4.2.1 元素性质的周期性变化 课件(共25张PPT) 高中化学人教版（2019）必修第一册

(共25张PPT)
元素性质的周期性变化规律
10月16日，神州十三号载人飞船发射成功
搭载太阳电池组和锂离子蓄电池
镁离子电池
铝离子电池
钠离子电池
任务一：
探究元素原子的核外电子排布的变化规律
绘制1—18号元素随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数变化折线图。
最外层电子数1→2
最外层电子数1→8
最外层电子数1→8
你的发现：
随着核电荷数的递增，元素的原子最外层电子数呈现1→8的周期性变化 (第一周期1→2除外)。
任务二：
探究原子半径变化规律
绘制1—18号元素随着原子序数的递增，原子半径变化折线图。
原子半径逐渐减小
原子半径逐渐减小
你的发现：
随着核电荷数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化（稀有气体除外）。
思考与讨论
1、为什么同主族元素的原子，从上到下，半径逐渐增大？
2、为什么同周期元素的原子，从左到右，半径逐渐减小？
你能归纳出影响微粒半径大小的因素吗？
电子层数：电子层数越多，半径越大
核电荷数：核电荷数越大，半径越大
核外电子数：核外电子数越多，半径越大
原子半径逐渐减小
原子半径逐渐增大
任务三：
探究元素的主要化合价的变化规律
绘制1—18号元素随着原子序数的递增，元素的最高正价、最低负价变化折线图。
正价：+1→+5，负价：-4 →-1
正价：+1→+7，负价：-4 →-1
随着核电荷数的递增，元素的化合价呈周期性变化， 最高正价+1→+7（O、F除外）；最低负价-4 → -1。
讨论：元素最高正价、最低负价与最外层电子排布的关系
【一般规律】：（1）元素最高正价 = 最外层电子数
金属元素无负价；
3-10号元素 Li Be B C N O F Ne
最高和最低 化合价 +1 +2 +3 +4 +5 0
-4 -3 -2 -1 11-18号元素 Na Mg Al Si P S Cl Ar
最高和最低 化合价 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0
-4 -3 -2 -1 (O,F除外 )
（2）元素最低负价 = 最外层电子数-8
（3）稀有气体元素为零
随原子序数的增加，除了原子的化合价、半径呈现周期性的变化之外，还有其他性质吗？
结构
性质
决定
深度思考
同周期
金属性：
非金属性：
如何比较元素金属性/非金属性的强弱呢？
同主族：金属性和非金属性的变化
思考交流：根据第三周期元素原子核外电子排布规律，推测该周期
元素金属性和非金属性具有怎样的变化规律？
Na Mg Al Si P S Cl
电子层数相同，核电荷数增大，半径减小
失电子能力减弱，得电子能力增强
金属性减弱，非金属性增强
如何证实你的猜想？？
任务四：探究第三周期元素性质的递变
信息提示：比较元素金属性的方法：
1.元素单质越容易从水或酸中置换出氢气,金属性越强。
2.元素最高价氧化物对应的水化物碱性越强,金属性越强
信息提示：比较元素非金属性的方法：
1.单质与氢气反应越容易，元素的非金属性越强。
2.气态氢化物越稳定对应元素的非金属性越强。
3.最高价氧化物对应的水化物的酸性越强对应元素的非金属性越强。
实验一：取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放到试管中。向试管中加入
2ml水，并滴入2滴酚酞溶液，观察现象。过一会儿，加热试管至液体沸腾，观
察现象。与钠和水的反应相比，镁和水的反应难易程度如何？生成了什么物质？
实验二：向试管中加入2mL 1mol/L NaOH溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状
Al(OH)3沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分装在两支试管中，向一支试管中滴加
2mol/L盐酸，向另一支试管中滴加2mol/L NaOH溶液。边滴加边振荡，观察现象。
用2mol/L MgCl2溶液代替AlCl3溶液做上述实验，观察现象，并进行比较。
【探究】：钠、镁、铝的金属性递变
信息提示1：比较元素金属性的方法：
1.元素单质越容易从水或酸中置换出氢气,金属性越强。
2.元素最高价氧化物对应的水化物碱性越强,金属性越强
实验现象：
结论：
金属性：Na＞Mg＞Al
非金属元素 14Si 15P 16S 17Cl
最高价氧化物对应水化物（含氧酸）的酸性强弱 H2SiO3 （硅酸） 弱酸 H3PO4 （磷酸） 中强酸 H2SO4 （硫酸） 强酸 HClO4
（高氯酸）
强酸（酸性比H2SO4强）
【探究】硅、磷、硫、氯元素的非金属性递变
信息提示2：比较元素非金属性的方法：
1.单质与氢气反应越容易，元素的非金属性越强。
2.气态氢化物越稳定对应元素的非金属性越强。
3.最高价氧化物对应的水化物的酸性越强对应元
素的非金属性越强。
结论：
非金属性：Si＜P＜S＜Cl
Na Mg Al Si P S Cl
金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
小结
解释：电子层数相同，核电荷数递增，原子半径逐渐减少，对核外电子吸引能力增强，金属性逐渐减弱
对其他周期元素性质进行研究,也可以得到类似的结论。
请绘制第三周期元素的金属性、非金属性变化关系曲线。
请绘制第二周期元素的金属性、非金属性变化关系曲线。
【建立模型】
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
随着核电荷数的递增
元素周期律
决定
归纳出
最外层电子数 1→8
（K层电子数 1→2）
核外电子排布呈周期性变化
引起
主要化合价：+1→+7 ，－4→－1
（稀有气体元素为零）
元素性质呈周期性变化
原子半径 大→小
（稀有气体元素除外）
元素的性质随核电荷数的递增呈周期性的变化
主要化合价：+1→+7 ，－4→－1
元素的金属性、非金属性：
元素的金属性减弱、非金属性增强（稀有气体元素除外）
【总结】
如果你是科学家，还可以寻找出哪些新的电池材料吗？
元素周期表的分区及性质递变规律
金属性最强的元素：
非金属性最强的元素：
碱性最强的是 ，酸性最强的含氧酸是 。
【巩固练习】
B
1.下列说法中正确的是（ ）
A.元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外
电子排布的周期性变化
B.主族元素的最高化合价与元素原子核外电子排布有关
C.从Li→F，Na→Cl，元素的最高正化合价均呈现从+1价→+7价的变化
D.电子层数相同的原子，其最外层电子数均从1到8呈现周期性变化
2.下列有关性质的比较中正确的是(　　)。
A.碱性:NaOHB.稳定性:HF>HCl>PH3
C.原子半径:S>F>O
D.酸性:HClO>HNO3>H2CO3
学以致用
3.下列说法能够证明氯元素的非金属性比硫元素强的是（ ）
A. HClO3的酸性比H2SO3
B. HCl的酸性比H2S强
C. HCl的稳定性比H2S强
D. 氯气与氢气化合的条件要比硫与氢气化合的条件更容易
4. 2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为1-18号元素，W与X的最高化合价之和为8。
下列说法错误的是（ ）
A．原子半径：WB．常温常压下，Y单质为固态
C．气态氢化物热稳定性：ZD．X的最高价氧化物的水化物是强碱
学以致用
⑴原子结构 元素的化学性质
决定
结构
性质
最外层电子数越少，电子层数越多
越易失电子，还原性越强
最外层电子数越多，电子层数越少
越易得电子，氧化性越强
元素在周期表中的位置、原子结构与性质的关系
⑵原子结构 元素在周期表中的位置
决定
结构
性质
最外层电子数==主族序数
电子层数=====周期序数
⑶位置 原子结构和元素性质
体现
或推测
元素在周期表中的位置、原子结构与性质的关系
在大学一年级时，他是全班28名学生中的第 名。
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但他奋起直追，大学毕业时便跃居第一名，荣获金质奖章，二十三岁时成为副教授，三十一岁时成为教授。
什么是天才，
终身努力便成天才！
发现元素周期律时，有人说他是天才，他说