1.3.1 认识同周期元素性质的递变规律(共24张PPT)-2023-2024学年高一化学鲁科版必修第二册课件

(共24张PPT)
第1章　原子结构 元素周期律
第1课时 认识同周期元素性质的递变规律
第3节 元素周期表的应用
复习回顾——元素周期表的结构
周期
短
周期
长
周期
第1周期：2 种元素
第2周期：8 种元素
第3周期：8 种元素
第4周期：18 种元素
第5周期：18 种元素
第6周期：32 种元素
第7周期：32 种元素
1.周期（7个）
周期数 = 电子层数
复习回顾——元素周期表的结构
2.族（16个）
主族：
副族：
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
第VIII 族：
稀有气体元素
零族：
ⅠB ⅡB ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB
8、9、10三个纵行
族
主族序数 = 最外层电子数
门捷列夫的预言
门捷列夫为何能做出如此惊人的预测？你想拥有这样的“超能力”吗？
门捷列夫在他的元素周期表中留下了充满诱惑的空
白，并预言：将来一定会发现该席位的主人。除此之外，
门氏又特别选出三个代表性的元素：类硼、类铝、类硅，
对它们的性质做了大胆而又细致的预测。这种把握十足、
理直气壮的预言将来是否能够得到证实，是对周期表正确性的重大考验。 类铝率先在法国被发现。4年后，瑞典一位科学家又发现了新元素钪即类硼。1886年又爆出了新闻：德国的温克勒发现了一种新元素，它与门氏预言的“类硅”相吻合。2月26日，门氏致信温克勒表明锗即类硅。周期律大获全胜。
1.以第3周期元素为例，核外电子排布、原子半径如何变化？
最外层电子数依次增大，原子半径逐渐变小
IA ⅡA ⅢA IVA VA VIA ⅦA
交流研讨
2.根据第3周期元素的结构特点预测，同一周期元素的原子的得电子能力和失电子能力按照原子序数递增的顺序如何变化？
交流研讨
IA ⅡA ⅢA IVA VA VIA ⅦA
得电子能力（非金属性）逐渐增强，
失电子能力（金属性）逐渐减弱。
1.在多数情况下，可以通过比较元素的单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度来判断元素原子失电子能力的强弱：越容易置换，失电子能力越强，金属性越强；
元素原子失电子能力（金属性）强弱的判断依据：
2.一般来说，一种元素最高价氧化物对应水化物的碱性的强弱：碱性越强，失电子能力越强，金属性越强；
方法导引
问题1
元素原子失电子能力（金属性）是如何体现的？
实验探究
——比较钠、镁、铝三种元素原子失电子能力的相对强弱
实验方案设计：结合上述内容，可以从哪些角度来设计实验验证钠、镁、铝的金属性强弱呢？请设计实验。
一、钠、镁、铝失电子能力的比较
【实验1】钠、镁、铝与水的反应
实验操作 实验现象 实验结论
钠与水剧烈反应；镁与水加热前不反应，加热后反应缓慢，有_____________，溶液变为________色；铝与冷水________，与热水________ 钠与冷水反应，反应的化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；镁与冷水________，能与热水反应，反应的化学方程式为Mg＋2H2O
__________________；铝与水不反应
无色气泡冒出
浅红
无现象
无现象
不反应
Mg(OH)2＋H2↑
结论：失电子能力（金属性）：Na＞Mg＞Al
注意对比实验现象
【实验2】镁、铝与酸的反应
预测：根据上述结论请大家预测一下，Mg、Al分别与稀盐酸反应时，现象是否会相同？应该有什么区别？
实验操作 实验现象 实验结论
两支试管内都有无色气泡冒出，但放________的试管中生成气体速率较快 镁、铝都能置换出酸中的氢，但________更容易，反应的化学方程式为
，________________________________
镁条
镁
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
结论：失电子能力（金属性）：Na＞Mg＞Al
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
加酚酞
加酚酞
加酚酞
红色
无明显现象
结论：碱性强弱：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
Al(OH)3
Na
Mg
Al
NaOH
Mg(OH)2
最高价氧化物对应的水化物
思考：能否设计实验验证上述结论呢？
粉红色
【实验3】比较NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性强弱
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
比较NaOH、 Mg(OH)2 的碱性强弱 加入NaOH溶液后产生白色沉淀，把沉淀分成两份，其中一份加入稀盐酸，沉淀________，另一份加入NaOH溶液，沉淀________ 碱性由强到弱的顺序为 _______ _____ _ .
比较NaOH、 Al(OH)3的碱性强弱 加入NaOH溶液后产生白色沉淀，把沉淀分成两份，其中一份加入稀盐酸，沉淀________，另一份加入NaOH溶液，沉淀________
溶解
不溶解
溶解
溶解
NaOH>
Mg(OH)2>Al(OH)3
结论：失电子能力（金属性）：Na＞Mg＞Al
★氢氧化铝的化学性质
①与强酸反应
Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
②与强碱反应
Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
——两性氢氧化物
四羟基合铝酸根
四羟基合铝酸钠
小结1：
失电子能力
Na>Mg>Al
金属性
Na>Mg>Al
同周期金属元素的金属性从左到右逐渐减弱
同周期元素的得电子能力又有怎样的递变规律？元素原子得电子能力（非金属性）又是怎样体现的？
问题2
1.比较元素的单质与氢气化合的难易程度，以及所生成的气态氢化物的稳定性：一般来说，反应越容易进行，生成的气态氢化物越稳定，元素原子得电子能力越强，非金属性越强；
元素原子得电子能力（非金属性）强弱的判断依据：
2.比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性：一般来说，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素原子的得电子能力越强，非金属性越强。
方法导引
阅读探究
阅读教材P21页所提供的材料，从中获取证据，验证对硅、磷、硫、氯等元素原子得电子能力相对强弱的预测。
元素 Si P S Cl
单质与H2反应条件 高温、生成少量化合物 磷蒸气与H2能反应 需 _______ 或点燃、剧烈反应
单质与H2化合的难易 由 到 _______
气态氢 化物 化学式
稳定性 很不稳定 不稳定 较稳定
由 到 _______
加热
光照
难
易
SiH4
PH3
H2S
HCl
很稳定
弱
强
结论：得电子能力(非金属性)：Si＜P＜S＜Cl
二、硅、磷、硫、氯得电子能力的比较
1.与氢气化合的难易程度及气态氢化物的稳定性
元素符号 Si P S Cl
最高价氧化物
最高价氧化物的水化物 化学式
酸性
极弱酸
中强酸
H2SO4
HClO4
H2SiO3
H3PO4
强酸
最强含氧酸
2.最高价氧化物对应的水化物的酸性
酸性越来越强
结论：得电子能力(非金属性)：Si＜P＜S＜Cl
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
小结2：
得电子能力
Si < P < S < Cl
非金属性
Si < P < S < Cl
同周期非金属元素的非金属性从左到右逐渐增强
【强调】18号元素氩是一种稀有气体元素，一般情况下难与其他物质发生化学反应。因此我们不研究它的性质。
冷水剧烈
热水
较难
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
得失电子能力递变规律
非金属单质与氢气反应
Cl
S
P
单质和水
Si
Al
Mg
Na
元素符号
17
16
15
14
13
12
11
原子序数
失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强
强碱
中强碱
两性氢
氧化物
弱酸
中强酸
强酸
最强酸
高温
磷蒸气与H2能反应
需加热
光照或
点燃
爆炸
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
H2SiO3
H3PO4
H2SO4
HClO4
归纳总结
非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
归纳总结
同周期元素性质的递变
同周期元素原子的电子层数相同，从左到右随核电荷数的递增，原子半径逐渐变小，原子核对最外层电子的吸引力逐渐变大，原子的失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
归纳总结
同周期元素从左到右
得失电子能力
得电子能力
失电子能力
由弱到强
由强到弱
最高价氧化物
对应的水化物
碱性
酸性
由强到弱
由弱到强
气态氢化物
化合时反应条件
稳定性
由弱到强
由难到易
课堂小结