【高中化学】元素周期律 2023-2024学年高一化学同步优选课件（人教版2019必修第一册）.pptx

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1、天才就是这样天才就是这样终身努力便成天才终身努力便成天才门捷列夫门捷列夫镓的故事布瓦博德朗布瓦博德朗门捷列夫门捷列夫 1875年发现一种新元素，将年发现一种新元素，将其命名为镓其命名为镓(纪念法国纪念法国)并公布了所测镓的主要性质并公布了所测镓的主要性质比重为比重为4.70 您所说的镓就是我四年您所说的镓就是我四年前所预言的前所预言的“类铝类铝”它的比重应该为它的比重应该为5.9左右左右请您再测一下吧请您再测一下吧镓的比重是镓的比重是 5.94 同学们，你们知道是什么同学们，你们知道是什么神奇的规律神奇的规律让门捷列夫大胆的猜测让门捷列夫大胆的猜测镓的性质吗？镓的性质吗？今天我们就一起学习下这

2、个神奇的规律。今天我们就一起学习下这个神奇的规律。化学王国的宪法化学王国的宪法元素周期律元素周期律01原子核外电子排布学学 习习 目目 标标l找出核外电子排布找出核外电子排布特点：呈周期性的特点：呈周期性的变化变化。元素的性质l根据核外电子排布根据核外电子排布的变化特点，理解的变化特点，理解元素的性质：原子元素的性质：原子半径、主要化合价半径、主要化合价的递变性。的递变性。元素周期律l理解元素周期律的理解元素周期律的实质，并能应用解实质，并能应用解决有关问题。决有关问题。核外电子排布最外最外层电子数子数变化化.学习任务一学习任务一 你发现核外电子排布有何规律你发现核外电子排布有何规律？观察与思

3、考核外电子排布核外电子排布 随原子序数的递增，每一行的元素，其原子核外电子随原子序数的递增，每一行的元素，其原子核外电子排布变化有何规律？排布变化有何规律？问题探究问题探究12345678123456789101112131415161718最外层电子数原子序数随着随着原子序数的递增，原子序数的递增，元素原子的元素原子的最外层电子数最外层电子数，重复着重复着由由1到到8的的周期性变化周期性变化(第一周期第一周期1到到2)问题探究问题探究 原子核外电子排布的周期性变化1元素原子的元素原子的核外电子排布核外电子排布 随随原子序数原子序数的的递增递增，呈现呈现周期性周期性变化变化1234567812

4、3456789101112131415 161718最外层电子数原子序数结构性质原子半径原子半径决 定决 定主要化合价主要化合价金属性和非金属性金属性和非金属性同周期原子同周期原子最外层电子数最外层电子数递增递增 元素性质原子半径原子半径.学习任务二学习任务二 你认为每一行元素的你认为每一行元素的原子半径原子半径，从左到右怎样变化？，从左到右怎样变化？考考你的智慧考考你的智慧原子序数原子序数3456789元素符号元素符号LiBeBCNOF原子半径原子半径101 nm1.520.890.820.770.750.740.71原子序数原子序数11121314151617元素符号元素符号NaMgAlS

5、iPSCl原子半径原子半径101 nm1.861.601.431.171.101.020.99 研究表中数据，原子半径随原子序数的递增，呈现什么规律性的变化？研究表中数据，原子半径随原子序数的递增，呈现什么规律性的变化？元素元素(除稀有气体外除稀有气体外)的的原子半径原子半径，重复着由重复着由大大到小到小的的周期性变化周期性变化原子半径变化规律探讨原子半径变化规律探讨问题探究问题探究原子核对核外电子吸引力原子核对核外电子吸引力(电子层数相同电子层数相同电子层数相同电子层数相同)质子数质子数原子半径原子半径弱弱弱弱强强强强原子半径规律性变化图原子半径规律性变化图2.1 原子半径原子半径 元素性质

6、2随随原子序数原子序数的递增，的递增，原子半径原子半径呈现呈现周期性周期性变化变化0.040.060.080.10.120.140.160.18123456789101112131415161718原子半径nm原子序数电子层数多的元素原子半径电子层数多的元素原子半径不不一定大于电子层数少的元素一定大于电子层数少的元素!如第二周期的如第二周期的Li比第三周期的比第三周期的S、Cl等原子半径大。等原子半径大。元素性质主要化合价主要化合价.学习任务三学习任务三 判断下列元素的主要化合价判断下列元素的主要化合价元素元素NaMgAlSiPSClAr示示意意图图最高价最高价最低价最低价元素的化合价元素的化

7、合价(最高与与最低最高与与最低)最外层电子数有何关系？最外层电子数有何关系？12344536271问题解决问题解决1874142121113135156162.2 主要化合价主要化合价 元素性质2一般规律1最高价最高价最低价最低价最高价最外层电子数最高价最外层电子数(O、F例外例外)负价最外层电子数负价最外层电子数8温馨提醒温馨提醒找一找各元素的主要化合价找一找各元素的主要化合价找一找各元素的主要化合价找一找各元素的主要化合价（最高正价、最低负价最高正价、最低负价最高正价、最低负价最高正价、最低负价）思考思考 运用运用元素主要的化合价主族元素的主族元素的最高正化合价最高正化合价，重复着由，重复

8、着由+1到到+7随着原子序数的递增随着原子序数的递增(除氢、稀有气体除氢、稀有气体)，主族元素的主族元素的最高正化合价最高正化合价，重复着由，重复着由+1到到+7，随着原子序数的递增随着原子序数的递增(除氢、稀有气体除氢、稀有气体)，最低负化合价最低负化合价重复着由重复着由4到到1的的周期性变化周期性变化2.2 主要化合价主要化合价 元素性质2一般规律12递变规律随随原子序数原子序数的递增，的递增，主要化合价主要化合价呈现呈现周期性周期性变化变化+1+223456789101112131415161718元素化合价原子序数-4-1+5+6+7+3+41原子序数从原子序数从11依次增加到依次增加

9、到17，下列递变关系错误的是，下列递变关系错误的是 A电子层数不变电子层数不变 B原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大 C最高正价数值逐渐增大最高正价数值逐渐增大 D从硅到氯，负价从从硅到氯，负价从4到到1你学会了吗你学会了吗？1至至18号元素的原子半径及主要化合价如下表：号元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号元素代号XYZW原子半径原子半径/pm1601437066主要化合价主要化合价235、3、32则四种元素分别为则四种元素分别为 X_ Y_ Z_ W_考考你的智慧考考你的智慧u核外电子排布核外电子排布 的周期变化的周期变化 u原子半径原子半径 的周期性变化的周期性变化 u元素主要化合价

10、元素主要化合价 的周期性变化的周期性变化 原子半径、化合价较为抽象原子半径、化合价较为抽象元素性质的周期性变化比较平时接触较多的元素性质比较平时接触较多的元素性质金属性与非金属性金属性与非金属性归纳与整理归纳与整理 金属性与非金属性概念概念判断判断.学习任务四学习任务四 根据第三周期元素原子的核外电子排布规律，你能推测出该周期元素金属性和非金属性的变化规律吗?第第三三周周期期元元素素电电子子层层数数_，由由左左到到右右元元素素的的原原子子最最外外层层电电子子数数_，原原子子半半径径依依次次_，失失电电子子的的能能力力依依次次_，得得电电子子的的能能力力依次依次_。相同逐渐增加减小减弱增强减弱增

11、强预测它们的金属性依次_，非金属性依次_。问题探究问题探究金属性判断依据金属性判断依据反应快，金属性强020103金属性判断金属单质与水反应的难易金属单质与水反应的难易金属单质与酸反应的难易金属单质与酸反应的难易反应快，金属性强金属元素最高价氧化物金属元素最高价氧化物对应的水化物碱性对应的水化物碱性碱性强，金属性强如何设计实验证明三者金属性的强弱如何设计实验证明三者金属性的强弱？l比较金属与水反应难易l比较金属与酸反应难易l比较最高价氧化物的水化物的碱性强弱第三周期元素性质的递变探究Mg蒸馏水蒸馏水酚酞溶液酚酞溶液写出镁与热水反应的化学方程式。写出镁与热水反应的化学方程式。比较镁、钠分别与水反

12、应的情况。比较镁、钠分别与水反应的情况。实验探究实验探究NaMgAl与水与水反应反应与冷水反应与冷水反应不反应与热水反应与热水反应与盐酸的反应与盐酸的反应最高价氧化物最高价氧化物对应水化物碱性对应水化物碱性结论结论问题探究问题探究反应剧烈反应剧烈不反应不反应反应较快反应较快反应较慢反应较慢实验探究实验探究Mg稀盐酸稀盐酸Al稀盐酸稀盐酸NaMgAl与水与水反应反应与冷水反应与冷水反应不反应与热水反应与热水反应与盐酸的反应与盐酸的反应最高价氧化物最高价氧化物对应水化物碱性对应水化物碱性结论结论问题探究问题探究反应剧烈反应剧烈不反应不反应反应较快反应较快反应较慢反应较慢反应剧烈反应剧烈反应反应较快

13、较快NaOH强碱强碱Mg(OH)2中强碱中强碱实验探究实验探究氨水氨水AlCl3溶液溶液Al33NH3H2O Al(OH)3 3NH4 盐酸盐酸NaOH溶液溶液Al(OH)33H Al33H2O Al(OH)3OH AlO22H2O 碱性碱性酸性酸性两性氢氧化物实验探究实验探究氨水氨水MgCl2溶液溶液Mg22NH3H2O Mg(OH)2 2NH4 盐酸盐酸NaOH溶液溶液Mg(OH)22HMg22H2O Mg(OH)2OH 碱性碱性碱NaMgAl与水与水反应反应与冷水反应与冷水反应不反应与热水反应与热水反应与盐酸的反应与盐酸的反应最高价氧化物最高价氧化物对应水化物碱性对应水化物碱性结论结论问

14、题探究问题探究反应剧烈反应剧烈不反应不反应反应较快反应较快反应较慢反应较慢反应剧烈反应剧烈反应较快反应较快NaOH强碱强碱Mg(OH)2中强碱中强碱Al(OH)3两性两性氢氧化物氢氧化物NaMgAl2.3 元素的金属性和非金属性元素的金属性和非金属性 元素性质21 1金属性随随原子序数原子序数的递增，元素的的递增，元素的金属性金属性呈现呈现周期性周期性变化变化非金属性判断依据非金属性判断依据易反应，非金属性强020103非金属性判断非金属单质与非金属单质与H2反应的难易反应的难易非金属氢化物的热稳定性非金属氢化物的热稳定性不易分解，非金属性强最高价氧化物最高价氧化物对应的水化物酸性对应的水化物

15、酸性酸性强，非金属性强第三周期元素性质的递变探究如何设计实验证明如何设计实验证明三者非金属性的强弱三者非金属性的强弱？l比较非金属与氢气反应难易l比较非金属氢化物的稳定性l比较最高价氧化物的水化物的酸性强弱 温馨提醒温馨提醒元素元素CNOF最高价氧化物最高价氧化物对应水化物对应水化物元素元素SiPSCl最高价氧化物最高价氧化物对应水化物对应水化物 14Si 15P 16S 17Cl 最高价氧化物最高价氧化物最高价氧化物水化物最高价氧化物水化物酸性强弱酸性强弱单质与单质与H2反应条件反应条件气态氢化物及稳定性气态氢化物及稳定性结论结论P2O5SO3Cl2O7H2SiO3H3PO4H2SO4HCl

16、O4弱酸弱酸中强酸中强酸强酸强酸最强酸最强酸逐渐逐渐增强增强高温高温加热加热加热加热点燃或光照点燃或光照SiH4PH3H2SHCl逐渐逐渐降低降低逐渐逐渐降低降低逐渐逐渐增强增强增强增强2.3 元素的金属性和非金属性元素的金属性和非金属性 元素性质21 1金属性2 2非金属性随原子序数的递增，元素的随原子序数的递增，元素的金属性金属性呈呈周期性周期性变化变化随随原子序数原子序数的递增，元素的的递增，元素的非非金属性金属性呈呈周期性周期性变化变化Na Mg Al Si P S ClAr稀有气体元素稀有气体元素归纳与整理归纳与整理金属性逐渐金属性逐渐减弱减弱非金属性逐渐非金属性逐渐增强增强同周期元

17、素性质递变规律同周期元素性质递变规律原子半径逐渐减小同一周期元素电子层数相同从左到右核电荷数增多失电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐增强金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强 下列能说明氮元素比硫元素非金属性强的是下列能说明氮元素比硫元素非金属性强的是 ANH3比比H2S沸点高沸点高 BNH3比比H2S热稳定性强热稳定性强 CHNO3比比H2SO3酸性强酸性强 DHNO3比比H2SO4挥发性强挥发性强成功体验成功体验 元素周期律将元素各种性将元素各种性质的的递变性，性，概括成一句概括成一句话.学习任务五学习任务五核外电子排布核外电子排布呈周期性变化呈周期性变化原子半径原子半径呈周期性变化呈周期性变化主要主

18、要化合价化合价呈周期性变化呈周期性变化元素元素金属性与非金属性金属性与非金属性呈周期性变化呈周期性变化 元素的性质随着元素元素的性质随着元素原子序数原子序数的递增而呈的递增而呈周期性周期性的变化的变化 元素周期律5概念概念12实质实质元素原子的元素原子的核外电子排布的核外电子排布的周期性变化周期性变化 在大学一年级时，他是全班在大学一年级时，他是全班28名学生中名学生中的第的第 名。名。25 但他奋起直追，大学毕业时便跃居但他奋起直追，大学毕业时便跃居第一名第一名，荣获金质奖章，二十三岁时成为副教授，三十荣获金质奖章，二十三岁时成为副教授，三十一岁时成为教授一岁时成为教授。什么是天才，什么是天

19、才，终身努力便成天才！终身努力便成天才！发现元素周期律时，发现元素周期律时，有人说他是天才，他说有人说他是天才，他说 什么是天才，什么是天才，终身努力便成天才！终身努力便成天才！利用下图表示元素周期表中元素金属性、非金属性的递利用下图表示元素周期表中元素金属性、非金属性的递变规律，完成下列答题。变规律，完成下列答题。思考思考 讨论讨论思考思考 讨论讨论 1.在图中在图中4个箭号旁个箭号旁边的方框中，分别用简要的文字说明边的方框中，分别用简要的文字说明元素金属性和非金属性的递变规律。元素金属性和非金属性的递变规律。非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强非非非非金金金金属属属

20、属性性性性逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增强强强强金金金金属属属属性性性性逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增强强强强思考思考 讨论讨论 2.在在图中适当位置写出金属性最强的元素和非金属性最强图中适当位置写出金属性最强的元素和非金属性最强的元素的符号（放射性元素除外的元素的符号（放射性元素除外)。CsF思考思考 讨论讨论 3.指出图中虚线右上方、左下方区域的元素是金属元素指出图中虚线右上方、左下方区域的元素是金属元素还是非金属元素。还是非金属元素。非金属非金属金属金属思考思考 讨论讨论 4.图中临近虚线两侧的元素既表现出一定的金属性，又图中临近虚线两侧的元素既表现出一定的金属性，又表现出一定的非金属性。这给了我们

21、什么启示？表现出一定的非金属性。这给了我们什么启示？在金属与非金属的在金属与非金属的分界处分界处可找到什么材料可找到什么材料?思考思考 讨论讨论 元素周期律和元素周期表的应用61寻找半体材料半导体材料，如：硅、锗、镓等分界线附近元素观察与思考观察与思考 在过渡元素可找到什么材料在过渡元素可找到什么材料?过渡元素过渡元素过渡元素过渡元素 元素周期律和元素周期表的应用61寻找半体材料Si、Ge2寻找催化剂、耐高温耐腐蚀的合金材料过渡元素（副族和（副族和族元素）族元素）FeFe、NiNi、TiTi、PtPt、RhRh铱合金火花塞 元素周期律和元素周期表的应用61寻找半体材料Si、Ge2寻找催化剂、耐

22、高温耐腐蚀的合金材料制造新农药3过渡元素（副族和（副族和族元素）族元素）FeFe、NiNi、TiTi、PtPt、RhRh含磷有机物(毒性较低毒性较低)小试身手小试身手小试身手小试身手原子序数是多少？目前已知最重的元素118号元素 118号元素被命名为oganesson，元素符号为Og，其半衰期只有12毫秒。该元素是由俄罗斯科学家与美国科学家合作发现，名字是为了纪念核物理学家尤里奥加涅相教授(Professor Yuri Oganessian)在发现新元素方面所作出的贡献。元素周期律和元素周期表的应用61寻找半体材料Si、Ge2寻找催化剂、耐高温耐腐蚀的合金材料制造新农药3发现新元素，预测原子结

23、构和性质4过渡元素（副族和（副族和族元素）族元素）FeFe、NiNi、TiTi、PtPt、RhRh如碘有何物理、化学性质？这节课我学到了什么？这节课我学到了什么？（用一句话表示用一句话表示）还有什么疑问？还有什么疑问？如何判断非金属性的强弱如何判断非金属性的强弱非金属性判据01非金属单质与非金属单质与H2化合的化合的难易难易02非金属元素氢化物的非金属元素氢化物的热稳定性热稳定性03最高价最高价氧化物对应的水化物的氧化物对应的水化物的酸性酸性强弱强弱如何判断金属性的强弱如何判断金属性的强弱金属性判据01金属单质与水反应的金属单质与水反应的难易难易02金属单质与酸反应的金属单质与酸反应的快慢快慢

24、03金属氧化物对应的水化物碱性强弱金属氧化物对应的水化物碱性强弱 温馨提醒温馨提醒金属性与最高价氧化物对应水化物的与最高价氧化物对应水化物的碱性碱性一致一致非金属性与氢化物的与氢化物的热稳定性热稳定性及最高价氧化物水化物的及最高价氧化物水化物的酸性酸性一致一致 随原子序数的递增，随原子序数的递增，同周期同周期元素的金属性、非金属性变化规律元素的金属性、非金属性变化规律金属性金属性非金属性非金属性逐渐减小逐渐减小逐渐增加逐渐增加归纳与整理归纳与整理归纳与整理归纳与整理 同周期同周期元素的金属性逐渐减小，金属性逐渐增强，请解释元素的金属性逐渐减小，金属性逐渐增强，请解释？核电荷数核电荷数原子半径原

25、子半径失电子减小，得电子增强失电子减小，得电子增强逐渐增加逐渐增加逐渐减小逐渐减小金属性减弱，非金属性增加金属性减弱，非金属性增加金属性逐渐金属性逐渐减弱减弱金金属属性性逐逐渐渐增增强强非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 非非金金属属性性逐逐渐渐减减弱弱金属性和非金属性的递变性随原子序随原子序数的递增数的递增呈呈周期性周期性变化变化原子最外层电子数原子最外层电子数原子半径原子半径元素的主要化合价元素的主要化合价元素的金属性元素的金属性递变规律递变规律元素的非金属性元素的非金属性元素周期律元素周期律 某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2XO3，则该元素的

26、气态氢化物的化学式为，则该元素的气态氢化物的化学式为 AHX BH2X CXH3 DXH4该元素的最高价氧化物的化学为该元素的最高价氧化物的化学为_牛刀小试牛刀小试牛刀小试牛刀小试下列各组中化合物的性质比较，不正确的是下列各组中化合物的性质比较，不正确的是 A酸性：酸性：H2SO4H3PO4H4SiO4 B碱性：碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3 C稳定性：稳定性：PH3H2SHCl D非金属性：非金属性：FOS成功体验成功体验能说明钠的金属性比镁强的事实是能说明钠的金属性比镁强的事实是 A钠的硬度比镁小钠的硬度比镁小 BNaOH的碱性比的碱性比Mg(OH)2强强 C钠的熔点比镁低钠的

27、熔点比镁低 DNa2O的熔点比的熔点比MgO低低与水反应与水反应与盐酸反应与盐酸反应请你试一试请你试一试 已知已知X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：HXO4H2YO4H3ZO4。则下列说法正确的是。则下列说法正确的是 A气态氢化物的稳定性：气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3 B非金属活动性：非金属活动性：YXZ C原子半径：原子半径：XYZ D原子最外电子层上电子数的关系：原子最外电子层上电子数的关系：YXZ考考你的智慧考考你的智慧 如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是下列说法正确的是 A原子半径：原子半径：ZYX B气态氢化物的稳定性：气态氢化物的稳定性：RW CWX3和水反应形成化合物具有弱酸性和水反应形成化合物具有弱酸性 DY和和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应看我七十二变看我七十二变