【课件】物质结构 元素周期律 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、2023/10/29第四章第四章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律第二节第二节第二节第二节内容同主族(从上到下)电子层结构电子层数_最外层电子数_原子半径_得电子能力_失电子能力_金属性_非金属性_最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性逐渐_碱性逐渐_非金属元素气态氢化物的形成及稳定性气态氢化物的形成逐渐变难，气态氢化物的稳定性逐渐_依次增加相同依次增大依次减弱依次增强依次增强依次减弱减弱增强减弱步步高步步高P102F2 Cl2 Br2 I2 LiNa K RbCs同主族元素的性质有着相似性和递变性金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱同周期元素的性质呢？阅读教材阅读教材p107-108表格表格4

2、-5依据元素周期表依据元素周期表前三周期元素（前三周期元素（1-18号）的符号及原子核外电子排布，思号）的符号及原子核外电子排布，思考并考并讨论：讨论：（1）随着随着元素元素原子序数的递增，原子序数的递增，同一周期同一周期原子的原子的核外电子层排布核外电子层排布和和元素元素的的主要化合价主要化合价呈现什么呈现什么规律性规律性变化变化？（2）分析表格中的数据，观察随着原子序数递增，元素）分析表格中的数据，观察随着原子序数递增，元素原子半径原子半径呈现什呈现什么规律性变化么规律性变化？思考与讨论思考与讨论 118118号元素的号元素的核外电子排核外电子排布布、原子半径和主要化合价、原子半径和主要化

3、合价 最外层电子最外层电子数数 12最外层电子最外层电子数数 18最外层电子最外层电子数数 18随随原子序数递增原子序数递增，元素原子的最外层电子数呈，元素原子的最外层电子数呈118 8周期性变化周期性变化原子序数原子序数 电子层数电子层数 最外层电子数最外层电子数 最外层电子最大数最外层电子最大数1 12 2 3 310 10 111118 18 1 12 23 31 12 21 18 81 18 88 88 82 2 118号元素的核外电子排号元素的核外电子排布、原子半径和布、原子半径和主要化合价主要化合价 主要化合价主要化合价：正价正价 +10主要化合价主要化合价：正价正价 +1+51+

4、5，负价负价 -4-1 04-1 0主要化合价主要化合价：正正价价+1+7+1+7，负负价：价：-4-10-4-10随随原子序数递增原子序数递增，元素的主要化合价呈周期性变化，元素的主要化合价呈周期性变化元素化合价周期性递变图 118号元素的核外电子排号元素的核外电子排布、布、原子半径原子半径和主要化合价和主要化合价 原子半径原子半径 大大小小原子半径原子半径 大大小小随随原子序数递增原子序数递增，元素原子半径呈由大到小的周期性变化，元素原子半径呈由大到小的周期性变化同主族原子半径逐渐增大同周期原子半径逐渐减小思考1：短周期主族元素中，原子半径最大和最小的分别是哪种元素？Na和H(1)第二周期

5、元素从左至右，最高正价从1递增到7()(2)原子半径最小的元素是氢元素()(3)同周期元素最外层电子数都是从1递增到8()(4)氢元素除了有1价外，也可以有1价，如NaH()(5)第三周期原子半径最大的元素为氩()正误判断正误判断正误判断正误判断步步高步步高P105随着原随着原子序数子序数的递增的递增元素原子的最外元素原子的最外层电子排布层电子排布元素原子半径元素原子半径元素主要化合价元素主要化合价元素金属性元素金属性与非金属性与非金属性18除除H、He大大小小+1+7-4-1 0金属金属非金属非金属 呈呈周周期期性性变变化化金属性减弱金属性减弱非金属性增强非金属性增强二、二、第三周期元素性质

6、的第三周期元素性质的递变递变问题讨论以以第三周期元素第三周期元素为例，预测元素为例，预测元素金属性金属性/非金属性的非金属性的变化趋势。变化趋势。Na Mg Al Si P S Cl 元素元素金属性减弱金属性减弱元素元素非金属性增强非金属性增强 【预测预测】随着随着原子序数的递增，原子序数的递增，元素元素金属性减弱，非金属性增强金属性减弱，非金属性增强。事实？事实？1.1.与与水或酸反应置换氢气的水或酸反应置换氢气的难易难易程程度度2.2.最最高价高价氧化物对应水化氧化物对应水化物（物（最高价氢氧化物最高价氢氧化物）的）的碱碱性性3.3.单质间的置换反应单质间的置换反应1.1.与与氢气化合的氢

7、气化合的难易难易程程度度2.2.生生成成氢化物氢化物的的稳定性：稳定性：3.3.最最高价高价氧化物对应水化氧化物对应水化物物（最高最高价含氧酸价含氧酸）的的酸性酸性4.4.单单质间的置换反质间的置换反应应元元素金属性强弱判断素金属性强弱判断依据：依据：元素非金元素非金属性强弱判断属性强弱判断依据：依据：复习回顾复习回顾二、第三周期二、第三周期元素元素性质性质的的递变递变P109NaNa、MgMg与水的反应与水的反应(1)探究探究Na、Mg、Al 金属性的强弱金属性的强弱NaOHNaOH、Mg(OH)Mg(OH)2 2、Al(OH)Al(OH)3 3的碱性强弱比的碱性强弱比较较 现象现象化学方程

8、式化学方程式 镁镁与与冷水冷水反应反应缓慢缓慢，滴入酚酞试液粉红色。加，滴入酚酞试液粉红色。加热至热至沸腾沸腾后后反应加快反应加快，产生气泡，溶液红色，产生气泡，溶液红色加深加深。金属性：金属性：Na Mg结论结论Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2 取取一一小小段段镁镁带带，用用砂砂纸纸除除去去表表面面的的氧氧化化膜膜，放放入入试试管管中中。向向试试管管中中加加入入2mL水水，并并滴滴入入2滴滴酚酚酞酞溶溶液液。过过一一会会儿儿加加热热试试管管至至水水沸沸腾腾，观察现象。观察现象。实验比较 现象现象离子方程式离子方程式 Al(OH)3在在酸或酸或强碱强碱溶液中都能溶解。溶液中都能溶解。Al(

9、OH)3是两性氢氧化物，是两性氢氧化物，铝虽是金属，铝虽是金属，单已表现出一定的非金属性。单已表现出一定的非金属性。结论结论将将Al(OH)3沉沉淀淀分分装装在在两两支支试试管管中中，一一支支滴滴加加2mol/L 盐盐酸酸，另另一一支支滴滴加加 2mol/LNaOH溶溶液液，边边滴滴边边振振荡荡观察观察现象。现象。实验比较Al3+3NH3H2O=Al(OH)3 +3NH4+Al(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 现象现象离子方程式离子方程式 Mg(OH)2在酸溶液中溶解，在在酸溶液中溶解，在强碱溶液强碱溶液中不溶解。中不溶解。Mg(OH)2的碱性强

10、于的碱性强于Al(OH)3结论结论将将 Mg(OH)2沉沉 淀淀分分装装在在两两支支试试管管中中，一一 支支 滴滴 加加2mol/L 盐盐酸酸，另另一一支支滴滴加加2mol/L NaOH溶溶 液液，边边滴滴边边振振荡荡观观察察现现象。象。实验比较Mg2+2NH3H2O=Mg(OH)2 +2NH4+Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O性质性质NaMgAl单质与水（或酸）单质与水（或酸）反应反应最高价氧化物对应最高价氧化物对应水化物的碱性水化物的碱性冷水冷水剧剧烈烈反应反应冷水缓慢、沸冷水缓慢、沸水迅速反应，水迅速反应，与酸剧烈反应与酸剧烈反应与酸与酸迅迅速速反应反应NaOH强碱强碱Mg(OH

11、)2中强碱中强碱Al(OH)3两性氢氧化物两性氢氧化物与水或酸反应置换出氢的剧烈程度减与水或酸反应置换出氢的剧烈程度减弱弱最高价氧化物对应水化物碱性减弱最高价氧化物对应水化物碱性减弱金属性：金属性：NaMgAl二、二、第三周期元素性质的第三周期元素性质的递变递变性质性质SiPSCl最高价氧化最高价氧化物对应的水物对应的水化物的酸性化物的酸性H2SiO3（硅酸（硅酸）弱酸弱酸 H3PO4（磷酸（磷酸）中中强酸强酸H2SO4（硫酸）（硫酸）强酸强酸HClO4（高氯酸）（高氯酸）强酸（酸性强酸（酸性比比H2SO4强）强）最高价氧化物对应水化物酸性增强最高价氧化物对应水化物酸性增强非金属性非金属性：S

12、i P S r（阳离子）（阳离子）r（阴离子）（阴离子）r（原子）（原子）r（阳离子）（阳离子）对点训练6.下列微粒半径比值大于1的是123456789101112131415练透练透P189【练习】比较下列各组微粒半径，正确的是 ClClBr FMg2Al3 Ca2CaBa S2Se2Br A.和 B.只有 C.只有 D.和3.已知短周期元素的离子：aA2、bB、cC3、dD具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是A.离子半径：C3DBA2B.原子序数：dcbaC.原子半径：ABDCD.单质的还原性：ABDC步步高步步高P1084.若aAm与bBn的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是A.

13、离子半径：AmBnB.原子半径：ABC.A的原子序数比B大mnD.banm步步高步步高P108（一）主族元素化合价规律a.主族元素：主族元素：最最高正价高正价=主主族族序序数数=最最外层电子外层电子数数 （O、F例外，氟无正价，氧无最高正价例外，氟无正价，氧无最高正价）b.非非金金属元素：属元素：最最高正价高正价 +最低负价最低负价=8 （H例外例外，金，金属元素无负价）属元素无负价）四、元素四、元素周期律的应用周期律的应用对点训练元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价235、3、329.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：12345678910111213141

14、516下列叙述正确的是A.X、Y元素的金属性：XYB.Z元素的气态氢化物是弱碱C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D.一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来练透练透P185元素代号LMQRT原子半径/nm0.1600.1430.0890.1020.074主要化合价2326、2210.下表是部分短周期元素的原子半径及其主要化合价，根据表中信息，判断以下说法正确的是A.L2与R2的核外电子数相等B.M与T形成的化合物既能与强酸反应又能与强碱反应C.氢化物的稳定性：H2TL练透练透P185结构结构性质性质决定决定体现体现构构、位、性三者关系、位、性三者关系位置位置确定确定反映反映

15、推测推测反映反映（二）预测 新元素 的结构和性质1.对已经发现的116号元素R，下列推断正确的是R是金属元素 R是非金属元素 其钠盐的化学式为Na2R其最高价氧化物对应的水化物的酸性比硫酸强最外电子层有6个电子A.B.C.D.2.(2018福建闽侯八中高一月考)a、b、c、d、e、f为六种短周期元素，a、b、e、f位于同一周期，c、d也位于同一周期，且d、e在同一主族，原子半径：de，a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，则下列说法中正确的是A.e的非金属性比f强B.d元素可能是第一周期元素C.六种元素中，a元素最高价氧化物对应水化物的碱性最强D.a、b、c、d的原子序数逐渐增大（三）元

16、素推断1.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数的变化如图。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是A.对应的简单离子的半径：XWB.对应的简单气态氢化物的稳定性：YZC.元素X、Z和W能形成多种化合物D.Y的最高价氧化物对应的水化物具有强酸性2.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是A.最简单气态氢化物的热稳定性：RQB.最高价氧化物对应水化物的酸性：QWC.原子半径：TQRD.单质

17、T与NaOH溶液不反应化学 必修2（四）寻找（四）寻找半导体材料半导体材料农药农药催化剂催化剂/耐高温材料耐高温材料性质相似的元素性质相似的元素1.1.太阳能电池板太阳能电池板,是用什么元素的单质制作的是用什么元素的单质制作的?2.2.最初使用的最初使用的锗锗也是有此性能的材料也是有此性能的材料,镓和硒镓和硒也有也有.查阅周期表查阅周期表,找出它们分别在周期表中的位置找出它们分别在周期表中的位置,得出得出什么结论什么结论?为什么为什么?1.1.半导体材料半导体材料半导体材料硅 1B Al SiGeAs Sb Te 2 3 4 5 6 7A AAA AAA 0 Po At非金属性逐渐增强非金属性

18、逐渐增强 金属性逐渐增强金属性逐渐增强金金属属性性逐逐渐渐增增强强 非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强结论结论:在金属和非金属楼梯型交界处附近寻找半在金属和非金属楼梯型交界处附近寻找半导体材料导体材料,如如锗锗.硅硅等等.2.2.催化剂催化剂(1).(1).汽车尾气处理汽车尾气处理:2NO+2CO =2CO2NO+2CO =2CO2 2+N+N2 2(2)(2)合成氨工业合成氨工业:N:N2 2+3H+3H2=22=2 NH NH3 3(3)(3)工业制硫酸工业制硫酸:2SO:2SO2 2+O+O2 2 =2SO =2SO3 3铂铂-铑铑V V2O52O5铁触媒铁触媒结论结论:在在过渡元素过渡元素中寻找中寻找催化剂材料催化剂材料.3.3.农药农药敌敌畏敌敌畏蓖麻毒素蓖麻毒素结论结论:在在磷、砷磷、砷附近寻找、合成附近寻找、合成农药农药.4 4.耐高温、高强度、耐腐蚀的合金耐高温、高强度、耐腐蚀的合金4.4.耐高温耐高温.高强度高强度.耐腐蚀的合金材料耐腐蚀的合金材料钛钛.钼钼.钨钨.铬铬 等可以用来合成此类合金等可以用来合成此类合金.飞机起落架飞机起落架:钛钛.钒钒.铁铁.铝铝 组成的多钛合金组成的多钛合金飞机发动机叶片飞机发动机叶片:镍镍.铁铁.碳碳.钴钴 组成的镍钴合金组成的镍钴合金.结论结论:从从过渡元素过渡元素中寻找此类合金材料中寻找此类合金材料.