第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律（课件）(共42张PPT)高一化学（人教版2019必修第一册）

(共42张PPT)
大单元教学课件
新人教版 化学
必修第一册
第六单元
物质结构 元素周期律
A
元素周期律
第5课时 从铝制疏通剂说起
——元素周期律
学习目标和核心素养
1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元素周期律并理解其实质。
2.会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属性的强弱，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的 发展。
3、倡导真实问题情境的创设，开展以化学实验为主的多种探究活动，积极组织学生探究活动，让学生设计“钠、镁、铝金属性和非金属性大小的判断”的实验，重视教学内容结构化设计，激发学生学习化学的兴趣。
教学目标 核心素养
你知道吗？
解密固体管道疏通剂
特有的“颗粒”可使
产品与阻塞物充分作用
疏通更高效
等
你知道吗？
关于铝的故事
在19世纪以前，铝被认为是一种稀罕的贵金属，价格比黄金还要贵。历史上，法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的尊贵，用铝做了一顶头盔，成为轰动一时的新闻。每逢盛大国宴，别人都用银制餐具，而他独自使用一套铝制餐具。
铝的化学性质比较活泼
你知道吗？
请同学说说它在周期表中的位置
碱金属元素、卤族元素的原子结构和性质上的相似性和递变性？
碱金属元素
卤族元素
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
F
Cl
Br
I
At
Ts
非金属性逐渐减弱
金属性逐渐增强
单质氧化性逐渐减弱
单质还原性逐渐增强
得电子能力逐渐减弱
失电子能力逐渐增强
原子半径逐渐增大
核外电子层数逐渐增多
核电荷数增加
同一周期元素的性质又有什么变化规律？
01 原子最外层电子排布的周期性变化
原子最外层电子排布变化规律
位于元素周期表VIIA族(第17纵列)的元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At) Ts 都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合成盐，所以统称为卤素(成盐元素之意)。
卤族元素(简称卤族)是典型的非金属元素，它们在自然界中都以化合态存在。
活动一：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。
结合原子结构示意图，以核电荷数为横坐标、最外层电子数为纵坐标，将1－18号元素的最外层电子数表示在坐标系中，再将各点依次用光滑曲线连接起来。分析是否存在规律性？
周期序号 原子序数 电子层数 最外层电子数 结论
第一周期 1→2 1 1→2 同周期由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8)
第二周期 3→10 __ _____ 第三周期 11→18 __ _____ 规律：随着原子序数的递增，元素原子的_______________________ 1→8
1→8
核外电子排布呈现周期性变化
2
3
随着核电荷数的递增，除H、He外元素原子的最外层电子数呈现从1到8的周期性变化。
请同学们观察表4-5，思考并讨论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价各呈现什么规律性的变化？
02 原子半径的变化规律
活动二：绘制1—18号元素随着原子序数的递增，元素原子半径变化的折线图。
原子半径的变化规律
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
原子半径逐渐增大
原子半径逐渐减小
03 元素的主要化合价
活动三：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。
活动三：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。
随着核电荷数的递增，元素的最高正化合价呈现＋1到＋7(氧、氟除外)、最低负化合价呈现－4到－1的周期性变化。
周期 原子 序数 电子 层数 最外层 电子数 原子半径 (除稀有气 体元素) 最高或最低化合价变化
一 1~2 1 1~2 — +1→ 0
二 3~10 +1→+5
-4 → -1→0
三 11~18
结论： 规律： 1~8
1~8
大→小
大→小
+1 → +7
-4 → -1→0
(O和F无+6、+7最高正价)
最低负价由ⅣA族-4价升高至ⅦA族-1价
最高正价＋|最低负价|＝8
同一周期随着原子序数的递增，原子最外层电子数从1到8(或2)依次增加，
原子半径依次减小，最高或最低化合价也依次增加。
随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径、元素化合价
呈周期性变化
最高正价从＋1升至＋7
2
3
完成课本P108思考与讨论
通过上面的讨论我们知道，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周期性的变化。
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？
04 第三周期元素性质的递变
第三周期元素性质的递变
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
如何设计实验证明
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2 mL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
如何设计实验证明三者金属性的强弱？
钠、镁、铝元素金属性的相对强弱
试剂和仪器：镁条、铝片、蒸馏水、酚酞、2mol/L盐酸； 试管、镊子、砂纸 实验操作 实验现象
实验结论 金属性 Na > Mg > Al
从实验事实探究同周期元素性质递变规律
实验二：向试管中加入2 mL 1mol/L AlCl3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2 mol/L盐酸，向另一支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液。边滴加边振荡，观察现象。
用2 mL 1mol/L MgCl2溶液代替AlCl3溶液做上述实验，观察现象，并进行比较。
从实验事实探究同周期元素性质递变规律
实验操作
沉淀溶 解情况 沉淀________ 沉淀________ 沉淀_____ 沉淀_______
相关反应的化学方程式　　 _______________________________ ____________________________________ ___________________________________
实验结论 金属性：Mg___Al 逐渐溶解
逐渐溶解
溶解
不溶解
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
Al(OH)3＋NaOH
=NaAl(OH)4＋
2H2O
Mg(OH)2＋2HCl===
MgCl2＋2H2O
>
两性氢氧化物
与酸、碱都反应，生成盐和水的氢氧化物
Al(OH)3 + 3H+== Al3++ 3H2O
Al(OH)3 + OH -== Al(OH)4－
钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性
NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3
分类 强碱 中强碱(属于弱碱) _____________
碱性强弱 NaOH___Mg(OH)2___Al(OH)3 结论 金属性：Na___Mg___Al 两性氢氧化物
>
>
>
>
元素的金属性强弱的依据
判断元素的金属性（元素的原子失电子的能力）强弱的依据：通常情况下， ①元素的金属性越强，它的单质越容易从水或酸中置换出氢； ②元素的金属性越强，该元素最高价氧化物的水化物的碱性越强。
你能依据第三周期元素金属性的研究方法继续研究第三周期元素非金属性的递变规律吗？
硅、磷、硫、氯元素非金属性的相对强弱
元素 Si P S Cl
单质与氢气的 反应 高温下 反应 磷蒸汽与氢气能反应 加热时 反应 光照或点燃时发生爆炸而化合
气态氢化物的热稳定性 SiH4 不稳定 PH3 不稳定 H2S 受热分解 HCl
稳定
最高价氧化物的水化物酸性强弱 H4SiO4 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4
酸性更强
判断元素非金属性强弱的依据
非金属性 Si < P < S < Cl
判断元素非金属性（元素的原子得电子的能力）强弱的依据：通常情况下，
①元素非金属性越强，其单质越容易与氢气化合形成气态氢化物，且气态氢化物越稳定；②元素非金属性越强，该元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
原子序数 11 12 13 14 15 16 17 18
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar
单质和水(或酸）反应情况 冷水剧烈 热水较快 盐酸剧烈 盐酸较快
高温
磷蒸气与H2能反应
须加热
光照或点燃爆炸化合
NaOH
强碱
Mg(OH)2
中强碱
Al(OH)3
两性氢
氧化物
H4SiO4
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4
最强酸
稀有气体元素
非金属单质与氢气反应
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
金属性和非金属性递变
金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
05 元素周期律
元素周期律
根据实验，可得出第三周期元素金属性、非金属性的递变规律:
电子层数相同核电荷数增多
原子半径减小
原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强
同周期元素 从左到右
原子核对最外层电子的吸引力增强
元素周期律
元素的性质随着元素核电荷数的递增呈周期性变化的规律
实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。
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