2020新教材高中化学-第四章-第二节-第一课时-元素周期律课件-新人教版必修第一册

[明确学习目标]1.了解元素的原子结构和元素性质的周期性变化。2.理解元素周期律的内容和实质。23学生自主学习元素性质的周期性变化规律1．元素原子核外电子排布的周期性变化规律：随着的递增，元素原子的最外层电子数呈现的周期性变化(第一周期除外)。□01原子序数□02从1到82．元素原子半径的周期性变化第二周期第三周期规律：同一周期，随着原子序数的递增，元素原子半径呈现的周期性变化。□03由大到小3．元素化合价的周期性变化规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈变化[每周期：最高正价：→(第二周期为)，负价：→(稀有气体元素除外)]。□04周期性□05＋1□06＋7□07＋5□08－4□09－1第三周期元素性质的递变1．钠、镁、铝金属性强弱比较(1)钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序是。(2)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。(3)钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为。□06NaMgAl□07NaOHMg(OH)2Al(OH)3□08NaMgAl2．硅、磷、硫、氯非金属性强弱比较(1)硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为。□13Cl2SPSi(2)硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为。(3)硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为。3．同周期元素性质递变规律□14HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3□15ClSPSi元素周期律1．内容元素的性质随着原子序数的递增而。2．实质元素性质的周期性变化是元素原子的周期性变化的必然结果。□01呈周期性的变化□02核外电子排布1．C、N、O、F的最高正价是否依次增大？提示：否，O、F均无正价。提示2．非金属元素的最高正价与最低负价有什么关系？提示：非金属元素的最高正价与最低负价的绝对值之和等于8(H、B、O、F除外)。提示3．如何通过实验证明H3PO4的酸性强于H2SiO3?提示：向Na2SiO3溶液中加入H3PO4溶液，产生白色浑浊，则证明H3PO4的酸性强于H2SiO3。提示4．试根据同周期元素非金属性的变化规律，比较SiH4、PH3、H2S和HCl的稳定性。提示：元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定。同周期元素，随着原子序数的递增，非金属性逐渐增强，故非金属性：SiPSCl，所以它们氢化物的稳定性顺序为SiH4PH3H2SHCl。提示5．请从原子结构变化的角度解释，同周期元素随着原子序数的递增，金属性减弱、非金属性增强的原因。提示：因同周期元素原子的电子层数相同，但原子序数依次增大，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引能力依次增强，原子失电子能力依次减弱，得电子能力依次增强，即元素的金属性依次减弱，非金属性依次增强。提示23课堂互动探究知识点一简单粒子半径的大小比较简单粒子是指单核粒子——即原子或单原子形成的离子如：Cl、Cl－及Na＋。1．同周期——“序大径小”(1)规律：同周期主族元素，从左往右，原子半径逐渐减小。(2)举例：第三周期中：r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。2．同主族——“序大径大”(1)规律：同主族，从上到下，原子(或离子)半径逐渐增大。(2)举例：碱金属：r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，r(Li＋)r(Na＋)r(K＋)r(Rb＋)r(Cs＋)。3．同元素(1)同种元素的原子和离子半径比较——“阴大阳小”。某原子与其离子半径比较，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。如：r(Na＋)r(Na)；r(Cl－)r(Cl)。(2)同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——“数大径小”。带电荷数越多，粒子半径越小。如：r(Fe3＋)r(Fe2＋)r(Fe)。4．同结构——“序大径小”(1)规律：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。(2)举例：r(O2－)r(F－)r(Na＋)r(Mg2＋)r(Al3＋)。1下列粒子半径大小比较正确的是()A．Na＋Mg2＋Al3＋O2－B．S2－Cl－Na＋Al3＋C．NaMgAlSD．CsRbKNa[批注点拨][解析]4种离子电子层结构相同，随着核电荷数增多，离子半径依次减小，“序小径大”，即Al3＋Mg2＋Na＋O2－，A错误；Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小，C错误；Na、K、Rb、Cs同属于第ⅠA族，其原子半径：r(Cs)r(Rb)r(K)r(Na)，D错误；S2－和Cl－核外电子数相同，但核电荷数ClS，故离子半径r(S2－)r(Cl－)；Na＋和Al3＋核外电子数相同，且核电荷数AlNa，则离子半径r(Na＋)r(Al3＋)，B项正确。解析[答案]B答案[练1]下列各组粒子中粒子半径由大到小的是()A．O、Cl、S、PB．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋D．Li、Na、K、Cs答案C答案解析比较粒子半径有以下原则：①同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小，A项为PSClO，②同主族元素的原子或离子从上到下半径逐渐增大，③核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小，Mg2＋Al3＋，④各层排布都饱和，一般电子层越多，半径越大。解析[练2]已知下列原子的半径：原子NSOSi半径r/10－10m0.751.020.741.17根据以上数据，磷原子的半径可能是()A．1.10×10－10mB．0.80×10－10mC．1.20×10－10mD．0.70×10－10m答案A答案解析N、O位于第二周期，Si、P、S位于第三周期，原子半径：NO，SiPS；N、P位于同一主族，原子半径NP，所以，以上五种元素的原子半径由大到小的顺序为SiPSNO，A项正确。解析方法规律简单粒子半径大小的比较方法“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。“三看”核外电子数：同种元素的不同粒子，核外电子数越多，半径越大。知识点二元素性质的周期性变化1．变化规律2．元素的金属性、非金属性及强弱的判断(1)金属性是指元素原子失电子的性质，失电子能力越强，金属性越强；非金属性是指元素原子得电子的性质，得电子能力越强，非金属性越强。(2)金属性强弱的判断依据①元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。②元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则其金属性越强。③金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A能置换出B，则A的金属性强于B。④在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的金属性。⑤金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2＋)。(3)非金属性强弱的判断依据①非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。②非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。③元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则其非金属性越强。④非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A能置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。⑤非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱。2下列关于元素周期律的叙述正确的是()A．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现B．随着元素原子序数的递增，同周期从左到右原子半径从小到大(稀有气体元素除外)发生周期性变化C．随着元素原子序数的递增，元素最高化合价从＋1到＋7、最低化合价从－7到－1重复出现D．元素原子核外电子排布的周期性变化是导致原子半径、元素主要化合价和元素性质周期性变化的主要原因[批注点拨][解析]从第二周期开始，随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数是从1到8重复出现，但在第一周期，随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数是从1到2，A错误；随着元素原子序数的递增，同周期从左到右原子半径从大到小(稀有气体元素除外)发生周期性变化，B错误；元素的最低化合价是－4价，最高化合价是＋7价，随着元素原子序数的递增，一般情况下同周期主族元素的最高化合价从＋1到＋7、最低化合价从－4到－1重复出现，C错误；元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果，D正确。解析[答案]D答案[练3]电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4H2YO4H3ZO4，下列判断错误的是()A．原子半径：XYZB．简单气态氢化物的稳定性：XYZC．元素原子得电子能力：XYZD．单质与氢气反应的容易程度：XYZ答案A答案解析同一周期的元素，非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4H2YO4H3ZO4，则元素的非金属性：XYZ，元素的原子序数：XYZ。同一周期的元素，原子序数越大，元素的原子半径越小，所以原子半径：XYZ，A错误；元素的非金属性越强，其对应简单气态氢化物的稳定性越强，由于元素的非金属性：XYZ，所以简单气态氢化物稳定性：XYZ，B正确；元素的非金属性越强，其原子获得电子的能力越强，元素的非金属性：XYZ，所以原子得电子能力：XYZ，C正确；元素的非金属性越强，其单质与氢气化合越容易，由于元素的非金属性：XYZ，单质与氢气反应的容易程度：XYZ，D正确。解析[练4]在原子序数为1～18的元素中(用化学用语回答)：(1)与水反应最剧烈的金属是________。(2)原子半径最大的是________。(3)最高价氧化物对应水化物的碱性最强的碱是________。(4)气态氢化物最稳定的是________。(5)最高价氧化物对应水化物的酸性最强的酸是________。答案(1)Na(2)Na(3)NaOH(4)HF(5)HClO4答案解析1～18号的元素中Na的金属性最强，与水反应最剧烈，根据原子半径递变规律可知，Na的原子半径最大，对应碱的碱性最强，元素的非金属性越强，气态氢化物就越稳定，即HF最稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，因氟无正价即HClO4酸性最强。解析方法规律解答元素性质的变化规律题目的一般思路(1)首先判断所给元素的相对位置，即是同周期还是同主族。(2)然后根据元素周期律得出相应的结论。(3)最后考虑应用一般规律解答的对象是否有特殊性。[知识拓展](1)主族元素的最高正价＝最外层电子数(O、F除外)。(2)只有非金属才有负价，且|最低负价|＋|最高正价|＝8(H、B、O、F除外)。(3)比较元素的非金属性，可以通过最高价氧化物对应水化物的酸性比较，而不是氢化物溶液的酸性。例如，已知酸性HClH2S，但是不能说明氯的非金属性比硫的强。本课归纳总结1.同一周期从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，具体体现在金属单质与H2O(或H＋)反应置换出H2越来越难，最高价氧化物对应水化物的碱性越来越弱，非金属单质与H2化合越来越容易，气态氢化物越来越稳定，最高价氧化物对应水化物(O、F除外)的酸性越来越强。2．同一周期从左到右原子半径逐渐减小，阳离子半径逐渐减小，阴离子半径逐渐减小，且阳离子半径小于上一周期的非金属元素的原子形成的阴离子半径。3．同一周期从左到右，元素的最高正价由＋1逐渐增至＋7价(O、F除外)。非金属元素的负价由－4增至－1，最后以0价结束；金属无负价。23学习效果检测1．原子序数从11依次增加到17，下列所述递变关系错误的是()A．原子电子层数不变B．最低负价数值的绝对值逐渐减小C．最高正价数值逐渐增大D．从硅到氯最低负价从－4→－1解析金属无负化合价。解析答案B答案2．元素性质呈周期性变化的决定因素是()A．元素原子半径大小呈周期性变化B．元素相对原子质量依次递增C．元