高中 化學(xué) 必修 第一冊(cè) 第四章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律《第二節(jié) 第1課時(shí) 元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律》課件

第1課時(shí)元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律

第四章

第二節(jié)元素周期律1.了解元素原子核外電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)的周期性變化，認(rèn)識(shí)元

素周期律并理解其實(shí)質(zhì)。2.會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究同周期元素性質(zhì)的變化規(guī)律，會(huì)比較元素的金屬性

或非金屬

性的強(qiáng)弱，促進(jìn)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”化學(xué)核心

素養(yǎng)的發(fā)展。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)一核外電子排布、原子半徑和主要化合價(jià)的變化1任務(wù)二同周期元素金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律2隨堂達(dá)標(biāo)演練3內(nèi)容索引課時(shí)測(cè)評(píng)4任務(wù)一核外電子排布、原子半徑和主要化合價(jià)的變化新知構(gòu)建1．原子結(jié)構(gòu)的周期性變化(1)元素原子核外電子排布的周期性變化同周期元素隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)由__個(gè)到8個(gè)的周期性變化。(2)元素原子半徑的周期性變化同周期元素隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn)逐漸________的周期性變化。提醒：原子半徑的遞變規(guī)律指同一周期第ⅠA族～第ⅦA族之間的變化規(guī)律，不包括稀有氣體元素。1減小什么同周期元素的原子半徑會(huì)隨著原子序數(shù)的遞增而逐漸減小呢？交流研討提示：同一周期元素的原子電子層數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)的遞增，原子核對(duì)核外電子的吸引力逐漸增強(qiáng)，故原子半徑逐漸減小。2．元素化合價(jià)的周期性變化同周期元素隨著原子序數(shù)的遞增，元素的最高正價(jià)呈現(xiàn)由__________(______無(wú)最高正價(jià))，最低負(fù)價(jià)呈現(xiàn)由ⅣA族的____價(jià)逐漸升高至ⅦA族的____價(jià)的周期性變化。＋1→＋7O和F－4－1歸納總結(jié)主族元素主要化合價(jià)的確定方法1．最高正價(jià)＝主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)(O、F除外)。2．最低負(fù)價(jià)＝最高正價(jià)－8(H、O、F除外)。3．H的最高價(jià)為＋1，最低價(jià)為－1；O無(wú)最高正價(jià)；F無(wú)正化合價(jià)。1．正誤判斷，錯(cuò)誤的說(shuō)明原因。(1)第二周期元素從左至右，最高正價(jià)從＋1遞增到＋7：________________________________。(2)除稀有氣體元素的原子外，原子半徑最小的元素是氫元素：______。(3)主族元素的最低負(fù)價(jià)等于其族序數(shù)－8：____________________。典題應(yīng)用錯(cuò)誤。O無(wú)最高正價(jià)，F(xiàn)無(wú)正化合價(jià)正確錯(cuò)誤。H元素不符合2．X元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為H3XO4，則它對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物為A．HX B．H2XC．XH4 D．XH3X元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為H3XO4，根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)之和為0，則X的最高價(jià)為＋5價(jià)，最低價(jià)為－3價(jià)，X對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物為XH3?！?．試比較下列微粒的半徑大小(填“＞”、“＜”或“＝”)。(1)Mg_____Ca______K；(2)P_____S_____Cl；(3)Fe3＋______Fe2＋______Fe；(4)S2－_____Cl－______Na＋______Mg2＋。＜＜＞＞＞＞＞＜＜?xì)w納總結(jié)“三看法”比較微粒半徑的大小一看層，層多徑大；二看核，層同核多徑??；三看電子，層同核同電子多徑大，如Cl－>Cl、Fe2＋>Fe3＋。

返回任務(wù)二同周期元素金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律新知構(gòu)建以第三周期元素為例探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。1．金屬性的遞變規(guī)律交流研討1

預(yù)測(cè)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律第三周期元素電子層數(shù)相同，由左向右核電荷數(shù)依次增多，原子半徑依次____，失電子的能力依次____，得電子的能力依次____，它們的金屬性依次____，非金屬性依次____。減小減弱增強(qiáng)減弱增強(qiáng)(1)Na、Mg元素金屬性強(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)探究原理金屬與水反應(yīng)置換出H2的難易程度

操作

現(xiàn)象鎂條表面附著少量氣泡有氣泡產(chǎn)生，溶液變成淺紅色化學(xué)反應(yīng)—_________________________________結(jié)論Na與水反應(yīng)置換H2比Mg_______，金屬性：__________Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑容易Na>Mg(2)Mg、Al元素金屬性強(qiáng)弱比較已知：元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，元素的金屬性越強(qiáng)原理元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱物質(zhì)Al(OH)3Mg(OH)2操作

現(xiàn)象A中沉淀溶解，B中沉淀溶解C中沉淀溶解，D中沉淀不溶解試管中的離子方程式A：_________________________________；B：_________________________________C：____________________________________；D：________結(jié)論Al(OH)3是兩性氫氧化物，其堿性弱于Mg(OH)2(中強(qiáng)堿)，更弱于NaOH(強(qiáng)堿)，則金屬性：________________Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－＋2H2OMg(OH)2＋2H＋===Mg2＋不反應(yīng)Na>Mg>Al2.非金屬性的遞變規(guī)律已知：元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，元素非金屬性越強(qiáng)。

SiPSCl判斷依據(jù)與氫氣化合高溫磷蒸氣與氫氣反應(yīng)加熱光照或點(diǎn)燃由易到難的順序是_____________________最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(含氧酸)的酸性強(qiáng)弱H2SiO3弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4強(qiáng)酸(酸性比H2SO4強(qiáng))酸性：____________________________________________結(jié)論隨著原子序數(shù)的遞增，同周期的Si、P、S、Cl得電子的能力______，非金屬性______HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3增強(qiáng)增強(qiáng)Cl、S、P、Si3.元素周期律(1)內(nèi)容：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。(2)實(shí)質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子_______________周期性變化的必然結(jié)果。交流研討2從原子結(jié)構(gòu)角度解釋同周期元素從左至右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)的原因。提示：在同一周期中，各元素的原子核外電子層數(shù)雖然相同，但從左至右，隨核電荷數(shù)的增加，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱，金屬性逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸增強(qiáng)。核外電子排布1．正誤判斷，錯(cuò)誤的說(shuō)明原因。(1)第三周期元素中，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)的為H2SO4：

__________________________。(2)Al(OH)3是兩性氫氧化物，與氨水、鹽酸均可反應(yīng)：______________________________________________________________。(3)鹽酸可以與Na2CO3溶液反應(yīng)生成CO2，可由此推出非金屬性：Cl>C：__________________________________________________________________________。典題應(yīng)用錯(cuò)誤。酸性最強(qiáng)的為HClO4錯(cuò)誤。Al(OH)3是兩性氫氧化物，與鹽酸可反應(yīng)，但與氨水不反應(yīng)錯(cuò)誤。鹽酸不屬于Cl元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物，無(wú)法比較Cl、C的非金屬性2．(2023·廣東佛山高一檢測(cè))下列事實(shí)不能說(shuō)明氯的非金屬性強(qiáng)于硫的是A．酸性：HClO3>H2SO3B．穩(wěn)定性：HCl>H2SC．3Cl2

＋2Fe2FeCl3和S＋FeFeSD．Cl2＋H2S===S↓＋2HClHClO3和H2SO3不是最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，故A不能說(shuō)明氯的非金屬性強(qiáng)于硫；氫化物越穩(wěn)定，元素非金屬性越強(qiáng)，故B能說(shuō)明氯的非金屬性強(qiáng)于硫；Cl2可將Fe氧化為＋3價(jià)，而S只能將Fe氧化為＋2價(jià)，故C能說(shuō)明氯的非金屬性強(qiáng)于硫；Cl2置換S，故D能說(shuō)明氯的非金屬性強(qiáng)于硫?！?．設(shè)元素為R，將R的氣態(tài)氫化物、最高價(jià)氧化物、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式填入下表。

ⅣAⅤAⅥAⅦA氫化物

最高價(jià)氧化物

最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物

RH4RH3H2RHRRO2R2O5RO3R2O7H2RO3或H4RO4H3RO4或HRO3H2RO4HRO4返回隨堂達(dá)標(biāo)演練1．(2023·廣東四會(huì)高一段考)某主族元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為4，則該元素原子的最外層電子數(shù)為A．4 B．5C．6 D．7√√2．下圖表示1～18號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)隨核電荷數(shù)遞增的變化。該圖中縱坐標(biāo)表示A．電子層數(shù)

B．最外層電子數(shù)C．最高化合價(jià)

D．原子半徑同主族自上而下金屬性逐漸增強(qiáng)，A錯(cuò)誤；同周期從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng)，同主族自下而上，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng)，B、C錯(cuò)誤；由同主族元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性遞變規(guī)律可得：KOH>NaOH，由同周期元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性遞變規(guī)律可得：NaOH>Mg(OH)2，則堿性：KOH>Mg(OH)2，D正確?！?．(2023·北京昌平高一練習(xí))根據(jù)元素在周期表中的位置判斷，下列正確的是A．金屬性：Na>K B．非金屬性：S>ClC．酸性：H3PO4>HNO3 D．堿性：KOH>Mg(OH)24．(2023·重慶合川太和中學(xué)高一檢測(cè))X、Y、Z三種元素的電子層數(shù)相同，它們的最高價(jià)氧化物分別為酸性氧化物、堿性氧化物和兩性氧化物，則三種元素的原子序數(shù)的大小順序是A．X>Y>Z B．Y>Z>XC．X>Z>Y D．Z>X>Y大多數(shù)金屬氧化物屬于堿性氧化物，大多數(shù)非金屬氧化物屬于酸性氧化物，電子層數(shù)相同的元素從左到右按照先金屬、后非金屬的順序排列。即最高價(jià)氧化物從左向右依次是堿性氧化物、兩性氧化物、酸性氧化物，所以X的原子序數(shù)最大，Y的原子序數(shù)最小。√5．元素A原子獲得2個(gè)電子或元素B原子失去1個(gè)電子后形成的離子都與OH－具有相同的電子數(shù)，則：(1)A是___________，B是___________。氧(或O)

鈉(或Na)OH－電子數(shù)為10，故A原子核外電子數(shù)為8，B原子核外電子數(shù)為11，即A為O，B為Na。返回＞(2)離子半徑大?。篈2－________(填“＞”、“＜”或“＝”)B＋。O2－與Na＋具有相同電子層結(jié)構(gòu)，則r(O2－)＞r(Na＋)。(3)在由兩種元素形成的化合物中，標(biāo)出它們的化合價(jià)______________。課時(shí)測(cè)評(píng)√題點(diǎn)一1～18號(hào)元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律

1．原子序數(shù)為3～10的元素，隨著核電荷數(shù)的遞增而逐漸增大的是A．電子層數(shù)

B．核外電子數(shù)C．原子半徑 D．化合價(jià)原子序數(shù)為3～10的元素，原子的電子層數(shù)都為2，A錯(cuò)誤；除了10號(hào)稀有氣體元素原子外，3～9號(hào)元素原子的核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，C錯(cuò)誤；氧無(wú)最高正價(jià)、氟無(wú)正價(jià)，D錯(cuò)誤。√2．下列原子半徑大小順序正確的是A．Li＞Na＞K B．Na＞Mg＞AlC．Na＞F＞Cl D．Cl＞Na＞MgLi、Na、K為同族元素，電子層數(shù)依次增多，則半徑依次增大，則半徑：Li＜Na＜K，故A錯(cuò)誤；Na、Mg、Al三種原子的電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，則半徑：Na＞Mg＞Al，故B正確；Na、Cl有三個(gè)電子層，核電荷數(shù)Na小于Cl，F(xiàn)有兩個(gè)電子層，則半徑：Na＞Cl＞F，故C錯(cuò)誤；Cl、Na、Mg三種原子均含有三個(gè)電子層，核電荷數(shù)越大，半徑越小，則半徑：Na＞Mg＞Cl，故D錯(cuò)誤?！?．某元素的氣態(tài)氫化物化學(xué)式為H2R，此元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式可能為A．H2RO3 B．H2RO4C．HRO3 D．H3RO4由H2R知R元素最低價(jià)為－2價(jià)，則最高價(jià)為8－2＝＋6，故R的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為H2RO4?！?．下列遞變規(guī)律不正確的是A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增強(qiáng)B．鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱C．HCl、H2S、PH3的穩(wěn)定性依次減弱D．P、S、Cl三種元素的最高正化合價(jià)依次升高非金屬性：Cl＞S＞P，元素的非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，則HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次減弱，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬性：Na＞Mg＞Al，元素的金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，則鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱，故B項(xiàng)正確；非金屬性：Cl＞S＞P，元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，故C項(xiàng)正確；P、S、Cl三種元素原子的最外層電子數(shù)分別為5、6、7，最高正化合價(jià)分別為＋5、＋6、＋7，故D項(xiàng)正確?！填}點(diǎn)二元素周期律5．門捷列夫?qū)瘜W(xué)這一學(xué)科發(fā)展的最大貢獻(xiàn)在于發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素周期律。下列事實(shí)不能用元素周期律解釋的只有A．堿性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2B．穩(wěn)定性：H2O>H2S>H2SeC．揮發(fā)性：HNO3>H3PO4>H2SO4D．原子半徑：P>S>Cl元素的金屬性越強(qiáng)，其原子失電子能力越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性越強(qiáng)，金屬性：K>Ca>Mg，則堿性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2，A可以；元素的非金屬性越強(qiáng)，其對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，同主族元素非金屬性：O>S>Se，則穩(wěn)定性：H2O>H2S>H2Se，B可以；揮發(fā)性與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，C不可以；同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，D可以?！?．下表中的事實(shí)與推論不符的是選項(xiàng)事實(shí)推論A與冷水反應(yīng)，Na比Mg劇烈金屬性：Na>MgBCa(OH)2的堿性強(qiáng)于Mg(OH)2金屬性：Ca>MgCH2SO3的酸性比H2CO3強(qiáng)非金屬性：S>CDHCl熱穩(wěn)定性比H2S強(qiáng)非金屬性：Cl>S用與水反應(yīng)的劇烈程度判斷元素金屬性的強(qiáng)弱，與冷水反應(yīng)，Na比Mg劇烈，說(shuō)明Na的金屬性比Mg強(qiáng)，A項(xiàng)正確；用對(duì)應(yīng)堿的堿性判斷元素金屬性的強(qiáng)弱，Ca(OH)2的堿性強(qiáng)于Mg(OH)2，金屬性：Ca>Mg，B項(xiàng)正確；亞硫酸不是最高價(jià)含氧酸，亞硫酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng)，不能說(shuō)明S與C的非金屬性的強(qiáng)弱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；用氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性判斷非金屬性的強(qiáng)弱，熱穩(wěn)定性：HCl>H2S，說(shuō)明非金屬性：Cl>S，D項(xiàng)正確√7．A、B、C為三種短周期元素，A、B同周期，A、C的最低價(jià)離子分別為A2－、C－，離子半徑：A2－＞C－，B2＋與C－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列比較不正確的是A．原子序數(shù)：A＞B＞C B．原子半徑：C＞B＞AC．離子半徑：A2－＞C－＞B2＋D．原子核外最外層電子數(shù)：C＞A＞B根據(jù)“A、C的最低價(jià)離子分別為A2－、C－”可知，A位于ⅥA族，C位于ⅦA族；根據(jù)“A、B同周期”“B2＋與C－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)”可知，A在C的左下方，B位于A的左側(cè)。A、B、C的相對(duì)位置如圖所示：由圖可知：原子半徑的大小關(guān)系應(yīng)該是B＞A＞C，B項(xiàng)錯(cuò)誤。

CB……A

8．在第三周期元素中，除稀有氣體元素外。(1)原子半徑最小的元素是_____(填元素符號(hào)，下同)。(2)金屬性最強(qiáng)的元素是_____。(3)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是_________(填化學(xué)式，下同)。(4)最不穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物是________。(5)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的是________。(6)最高價(jià)氧化物中具有兩性的是________。ClNaHClO4SiH4NaOHAl2O39．下圖中的曲線分別表示元素的某種性質(zhì)與核電荷數(shù)的關(guān)系(Z為核電荷數(shù)，Y為元素的有關(guān)性質(zhì))：把與元素有關(guān)性質(zhì)相符的曲線的字母填入相應(yīng)位置：(1)第ⅡA族元素原子的最外層電子數(shù)___。B第ⅡA族元素原子的最外層電子數(shù)均為2，故選B。(2)第三周期元素的最高正化合價(jià)___。C第三周期元素的最高正價(jià)由＋1～＋7～0，故選C。(3)F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋四種離子的離子半徑___。AF－、Na＋、Mg2＋、Al3＋四種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，離子半徑隨著核電荷數(shù)增大而依次減小，故選A。第二周期元素的原子半徑從左到右依次減小，故選D。(4)第二周期元素的原子半徑(不包括稀有氣體)____。D10．元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，它隱含著許多信息和規(guī)律。下表所列是七種短周期的原子半徑及主要化合價(jià)(已知鈹?shù)脑影霃綖?.089nm)。(1)C元素在元素周期表中的位置是第_____周期第_____族。元素代號(hào)ABCDEFG原子半徑/nm0.0370.1600.1430.1020.0990.0740.075主要化合價(jià)＋1＋2＋3＋6、－2＋7、－1－2＋5、－3三ⅢA(2)B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為