴藏什么”宝藏“呢？ “寻宝”目标： 1、结合有关数据和实验事实认识原子核外电子排布、原子半径、元素主要化合价等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律 2、以第三周期元素为例，借助实验探究，结合原子结构，掌握同周期主族元素金属性和非金属性的递变规律，从而培养科学探究与创新意识的素养 3、通过对元素周期律内容和实质的探究过程，建构微观原子结构特点决定宏观性质的探究思路和模式 环节二：初识化学中的周期----数据分析、规律推测 活动任务一：探究同周期元素原子最外层电子数的变化规律 最外层电子数1→2 最外层电子数1→8 宝藏1：随着原子序数的递增，同周期元素原子的最外层电子数呈现1→8的周期性变化（第一周期为1到2递增） 活动任务一：探究同周期元素原子最外层电子数的变化规律 0 0.02 0.04 0.06 0.20 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 原子序数 原 子 半 径 /nm 活动任务二：探究同周期元素的原子半径的变化规律 宝藏2：随着原子序数的递增，同周期元素原子半径呈现由大到小的周期性变化（不包括稀有气体） 为什么原子半径会有这样的变化规律呢？ 随着原子序数的递增，原子的最外层电子数增多，原子核对核外电子的引力增大，原子半径减小 下列原子半径的比较中错误的是 （ ） A、B>C B、Cl>Al C、Na>Mg D、S>O B 牛刀小试 结构决定性质 同周期元素的其他性质是否也随着原子序数的递增而呈现周期性变化呢？ 原子序数 主 要 化 合 价 活动任务三：探究同周期元素主要化合价的变化规律 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 +7 +6 +5 +4 +3 +2 +1 0 -1 -2 -3 -4 宝藏3：随着原子序数的递增,元素主要化合价（最高正化合价一般由+1 +7，最低负化合价由-4 -1 ）呈现周期性变化。 注意： （1）元素的最高正化合价=最外层电子数，最低负化合价=最高正化合价-8 （2）不是所有周期的主族元素最高正价均呈现+1价至+7价的周期变化 （如O无最高正价、F无正价） （3）不是所有元素均有负化合价，如金属元素只有正价，无负价 活动任务四：探究同周期元素金属性和非金属性的变化规律（以第三周期元素为例） 相同 增大 减小 减弱 增强 减弱 增强 思考与交流：请同学们根据第三周期元素原子的核外电子排布规律，预测该周期元素 金属性和非金属性的变化规律 同周期元素原子电子层数 ，随着核电荷数依次 ，原子半径逐渐 ，失电子能力依次 ，得电子能力依次 ， 预测它们的金属性依次 ，非金属性依次 。 请将课本翻至101页，阅读课本下面的注释 如何证明Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱呢？ 环节三：实验验证、得出结论 探究Na、Mg、Al的金属性强弱 金属 Na Mg Al 与水反应 与酸反应 结论：Na、Mg、Al的金属性强弱 Na>Mg>Al 与冷水剧烈反应 与热水反应 有气体生成， 反应较快 有气体生成， 反应较慢 不与热水反应 探究实验：向AlCl3溶液中加入氨水，将生成的沉淀分装在两个试管中，分别加入盐酸和氢氧化钠溶液，观察现象。 AlCl3溶液 氨水 HCl溶液 NaOH溶液 Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+ Al(OH)3+ 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3+ OH－ = [Al(OH)4]- 白色絮状沉淀 探究Mg(OH)2、Al(OH)3的性质 探究实验：向MgCl2溶液中加入氨水，将生成的沉淀分装在两个试管中，分别加入盐酸和氢氧化钠溶液，观察现象。 MgCl2溶液 氨水 HCl溶液 NaOH溶液 Mg(OH)2+ 2H+ =Mg2+ + 2H2O 探究Mg(OH)2、Al(OH)3的性质 沉淀不溶解 Mg2+ + 2NH3·H2O = Mg(OH)2↓+ 2NH4+ 探究Na、Mg、Al的金属性强弱 元素 Na Mg Al 化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 碱性强弱 强碱 中强碱 两性氢氧化物 结论：Na、Mg、Al的金属性强弱 宝藏4 同周期元素，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小（稀有气体除外），原子失电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐减弱 Na>Mg>Al 请将课本翻至103页，阅读一下课本下面的注释 如何证明Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强呢？ 原子序数 14 15 16 17 元素符号 Si P S Cl 与H2化合难易 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 磷蒸气与H2能反应 加热 很不稳定 SiH4 PH3不稳定 H2S较稳定 HCl稳定 Si、P、S、Cl的非金属性强弱 【科学事实】 规律不一定非得通过从零开始的实验探究得出，也可以分析归纳已经存在的科学事实得出。 HCl>H2S>PH3>SiH4 HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 Cl>S>P>Si 硅、磷、硫、氯单质非金属性强弱变化规律 同周期元素，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小（稀有气体除外），原子得电子能力逐渐增强，所以非金属性逐渐增强。 【小结】 结论 （1）硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序 （2）硅、磷、硫、氯的气态氢化物稳定性顺序 （3）硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱 的顺序为 硅、磷、硫、氯单质非金属性强弱： Cl>S>P>Si 宝藏5 同周期（从左到右）主族元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性 和非金属性的变化规律： 元素原子的最外层电子数：由1到8递增（第一周期1到2） 元素原子的半径：逐渐减小 元素的主要化合价：呈现逐渐增大周期性的变化（一般的最高正化合价由+1到+7，最低负化合价由-4到-1） 元素的金属性：逐渐减弱 元素的非金属性：逐渐增强 环节四：构建模型、学以致用 课堂小结 环节四：构建模型、学以致用 1.下图表示1～18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示( ) A.电子层数 B.最外层电子数 C.最高化合价 D.原子半径 B 【学以致用】 2.下列各组元素性质或原子结构递变情况错误的是（ ） A. Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B. P、S、Cl元素最高正化合价依次升高 C. N、O、F原子半径依次增大 D. Na、K、Rb的电子层数依次增多 C 3.已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱的顺序是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则下列判断正确的是( ) A. 气态氢化物的稳定性：HX＞H2Y＞ZH3 B. 非金属活泼性：Y＜X＜Z C. 原子半径：X＞Y＞Z D. 原子最外层电子数：X<Y<Z A $