2021-2022学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一册第四章第二节第1课时元素性质的周期性变化课件（27张ppt）

(共27张PPT)
第二节 元素周期律
第1课时 元素性质的周期性变化规律
[核心素养发展目标]　
1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元素周期律并理解其实质。
2.会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属性的强弱，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
一、1～18号元素性质的周期性变化规律
观察教材表4－5，完成下列表格
1．原子最外层电子排布变化规律
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 规律： 2
3
1→8
1→8
同周期由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8)
随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化
2.原子半径的变化规律(稀有气体除外)
周期序号 原子序数 原子半径(nm) 结论
第一周期 1→2 0.037
第二周期 3→9 0.152→0.071________ 第三周期 11→17 0.186→0.099_______ 规律： 大→小
大→小
同周期由左向右元素的原子半径逐渐减小(不包括稀有气体)
随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化
3．元素的主要化合价
周期序号 原子序数 主要化合价 结论
第一周期 1→2 ＋1→0
第二周期 3→9 最高价 __________ (不含O、F) 最低价 __________ 规律： ＋1→＋5
－4→－1
①同周期由左向右元素的最高正价逐渐升高(＋1→＋7，O和F无最高正价)；
②元素的最低负价由ⅣA族的－4价逐渐升高至ⅦA族的－1价；
③最高正价＋|最低负价|＝8
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)第二周期元素从左至右，最高正价从＋1递增到＋7(　　)
(2)原子半径最小的元素是氢元素(　　)
(3)同周期元素最外层电子数都是从1递增到8(　　)
(4)氢元素除了有＋1价外，也可以有－1价，如NaH(　　)
×
√
×
√
(1)同周期元素随核电荷数增加原子半径逐渐减小的原因是什么？
(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？
同周期元素电子层数相同，核电荷数增多，即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。
不一定，如第二周期的Li比第三周期的S、Cl等原子半径大。
ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
氢化物 RH4 RH3 H2R HR
最高价氧化物对应的水化物 H2RO3或H4RO4 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4
1．主族元素主要化合价的确定方法
(1)最高正价＝主族的序号＝最外层电子数(O、F除外)。
(2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外)。
(3)H最高价为＋1，最低价为－1；O最低价为－2；F无正化合价，最低价为－1。
2．氢化物及其最高价含氧酸的关系
归 纳 总 结
二、同周期元素金属性和非金属性的递变规律
以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律。
1．第三周期元素电子层数相同，
由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加，
原子半径依次减小，
失电子的能力依次减弱，
得电子的能力依次增强，
预测它们的金属性依次减弱，
非金属性依次增强。
2．钠、镁、铝元素金属性的递变规律
(1)钠、镁元素金属性强弱的实验探究
①原理：
②实验操作：
③现象：
④结论：
金属与水反应置换出H2的难易。
加热前，镁条表面附着了少量无色气泡,加热至沸腾后,有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色。
镁与冷水几乎不反应,能与热水反应，反应的化学方程式为
Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。
结合前面所学钠与水的反应，可得出金属性：Na>Mg。
(2)镁、铝元素金属性强弱的实验探究
Al Mg 原理 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 实验操作 沉淀溶解情况
相关反应的化学方程式　　
实验结论 金属性： Al(OH)3＋3HCl
=AlCl3＋3H2O
Al(OH)3＋NaOH
=NaAlO2＋2H2O
Mg(OH)2＋2HCl
=MgCl2＋2H2O
沉淀逐渐溶解
沉淀逐渐溶解
沉淀溶解
不溶解
Mg>Al
(3)钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性
NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3
分类
碱性强弱 结论 强碱
中强碱(属于弱碱)
两性氢氧化物
NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
金属性：Na>Mg>Al
3.硅、磷、硫、氯的非金属性的递变规律
Si P S Cl
最高价氧化物对应水化物的酸性 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4
强酸
结论 4.同周期元素性质递变规律
5．元素周期律
(1)内容：
(2)实质：
酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3
Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强
同一周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。
元素性质的周期性变化是原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。
(1)Al(OH)3是两性氢氧化物，与氨水、盐酸均可反应(　)
(2)盐酸可以与Na2CO3溶液反应生成CO2，可由此推出非金属性Cl>C (　　)
(3)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性 (　　)
(4)第二周期元素从左至右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 (　　)
×
×
×
√
1．从原子结构角度解释同周期元素从左至右金属性减弱，非金属性增强的原因。
2．在第三周期元素中，除稀有气体元素外：
(1)原子半径最小的元素是________(填元素符号，下同)。
(2)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是_______(填化学式，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________。
(6)氧化物中具有两性的是________。
提示　同一周期电子层数相同，从左至右随核电荷数增加，原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子吸引力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,非金属性逐渐增强。
Cl
Na
HClO4
SiH4
NaOH
Al2O3
1．(2019·成都实验中学检测)除第一周期外，下列关于同周期主族元素的变化规律的叙述中不正确的是(　　)
A．从左到右，原子半径逐渐减小
B．从左到右，单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强
C．从左到右，元素最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强
D．从左到右，元素最高正化合价从＋1递变到＋7(氧、氟除外)，最低负化合价从－4递变到－1
B
2．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
3.某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素最外层电子数为 （ ）
A.4 B.5 C.6 D.7
C
元素代号 A B C D E F G
原子半径/nm 0.037 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074 0.075
主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋6、－2 ＋7、－1 －2 ＋5、－3
4.(2019·安徽宣城高一期末)元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是七种短周期的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)。
(1)C元素在元素周期表中的位置是第________周期________族。
(2)B的原子结构示意图为______________。
(3)D、E气态氢化物的稳定性强弱顺序为____________(填化学式)。
(4)上述七种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________________(填化学式)。
三
ⅢA
HCl>H2S
HClO4
微专题10 微粒半径大小的比较
一、“四同法”比较微粒半径的大小
同周期
同主族
同元素
同结构
序大径小
同周期主族元素的原子半径随核电荷数的增大而减小，如Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl
序大径大
同主族元素的原子半径、离子半径随核电荷数的增大而增大，如Li价高径小
同一元素的不同价态的微粒半径，价态越高半径越小，如Fe>Fe2+>Fe3+
序大径小
电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小，如F->Na+>Mg2+>Al3+
二、“三看法”比较微粒半径大小
一看层，层多径大；
二看核，同层核多径小
三看e- ，层同核同 e- 多径大，如r(Cl-)> r(Cl); r(Fe2+)> r(Fe3+)
1．下列原子半径最大的是( )
A．N B．O C．Na D．Cl
C
2．(2019·贵阳高一检测)下列4种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是(　　)
①
③
④
A．①＞②＞③＞④ B．③＞④＞①＞②
C．③＞①＞②＞④ D．①＞②＞④＞③
②
C
3．(2019·济宁实验中学高一月考)已知短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是(　　)
A．离子半径：C3- >D- >B+ >A2+
B．原子序数：d>c>b>a
C．原子半径：A>B>D>C
D．单质的还原性：A>B>D>C
A
4.若aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是(　　)
A．离子半径：Am＋＜Bn－ B．原子半径：A＜B
C．A的原子序数比B大m＋n D．b＝a－n－m
B
5．试比较下列微粒半径大小(填“＞”“＜”或“＝”)。
(1)Mg______Ca______K；
(2)P______S______Cl；
(3)Fe3＋______Fe2＋______Fe；
(4)P3－____S2－____Cl－______Na＋_____Mg2＋____Al3＋。
＜
＜
>
>
＜
＜
>
>
>
>
>
6．下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z 为核电荷数，Y 为元素的有关性质)。
把与下面的元素有关性质相符的曲线图的标号填在相应横线上。
(1)第ⅡA族元素的最外层电子数：________。
(2)第三周期离子Na＋、Mg2＋、Al3＋、P3－、S2－、Cl－的离子半径：________。
(3)第二、三周期主族元素随原子序数递增，原子半径的变化：________。
B
C
D
7．(1)A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知A的原子序数大于B的原子序数。则A、B、C三种元素的原子序数由大到小的顺序是_________，A、B、C三种元素的离子半径由大到小的顺序是____________。
(2)Y为短周期元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HYO3，则此时Y元素的化合价为________，Y原子的最外层电子数为________，其气态氢化物的化学式为________。
C＞A＞B
B＞A＞C
+5
5
YH3