專題421元素性質的周期性變化規(guī)律（備課件）高一化學系列（人教版2019必修第一冊）

第四章物質結構元素周期律

第二節(jié)元素周期律第1課時元素性質的周期性變化規(guī)律

1.同主族原子最外層電子數

。

溫故知新▎▏必須會▏2.同主族原子半徑從上到下逐漸

。3.同主族元素，從Li→Cs，與水或O2反應越來越劇烈，即金屬性越來越

。從F→I,單質與氫氣化合越來越難，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越來越弱，即非金屬性越來越

。相等增大強弱思考：通過對堿金屬元素、鹵素的結構和性質的研究，我們已經知道同主族元素的性質有相似性和遞變性。那么，同一周期的元素結構有什么相似性和遞變性？性質又有什么變化規(guī)律？【學習任務一】同一周期元素原子結構的變化規(guī)律思考與討論：觀察表4-5，思考并討論:隨著原子序數的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價各呈現什么規(guī)律性的變化?

在下圖中繼續(xù)畫出3-18號元素以原子序數為橫坐標、原子的最外層電子數為縱坐標的折線圖。觀察所畫圖形，你得到什么結論？元素化合價在上圖中畫出以3-18號元素原子序數為橫坐標、元素的主要化合價（最高化合價和最低化合價）為縱坐標的折線圖（第二周期用紅筆，第三周期用藍筆）。觀察所畫圖形，你得到什么結論？原子序數規(guī)律：同周期，從左到右（隨著原子序數的遞增），最外層電子數：1→8逐漸增加（第一周期除外）呈現周期性變化鋰鈹硼碳氮氧氟鈉鎂鋁硅磷硫氯碳氮規(guī)律：同周期，從左到右（隨著原子序數的遞增），最高正價：+1→+7（O/F除外，第一周期除外）最低化合價：-4→-1→0（第一周期除外）呈現周期性變化非金屬元素：│最高正價│+│最低負價│＝________

8（O、F除外）結論：

11～183～101→01→211～2最高或最低化合價變化最外層電子數

電子層數

原子序數

-4→-1→0+1→+5-4→-1→0+1→+721→831→8同周期，從左到右（隨著原子序數的遞增），最外層電子數：1→8逐漸增加（第一周期除外）原子半徑：大→小（稀有氣體除外）最高正價：+1→+7（O/F除外，第一周期除外）最低化合價：-4→-1→0（第一周期除外）原子半徑的變化（不考慮稀有氣體）0.152nm0.071nm大小0.186nm0.099nm大小呈周期性變化將上述結論填入P102的表格中

思考：結構決定性質。那么元素的金屬性和非金屬性是否也隨著原子序數的遞增而呈現周期性的變化呢？吸引力()非金屬性逐漸()【學習任務二】同一周期元素性質的變化規(guī)律同周期左到右：電子層數同，原子半徑↘

失電子能力逐漸()得電子能力逐漸()如何用事實證明？以第三周期為例，證明金屬性Na>Mg>Al，非金屬性Si<P<S<Cl？金屬性逐漸()NaMgAlSiPSClAr遞增)減弱減弱增強增強依據金屬性強弱比較方法：

方案（1）單質與水反應的難易程度（2）單質與酸反應的劇烈程度（3）最高價氧化物對應水化物的堿性強弱（4）金屬間的置換反應1、設計方案：如何證明金屬性Na>Mg>Al？盡可能提出多種方案。理論依據是什么？2、設計反思：

評價上述方案,哪些方案可行性高？

本實驗重在不同金屬的金屬性，為了使實驗更嚴謹，要注意控制哪些實驗條件？酚酞變紅、氣泡等控制變量法：固體表面積、c鹽酸、溫度等條件、操作簡單，現象明顯【探究1-金屬性探究】鈉鎂實驗操作

實驗現象與冷水發(fā)生劇烈反應，有氣泡生成，溶液變紅與冷水反應緩慢，加熱后，反應加快，有氣泡產生，溶液變紅原理結論與Na和水的反應相比，鎂在冷水中反應較為緩慢，與沸水反應加快，反應生成了堿性物質和氫氣。單質與水反應的難易程度：Na>Mg2Na+2H2O=2NaOH+H2↑Mg+2H2O(沸水)=Mg(OH)2+H2↑2mL1mol/LAlCl3溶液氨水滴加2mol/L鹽酸滴加2mol/LNaOH溶液用2mL1mol/LMgCl2溶液代替AlCl3進行實驗，有何不同的現象？結論：氫氧化鋁是兩性氫氧化物金屬元素性質NaMgAl最高價氧化物對應水化物堿性NaOH強堿Mg(OH)2中強堿Al(OH)3兩性氫氧化物(弱堿性)元素金屬性：Na

Mg

Al(減弱)【評價任務一】氫氧化鋁凝膠液和干燥凝膠在醫(yī)藥上用作治酸藥，有中和胃酸和保護潰瘍面的作用，主要用于醫(yī)治胃和十二指腸潰瘍病和胃酸過多癥等。(1)實驗室制Al(OH)3時一般選用氨水不選用NaOH溶液的原因是什么？提示：Al(OH)3易溶于NaOH，不容易控制NaOH的量。(2)用什么試劑可以鑒別MgCl2與AlCl3溶液？提示：過量的NaOH溶液。資料3：非金屬性質的變化規(guī)律

經驗事實SiPSCl單質與氫氣反應的條件高溫磷蒸氣與氫氣能反應加熱光照或點燃時發(fā)生爆炸而化合最高價氧化物對應的水化物（含氧酸）酸性強弱H2SiO3弱酸H3PO4中強酸H2SO4強酸HClO4無機酸中最強酸元素非金屬性：SiPSCl(增強)思考：通過實驗比較和信息獲取，你得出的結論是什么?與最初的推測一致嗎?由此,你對原子結構與元素性質的關系又有哪些認識?

根據實驗，可得出第三周期元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律:NaMgAlSiPSCl

金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強元素周期律

元素的性質隨著原子序數的遞增而呈周期性的變化。

對其他周期元素性質進行研究,也可以得到相似的結論?！驹u價任務二】【典例】a、b、c、d為原子序數依次增大的短周期主族元素,a原子核外電子總數與b原子次外層的電子數相同;c所在周期數與族數相同;d與a同族,下列敘述正確的是 (

)A.原子半徑:d>c>b>aB.4種元素中b的金屬性最強C.c的氧化物的水化物是強堿D.d單質的氧化性比a單質的氧化性強【評價任務二】(2020·南通高一檢測)下列不能說明氯的非金屬性比硫強的事實是①HCl比H2S穩(wěn)定②HCl和H2S的水溶液前者的酸性強③HClO4酸性比H2SO4強④Cl2能與H2S反應生成S⑤氯原子能得1個電子變成穩(wěn)定離子,而硫原子能得兩個電子⑥Cl2與Fe反應生成FeCl3,S與Fe反應生成FeSA.①②④

B.①②⑥C.②⑤ D.①③⑤【評價任務三】【典例】(2020·廈門高一檢測)短周期元素甲～戊在元素周期表中的相對位置如表所示,下面判斷正確的是 (

)

A.原子半徑:丙<丁<戊B.金屬性:甲>丙C.氫氧化物堿性:丙>丁>戊D.最外層電子數:甲>乙【評價任務四】(2020·杭州高一檢測)下表為元素周期表中短周期的一部分,Y元素最高正價與最低負價的代數和為4,下列敘述正確的是 (

)WXYZA.原子半徑:W<X<YB.元素的非金屬性:X>Z>YC.氫化物的熱穩(wěn)定性:W<XD.氧化物對應水化物的酸性:Y<Z【歸納總結】1．原子結構與元素性質的周期性變化：內容同周期(從左至右)同主族(從上到下)電子層數相同逐漸遞增最外層電子數逐漸增多相同原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)逐漸增大金屬單質與水或酸置換出H2的難易易→難難→易內容同周期(從左至右)同主族(從上到下)最高價氧化物對應水化物酸性逐漸增強逐漸減弱堿性逐漸減弱逐漸增強非金屬氣態(tài)氫化物形成難易難→易易→難穩(wěn)定性逐漸增強逐漸減弱元素金屬性逐漸減弱逐漸增強元素非金屬性逐漸增強逐漸減弱2.元素的金屬性、非金屬性強弱判斷規(guī)律：(1)金屬性強弱的判斷依據①元素的單質與水或酸置換出氫氣的反應越容易進行，則其金屬性越強。②元素的最高價氧化物的水化物的堿性越強，則其金屬性越強。③金屬元素的單質與鹽在水溶液中進行置換反應，若A置換出B，則A的金屬性強于B。④在金屬活動性順序表中，前面的金屬性強于后面的。⑤金屬陽離子的氧化性越強，則其單質的還原性越弱，元素的金屬性越弱(注：Fe的陽離子僅指Fe2＋)。