元素周期律课件高一上学期化学人教版2

第四章

物质结构

元素周期律第二节

元素周期律湖北省利川市第一中学LiNaKRbCsFrFClBrIAt碱金属元素卤族元素

通过对碱金属元素、卤素的原子结构和性质的研究，我们已经知道元素周期表中同主族元素的性质有着相似性和递变性。那么，同一周期元素的性质又有什么变化规律？一、元素性质的周期性变化规律分析表4-5，思考并讨论1~18号元素的原子核外电子排布、原子半径和主要化合价有何规律？规律：同周期，从左到右（随着原子序数的递增），最外层电子数：1→8逐渐增加（第一周期1→2）呈现周期性变化最外层电子数周期性变化1.2．元素原子半径的周期性变化g测量依据不同原子序数原子半径的变化1~23~10

11~18

逐渐减小逐渐减小由大到小规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现

的周期性变化。3．元素主要化合价的周期性变化原子序数主要化合价的变化1～2＋1―→03～10＋1→__

____→－1

→011～18＋1→_______→－1

→0结论：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈周期性变化－4－4＋5＋7原子序数电子层数最外层电子数原子半径的变化（不考虑稀有气体）最高或最低化合价变化1～211→21→03～1021→811～1831→8-4→-1→0+1→+50.152nm0.071nm大小-4→-1→0+1→+70.186nm0.099nm大小结论：

同周期，从左到右（随着原子序数的递增）最外层电子数：1→8逐渐增加（第一周期1→2）原子半径：大→小（稀有气体除外）最高正价：+1→+7（O/F除外，第一周期除外）最低化合价：-4→-1→0（第一周期除外）呈周期性变化小结【实验比较1】观察镁与水的反应，分析比较现象，得出结论。

实验内容实验现象反应方程式实验结论Na与冷水（酚酞）Mg与冷水（酚酞）与热水（酚酞）常温下钠与水反应剧烈，放出氢气，溶液变红。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑常温下镁与水的反应较缓慢，镁条表面有微量气泡产生，溶液微微变红。Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑加热后反应剧烈，镁条表面有大量气泡产生，镁条附近溶液变为红色。Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑钠的金属性强于镁4、元素金属性和非金属性的周期性变化规律

探究AlCl3溶液氨水HCl溶液NaOH溶液Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+白色沉淀溶解

白色沉淀溶解白色絮状沉淀Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物。

向氯化铝溶液中加入氨水，将生成的沉淀分装在两个试管中，分别加入盐酸和氢氧化钠溶液，观察现象，得出结论。【实验比较2】Al(OH)3白色沉淀既溶于酸也溶于碱【实验比较3】向氯化镁溶液中加入氨水，将生成的沉淀分装在两个试管中，分别加入盐酸和氢氧化钠溶液，观察现象，得出结论。MgCl2溶液氨水HCl溶液NaOH溶液白色沉淀不溶解

Mg(OH)2白色沉淀只溶解于酸白色沉淀溶解

NaMgAl最高价氧化物对应的水化物碱性强弱

根据实验结论以及课本信息，得出结论。NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物碱性强弱：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3金属性：钠＞镁＞铝结论：硅、磷、硫、氯所对应的最高价氧化物的水化物的酸性逐渐

，所以硅、磷、硫、氯的非金属性逐渐

。增强增强信息获取：探究Si、P、S、Cl非金属性的强弱。原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSClAr单质和水(或酸）反应情况冷水剧烈热水较快盐酸剧烈盐酸较快高温磷蒸气与H2能反应须加热光照或点燃爆炸化合NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物H4SiO4弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4最强酸稀有气体元素非金属单质与氢气反应最高价氧化物对应水化物的酸碱性金属性和非金属性递变金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强小结(1)元素性质与原子结构的关系在同一周期中，各元素的原子核外电子层数相同，但从左到右，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。因此，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。(2)元素周期律①含义：元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。②元素的性质包括__________、_______________、_____________________等。③实质：元素性质的周期性变化是_________________________周期性变化的必然结果。原子半径主要化合价金属性和非金属性元素原子的核外电子排布元素周期律原子序数的递增决定了归纳出最外层电子数1→8（K层电子数1→2）核外电子排布呈周期性变化引起了化合价：+1→+7－4→－1（稀有气体元素为零）元素性质呈周期性变化原子半径大→小（稀有气体元素除外）元素金属性与非金属性元素周期律元素的性质随原子序数的递增呈周期性的变化门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下了空位。例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家布瓦博德朗发现了这种元素，将它命名为镓。门捷列夫相信镓和“类铝”是同一种物质，并认为镓的密度应该是5.9-6.0g/cm3，而不是布瓦博德朗发表的4.7g/cm3。当时布瓦博德朗认为只有他本人才拥有镓，门捷列夫怎么会知道这种金属的密度呢?他没有固执己见，重新提纯了镓，最后测得的密度果然是5.94g/cm3。门捷列夫还预测了锗的存在和性质，多年后也得到了证实。二、元素周期表和元素周期律的应用门捷列夫的预言结构位置性质决定反映决定反映推断推断1、元素的位、构、性三者之间的关系及其应用

元素周期律的发现，对化学的发展有很大的影响。作为元素周期律表现形式的元素周期表，反映了元素之间的内在联系，是学习、研究和应用化学的一种重要工具。1)结构位置：核电荷数＝原子序数电子层数＝周期序数最外层电子数＝主族序数位置结构2)结构性质：原子得失电子的能力最外层电子数，原子半径元素的金属性、非金属性强弱单质的氧化性、还原性强弱决定决定决定原子半径依次减小原子半径依次减小原子半径依次增大原子半径依次增大失电子能力依次增强失电子能力依次增强非金属性依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增强非金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强3)位置性质：

族周期

ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

01234567增强增强增强增强Al

Si既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。2、元素周期表的金属区和非金属区铝硅硼金属性最强的元素：Cs（左下方）非金属性最强的元素：F（右上方）1)价电子元素的化合价与原子的___________有密切关系,所以,元素原子的___________也叫价电子。主族元素的价电子是___________,过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。最外层电子最外层电子最外层电子3、元素化合价与元素在周期表中位置的关系2)主族元素最高正化合价=_________=_____________(价电子数)。3)非金属元素的化合价①最高正化合价等于原子所能失去或偏移的______________。主族序数最外层电子数最外层电子数②最低负化合价等于使它达到8电子稳定结构所需要得到的电子数。1）在周期表___________________，可以找半导体材料,如硅、锗、镓等。金属与非金属分界处锗晶体镓器件硅芯片4、指导其他与化学学科相关的科学技术耐高温、耐腐蚀，发动机火花塞2)在___________中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。过渡元素镍钴合金铂铑合金铱合金钛合金三氧化二砷3)在元素周期表的__________，寻找制取农药的元素。右上方稀土的英文是RareEarths，“稀”原指稀贵，“土”是指其氧化物难溶于水的“土”性。根据国际纯粹与应用化学联合会1UPAC推荐,把57至71的15种元素称为镧系元素，用Ln表示，它们再加上钪、钇称为稀土元素，用RE表示。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。稀土元素又被称为冶金工业的维生素。如，在钢中加入稀土元素，可以增加钢的塑性、韧性、耐磨性、耐热性、抗氧化性和抗腐蚀性等。因此，稀土全属广泛应用在冶金、石油化工、材料工业（电子材料、荧光材朴、发光材料永磁材料超导材料、染色材料、纳米材料、引火合金和催化剂等)、医药及农业等领域。4)在元素周期表的__________，寻找“稀土元素”。第三列

1.

同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小

2.

同主族元素的原子或离子半径从上到下逐渐增大

4.同种元素的微粒：价态越低，微粒半径越大即：阳离子<中性原子<阴离子

3.具有相同电子层结构的单核离子，核电荷数越大离子半径越小

Na>Mg>Al>Si

Li<Na<KF-

<Cl-<Br-

O2-

>F->Na+>Mg2+>Al3+

(第二周期阴离子）(第三周期阳离子）Fe3+<Fe2+<FeH+<H<H-比较微粒半径大小的规律(1)根据原子结构原子半径(电子层数)越大，最外层电子数越少，金属性越强，反之越弱。(2)根据在元素周期表中的位置①同周期元素，从左至右随着原子序数的增加，金属性逐渐减弱。②同主族元素，从上至下，随着原子序数的增加，金属性逐渐增强。(3)根据金属活动性顺序表金属的位置越靠前，其金属性越强。元素金属性强弱的判断方法(4)根据实验事实①根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度：越易反应，则对应金属元素的金属性越强。②根据金属单质与盐溶液的置换反应，A置换出B，则A的金属性比B的强。一般是活泼金属置换不活泼金属(钾钙钡钠等活泼金属除外)。③根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。④根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱：单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱，元素的金属性越强。(1)根据原子结构原子半径(电子层数)越小，最外层电子数越多，非金属性越强，反之则越弱。(2)根据在元素周期表中的位置①同周期元素，从左到右，随着原子序数的增加，非金属性逐渐