2019-2020学年新教材高中化学 第四章 第二节 第1课时 元素性质的周期性变化规律课件 新人教

第二节元素周期律第1课时元素性质的周期性变化规律[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.结合有关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，建构元素周期律。2.以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯为例，了解同周期主族元素性质的递变规律。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．元素原子核外电子排布的周期性变化(1)根据1～18号元素的核外电子排布找出规律，完成下表。原子序数电子层数最外层电子数1～2________3～10________11～18________11～221～831～8(2)请以原子序数为横坐标，元素最外层电子数为纵坐标，在坐标系中绘出二者变化关系图。答案：(3)总结原子核外电子排布的周期性变化规律。答案：同一周期从左到右，随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现由1到8的周期性的变化(第一周期除外)。2．原子半径的周期性变化请用原子序数为横坐标，元素原子半径为纵坐标，分别在坐标系中绘出第二周期和第三周期元素原子半径随原子序数变化的关系图，并总结变化规律。答案：规律：同一周期从左到右，随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。[落实新知能]1．同一周期，电子层数相同，从左到右，核电荷数越大，原子核对外层电子的引力越大，原子半径越小，失电子能力减弱，而得电子能力增强。2．同一主族，最外层电子数相同，从上到下，电子层数越多，原子半径越大，原子核对最外层电子的引力越小，越易失电子。[演练新学考]1．(2018·北京学考)下列元素中，原子半径最大的是()A．NaB．MgC．AlD．Si解析：同一周期，从左到右，核电荷数越大，原子半径逐渐减小。答案：A2．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解析：同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：Si＞P＞S，即P的原子半径介于1.02×10－10m和1.17×10－10m之间。答案：A3．元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于－2价硫离子的半径。X元素为()A．AlB．PC．ArD．K解析：Al3＋与Ca2＋的核外电子排布不同，A错误；磷元素形成的离子半径大于S2－的半径，B错误；Ar原子与Ca2＋的核外电子排布相同，C错误；K＋与Ca2＋的核外电子排布相同，且其半径小于S2－的半径，D正确。答案：D[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．元素主要化合价的变化规律(1)完成表格：周期序数原子序数化合价(最高价、最低价)的变化11～2＋1→023～10最高正价：_________最低负价：_________311～18最高正价：_________最低负价：_________＋1→＋5，－4→－1＋1→＋7，－4→－1(2)请以原子序数为横坐标，元素最高正价和最低负价为纵坐标，在坐标系中绘出1～17号元素化合价随原子序数变化的关系图，并总结变化规律。答案：规律：①随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现周期性变化，即同一周期元素的最高正化合价呈现＋1→＋7，最低负化合价呈现－4→－1的周期性变化。②元素的最高正价数值上等于该元素原子的最外层电子数，随元素原子序数的递增，最外层电子数增多，最高化合价的数值增大；最低负价的绝对值与最外层电子数之和等于8。(3)第三周期元素的最高正化合价为＋7，为什么第二周期元素的最高正价为＋5价？如何理解元素化合价的周期性变化？答案：第三周期元素的最外层电子数最多为7个，故最高正化合价为＋7；第二周期中的氧和氟元素最外层电子数多、原子半径小，原子核对外层电子吸引能力很强，不能失去电子，故氧元素、氟元素无最高正价。2．元素金属性和非金属性的周期性变化(1)钠、镁、铝金属性的递变规律NaMgAl判断依据与水反应与冷水_________与沸水________常温或加热下遇水无明显现象与酸反应与酸反应极为迅速与酸反应_____与酸反应较快最高价氧化物对应水化物及其碱性NaOH_____Mg(OH)2______Al(OH)3_____________结论Na、Mg、Al的金属性逐渐_____剧烈反应缓慢反应剧烈强碱中强碱两性氢氧化物减弱(2)硅、磷、硫、氯非金属性的递变规律SiPSCl判断依据与氢气化合高温磷蒸气与氢气反应加热光照或点燃由易到难的顺序是______________最高价氧化物对应水化物及其酸性H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4强酸(酸性比H2SO4强)酸性：HClO4___H2SO4___H3PO4__H2SiO3结论硅、磷、硫、氯的非金属性逐渐_____Cl、S、P、Si增强(3)同周期元素性质递变规律3．元素周期律元素的性质随着的递增而呈周期性的变化。其实质是元素原子的____________周期性变化的必然结果。原子序数核外电子排布[落实新知能]1．元素金属性、非金属性的递变规律随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性呈现周期性的变化。同一周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。微观解释：同一周期元素从左到右，由于原子半径逐渐减小，而核电荷数逐渐增大，原子核对最外层电子吸引能力增强，导致失电子的能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。2．元素单质或化合物的递变性质同主族(从上到下)同周期(从左到右)项目逐渐增强逐渐减弱阴离子还原性逐渐减弱逐渐增强阳离子氧化性离子逐渐增强逐渐减弱还原性逐渐减弱逐渐增强稳定性易→难难→易形成难易非金属气态氢化物逐渐增强逐渐减弱碱性逐渐减弱逐渐增强酸性最高价氧化物对应水化物难→易易→难金属单质与水或酸置换出H2的难易[演练新学考]1．(2018·广东学考)依据元素的原子结构和性质的变化规律，推断下列元素金属性最强的是()A．NaB．OC．AlD．S解析：同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，同主族元素从上到下金属性逐渐增强。钠和铝是金属，位于同一周期，氧和硫是非金属，位于同一主族，金属性：Na＞Al。答案：A2．(2018·宁夏学考)同一周期元素X、Y、Z，其最高价氧化物对应的水化物的酸性：HXO4H2YO4H3ZO4，则下列关系正确的是()A．非金属性：XYZB．原子半径：XYZC．最外层电子数：XYZD．气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3解析：同一周期元素具有相同的电子层数，根据“它们最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱顺序为HXO4H2YO4H3ZO4”，可知非金属性：XYZ，原子序数：XYZ，最外层电子数：XYZ，原子半径：ZYX，气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3，C正确。答案：C3.(2019·浙江学考)四种短周期主族元素X、Y、Z和M在周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是()A．原子半径(r)：r(X)r(Z)B．元素的非金属性：YMC．Y元素的最高化合价为＋7价D．Z的最高价氧化物的水化物为强酸解析：由题意推出X、Y、Z、M分别为C、F、Si、S元素。同主族元素原子半径从上到下依次增大，A错误；元素周期表中右上角元素非金属性最强，B正确；F元素没有最高正价，C错误；Si最高价氧化物对应的水化物为H2SiO3，是弱酸，D错误。答案：B4．(2018·北京学考)元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表列出了a～g7种元素在周期表中的位置。周期族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02a3bcde4fg(1)a的元素符号是________。(2)b、c的最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)中，碱性较弱的是________(填化学式)。(3)非金属性e强于g，用原子结构解释原因________________________________________________________________，得电子能力e大于g。(4)下列对f及其化合物的推断中，正确的是_______(填标号)。A．f的最高化合价为＋6价B．f的氢化物的稳定性弱于d的氢化物的稳定性C．f的最高价氧化物对应的水化物属于碱解析：根据各元素在周期表中的位置可知，元素a、b、c、d、e、f、g分别是N、Na、Al、S、Cl、Se、Br。金属性：Na＞Al，碱性：NaOH＞Al(OH)3；因e和g同一主族，最外层电子数e与g相同，电子层数e小于g，原子半径e小于g，对最外层电子的吸引能力e大于g，故非金属性e强于g；S和Se同主族，性质相似，但非金属性：SSe，则Se的最高价氧化物对应的水化物属于酸，酸性比H2SO4弱，C不正确。答案：(1)N(2)Al(OH)3(3)最外层电子数e与g相同，电子层数e小于g，原子半径e小于g(4)AB[难度增一点][典例]下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是()选项事实结论A与冷水反应，Na比Mg强烈金属性：Na＞MgBCa(OH)2的碱性强于g(OH)2金属性：Ca＞MgCHCl与NaHCO3溶液反应生成CO2非金属性：Cl＞CDCl2通入Na2S溶液产生淡黄色沉淀非金属性：Cl＞S[解析]A项，金属单质与水或酸反应置换出氢越容易，金属性越强，正确；B项，金属元素的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性越强，金属性越强，正确；C项，根据事实可知，HCl比H2CO3酸性强，但HCl不是最高价含氧酸，故不能说明非金属性：Cl＞C；D项，说明Cl2可以置换出S，可说明Cl的非金属性比S强，正确。[答案]C[知能深一点]1．比较元素金属性强弱的方法(1)金属单质与水或酸反应置换出氢的难易程度，越容易金属性越强。(2)金属元素的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱，碱性越强金属性越强。(3)金属间的置换反应等。2．比较元素非金属性强弱的方法(1)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，酸性越强非金属性越强。(2)非金属单质与氢气反应生成简单气态氢化物的难易程度，越容易非金属性越强。(3)简单气态氢化物的稳定性，越稳定非金属性越强。(4)非金属单质间的置换反应等。[选考难一点]1．X、Y两元素是同周期的非金属主族元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是()A．最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强B．X的非金属性比Y的强C．X的阴离子比Y的阴离子还原性强D．X的气态氢化物比Y的稳定解析：X原子半径比Y的大，则原子序数：XY，X的非金属性比Y的弱，因此最高价氧化物对应水化物的酸性X比Y的弱，X的阴离子比Y的阴离子还原性强，X的气态氢化物不如Y的稳定。答案：C2．下列与非金属元素有关叙述以及推理结果不正确的是()①非金属性：FCl，故将F2通入NaCl溶液中，发生反应为F2＋2Cl－===Cl2＋2F－②非金属性：FBr，故酸性：HFHBr③非金属性：SAs，故前者的气态氢化物稳定性更强④非金属性：ON，故O2与H2化合比N2更容易A．②③B．③④C．①④D．①②解析：F2通入NaCl溶液中应该是F2先与水反应；非金属性F＞Br，氢化物的稳定性HF＞HBr，不能判断氢化物的酸性；非金属性越强，气态氢化物稳定性越强，与氢气化合越容易。答案：D3．下列事实不能作为实验判断依据的是()A．钠和镁分别与冷水反应，判断金属活动性强弱B．铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜，判断钠与铁的金属活动性强弱C．酸性：H2CO3H2SO4，判断硫与碳的非金属活动性强弱D．Br2与I2分别与足量的H2反应，判断溴与碘的非金属活动性强弱解析：A项符合金属与水反应判断金属活动性强弱的依据；B项因Na的金属活动性太强，与溶液反应时会先与H2O反应，故不能作为判断依据；C项中H2CO3、H2SO4都是最高价含氧酸，由它们的酸性强弱可以判断硫的非金属性比碳强；D项所述符合根据非金属单质与H2反应难易判断非金属活动性强弱的依据。答案：B[