人教版高中化學(xué)必修一 《元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律》元素周期律課件

1、第二節(jié)元素周期律第1課時 元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律 一、原子結(jié)構(gòu)的周期性變化結(jié)合圖1、圖2、圖3完成下表:原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑的變化(稀有氣體元素除外)最高或最低化合價的變化12112+10310_由_到_218大小+1+5-4-10原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑的變化(稀有氣體元素除外)最高或最低化合價的變化1118_由_到_結(jié)論隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的_318大小+1+7-4-10核外電子排布、原子半徑、化合價都呈周期性變化【巧判斷】(1)第二周期元素從左到右,最高正價從+1遞增到+7。 ()提示:。氧元素沒有最高正化合價(+6),氟元素沒有正化合價。(2)第三

2、周期中原子半徑最小的元素是Ar。()提示:。第三周期中原子半徑最小的元素是Cl。二、第三周期元素性質(zhì)的遞變1.鈉、鎂與水的反應(yīng)鈉鎂實(shí)驗(yàn)操作 鈉鎂實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_反應(yīng)原理_ _結(jié)論鈉、鎂均能與水反應(yīng),鈉比鎂活潑,金屬性:NaMg。鈉熔成小球,浮于水面,四處游動,有“嘶嘶”的響聲,反應(yīng)后溶液加酚酞變紅加熱前,鎂條表面附著了少量無色氣泡,加熱至沸騰后,有較多的無色氣泡冒出,滴加酚酞溶液變?yōu)榉奂t色2Na+2H2O =2NaOH+H2Mg+2H2OMg(OH)2+H2=2.兩性氫氧化物(1)概念:既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng),且均生成鹽和水的氫氧化物。(2)氫氧化鋁的兩性向AlCl3溶液中加入過量氨水,現(xiàn)象:

3、_,反應(yīng)方程式:_。產(chǎn)生白色沉淀AlCl3+3NH3H2O = 3NH4Cl+Al(OH)3向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量,現(xiàn)象:_,反應(yīng)方程式:_、_ _向Al(OH)3沉淀中加入鹽酸,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_。先產(chǎn)生白色沉淀,后白色沉淀溶解AlCl3+3NaOH = 3NaCl+Al(OH)3NaOH+Al(OH)3= NaAlO2+2H2OAl(OH)3+3H+ = Al3+3H2O3.鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性NaOHMg(OH)2Al(OH)3分類強(qiáng)堿中強(qiáng)堿(屬于弱堿)兩性氫氧化物堿性強(qiáng)弱NaOHMg(OH)2Al(OH)3結(jié)論金屬性:NaMgAl【情境思

4、考】日常生活中常用到鋁制品,如鋁鍋,但鋁鍋長時間盛放酸性或堿性食物容易腐蝕。(1)鋁的金屬性較活潑,易與O2等反應(yīng),但鋁鍋可長期使用,試說明原因。提示:鋁與氧氣反應(yīng),在鋁鍋表面生成致密的氧化物保護(hù)膜,阻止鋁與氧氣繼續(xù)反應(yīng),故鋁鍋可長期使用。 (2)鋁鍋長時間盛放酸性或堿性食物容易腐蝕,為什么?提示:氧化鋁具有兩性,能與酸性或堿性食物緩慢反應(yīng),使氧化鋁失去保護(hù)作用。4.Si、P、S、Cl的非金屬性的遞變規(guī)律SiPSCl判斷依據(jù)與氫氣反應(yīng)高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)加熱光照或點(diǎn)燃由難到易的順序?yàn)開最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性H2SiO3:弱酸H3PO4:中強(qiáng)酸H2SO4:強(qiáng)酸HClO4:強(qiáng)酸SiPSH

5、2SO4H3PO4H2SiO3Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng)5.同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律【做一做】在第三周期元素中,除稀有氣體元素外:(1)金屬性最強(qiáng)的元素是_(填元素符號);(2)最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是_(用化學(xué)式回答,下同);(3)氧化物中具有兩性的是_。 NaHClO4Al2O3三、元素周期律1.內(nèi)容:元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。2.實(shí)質(zhì):元素性質(zhì)的周期性變化是原子的_的周期性變化的必然結(jié)果。核外電子排布知識點(diǎn)一元素周期表中主族元素的周期性變化規(guī)律【重點(diǎn)釋疑】項(xiàng)目同周期(左右)同主族(上下)原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)逐漸增大逐漸增大電子層數(shù)相同逐漸增多原子半徑逐漸

6、減小逐漸增大項(xiàng)目同周期(左右)同主族(上下)性質(zhì)化合價最高正化合價由+1+7(O、F除外)相同,最高正化合價=主族序數(shù)(O、F除外)元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱項(xiàng)目同周期(左右)同主族(上下)性質(zhì)離子的氧化性、還原性陽離子氧化性逐漸增強(qiáng),陰離子還原性逐漸減弱陽離子氧化性逐漸減弱,陰離子還原性逐漸增強(qiáng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱項(xiàng)目同周期(左右)同主族(上下)性質(zhì)最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸堿性堿性逐漸減弱,酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng),酸性逐漸減弱【思考討論】(1)H2SO3的酸性比HClO的酸性強(qiáng),能否證明S的非金屬性比Cl強(qiáng)?提示

7、:不能。H2SO3和HClO均不是對應(yīng)元素的最高價氧化物的水化物。 (2)試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋同周期元素性質(zhì)存在周期性變化的原因。提示:核外電子層數(shù)相同,隨著原子序數(shù)(核電荷數(shù))的遞增,原子核對核外電子的引力逐漸增強(qiáng),原子半徑逐漸減小,元素原子的得電子能力逐漸增強(qiáng),失電子能力逐漸減弱,最終導(dǎo)致元素的非金屬性逐漸增強(qiáng),金屬性逐漸減弱?！景咐痉丁俊镜淅?2017全國卷)a、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同;c所在周期數(shù)與族數(shù)相同;d與a同族,下列敘述正確的是()A.原子半徑:dcbaB.4種元素中b的金屬性最強(qiáng)C.c的氧化物的水化物是強(qiáng)

8、堿 D.d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強(qiáng)【思維建?！拷獯鸨绢愒囶}思維流程如下:【解析】選B。由于a、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同,則a的原子序數(shù)應(yīng)為2或8;c所在周期數(shù)與族數(shù)相同,則c只能為Al,又由于d與a同族且d的原子序數(shù)最大,因此d與a只能為A族以后的元素,故a的原子序數(shù)為8,為O,d為S;則b為Na或Mg。由于b、c、d在第3周期,則原子半徑為bcd,d與a同主族,則原子半徑da,故A項(xiàng)錯誤;同周期從左到右,金屬性逐漸減弱,則金屬性bc,a、d為非金屬,金屬性較弱,故B項(xiàng)正確;c為Al,其氧化物的水化物為氫氧化鋁,為兩性氫氧

9、化物,不是強(qiáng)堿,故C項(xiàng)錯誤;d與a屬于第A族,分別為S和O,同一主族的元素非金屬性從上到下逐漸減弱,因此a單質(zhì)的氧化性比d單質(zhì)的氧化性強(qiáng),故D項(xiàng)錯誤?！菊`區(qū)警示】元素周期律的特殊情況1.氧元素?zé)o+6價,但有正化合價,如OF2中氧元素顯+2價。2.金屬元素?zé)o負(fù)化合價,氟元素?zé)o正化合價。3.稀有氣體原子半徑與其他原子半徑的測量標(biāo)準(zhǔn)不同,數(shù)據(jù)不具有可比性,但是通常認(rèn)為稀有氣體原子半徑比同周期鹵素原子半徑略大。4.最高正化合價=主族序數(shù)(O、F除外)。 【遷移應(yīng)用】1.元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式,是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要工具。過去,門捷列夫曾用元素周期律預(yù)言未知元素并得到了證實(shí)。下列關(guān)于元素周期

10、律的敘述中不正確的是()A.Na、Mg、Al最外層電子數(shù)依次增多,單核離子的氧化性依次增強(qiáng)B.P、S、Cl最高正化合價依次升高,對應(yīng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性依次增強(qiáng)C.同周期元素的原子半徑以第A族的為最大D.Na、Mg、Al的氫氧化物的堿性依次減弱【解析】選C。Na、Mg、Al原子的最外層電子數(shù)依次為1、2、3,其原子的還原性依次減弱,但離子的氧化性依次增強(qiáng);P、S、Cl的最高正化合價分別為+5、+6、+7,由于P、S、Cl的非金屬性依次增強(qiáng),其所對應(yīng)的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性也依次增強(qiáng);除稀有氣體元素外,同周期元素從左到右其原子半徑逐漸減小;因Na、Mg、Al的金屬性依次減弱,則它們的氫氧化物的堿性也依

11、次減弱。2.已知X、Y、Z、W四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列有關(guān)這四種元素的性質(zhì)的描述中不正確的是() A.與水反應(yīng),X比Y劇烈B.與H2化合,W單質(zhì)比Z單質(zhì)容易C.X形成的堿比Y形成的堿的堿性強(qiáng)D.W的最高價含氧酸比Z的最高價含氧酸的酸性強(qiáng)【解析】選D。由表中相對位置可知,X、Y為金屬元素,且X比Y活潑,所以A、C項(xiàng)正確;Z、W為非金屬元素,且非金屬性ZW,所以B項(xiàng)正確;W是F,沒有含氧酸,所以D項(xiàng)錯。 知識點(diǎn)二微粒半徑大小比較【重點(diǎn)釋疑】【思考討論】(1)同周期元素,從左到右,原子半徑逐漸減小嗎?提示:不是。比較同周期的原子半徑時,往往只比較主族元素,因?yàn)榉侵髯逶氐?/p>

12、原子半徑的測量方法與主族元素不同。 (2)在短周期元素中,原子的電子層數(shù)越多,原子半徑就一定大嗎?提示:不一定。鋰原子半徑反常,僅比第三周期的鈉、鎂原子半徑小。【案例示范】【典例】下列粒子半徑大小的比較中,正確的是()A.Na+Mg2+Al3+Cl-Na+Al3+C.NaMgAlRb+Na+K+【思維建?！拷獯鸨绢愒囶}思維流程如下:【解析】選B。Na+、Mg2+、Al3+、O2-等離子的核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大,微粒的半徑就越小,應(yīng)是Al3+Mg2+Na+Cl-Na+Al3+,B項(xiàng)正確;C項(xiàng)中Na、Mg、Al、S原子的電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大者,其半徑越小,故其半徑大小順序?yàn)镹aMgA

13、lS,C項(xiàng)錯誤;D項(xiàng)中粒子半徑K+Na+,D項(xiàng)錯誤?！疽?guī)律方法】“三看”法比較簡單粒子的半徑大小(1)“一看”電子層數(shù):當(dāng)最外層電子數(shù)相同時,電子層數(shù)越多,半徑越大。(2)“二看”核電荷數(shù):當(dāng)電子層數(shù)相同時,核電荷數(shù)越大,半徑越小。(3)“三看”核外電子數(shù):當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時,核外電子數(shù)越多,半徑越大。 【遷移應(yīng)用】1.比較下列各組微粒半徑,正確的是()ClCl-Br-F-Mg2+Al3+Ca2+CaBaS2-Se2-Cl,電子層數(shù)Br-Cl-,所以正確;電子層結(jié)構(gòu)相同的粒子,核電荷數(shù)大的半徑小,不正確;陽離子半徑小于同元素的原子半徑,正確;中應(yīng)為Se2-Br-S2-,不正確。2.下

14、列粒子半徑之比小于1的是()A.r(Na+)/r(Na)B.r(Cl-)/r(Cl)C.r(Na)/r(Mg)D.r(Ca)/r(Mg)【解析】選A。A項(xiàng),鈉離子半徑小于鈉原子,因此比值小于1,故正確;B項(xiàng),氯離子的半徑大于氯原子,因此比值大于1,故錯誤;C項(xiàng),同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,因此比值大于1,故錯誤;D項(xiàng),同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,因此比值大于1,故錯誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】X、Y、Z均為短周期元素,X、Y處于同一周期,X、Z的最低價離子分別為X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()A.原子最外層電子數(shù):XYZB.單質(zhì)沸點(diǎn):XYZC.離子半徑:X2-Y+Z-D.原子序數(shù):XYZ 【解析】選D。依題意,不難確定X、Y、Z分別是S、Na、F元素。原子最外層電子數(shù):FSNa