4.2.1 元素周期律 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第二节 第一课时 -----元素性质的周期性变化规律 新课导入 碱金属元素 卤族元素 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，周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢？ 活动元一 元素性质的周期性变化规律-最外层电子数 任务1：阅读教材P107,你能看出同周期元素原子原子核外电子排布的规律吗？ 周期序号 原子序数 电子层数 最外层电子数 结论 第一周期 1→2 1 1→2 第二周期 3→10 第三周期 11→18 1→8 1→8 2 3 同周期由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8)（除第一周期） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 原子序数 1 3 5 7 8 最外层电子数 2 4 6 活动元一 元素性质的周期性变化规律-原子半径 观察数据，同周期的原子半径的变化有何规律？同主族的原子半径的变化又有何规律？ 同周期主族元素从左往右，原子半径逐渐减小。 同主族元素从上到下，原子半径依次增大。 活动元一 元素性质的周期性变化规律-原子半径 原子半径逐渐增大 原子半径逐渐减小 电子层数相同，核电荷数越多，原子核对核外电子吸引能力越强，原子半径越小。 【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？ 【思考2】为什么同主族元素的原子半径会随着原子序数的递增而逐渐增大呢？ 最外层电子数相同, 从上到下，电子层数依次递增, 电子层数越多，原子半径越大 【思考3】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。 活动元一 元素性质的周期性变化规律-原子半径 （一看）电子层数：电子层数越多，半径越大 。 如 r(K+)>r(Na+) （二看）核电荷数：电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。 如 r(N3－)>r(O2－) （三看）核外电子数：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) 粒子半径大小比较 思考1　试比较下列微粒的半径大小(填“>”“<”或“=”)。 (1)Mg Ca　 K;  (2)P S Cl; (3)Fe3 　 Fe2+　　Fe; (4)S2-　　Cl-　　Na+　Mg2+  < < > > < < > > > 活动元一 元素性质的周期性变化规律-化合价 以原子序数为横坐标，原子最外层电子数及化合价为纵坐标，制作折线图和柱状图。 观察数据,你能看出元素化合价与原子序数变化的规律吗？ 规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈_______变化，即每周期，最高正价：__________(O无最高正价、F无正价)，最低负价：_________。 周期性 ＋1到＋7 －4到－1 活动元二 元素性质的递变-金属性的比较 思考：结构决定性质。那么元素的金属性和非金属性是否也随着原子序数的递增而呈现周期性的变化呢？ 任务1：你能设计实验验证金属性：Na＞Mg＞Al 吗？实验设计的依据是什么呢？ 判断元素金属性强弱的依据 金属单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度 活动元二 单质与水(或酸）反应的难易程度：Na>Mg>Al 结论： 元素金属性：Na > Mg > Al 单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度。 置换出氢气越容易，则元素金属性越强 元素性质的递变-金属性的比较 活动元二 任务2：比较Mg(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱。 判断元素金属性强弱的依据 金属元素最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱。 原理 金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱 物质 Al(OH)3 Mg(OH)2 操作     元素性质的递变-金属性的比较 活动元二 现象 A中沉淀_____ B中沉淀_____ C中沉淀_____ D中沉淀_______ A、B、C、D试管中的离子方程式 A:__________________ B:__________________ C:_____________________ D:_______ 结论 Al(OH)3是两性氢氧化物,其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱),更弱于NaOH(强碱),则金属性:___________ 溶解 溶解 溶解 不溶解 Al(OH)3+3H+== Al3++3H2O Al(OH)3+OH-=== [Al(OH)4]- Mg(OH)2+2H+===Mg2+ +2H2O 不反应 Na>Mg>Al 元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。 碱性越强，则原金属元素的金属性越强。 元素性质的递变-金属性的比较 活动元二 元素性质的递变-金属性的比较 从左到右 核电荷数 增多 原子半径 减小 原子核 对最外 层电子 的引力 增强 失电子 能力减弱 金属性 减弱 相同 原子结构 核电 荷数 电子层数 最外层电子数 结构解释 活动元二 元素性质的递变-非金属性的比较 你能依据第三周期元素金属性的研究方法继续研究第三周期元素非金属性的递变规律吗？ 判断元素非金属性强弱的依据 元素 非金属性 非金属单质与氢气反应生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性。 非金属元素的最高价氧化物对应的水化物——最高价含氧酸的酸性强弱。 活动元二 元素性质的递变-非金属性的比较 Si P S Cl 与氢气 反应 条件 高温 磷蒸气与H2能反应 需加热 光照或点燃时 发生爆炸 变化规律 随着核电荷数增加，与氢气化合越来越________ 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的酸性越来越___ 结论 非金属性：_________________ 容易 稳定 强 Cl>S>P>Si 活动元二 元素性质的递变-非金属性的比较 （1）非金属单质与氢气化合的难易程度。 越容易化合，则非金属性越强 （2）形成气态氢化物的稳定性。 稳定性：HF＞HCl ，非金属性： F ＞ Cl （3）元素最高价氧化物对应水化物酸性强弱。 酸性：H2SO4＞H2CO3 ，非金属性： S ＞ C 元素非金属性强弱的判断依据 验证方法 从左到右 核电荷数 增多 原子半径 减小 原子核 对最外 层电子 的引力 增强 得电子 能力增强 非金属性 增强 相同 核电 荷数 电子层数 最外层电子数 结构解释 活动元二 元素性质的递变 Na Mg Al Si P S Cl 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 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。 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: 活动元二 11～17号元素性质的变化中得出如下的结论： Na Mg Al Si P S Cl 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 最高价氧化物对应水化物 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 元素性质的递变 活动元二 元素性质的递变 元素原子的核外电子排布周期性变化 元素性质的周期性变化 最外层电子数 核电荷数 电子层数 原子半径 金属性 非金属性 （得失电子能力） 化合价 决定 得失电子的趋势 本质：元素原子的核外电子排布呈周期性变化。 含义：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。 元素周期律 活动元二 元素性质的递变 元素金属性、非金属性强弱的比较 金属性 非金属性 ①元素周期表：同周期，从左往右，金属性依次减弱；同主族，从上往下，金属性依 次增强。 ②金属活动性顺序表：从左往右，金属性依次减弱。 ③与水或酸反应越剧烈，金属性越强。 ④最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性越强。 ⑤置换反应：金属性强的置换金属性弱的。 （金属单质的还原性越强，金属性越强。） ①元素周期表：同周期，从左往右，非金属性依次增强；同主族，从上到下，非金属性依次减弱。 ②与氢气化合的难易程度：与氢气化合越容易，非金属性就越强。 ③生成的简单气态氢化物的稳定性：越稳定，非金属性越强。 ④最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性越强。 ⑤置换反应：非金属性强的单质可制备非金属性弱的单质。 （单质的氧化性越强，非金属性越强。） 活动元三 课堂练习 (1)第三周期元素的原子半径一定大于第二周期元素的原子半径。( ) (2)第二周期元素的最高化合价依次升高。 ( ) (3)第二周期元素中原子半径最小的是氟。 ( ) (4)第三周期元素简单离子中半径最小的是Al3+。 ( ) × × √ √ (5)同周期的三种元素X、Y、Z,已知它们的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则非金属性X>Y>Z。 ( ) 中的相对位置从左到右依次为Z、Y、X,则非金属性X>Y>Z。 (6)KOH、NaOH、Al(OH)3的碱性逐渐减弱。 ( ) (7)HF、HCl、H2S的稳定性逐渐增强。 ( ) √ √ × 活动元三 课堂练习 2. 某元素X的气态氢化物的化学式为XH3,则X的最高价含氧酸的化学式可能为(　　) A.HXO　　　　　　　　 B.HXO3 C.H2XO3 D.H2XO4 1. 下列粒子半径大小比较正确的是(　　) A.r(Na+)<r(Mg2+)<r(Al3+)<r(O2-) B.r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Al3+) C.r(Na)<r(Mg)<r(Al)<r(S) D.r(Cs)<r(Rb)<r(K)<r(Na) 活动元三 课堂练习 3. Na、Mg、Al、P和S均为第三周期的元素,下列说法正确的是(　　) A.原子半径:r(Al)>r(Mg) B.气态氢化物稳定性:PH3>H2S C.与水反应的剧烈程度:Na>Mg D.最高价氧化物对应的水化物酸性:H3PO4>H2SO4 4.下列有关说法正确的是(　　) A.H2SO4的酸性比HClO的酸性强,所以S的非金属性比Cl强 B.Mg(OH)2是中强碱,Al(OH)3是两性氢氧化物,所以Al比Mg活泼 C.H2S在300℃时开始分解,H2O在1000℃时开始分解,说明O的非金属性比S强 D.Na和Mg与酸都能剧烈反应放出氢气,故二者金属性相同 Lavf57.58.101 $