化学人教版（2019）必修第一册4.2元素周期律 课件（共25张ppt）

(共25张PPT)
元素周期律
结构 性质
相似性
递变性
最外层电子数相同 得/失电子
电子层数不断增加 金属性增强
非金属性减弱
金 属 性 逐 渐 增 强
非 金 属 性 逐 渐 增 强
？
一、元素性质的周期性变化
1.原子结构变化规律
(1)原子最外层电子排布的规律性变化
如图为核电荷数为1～18号的元素原子最外层电子数
规律：随着元素核电荷数的递增，除H、He外，元素原子最外层电子数呈现 的周期性变化。
从1到8
(2)原子半径的变化规律(稀有气体除外)
以元素原子核外最外层电子数为横坐标，原子半径为纵坐标，在坐标系中表示出3～9号元素、11～17号元素原子的最外层电子数和原子半径所对应的点，并把这两组点分别用光滑的曲线连接起来，绘制如图所示。
从上图可以得出：原子序数为3～9号元素和11～17号元素原子半径随着核电荷数的递增都逐渐 。随着原子序数的递增，元素原子半径(稀有气体除外)呈现 变化。
周期性
减小
电子层数 3
电子层数 2
原子半径的影响因素
（1）电子层数和核电荷数双重因素影响
（2）短周期元素原子，受电子层数因素影响较大
（3）一般情况下，电子层数相同时，核电荷数越大，对核外电子引力越大，电子活动范围越小,即原子半径越小
2.元素化合价的变化规律
结合课本表4-5，对1～18号元素，以元素的原子序数为横坐标，元素的最高化合价和最低化合价为纵坐标，绘制折线图如图所示：
结论：①随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现 到 (氧、氟除外)的周期性变化、最低负化合价呈现 到 的周期性变化。
＋1
＋7
－4
－1
②元素的最高正化合价＝最外层电子数(O、F及稀有气体除外)
|元素的最低负化合价(非金属具有)|＝8－最外层电子数
元素的最高正化合价＋|元素的最低负化合价|＝8(氢除外)
根本原因：随着核电荷数的递增，原子的最外层电子数排布呈周期性变化。
金属性强弱比较
请你设计实验，比较Na、Mg、Al三种金属的金属性强弱
提示：金属元素的金属性强弱判断依据：
1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。
置换出氢越容易，则金属性越强。
2、根据金属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。
金属性强弱比较
①按表中实验操作要求完成实验，并填写下表：
实验操作 实验现象 实验结论
在250 mL烧杯中加入少量水，滴加两滴酚酞溶液，再将绿豆大小的一小块金属钠投入烧杯中 ______________________________________________________________________ 钠与冷水反应剧烈，反应的化学方程式为2Na＋2H2O===_________
______
钠熔成小球，浮在水面上并四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液变红
2NaOH＋
H2↑
缓慢
浅红
Mg(OH)2＋H2↑
将已用砂纸打磨除去氧化膜的镁条、铝片分别放入滴有酚酞冷水的试管中，然后加热试管 ①镁与水：常温下，没有明显的变化；加热，反应 ，酚酞变 色； ②铝与冷水、热水均看不到明显的变化 镁与冷水几乎不反应，但能与热水反应，反应的化学方程式为__________________
_______________
在两支试管中分别加入已用砂纸打磨除去氧化膜的镁条和铝片，再向试管中各加入 2 mL 2 mol·L－1盐酸 两支试管内都有____ 冒出，但放____ 的试管中逸出气体的速率较快 镁、铝都能置换出酸中的氢，但镁更容易，反应的化学方程式为__________________
______________________________________
无色
气泡
镁条
Mg＋2HCl===MgCl2
＋H2↑，2Al＋6HCl===
2AlCl3＋3H2↑
结论：
由上述实验可知：钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序是 。
②钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为 。
Na>Mg>Al
Na>Mg>Al
非金属性强弱比较
1、单质与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性；
生成气态氢化物时反应条件越容易，对应氢化物越稳定，则非金属性越强。
2、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。
酸性越强，则非金属性越强
非金属元素的非金属性强弱判断依据：
如何比较Si、P、S、Cl四种非金属的非金属性强弱呢？
元素 Si P S Cl
最高价氧化物的化学式 _____ _____ _____ _____
最高价氧化物的水化物的化学式及酸性 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4
酸性更强
非金属性强弱比较
填写下表空格：
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
硅、磷、硫、氯最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序为
。
硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为 。
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
Cl>S>P>Si
单质与H2的反应条件 高温 磷蒸气与 H2能反应 加热 光照
或点燃
气态氢化物的化学式及其热稳定性 SiH4 不稳定 PH3 不稳定 H2S受 热分解 HCl
稳定
元素 Si P S Cl
非金属性强弱比较
填写下表空格：
分析上表，回答下列问题：
①硅、磷、硫、氯的单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为 。
②硅、磷、硫、氯最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序为
。
③硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为 。
Cl2>S>P>Si
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
Cl>S>P>Si
元素 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯
最高价氧 化物的 水化物 的化学式 _____ ________ ________ ______ ______ ______ ______
酸碱性 强弱 _____ _______ _______________ 弱酸 中强酸 _____ 酸性
更强
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
H2SiO3
H3PO4
H2SO4
HClO4
强碱
中强碱
？
强酸
元素金属性与非金属性的递变规律
探究元素金属性与非金属性的递变规律
Ⅰ.按要求完成下列实验
①在两支洁净的试管中分别加入2～3 mL 2 mol·L－1的AlCl3溶液，逐滴加入氨水至过量，观察到的实验现象是 。反应的化学方程式是 。
②向实验①的一支试管中逐滴滴入6 mol·L－1的盐酸，观察到的实验现象是 ，反应的化学方程式为_________
。
产生白色胶状沉淀
AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl
白色沉淀逐渐溶解，得到澄清溶液
Al(OH)3＋
3HCl===AlCl3＋3H2O
③向实验①的另一支试管中逐滴加入6 mol·L－1的NaOH溶液，观察到的实验现象是 。反应的化学方程式为
。
结论：Al(OH)3既可以与酸反应生成盐和水，又可以与碱反应生成盐和水，为 。
白色沉淀逐渐溶解，得到澄清溶液
Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
两性氢氧化物
二、同周期元素金属性和非金属性的递变规律
同周期元素金属性和非金属性的递变规律
在同一周期中，各元素的原子核外电子层数虽然相同，但从左到右，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。因此，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
(1)概念：元素的性质随着元素 的递增呈周期性变化的规律叫作元素周期律。
(2)内容：随着元素 的递增，元素的 (稀有气体除外)、元素的 性和 性、元素的主要化合价(最高化合价和最低化合价)都呈现周期性变化。
(3)实质：元素周期律是元素原子 随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。
核电荷数
核电荷数
原子半径
金属
非金属
核外电子排布
元素周期律
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
非金属
金属
元素周期表和元素周期律的应用
金属、非金属两侧找到半导体材料
农药的开发
过渡元素中寻找催化剂和耐高温耐腐蚀合金的元素
1. 寻找有特殊用途的新物质
元素周期表和元素周期律的应用
2. 科学预测
(1)预测元素及其化合物的性质
①比较不同周期，不同主族元素的性质
如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则由碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2＞Al(OH)3。
②推测未知元素的某些性质
例如：已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。
根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为黑色固体，与氢难化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。