2024-2025學年高一化學必修第一冊（人教版）配套課件 第四章 第二節(jié) 第1課時 元素性質的周期性變化規(guī)律

第二節(jié)元素周期律高中化學必修第一冊第四章第1課時元素性質的周期性變化規(guī)律1.了解元素的原子結構和元素性質的周期性變化。2.能夠以第三周期元素為例，說明同周期元素性質的遞變情況。3.在理解元素周期律的內容和實質的基礎上，形成結構決定性質的學科思想學習目標一同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律1.元素周期表中同周期、同主族元素原子結構和元素性質的遞變規(guī)律

項目同周期（從左至右）同主族（從上到下）電子層數(shù)相同遞增最外層電子數(shù)逐漸增多相同主要化合價+1

+7-4

-1相似（最高正價相同，O、F除外）原子半徑逐漸減?。ㄏ∮袣怏w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.同周期、同主族元素原子結構及性質遞變的原因（1）同周期元素，原子的電子層數(shù)相同，但核電荷數(shù)遞增，原子核對外層電子的引力增大，原子半徑減小，失電子能力減弱，而得電子能力增強。故同周期元素，自左向右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。（2）同主族元素，原子的最外層電子數(shù)相同，但電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子核對外層電子的引力減小，得電子能力減弱，失電子能力增強。故同主族元素，自上而下金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。例1

下列各組性質比較中不正確的是（）A.酸性：H2SiO3<H3PO4<H2SO4

B.熱穩(wěn)定性：H2Se<H2S<H2OC.還原性：HI>HBr>HCl D.金屬的還原性：Na<Mg<Al解析：A對，Si、P、S位于第三周期且原子序數(shù)遞增，同周期自左向右元素的非金屬性增強，最高價含氧酸的酸性增強，故酸性H2SiO3<H3PO4<H2SO4。B對，O、S、Se為同一主族元素且原子序數(shù)遞增，同主族元素自上而下非金屬性減弱，氫化物穩(wěn)定性減弱，故熱穩(wěn)定性H2Se<H2S<H2O。C對，Cl、Br、I為同一主族元素且原子序數(shù)遞增，同主族元素自上而下非金屬性減弱，氫化物的還原性增強，還原性HI>HBr>HCl。D錯，Na、Mg、Al位于第三周期且原子序數(shù)遞增，同周期自左向右元素的金屬性減弱，單質的還原性減弱，故金屬的還原性Na>Mg>Al。答案：D例2

同周期的X、Y、Z三種元素，它們最高價氧化物對應水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4，則下列判斷正確的是 （）A.含氧酸的酸性H3ZO4>H2YO4>HXO4B.非金屬性X>Y>ZC.元素的最低負化合價的絕對值X>Y>ZD.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z的順序增強解析：同周期的X、Y、Z三種元素，它們最高價氧化物對應水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4，則這三種元素的最高正化合價分別是+7、+6、+5，原子序數(shù)越大，元素的最高正化合價越高。元素原子的最外層電子數(shù)與最高化合價相等。元素的原子序數(shù)越大，元素的非金屬性就越強，最高價含氧酸的酸性就越強。A錯，含氧酸的酸性H3ZO4<H2YO4<HXO4。B對，非金屬性X>Y>Z。C錯，元素的最高化合價與最低化合價絕對值的和等于8。所以元素的最低負化合價的絕對值為X<Y<Z。D錯，元素的非金屬性越強，其簡單氫化物的穩(wěn)定性就越強。由于元素的非金屬性X>Y>Z，所以元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z的順序減弱。答案：B例3

短周期元素的離子aW2+、bX+、cY2-、dZ-具有相同的電子層結構，下列推斷正確的是（）A.原子半徑：W>X>Z>Y B.熱穩(wěn)定性：H2Y>HZC.離子半徑：W2+>Y2-

D.堿性：XOH>W(OH)2解析：核外電子排布相同，根據(jù)所帶電荷數(shù)確定元素在周期表中的大概位置為

。A錯，同周期元素的原子半徑自左向右減小，同主族元素的原子半徑自上而下增大，故原子半徑的大小順序為X>W>Y>Z。B錯，熱穩(wěn)定性與非金屬性有關，非金屬性越強對應氫化物越穩(wěn)定，同周期從左向右非金屬性增強，穩(wěn)定性HZ>H2Y。C錯，電子層結構相同的離子，核電荷數(shù)越大半徑越小，故離子半徑W2+<Y2-。D對，同周期自左向右元素的金屬性減弱，最高價氧化物對應水化物的堿性減弱，故堿性XOH>W(OH)2。答案：D例4

應用元素周期律分析下列推斷，其中正確的組合是 （）①鹵素單質的熔點隨原子序數(shù)的增大而升高②砹（At）是第ⅦA族元素，其氫化物的穩(wěn)定性強于HCl③硫與硒（Se）同主族，硒（Se）的最高價氧化物對應水化物的酸性比硫酸弱④第二周期非金屬元素的氣態(tài)氫化物溶于水后，水溶液均為酸性⑤第三周期金屬元素的最高價氧化物對應水化物，其堿性隨原子序數(shù)的增大而減弱①③④ B.①③⑤ C.③④⑤ D.②④⑤解析：①對，鹵素單質的熔點隨原子序數(shù)的增大而升高。②錯，同主族元素，原子序數(shù)越大，元素的非金屬性越弱，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越差。非金屬性At<Cl，故穩(wěn)定性HAt<HCl。③對，由硫與硒（Se）同主族且硒位于S的下方，S的非金屬性強于Se，故酸性H2SeO4<H2SO4。④錯，NH3溶于水后，水溶液呈堿性。⑤對，第三周期金屬元素的最高價氧化物對應水化物，其堿性隨原子序數(shù)的增大而減弱。答案：B二粒子半徑大小的比較影響粒子半徑大小的因素有：①電子層數(shù)的多少；②核電荷數(shù)的多少；③核外電子數(shù)的多少。1.原子半徑的比較（1）同一周期，從左到右，核電荷數(shù)依次增大，原子半徑依次減小。如r（Na）>r（Mg）>r（Al）>r（Si）>r（P）>r（S）>r（Cl）。（2）同一主族，自上而下，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大。如r（Li）<r（Na）<r（K）<r（Rb）<r（Cs）。2.離子半徑的比較（1）同一主族，自上而下，電子層數(shù)依次增多，離子半徑依次增大。如r（Li+）<r（Na+）<r（K+）<r（Rb+）<r（Cs+）。（2）電子層結構相同的離子，隨核電荷數(shù)的增大，原子半徑減小。如r（S2-）>r（Cl-）>r（K+）>r（Ca2+）。3.同一元素的不同粒子核外電子數(shù)越多，半徑越大。（1）陽離子：r（原子）>r（陽離子）。如r（Na）>r（Na+）。（2）陰離子：r（原子）<r（陰離子）。如r（Cl）<r（Cl-）。（3）多種價態(tài)的離子：價態(tài)越高，半徑越小。如r（Fe）>r（Fe2+）>r（Fe3+）。電性關系

例5

下列粒子半徑比較中，正確的是（

）Na+<Mg2+<Al3+<K+

B.S2->Cl->K+>Ca2+C.Na>K>Ca>Mg D.F->Li+>Na+>S2-解析：電子層數(shù)越多半徑越大；電子層數(shù)相同的微粒，核電荷數(shù)越大半徑越?。缓穗姾蓴?shù)相同時，電子數(shù)越多半徑越大。A錯，K+核外有3個電子層，Al3+、Mg2+、Na+均有2個電子層，且原子序數(shù)Na<Mg<Al，故離子半徑Al3+<Mg2+<Na+<K+。B對，四種離子電子層結構相同，原子序數(shù)S<Cl<K<Ca，故離子半徑S2->Cl->K+<Ca2+。C錯，K、Ca核外有3個電子層，且原子序數(shù)K<Ca，Na、Mg核外有2個電子層，且原子序數(shù)Na<Mg，故原子半徑K>Ca>Na>Mg。D錯，S2-核外有3個電子層，F(xiàn)-、Na+核外有2個電子層且原子序數(shù)F<Na，Li+核外有1個電子層，故離子半徑S2->F->Na+>Li+。答案：B例6

已知下列元素的原子半徑：解析：N、P是同一主族元素，P原子的電子層數(shù)比N原子的多，所以P的原子半徑大于N的原子半徑，Si、P、S是同一周期的元素，且原子序數(shù)Si<P<S，則原子半徑Si>P>S，故P的原子半徑可能為1.10×10-10m。答案：B元素NSOSi原子半徑/10-10m0.751.020.741.17根據(jù)以上數(shù)據(jù)，磷元素的原子半徑可能是（）0.80×10-10m B.1.10×10-10mC.1.20×10-10m D.0.70×10-10m解析：根據(jù)元素周期表短周期部分的結構和題意，W是第二周期元素，X、Y、Z都是第三周期元素。W與X的最高化合價之和為8，氟和氧都沒有與族數(shù)相對應的最高化合價，則W是氮，X是鋁，進而可知Y是硅，Z是磷。A對，原子半徑X>Z，Z>W，則W<X。B對，常溫常壓下，硅單質為固態(tài)。C對，非金屬性：Z<W，則氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Z<W。D錯，該“水化物”即Al(OH)3，它是弱堿（兩性氫氧化物）。答案：D例7

［2019?全國Ⅱ卷］今年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價之和為8。下列說法錯誤的是（）A.原子半徑：W<XB.常溫常壓下，Y單質為固態(tài)C.氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z<WD.X的最高價氧化物的水化物是強堿解析：A錯，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3。B錯，同周期由左向右非金屬元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強，所以穩(wěn)定性應該是HCl>PH3。D錯，同周期由左向右最高價氧化物對應水化物的堿性逐漸減弱，所以堿性應該是LiOH>Be(OH)2。答案：C例8［2018·天津卷］下列有關物質性質的比較，結論正確的是 （）A.溶解度：Na2CO3<NaHCO3

B.熱穩(wěn)定性：HCl<PH3C.沸點：C2H5SH<C2H5OH

D.堿性：LiOH<Be(OH)2解析：A對，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性與元素的非金屬性強弱一致，非金屬性O>N>Si，所以氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性H2O>NH3>SiH4。B對，氫元素可與非金屬元素形成共價化合物如H2O等，也可以與某些金屬形成離子化合物如NaH等。C錯，不能用氫化物的酸性來證明元素的非金屬性強弱，可以采用比較最高價含氧酸酸性強弱來證明。D對，根據(jù)元素周期表知識判斷，各周期0族元素的原子序數(shù)依次為2、10、18、36、54、86、118，所以第118號元素在周期表中位于第七周期0族。答案：C例3［2017·天津卷第5題改編］根據(jù)元素周期表和元素周期律，判斷下列敘述不正確的是（）A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2O>NH3>SiH4B.氫元素與其他元素形成化合物時既可顯正價也可顯負價C.下圖所示實驗可證明元素的非金屬性：Cl>C>SiD.用中文“

”（ào）命名的第118號元素在周期表中位于第七周期0族解析：根據(jù)元素周期律可知，同周期自左向右、