2021_2022学年新教材高中化学第四章物质结构元素周期律第二节第1课时元素性质的周期性变化规律课件新人教版必修1202106251301.pptx

《2021_2022学年新教材高中化学第四章物质结构元素周期律第二节第1课时元素性质的周期性变化规律课件新人教版必修1202106251301.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021_2022学年新教材高中化学第四章物质结构元素周期律第二节第1课时元素性质的周期性变化规律课件新人教版必修1202106251301.pptx（44页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第二节第二节元素周期律元素周期律第第1课时元素性质的周期性变化规律课时元素性质的周期性变化规律课标定课标定位位1.结合数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性结合数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律变化的规律,建构元素周期律建构元素周期律2.以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯为例以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯为例,了解同了解同周期元素性质的递变规律周期元素性质的递变规律素养阐释素养阐释1.利用物质的化学性质的实验和事实证据进行推理和论证利用物质的化学性质的实验和事实证据进行推理和论证元素性质的变化规律元素性质的变化规律(元素周期律元素周期律)2.能设计实验探究

2、第三周期元素金属性、非金属性强弱的能设计实验探究第三周期元素金属性、非金属性强弱的变化规律变化规律,树立科学探究与创新意识树立科学探究与创新意识 自主自主预习预习新知导学新知导学一、元素原子一、元素原子结构与化合价的周期性构与化合价的周期性变化化1.原子核外电子排布的周期性原子核外电子排布的周期性变化变化随着原子序数的递增随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子数呈现元素原子的最外层电子数呈现由由1到到8的周期性的变化的周期性的变化(第一周期除外第一周期除外)。2.原子半径的周期性变化原子半径的周期性变化规律规律 随着原子序数的递增随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现元素的原子半径呈现由大到

3、小由大到小的周期的周期性变化性变化(0族除外族除外)。【自主思考【自主思考1】同周期元素的原子半径同周期元素的原子半径(不考虑稀有气体元不考虑稀有气体元素素)为什么从左到右依次减小为什么从左到右依次减小?提示提示:同周期主族元素的原子电子层数相同同周期主族元素的原子电子层数相同,从左到右从左到右,核电核电荷数依次增大荷数依次增大,核对外层电子的引力依次增强核对外层电子的引力依次增强,所以半径依次所以半径依次减小。减小。3.元素化合价的周期性元素化合价的周期性变化变化 随着原子序数的递增随着原子序数的递增,元素的最高正价呈现元素的最高正价呈现由由+1价到价到+7价价、最低负价呈现最低负价呈现由由

4、-4价到价到-1价价的周期性变化。的周期性变化。【自主思考【自主思考2】随着原子序数的递增随着原子序数的递增,C、N、O、F的最高的最高正化合价依次递增吗正化合价依次递增吗?提示提示:不是。因为不是。因为O、F原子半径小原子半径小,原子核对外层电子的吸原子核对外层电子的吸引能力强引能力强,不能失去电子不能失去电子,故氧一般不显正化合价故氧一般不显正化合价,氟无正化合氟无正化合价。价。二、第三周期元素性二、第三周期元素性质的的递变1.钠、镁、铝金属性强弱比较钠、镁、铝金属性强弱比较(1)实验实验中中,钠熔成小球钠熔成小球,浮于水面浮于水面,四处游动四处游动,发出发出“嘶嘶嘶嘶”的的响声响声,反应

5、后溶液加酚酞溶液变红。该实验说明钠与冷水反反应后溶液加酚酞溶液变红。该实验说明钠与冷水反应剧烈应剧烈,反应的化学方程式为反应的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2。(2)实验实验中中,加热前加热前,镁条表面附着了少量无色气泡镁条表面附着了少量无色气泡,加热至加热至沸腾后沸腾后,有较多的无色气泡冒出有较多的无色气泡冒出,滴加酚酞溶液变为粉红色。滴加酚酞溶液变为粉红色。该实验说明镁与冷水几乎不反应该实验说明镁与冷水几乎不反应,能与热水反应能与热水反应,反应的化学反应的化学方程式为方程式为Mg+2H2OMg(OH)2+H2。(3)实验实验中中,向向Al(OH)3沉淀中分别滴加沉淀中分别滴加2

6、molL-1盐酸和盐酸和2molL-1NaOH溶液溶液,都出现溶解现象都出现溶解现象,相应的离子方程式为相应的离子方程式为(4)实验实验中中,向向Mg(OH)2沉淀中分别滴加沉淀中分别滴加2molL-1盐酸和盐酸和2molL-1NaOH溶液溶液,其中滴加稀盐酸的试管内的沉淀其中滴加稀盐酸的试管内的沉淀溶解溶解,相相应的离子方程式为应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+Mg2+2H2O;滴加滴加NaOH溶溶液的试管内无明显变化。液的试管内无明显变化。(5)结论结论:钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为由强到弱的顺序为NaOHMg(O

7、H)2Al(OH)3。钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为NaMgAl。2.Si、P、S、Cl的非金属性的递变的非金属性的递变规律规律 3.同周期元素性质递变同周期元素性质递变规律规律【自主思考【自主思考3】如何根据原子结构解释同周期主族元素随如何根据原子结构解释同周期主族元素随原子序数的递增元素性质的递变性原子序数的递增元素性质的递变性?提示提示:同周期主族元素原子的电子层数相同同周期主族元素原子的电子层数相同,核电荷数依次核电荷数依次增大增大,原子核对最外层电子的吸引能力依次增强原子核对最外层电子的吸引能力依次增强,失电子能力失电子能力依次减弱依次减弱,得电

8、子能力依次增强得电子能力依次增强,故金属性依次减弱故金属性依次减弱,非金属性非金属性依次增强。依次增强。三、元素周期律三、元素周期律1.内容内容元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。2.实质实质元素性质的周期性变化是原子的元素性质的周期性变化是原子的核外电子排布核外电子排布周期性变化周期性变化的必然结果。的必然结果。【效果自测】【效果自测】1.判断对错判断对错,正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”。(1)同周期同周期,随着核电荷数的增大随着核电荷数的增大,最外层电子数逐渐增多。最外层电子数逐渐增多。()(2)最外层电子数越多最外层电子

9、数越多,原子半径越小。原子半径越小。()(3)从从1117号元素原子的半径逐渐减小。号元素原子的半径逐渐减小。()(4)核电荷数越大核电荷数越大,原子半径越小。原子半径越小。()2.在第三周期元素中在第三周期元素中,除稀有气体元素外除稀有气体元素外:(1)原子半径最小的元素是原子半径最小的元素是(填元素符号填元素符号,下同下同)。(2)金属性最强的元素是金属性最强的元素是。(3)最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是(用用化学式回答化学式回答,下同下同)。(4)最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是。(5)氧化物中具有两性的是

10、氧化物中具有两性的是。答案答案:(1)Cl(2)Na(3)HClO4(4)NaOH(5)Al2O3解析解析:(1)第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小,原子半原子半径最小的是径最小的是Cl(稀有气体元素除外稀有气体元素除外)。(2)金属性最强的为金属性最强的为Na。(3)非金属性最强的元素非金属性最强的元素,其最高价氧化物对应水化物的酸性其最高价氧化物对应水化物的酸性最强最强,氯的非金属性最强氯的非金属性最强,其最高价氧化物对应的酸是其最高价氧化物对应的酸是HClO4。(4)金属性最强的金属性最强的Na对应的对应的NaOH的碱性最强。的碱性最强。(5)Al2

11、O3为两性氧化物。为两性氧化物。合作合作探究探究释疑解惑释疑解惑探究任探究任务1 元素元素性性质的周期性的周期性变化化规律律问题引领问题引领1.根据根据P、S、Cl在周期表中位置进行比较在周期表中位置进行比较:(1)P3-、S2-、Cl-还原性强弱还原性强弱;(2)H3PO4、H2SO4、HClO4酸性强弱。酸性强弱。提示提示:(1)P3-S2-Cl-(2)H3PO4H2SO4HClO42.试根据同周期主族元素非金属性的变化规律试根据同周期主族元素非金属性的变化规律,比较比较SiH4、PH3、H2S和和HCl的稳定性。的稳定性。提示提示:元素的非金属性越强元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定。

12、同周期主气态氢化物越稳定。同周期主族元素族元素,随着原子序数的递增随着原子序数的递增,非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强,故非金属性故非金属性:SiPSCl,所以它们的氢化物的稳定性顺序为所以它们的氢化物的稳定性顺序为SiH4PH3H2SHCl。归纳提升归纳提升原子结构及元素性质变化规律原子结构及元素性质变化规律典型例题典型例题【例题【例题1】短周期金属元素甲短周期金属元素甲戊在元素周期表中的相对位戊在元素周期表中的相对位置如下表所示。下列判断正确的是置如下表所示。下列判断正确的是()A.原子半径原子半径:丙丙丁丁丙丙C.最高价氧化物对应水化物的碱性最高价氧化物对应水化物的碱性:丙丙丁丁戊戊D.

13、最外层电子数最外层电子数:甲甲乙乙答案答案:C解析解析:根据同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小根据同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,则则原子半径原子半径:丙丙丁丁戊戊,A项错误项错误;根据同主族元素从上到下元素根据同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强的金属性逐渐增强,则金属性则金属性:甲甲丁丁戊戊,根据根据元素的金属性越强元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则最高价氧化物对应水化物的碱性则最高价氧化物对应水化物的碱性:丙丙丁丁戊戊,C项正确项正确;根据根据同周期元素从左到右同周期元素从左到右,原子的最外层电子数逐渐增多原子的最外层

14、电子数逐渐增多,则最外则最外层电子数层电子数:甲甲H2YO4H3XO4,下列判断正确的是下列判断正确的是()A.原子半径按原子半径按X、Y、Z的顺序逐渐减小的顺序逐渐减小B.单质的氧化性按单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱的顺序减弱C.三种元素阴离子的还原性按三种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强的顺序增强D.气态氢化物的稳定性按气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱的顺序减弱答案答案:A解析解析:同周期同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是酸性由强到弱的顺序是HZO4H2YO4H3XO4,知知X、Y、Z的的原子序数为原子序

15、数为XYF;O和和S为同主族元素为同主族元素,同主族元素从上到同主族元素从上到下原子半径逐渐增大下原子半径逐渐增大,所以原子半径所以原子半径SO。2.如何比较如何比较Al3+和和S2-半径的大小半径的大小?提示提示:电子数和核电荷数都不同的电子数和核电荷数都不同的,可通过一种参照物进行可通过一种参照物进行比较。如比较比较。如比较Al3+与与S2-的半径大小的半径大小,可找出与可找出与Al3+电子数相同电子数相同,与与S2-同族的元素同族的元素O2-比较比较,Al3+O2-,且且O2-S2-,故故Al3+r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。2.同主族同主族“序大径大序大径大

16、”(1)规律规律:同主族同主族,从上到下从上到下,原子原子(或离子或离子)半径逐渐增大。半径逐渐增大。(2)举例举例:r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs),r(Li+)r(Na+)r(K+)r(Rb+)r(Cs+)。3.同元素同元素(1)同种元素的原子和离子半径比较同种元素的原子和离子半径比较“阴大阳小阴大阳小”。某原子与其离子半径比较某原子与其离子半径比较,其阴离子半径大于该原子半径其阴离子半径大于该原子半径,阳离子半径小于该原子半径。阳离子半径小于该原子半径。如如:r(Na+)r(Cl)。(2)同种元素不同价态的阳离子半径比较规律同种元素不同价态的阳离子半径比较规律“数大径数大

17、径小小”。带电荷数越多带电荷数越多,粒子半径越小。粒子半径越小。如如:r(Fe3+)r(Fe2+)r(F-)r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)。所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例例:比较比较r(Mg2+)与与r(K+)可选可选r(Na+)为参照为参照,可知可知r(K+)r(Na+)r(Mg2+)。典型例题典型例题【例题【例题2】已知短周期元素的离子已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC2-、dD-都都具有相同的电子层结构具有相同的电子层结构,则下列叙述中正确的是则下列叙述中正确的是()A.原子半径原子半径:r(A)r

18、(B)r(D)r(C)B.原子序数原子序数:dcbaC.离子半径离子半径:r(C2-)r(D-)r(B+)r(A2+)D.单质的还原性单质的还原性:ABDC答案答案:C解析解析:aA2+、bB+、cC2-、dD-都是短周期元素的离子都是短周期元素的离子,由于它由于它们的电子层结构相同们的电子层结构相同,因而因而C、D位于位于A、B的上一周期的上一周期,为非为非金属元素金属元素,且原子序数且原子序数dc;A、B为金属元素为金属元素,且原子序数且原子序数ab,四种元素在周期表中的位置四种元素在周期表中的位置为为,因而原子序数因而原子序数由大到小的顺序为由大到小的顺序为abdc,原子半径的大小顺序为

19、原子半径的大小顺序为r(B)r(A)r(C)r(D),离子半径由大到小的顺序为离子半径由大到小的顺序为r(C2-)r(D-)r(B+)r(A2+),单质的还原性单质的还原性:BACD。“三看”法比较简单粒子的半径大小“一看一看”电子层数电子层数:当最外层电子数相同时当最外层电子数相同时,电子层数越多电子层数越多,半半径越大。径越大。“二看二看”核电荷数核电荷数:当电子层数相同时当电子层数相同时,核电荷数越大核电荷数越大,半径越半径越小。小。“三看三看”核外电子数核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时当电子层数和核电荷数均相同时,核外核外电子数越多电子数越多,半径越大。半径越大。【变式训练【变式训练2】下列粒子半径大小正确的是下列粒子半径大小正确的是()A.Na+Mg2+Al3+Cl-Na+Al3+C.NaMgAlSD.CsRbKNa答案答案:B解析解析:四种离子核外电子数相同四种离子核外电子数相同,随着核电荷数增大随着核电荷数增大,离子半离子半径依次减小径依次减小,即即Al3+Mg2+Na+Cl-Na+Al3+,故故B项正确。项正确。课课 堂堂 小小 结结