化学人教版（2019）必修第一册4.2.1元素性质的周期性变化规律（共33张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）必修第一册4.2.1元素性质的周期性变化规律（共33张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-23 08:12:13 | ||
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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
第1课时 元素性质的周期变化规律
以碱金属为例，回顾同主族元素的性质有哪些相似性和递变性？
原子结构的相似性
元素性质的相似性
原子结构的递变性
元素性质的递变性
碱金属元素最外
层只有一个电子
在化合物中为+1价
碱金属元素原子
层数依次增加
原子半径逐渐增大
元素原子失去最外层电子的能力逐渐增强
元素的金属性（或还原性）逐渐增强
决定
决定
请分析元素的性质、元素在元素周期表的位置与原子结构的关系？
原子结构
元素性质
元素在周期表中的位置
决定
反映
原子序数=质子数
周期数=原子层数
主族序数=最外层电子数
决定
同位置：化学性质相同
同主族：相似性和递变性
反映
决定
反映
半径、化合价、
金属性（非金属性）
同周期元素呢？
观察P101表4-5，完成P102的思考与讨论。
2
3
1→8
1→8
0.186 nm→ 0.099 nm
大→小
+1→ +7
—4 → —1 →0
周期性变化: 每隔一定数目,又重复前面
出现的情况,这种变化称为周期性变化。
随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现了周期性的变化。
1、核外电子排布的周期性变化
分析1－18号元素的原子结构示意图，原子的电子层数，最外层电子数，达到稳定结构时的最外层电子数，怎样变化？
2
1
2
3
5
10
12
6
11
4
1
4
8
7
9
13
14
15
17
16
18
3
5
7
6
8
核电荷数
最外层电子数
原子核外电子排布的周期性变化
结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现 的变化。
“重复出现从1递增到8”周期性
（从不稳定结构递增到稳定结构）
2、原子半径的周期性变化
3～9号元素 3Li 锂 4Be 铍 5B 硼 6C 碳 7N 氮 8O 氧 9F 氟 10Ne
氖
原子半径/pm 152 111 88 77 70 64 60 －
11～17号元素 11Na 钠 12Mg 镁 13Al 铝 14Si 硅 15P 磷 16S 硫 17Cl 氯 18Ar
氩
原子半径/pm 186 160 143 117 110 104 99 －
结论： 随着元素原子序数的递增，元素原子半径呈现 变化。
“重复出现逐渐减小”的周期性
8
A
元素原子半径的周期性变化原因：具有相同的核外电子层数的原子，随着原子序数的递增，核对外层电子的引力逐渐增强，原子半径逐渐减小。
“核外电子排布的周期性变化”与“原子半径的周期性变化”之间有没有关系呢？
①电子层数
②原子核对外层电子的引力
③外层电子之间斥力
影响微粒半径大小的因素
？
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
元素的原子半径呈现周期性变化
元素的性质是否呈现周期性变化？
特例：F无正价，O无 +6 价
最外层电子数
(重复最高正价+1→+7,负价-4→-1)的周期性变化
3、元素化合价的周期性变化
① 最高正价数=
（除氧、氟及稀有气体外）
② 元素的负价=
化合价和最外层电子数的关系
元素的负价数
最高正价数
+
= 8
或：
原子最外层电子（价电子）数=主族序数
最外层电子数 － 8
（金属一般无负价）
P105
元素周期律
1、原子核外最外层电子数的周期性变化
2、原子半径的周期性变化
3、元素最高化合价的周期性变化
4、元素最低化合价的周期性变化
练习：在1～18号元素中
(1)稀有元素除外，原子半径最大的是____，
原子半径最小的是____，次小的是____；
(2)化合价最高的元素是___，最高正价与最低负价代数和为0的元素有_____________。
Na
H
F
Cl
H/C/Si
氮元素的最高价为__，最高价氧化物的化学式为_______，氧化物的水化物化学式为_______
氮元素的最低价为__，其气态氢化物的化学式为______，它的水溶液呈______性。
氯元素的最高价为__，最高价氧化物的化学式为_______，氧化物的水化物化学式为_______
氯元素的最低价为__，其气态氢化物的化学式为______，它的水溶液呈______性。
+5
N2O5
HNO3
-3
NH3
碱
+7
Cl2O7
HClO4
-1
HCl
酸
Na Mg Al Si P S Cl
单质的还原性（单质之间的置换）
金属性
与水或酸置换氢气难易程度
最高价氧化物的水化物碱性强弱
非金属性
单质的氧化性（单质之间置换）
与氢气反应难易程度
气态氢化物稳定性
最高价氧化物的水化物酸性强弱
回顾金属性和非金属性的判断依据
①钠、镁、铝与水的反应
Mg与水反应的方程式： ；
实验结论：
Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
△
Al与水不反应，Na、Mg均可以和水反应，Na比Mg活泼，金属性Na＞Mg＞Al
实验操作 实验现象 实验结论
实验2: 实验1:试管①中出现 色沉淀, 试管②中沉淀 ,试管③中沉淀 ; 实验1:Al(OH)3在酸或强碱溶液中都能溶解,表明它既能与酸反应,也能与强碱溶液反应,属于两性氢氧化物,反应的离子方程式分别为
、
溶解
白
溶解
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-=Al+2H2O
实验操作 实验现象 实验结论
实验3:实验完成后,用2 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液代替AlCl3溶液进行上述实验 实验2:试管①中出现 ,色 沉淀,试管②中沉淀 , 试管③中沉淀 实验2:Mg(OH)2在酸溶液中能溶解,但不溶于碱溶液,属于中强碱,反应的离子方程式为
结论:钠、镁置换出水(或酸)中的H2时,由易到难的顺序为 ; 钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为 ;钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为
(续表)
溶解
白
不溶解
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
Na>Mg＞Al
NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
Na>Mg>Al
Si P S Cl
与氢气反应条件 高温 磷蒸气与氢气能反应 加热 光照或点燃
与氢气反应 由难到易的顺序为______________________
最高价氧化物对应的水化物的酸性 H2SiO3：弱酸 H3PO4：中强酸 H2SO4：强酸 HClO4：
强酸（强于硫酸）
酸性：______________________________________
结论 ________________________________________
SiHClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3
Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强
②Si、P、S、Cl的非金属性的递变规律
11 Na 12Mg 13Al
14Si 15P 16S 17Cl
非金属性逐渐增强
金属性逐渐减弱
结论：
随着元素原子序数的递增元素的金属性、
非金属性呈现
变化
“不断重复金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强”的周期性
解释：
层数相同，从左到右，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。
Li Be B C N O F
Na Mg Al Si P S Cl
K Ca Ga Ge As Se Br
Rb Sr In Sn Sb Te I
Cs Ba Tl Pb Bi Po At
金属性减弱
非金属性逐渐增强
非金属性减弱
金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
非金属性逐渐增强
元素的金属性和非金属性递变小结
2
3
4
5
6
金属性最强的元素是？
非金属性最强的元素是？
元素性质 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
最外层电子数
电子层数
主要化合价
原子半径
失电子能力（金属性）
得电子能力（非金属性）
气态氢化物的稳定性
单质的氧化性
单质的还原性
最高价氧化物 酸性 对应水化物 碱性
金属单质与水或酸反应
+1→+7 -4→-1
↘
↘
↗
↗
↗
↘
↗
↘
由易到难
元素性质的递变小结
依次递增
相同
相同
依次递增
相同
↗
↗
↘
↘
↘
↗
↘
↗
由难到易
元素性质呈周期性变化
决定了
元素周期律
归纳出
最外层电子数 1→8
（K层电子数 1→2）
原子半径 大→小
随着原子序数的递增
原子结构呈周期性变化
引起了
化合价：最高正价+1→+7
负价－4→－1
(稀有气体元素为零价
F无正价，O无最高价)
金属性递减非金属性递增
整理与归纳
元素周期律
1、概念：
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律叫做元素周期律。
2、本质：
元素性质的周期性变化规律是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。
原子半径；
元素化合价；
原子核外电子排布；
元素的金属性、非金属性
周期性变化
最高正价数=最外层电子数
元素的负价=最外层电子数-8
原子结构
元素性质
元素在周期表中的位置
决定
反映
原子序数=质子数
周期数=原子层数
主族序数=最外层电子数
决定
同位置：化学性质相同
同主族：相似性和递变性
反映
决定
反映
半径、化合价、
金属性（非金属性）
同周期:递变性
判断：①碱性：NaOH___LiOH___Be(OH)2
②酸性：H3AlO3___H4SiO4___HClO4
③稳定性：CH4___NH3___H2O___HF
④还原性：SiH4 ___PH3 ___H2S___HCl
2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小( )
(2)第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7( )
(3)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强( )
(4)Al(OH)3为两性氢氧化物，与氨水、盐酸均可反应( )
(5)AlCl3溶液中加足量氨水可生成Al(OH)3沉淀( )
(6)元素的氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强
( )
(7)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( )
×
×
×
×
×
×
√
如何变化？
3．X、Y两元素是同周期的非金属主族元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是 ( )
A．最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强
B．X的非金属性比Y的强
C．X的阴离子比Y的阴离子还原性强
D．X的气态氢化物比Y的稳定
C
可否作为非金属性的判断依据？
一般情况下可以
单质的还原性（单质之间的置换）
离子的氧化性
金属性
与水或酸置换氢气难易程度
最高价氧化物的水化物碱性强弱
非金属性
单质的氧化性（单质之间置换）
离子的还原性
与氢气反应难易程度
气态氢化物稳定性
最高价氧化物的水化物酸性强弱
元素在周期表的相对位置
4.(2017·全国卷Ⅱ)a，b，c，d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族，下列叙述正确的是 ( )
A．原子半径：d＞c＞b＞a
B．4种元素中b的金属性最强
C．c的氧化物的水化物是强碱
D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
B
5.如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是( )
A.Z、N两种元素的离子半径相比,前者较大
B.N、P两种元素的气态氢化物的
稳定性相比,前者较稳定
C.由X与M两种元素组成的化合物
不能与任何酸反应,但能与强碱反应
D.Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧
化物和P的氢化物的水溶液中
D
6.如图为周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外层电子数是电子总数的三分之一,下列说法中正确的是( )
A.a的最高价氧化物对应水化
物有两性
B.b与d组成的化合物不能与水反应
C.c的单质能与强碱反应生成两种盐
D.非金属性:c>d>b>a
C
元素周期律
1、原子核外最外层电子数的周期性变化
2、原子半径的周期性变化
3、元素最高化合价的周期性变化
4、元素最低化合价的周期性变化
5、元素金属性、非金属性的周期性变化
第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
第1课时 元素性质的周期变化规律
以碱金属为例，回顾同主族元素的性质有哪些相似性和递变性？
原子结构的相似性
元素性质的相似性
原子结构的递变性
元素性质的递变性
碱金属元素最外
层只有一个电子
在化合物中为+1价
碱金属元素原子
层数依次增加
原子半径逐渐增大
元素原子失去最外层电子的能力逐渐增强
元素的金属性（或还原性）逐渐增强
决定
决定
请分析元素的性质、元素在元素周期表的位置与原子结构的关系？
原子结构
元素性质
元素在周期表中的位置
决定
反映
原子序数=质子数
周期数=原子层数
主族序数=最外层电子数
决定
同位置：化学性质相同
同主族：相似性和递变性
反映
决定
反映
半径、化合价、
金属性（非金属性）
同周期元素呢？
观察P101表4-5，完成P102的思考与讨论。
2
3
1→8
1→8
0.186 nm→ 0.099 nm
大→小
+1→ +7
—4 → —1 →0
周期性变化: 每隔一定数目,又重复前面
出现的情况,这种变化称为周期性变化。
随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现了周期性的变化。
1、核外电子排布的周期性变化
分析1－18号元素的原子结构示意图，原子的电子层数，最外层电子数，达到稳定结构时的最外层电子数，怎样变化？
2
1
2
3
5
10
12
6
11
4
1
4
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7
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14
15
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18
3
5
7
6
8
核电荷数
最外层电子数
原子核外电子排布的周期性变化
结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现 的变化。
“重复出现从1递增到8”周期性
（从不稳定结构递增到稳定结构）
2、原子半径的周期性变化
3～9号元素 3Li 锂 4Be 铍 5B 硼 6C 碳 7N 氮 8O 氧 9F 氟 10Ne
氖
原子半径/pm 152 111 88 77 70 64 60 －
11～17号元素 11Na 钠 12Mg 镁 13Al 铝 14Si 硅 15P 磷 16S 硫 17Cl 氯 18Ar
氩
原子半径/pm 186 160 143 117 110 104 99 －
结论： 随着元素原子序数的递增，元素原子半径呈现 变化。
“重复出现逐渐减小”的周期性
8
A
元素原子半径的周期性变化原因：具有相同的核外电子层数的原子，随着原子序数的递增，核对外层电子的引力逐渐增强，原子半径逐渐减小。
“核外电子排布的周期性变化”与“原子半径的周期性变化”之间有没有关系呢？
①电子层数
②原子核对外层电子的引力
③外层电子之间斥力
影响微粒半径大小的因素
？
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
元素的原子半径呈现周期性变化
元素的性质是否呈现周期性变化？
特例：F无正价，O无 +6 价
最外层电子数
(重复最高正价+1→+7,负价-4→-1)的周期性变化
3、元素化合价的周期性变化
① 最高正价数=
（除氧、氟及稀有气体外）
② 元素的负价=
化合价和最外层电子数的关系
元素的负价数
最高正价数
+
= 8
或：
原子最外层电子（价电子）数=主族序数
最外层电子数 － 8
（金属一般无负价）
P105
元素周期律
1、原子核外最外层电子数的周期性变化
2、原子半径的周期性变化
3、元素最高化合价的周期性变化
4、元素最低化合价的周期性变化
练习：在1～18号元素中
(1)稀有元素除外，原子半径最大的是____，
原子半径最小的是____，次小的是____；
(2)化合价最高的元素是___，最高正价与最低负价代数和为0的元素有_____________。
Na
H
F
Cl
H/C/Si
氮元素的最高价为__，最高价氧化物的化学式为_______，氧化物的水化物化学式为_______
氮元素的最低价为__，其气态氢化物的化学式为______，它的水溶液呈______性。
氯元素的最高价为__，最高价氧化物的化学式为_______，氧化物的水化物化学式为_______
氯元素的最低价为__，其气态氢化物的化学式为______，它的水溶液呈______性。
+5
N2O5
HNO3
-3
NH3
碱
+7
Cl2O7
HClO4
-1
HCl
酸
Na Mg Al Si P S Cl
单质的还原性（单质之间的置换）
金属性
与水或酸置换氢气难易程度
最高价氧化物的水化物碱性强弱
非金属性
单质的氧化性（单质之间置换）
与氢气反应难易程度
气态氢化物稳定性
最高价氧化物的水化物酸性强弱
回顾金属性和非金属性的判断依据
①钠、镁、铝与水的反应
Mg与水反应的方程式： ；
实验结论：
Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
△
Al与水不反应，Na、Mg均可以和水反应，Na比Mg活泼，金属性Na＞Mg＞Al
实验操作 实验现象 实验结论
实验2: 实验1:试管①中出现 色沉淀, 试管②中沉淀 ,试管③中沉淀 ; 实验1:Al(OH)3在酸或强碱溶液中都能溶解,表明它既能与酸反应,也能与强碱溶液反应,属于两性氢氧化物,反应的离子方程式分别为
、
溶解
白
溶解
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-=Al+2H2O
实验操作 实验现象 实验结论
实验3:实验完成后,用2 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液代替AlCl3溶液进行上述实验 实验2:试管①中出现 ,色 沉淀,试管②中沉淀 , 试管③中沉淀 实验2:Mg(OH)2在酸溶液中能溶解,但不溶于碱溶液,属于中强碱,反应的离子方程式为
结论:钠、镁置换出水(或酸)中的H2时,由易到难的顺序为 ; 钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为 ;钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为
(续表)
溶解
白
不溶解
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
Na>Mg＞Al
NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
Na>Mg>Al
Si P S Cl
与氢气反应条件 高温 磷蒸气与氢气能反应 加热 光照或点燃
与氢气反应 由难到易的顺序为______________________
最高价氧化物对应的水化物的酸性 H2SiO3：弱酸 H3PO4：中强酸 H2SO4：强酸 HClO4：
强酸（强于硫酸）
酸性：______________________________________
结论 ________________________________________
Si
Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强
②Si、P、S、Cl的非金属性的递变规律
11 Na 12Mg 13Al
14Si 15P 16S 17Cl
非金属性逐渐增强
金属性逐渐减弱
结论：
随着元素原子序数的递增元素的金属性、
非金属性呈现
变化
“不断重复金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强”的周期性
解释：
层数相同，从左到右，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。
Li Be B C N O F
Na Mg Al Si P S Cl
K Ca Ga Ge As Se Br
Rb Sr In Sn Sb Te I
Cs Ba Tl Pb Bi Po At
金属性减弱
非金属性逐渐增强
非金属性减弱
金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
非金属性逐渐增强
元素的金属性和非金属性递变小结
2
3
4
5
6
金属性最强的元素是？
非金属性最强的元素是？
元素性质 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
最外层电子数
电子层数
主要化合价
原子半径
失电子能力（金属性）
得电子能力（非金属性）
气态氢化物的稳定性
单质的氧化性
单质的还原性
最高价氧化物 酸性 对应水化物 碱性
金属单质与水或酸反应
+1→+7 -4→-1
↘
↘
↗
↗
↗
↘
↗
↘
由易到难
元素性质的递变小结
依次递增
相同
相同
依次递增
相同
↗
↗
↘
↘
↘
↗
↘
↗
由难到易
元素性质呈周期性变化
决定了
元素周期律
归纳出
最外层电子数 1→8
（K层电子数 1→2）
原子半径 大→小
随着原子序数的递增
原子结构呈周期性变化
引起了
化合价：最高正价+1→+7
负价－4→－1
(稀有气体元素为零价
F无正价，O无最高价)
金属性递减非金属性递增
整理与归纳
元素周期律
1、概念：
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律叫做元素周期律。
2、本质：
元素性质的周期性变化规律是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。
原子半径；
元素化合价；
原子核外电子排布；
元素的金属性、非金属性
周期性变化
最高正价数=最外层电子数
元素的负价=最外层电子数-8
原子结构
元素性质
元素在周期表中的位置
决定
反映
原子序数=质子数
周期数=原子层数
主族序数=最外层电子数
决定
同位置：化学性质相同
同主族：相似性和递变性
反映
决定
反映
半径、化合价、
金属性（非金属性）
同周期:递变性
判断：①碱性：NaOH___LiOH___Be(OH)2
②酸性：H3AlO3___H4SiO4___HClO4
③稳定性：CH4___NH3___H2O___HF
④还原性：SiH4 ___PH3 ___H2S___HCl
2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小( )
(2)第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7( )
(3)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强( )
(4)Al(OH)3为两性氢氧化物，与氨水、盐酸均可反应( )
(5)AlCl3溶液中加足量氨水可生成Al(OH)3沉淀( )
(6)元素的氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强
( )
(7)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( )
×
×
×
×
×
×
√
如何变化？
3．X、Y两元素是同周期的非金属主族元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是 ( )
A．最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强
B．X的非金属性比Y的强
C．X的阴离子比Y的阴离子还原性强
D．X的气态氢化物比Y的稳定
C
可否作为非金属性的判断依据？
一般情况下可以
单质的还原性（单质之间的置换）
离子的氧化性
金属性
与水或酸置换氢气难易程度
最高价氧化物的水化物碱性强弱
非金属性
单质的氧化性（单质之间置换）
离子的还原性
与氢气反应难易程度
气态氢化物稳定性
最高价氧化物的水化物酸性强弱
元素在周期表的相对位置
4.(2017·全国卷Ⅱ)a，b，c，d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族，下列叙述正确的是 ( )
A．原子半径：d＞c＞b＞a
B．4种元素中b的金属性最强
C．c的氧化物的水化物是强碱
D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
B
5.如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是( )
A.Z、N两种元素的离子半径相比,前者较大
B.N、P两种元素的气态氢化物的
稳定性相比,前者较稳定
C.由X与M两种元素组成的化合物
不能与任何酸反应,但能与强碱反应
D.Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧
化物和P的氢化物的水溶液中
D
6.如图为周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外层电子数是电子总数的三分之一,下列说法中正确的是( )
A.a的最高价氧化物对应水化
物有两性
B.b与d组成的化合物不能与水反应
C.c的单质能与强碱反应生成两种盐
D.非金属性:c>d>b>a
C
元素周期律
1、原子核外最外层电子数的周期性变化
2、原子半径的周期性变化
3、元素最高化合价的周期性变化
4、元素最低化合价的周期性变化
5、元素金属性、非金属性的周期性变化