第4章 第2节 元素周期律（共33张ppt）
文档属性
| 名称 | 第4章 第2节 元素周期律（共33张ppt） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-10-16 19:51:43 | ||
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文档简介
(共33张PPT)
第四章
物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
1. 能结合有关数据和实验事实认识元素周期律。
2. 知道原子结构、元素在周期表中的位置与元素性质之间的关系。
3. 感受元素周期律与元素周期表在化学学习、科学研究和生产实践中的价值。
下表为原子序数3～9号、11～17号元素的原子半径和主要化合价。
活动一：探究原子核外电子排布、原子半径、主要化合
价的变化规律
第二周期 Li Be B C N O F
原子半
径/nm 0.152 0.089 0.082 0.077 0.075 0.074 0.071
主要化
合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4、－4 ＋5、－3 －2 －1
最外层
电子数
1
2
3
4
5
6
7
第三周期元素 Na Mg Al Si P S Cl
原子半径/nm 0.186 0.160 0.143 0.117 0.110 0.102 0.099
主要化
合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4、－4 ＋5、－3 ＋6、－2 ＋7、－1
最外层电子数
1
2
3
4
5
6
7
(1) 在表格中填写相应元素原子的最外层电子数，分析原子最外层电子数与元素主要化合价的关系。
【答案】 最外层电子数＝最高正价(O、F除外)，非金属元素最低负价＝最外层电子数－8。
(2) 分析表格中数据，寻找哪些数据存在周期性变化的规律，它们是如何变化的？
【答案】 随着原子序数的递增，原子半径、主要化合价和原子核外电子排布均呈现周期性变化。分别以3～9号、11～17号各为一周期，随着原子序数的增大，在同一周期内，原子半径逐渐减小；主要化合价中最高正价从＋1价变化到＋7价，最低负价＝最外层电子数－8；原子的最外层电子数从1到7递增。
1. 根据原子结构的相关知识，请预测同周期元素金属性、非金属性的变化规律。
【答案】 同周期元素随着核电荷数的增大、原子的半径减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
活动二：探究元素金属性、非金属性的变化规律
2．探究钠、镁、铝的金属性的强弱。
实验 实验步骤 实验现象及化学方程式
一 取一小段除去表面氧化膜的镁条于试管中。向试管中加入2 mL 水，并滴入2滴酚酞溶液。等待片刻，加热试管至液体沸腾，并与钠和水的反应进行对比
实验 实验步骤 实验现象及化学方程式
二 取两支试管，分别加入一小段除去表面氧化膜的镁条和铝条，向其中加入等浓度、等体积的盐酸
三 取两支试管，分别加入2 mL 1 mol·L－1 MgCl2溶液和AlCl3溶液，向其中加入足量的NaOH溶液
都有气泡产生，镁条反应剧烈，铝条反应较镁条慢；Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑；2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
MgCl2溶液中会产生白色沉淀；MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl；AlCl3溶液中先有白色沉淀，后白色沉淀溶解；AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl、Al(OH)3＋NaOH=== NaAlO2＋2H2O
实验 实验步骤 实验现象及化学方程式
四 向试管中加入2 mL 1 mol·L－1 AlCl3溶液，滴加氨水至不再产生白色絮状沉淀为止。将生成的沉淀分装在两支试管中，向一支试管中滴加2 mol·L－1盐酸，向另一支试管中滴加2 mol·L－1 NaOH溶液，边滴边振荡
实验结论
白色沉淀中加盐酸和加氢氧化钠，沉淀均溶解；
AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl；Al(OH)3＋3HCl=== AlCl3＋3H2O；Al(OH)3＋NaOH ===NaAlO2＋2H2O
金属性Na＞Mg＞Al
3．比较硅、磷、硫、氯的非金属性的强弱。
元素种类 Si P S Cl
单质与氢气反应的条件 高温 蒸气与氢气反应 加热 点燃或光照
最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱 H2SiO3
弱酸 H3PO4
中强酸 H2SO4
强酸 HClO4强酸
(比H2SO4强)
非金属性的强弱
Si＜P＜S＜Cl
4．根据你探究的结论，在图中的4个箭头旁边的方框中，用简要的文字说明元素的金属性、非金属性的递变规律，并归纳出比较元素金属性和非金属性的强弱的方法。
【答案】 一般情况下，元素金属性强弱可以从其单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性来判断；非金属性的强弱可以从其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度以及简单氢化物的稳定性来判断。
根据元素在周期表中的位置，推断元素性质。
门捷列夫根据元素周期律画出的元素周期表有许多空格，他认为这些空格是一些有待发现的未知元素。下表列出了门捷列夫对类铝的预言及被验证的结果。让我们站在巨人的肩膀上进行进一步探究。
活动三：感受元素周期律、元素周期表在科学研究和生
产实践中的价值
类铝(1871年门捷列夫的预言) 镓(1875年布瓦博德朗发现镓后测定)
相对原子质量约为68
比重约为5.9～6.0
熔点应很低
单质及其氢氧化物能溶于强酸或强碱中 相对原子质量为69.72
比重等于5.94
熔点为30.15 ℃
单质及其氢氧化物为两性，能溶于强酸或强碱中
(1) 写出镓、氢氧化镓与强酸、强碱反应的离子方程式。
(2) 镓常被用于制作砷化镓激光二极管，砷化镓的化学式为________。
元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是很多领域研究的工具，请你查阅有关资料，在下表中将有关“应用领域”和对应的“重点关注的元素”连接起来。
应用领域 重点关注的元素
①寻找新型半导体材料
②寻找优良催化剂
③研制耐高温、耐腐蚀的合金材料
④研制新型农药的有效元素 a．周期表中的过渡元素
b．金属与非金属分界线附近
c．F、Cl、S、P元素的位置附近
【答案】 ①—b；②—a；③—a；④—c。
GaAs
2
4
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8
1．卤族元素中，没有正化合价的元素是( )
A．F B．Cl
C．Br D．I
A
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2．短周期元素中，元素金属性和非金属性最强的一组是( )
A．Li、O B．Mg、Cl
C．Na、F D．Al、H
C
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3．根据元素周期律，下列各组物质的性质比较正确的是( )
A．最高正价：P＞Cl B．碱性：Al(OH)3＞Mg(OH)2
C．酸性：H2SiO3＞H2CO3 D．稳定性：HF＞HCl
D
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4．在元素周期表中，金属元素和非金属元素的分界线附近能找到
( )
A．制农药的元素 B．制催化剂的元素
C．制半导体的元素 D．制耐高温合金材料的元素
C
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5．已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述正确的是
( )
A．Be的原子半径大于B的原子半径
B．BeCl2分子中Be原子的最外层电子数是8
C．Be(OH)2的碱性比Ca(OH)2的强
D．单质Be跟冷水反应产生H2
A
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6．科学家曾预测原子序数为114的元素，具有相当稳定性的同位素，称为类铅。下列关于类铅的预测正确的是( )
A．它的最外层电子数为4
B．在元素周期表中位于第六周期第ⅣA族
C．它的金属性比铅弱
D．它的最高价氧化物对应的水化物是强酸
A
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7．短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( )
A．元素 X 与元素 Z 的最高正化合价之和的数值等于 8
B．原子半径的大小顺序为r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)>r(Q)
C．离子 Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同
D．元素 W 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 Q 的强
A
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(1) 请写出元素符号：X______，Y______，Z________，W________。
(2) Z、W两元素的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是___________________________________________。
H
O
Mg
Cl
Mg(OH)2＋2HClO4===Mg(ClO4)2＋2H2O
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__________________________，该反应的化学方程式是_________________ _____________________。
(3) 把Z的单质(片状)放入滴有酚酞的沸水中，观察到的现象是_______
有气泡
冒出，溶液变为粉红色
Mg(OH)2＋H2↑
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9．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中仅含有一种金属元素，A单质是自然界中密度最小的气体，A和D的最外层电子数相同；B、C在周期表中相邻，C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物。请回答下列问题：
(1) D在元素周期表中的位置为____________________，E的简单阴离子结构示意图为____________。
第三周期第ⅠA族
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(2) C、D、E三种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是______________________(填符号)。
(3) 用含A元素最简单的有机化合物与炽热的氧化铜反应生成一种单质、液态氧化物和一种可以使澄清石灰水变浑浊的气体，其化学方程式为
_____________________________________________。
S2－＞O2－＞Na＋
谢谢观看
Thank you for watching
第四章
物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
1. 能结合有关数据和实验事实认识元素周期律。
2. 知道原子结构、元素在周期表中的位置与元素性质之间的关系。
3. 感受元素周期律与元素周期表在化学学习、科学研究和生产实践中的价值。
下表为原子序数3～9号、11～17号元素的原子半径和主要化合价。
活动一：探究原子核外电子排布、原子半径、主要化合
价的变化规律
第二周期 Li Be B C N O F
原子半
径/nm 0.152 0.089 0.082 0.077 0.075 0.074 0.071
主要化
合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4、－4 ＋5、－3 －2 －1
最外层
电子数
1
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第三周期元素 Na Mg Al Si P S Cl
原子半径/nm 0.186 0.160 0.143 0.117 0.110 0.102 0.099
主要化
合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4、－4 ＋5、－3 ＋6、－2 ＋7、－1
最外层电子数
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(1) 在表格中填写相应元素原子的最外层电子数，分析原子最外层电子数与元素主要化合价的关系。
【答案】 最外层电子数＝最高正价(O、F除外)，非金属元素最低负价＝最外层电子数－8。
(2) 分析表格中数据，寻找哪些数据存在周期性变化的规律，它们是如何变化的？
【答案】 随着原子序数的递增，原子半径、主要化合价和原子核外电子排布均呈现周期性变化。分别以3～9号、11～17号各为一周期，随着原子序数的增大，在同一周期内，原子半径逐渐减小；主要化合价中最高正价从＋1价变化到＋7价，最低负价＝最外层电子数－8；原子的最外层电子数从1到7递增。
1. 根据原子结构的相关知识，请预测同周期元素金属性、非金属性的变化规律。
【答案】 同周期元素随着核电荷数的增大、原子的半径减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
活动二：探究元素金属性、非金属性的变化规律
2．探究钠、镁、铝的金属性的强弱。
实验 实验步骤 实验现象及化学方程式
一 取一小段除去表面氧化膜的镁条于试管中。向试管中加入2 mL 水，并滴入2滴酚酞溶液。等待片刻，加热试管至液体沸腾，并与钠和水的反应进行对比
实验 实验步骤 实验现象及化学方程式
二 取两支试管，分别加入一小段除去表面氧化膜的镁条和铝条，向其中加入等浓度、等体积的盐酸
三 取两支试管，分别加入2 mL 1 mol·L－1 MgCl2溶液和AlCl3溶液，向其中加入足量的NaOH溶液
都有气泡产生，镁条反应剧烈，铝条反应较镁条慢；Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑；2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
MgCl2溶液中会产生白色沉淀；MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl；AlCl3溶液中先有白色沉淀，后白色沉淀溶解；AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl、Al(OH)3＋NaOH=== NaAlO2＋2H2O
实验 实验步骤 实验现象及化学方程式
四 向试管中加入2 mL 1 mol·L－1 AlCl3溶液，滴加氨水至不再产生白色絮状沉淀为止。将生成的沉淀分装在两支试管中，向一支试管中滴加2 mol·L－1盐酸，向另一支试管中滴加2 mol·L－1 NaOH溶液，边滴边振荡
实验结论
白色沉淀中加盐酸和加氢氧化钠，沉淀均溶解；
AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl；Al(OH)3＋3HCl=== AlCl3＋3H2O；Al(OH)3＋NaOH ===NaAlO2＋2H2O
金属性Na＞Mg＞Al
3．比较硅、磷、硫、氯的非金属性的强弱。
元素种类 Si P S Cl
单质与氢气反应的条件 高温 蒸气与氢气反应 加热 点燃或光照
最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱 H2SiO3
弱酸 H3PO4
中强酸 H2SO4
强酸 HClO4强酸
(比H2SO4强)
非金属性的强弱
Si＜P＜S＜Cl
4．根据你探究的结论，在图中的4个箭头旁边的方框中，用简要的文字说明元素的金属性、非金属性的递变规律，并归纳出比较元素金属性和非金属性的强弱的方法。
【答案】 一般情况下，元素金属性强弱可以从其单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性来判断；非金属性的强弱可以从其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度以及简单氢化物的稳定性来判断。
根据元素在周期表中的位置，推断元素性质。
门捷列夫根据元素周期律画出的元素周期表有许多空格，他认为这些空格是一些有待发现的未知元素。下表列出了门捷列夫对类铝的预言及被验证的结果。让我们站在巨人的肩膀上进行进一步探究。
活动三：感受元素周期律、元素周期表在科学研究和生
产实践中的价值
类铝(1871年门捷列夫的预言) 镓(1875年布瓦博德朗发现镓后测定)
相对原子质量约为68
比重约为5.9～6.0
熔点应很低
单质及其氢氧化物能溶于强酸或强碱中 相对原子质量为69.72
比重等于5.94
熔点为30.15 ℃
单质及其氢氧化物为两性，能溶于强酸或强碱中
(1) 写出镓、氢氧化镓与强酸、强碱反应的离子方程式。
(2) 镓常被用于制作砷化镓激光二极管，砷化镓的化学式为________。
元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是很多领域研究的工具，请你查阅有关资料，在下表中将有关“应用领域”和对应的“重点关注的元素”连接起来。
应用领域 重点关注的元素
①寻找新型半导体材料
②寻找优良催化剂
③研制耐高温、耐腐蚀的合金材料
④研制新型农药的有效元素 a．周期表中的过渡元素
b．金属与非金属分界线附近
c．F、Cl、S、P元素的位置附近
【答案】 ①—b；②—a；③—a；④—c。
GaAs
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1．卤族元素中，没有正化合价的元素是( )
A．F B．Cl
C．Br D．I
A
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2．短周期元素中，元素金属性和非金属性最强的一组是( )
A．Li、O B．Mg、Cl
C．Na、F D．Al、H
C
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3．根据元素周期律，下列各组物质的性质比较正确的是( )
A．最高正价：P＞Cl B．碱性：Al(OH)3＞Mg(OH)2
C．酸性：H2SiO3＞H2CO3 D．稳定性：HF＞HCl
D
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4．在元素周期表中，金属元素和非金属元素的分界线附近能找到
( )
A．制农药的元素 B．制催化剂的元素
C．制半导体的元素 D．制耐高温合金材料的元素
C
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5．已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述正确的是
( )
A．Be的原子半径大于B的原子半径
B．BeCl2分子中Be原子的最外层电子数是8
C．Be(OH)2的碱性比Ca(OH)2的强
D．单质Be跟冷水反应产生H2
A
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6．科学家曾预测原子序数为114的元素，具有相当稳定性的同位素，称为类铅。下列关于类铅的预测正确的是( )
A．它的最外层电子数为4
B．在元素周期表中位于第六周期第ⅣA族
C．它的金属性比铅弱
D．它的最高价氧化物对应的水化物是强酸
A
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7．短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( )
A．元素 X 与元素 Z 的最高正化合价之和的数值等于 8
B．原子半径的大小顺序为r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)>r(Q)
C．离子 Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同
D．元素 W 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 Q 的强
A
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(1) 请写出元素符号：X______，Y______，Z________，W________。
(2) Z、W两元素的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是___________________________________________。
H
O
Mg
Cl
Mg(OH)2＋2HClO4===Mg(ClO4)2＋2H2O
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__________________________，该反应的化学方程式是_________________ _____________________。
(3) 把Z的单质(片状)放入滴有酚酞的沸水中，观察到的现象是_______
有气泡
冒出，溶液变为粉红色
Mg(OH)2＋H2↑
2
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5
9．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中仅含有一种金属元素，A单质是自然界中密度最小的气体，A和D的最外层电子数相同；B、C在周期表中相邻，C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物。请回答下列问题：
(1) D在元素周期表中的位置为____________________，E的简单阴离子结构示意图为____________。
第三周期第ⅠA族
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(2) C、D、E三种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是______________________(填符号)。
(3) 用含A元素最简单的有机化合物与炽热的氧化铜反应生成一种单质、液态氧化物和一种可以使澄清石灰水变浑浊的气体，其化学方程式为
_____________________________________________。
S2－＞O2－＞Na＋
谢谢观看
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