2019_2020学年高中化学第四章第1课时元素性质的周期性变化规律课件新人教版.pptx

1、第二节元素周期律,第1课时元素性质的周期性变化规律,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.元素周期表中,第三周期主族元素的名称是钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯。 2.元素周期表中的周期数等于该周期元素原子的电子层数,主族元素族序数等于原子的最外层电子数。同一主族自上而下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。 3.镁、铝、硫、氯的原子结构示意图分别为,知识铺垫,新知预习,自主测试,一、元素性质的周期性变化规律 1.118号元素的核外电子排布、原子半径和主要化合价(最高正化合价和最低负化合价)的变化,结论:随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和主要化合价都呈周期性的变化。,知识铺垫,新知预习

2、,自主测试,2.第三周期元素的金属性和非金属性的递变规律 (1)Na、Mg、Al金属性的比较 与水反应 钠与冷水剧烈反应,生成强碱NaOH和氢气,同时放出大量的热。而镁与冷水反应缓慢,加热至水沸腾,Mg可与水反应,生成Mg(OH)2和氢气。 【微思考1】试比较Na、Mg、Fe与H2O反应时水的状态及是否需要加热? 提示Na与冷水可剧烈反应,并放出大量热;Mg与冷水反应缓慢,而与沸水可剧烈反应;Fe与冷水、沸水都不反应,但在高温下可与水蒸气反应。,知识铺垫,新知预习,自主测试,最高价氢氧化物的生成与溶解 Al(OH)3:AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl、Al(OH)3+N

3、aOH=NaAlO2+2H2O。 Mg(OH)2:MgCl2+2NH3H2O=Mg(OH)2+2NH4Cl、Mg(OH)2在NaOH溶液中不溶解。 【微思考2】Al(OH)3是Al2O3的水化物,如何由Al2O3生成Al(OH)3? 提示Al2O3与水不能直接化合生成Al(OH)3,可将Al2O3先溶于稀盐酸得到AlCl3,再向所得溶液中加入足量氨水即可得到Al(OH)3。,知识铺垫,新知预习,自主测试,氢氧化铝的两性 氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水,又能与强碱溶液反应生成盐和水,Al(OH)3为两性氢氧化物。反应的离子方程式分别为Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O、Al(OH)3+OH

4、-=Al +2H2O。 结论:NaOH是强碱,Mg(OH)2是中强碱,Al(OH)3是两性氢氧化物,Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱。,知识铺垫,新知预习,自主测试,(2)Si、P、S、Cl非金属性的比较,结论:Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强。,(3)第三周期元素的金属性、非金属性递变规律,知识铺垫,新知预习,自主测试,二、元素周期律 1.内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。 2.实质:元素性质的周期性变化是原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。 (1)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,

5、离子半径也逐渐减小。 () (2)第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7。 () (3)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强。 () (4)Al(OH)3为两性氢氧化物,与氨水、盐酸均可反应。 () (5)AlCl3溶液中加足量氨水可生成Al(OH)3沉淀。 () (6)元素的氧化物的水化物酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金属性越强。 () (7)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性。 () 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7),知识铺垫,新知预习,自主测试,2.根据元素周期律比较下列各组性质。 (1)金属性:KNaMg, 非金属性

6、:FOS。 (2)碱性:Mg(OH)2Ca(OH)2KOH。 (3)酸性:HClO4H2SO4HClO。 (4)热稳定性:CH4NH3H2O。 答案(1)(2) (4),探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,同周期元素性质的周期性变化 问题探究 以第三周期元素为例思考下列问题: 1.Na、Mg、Al金属性强弱的比较 (1)依据 Na、Mg、Al置换出水(或酸)中的氢时,由易到难的顺序为; Na、Mg、Al的最高价氧化物的水化物的碱性由强到弱的顺序为。 (2)结论:钠、镁、铝三种元素的金属性由强到弱的顺序为。 提示(1)Na、Mg、AlNaOHMg(OH)2Al(OH)3(2)NaMgAl,探究一

7、,探究二,素养脉络,随堂检测,2.Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较 (1)依据 Si、P、S、Cl的单质与H2化合时条件由易到难的顺序为; Si、P、S、Cl的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序为。 (2)结论:Si、P、S、Cl的非金属性由强到弱的顺序为。 提示(1)Cl、S、P、SiHClO4H2SO4H3PO4H2SiO3(2)ClSPSi,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,3.同周期元素性质递变规律,提示减弱增强,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,深化拓展 1.原子结构与元素性质的周期性变化,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,2.同周

8、期、同主族元素原子结构及性质的递变规律 (1)电子层数相同(同周期)时,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(稀有气体元素原子除外),失电子能力减弱,而得电子能力增强,故随核电荷数的递增,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。 (2)最外层电子数相同(同主族)时,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,元素的金属性越强,非金属性越弱。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,素能应用 典例1下列性质的递变关系正确的是() A.氢化物的稳定性:NH3H2OHF B.碱性:NaOHKOHMg(OH)2 C.原子半径:SiSiAlNa 答案D 解析氢化物的稳定

9、性:NH3NaOHMg(OH)2,B项错误;原子半径:SiPSCl,C项错误。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,变式训练1短周期主族元素甲戊在元素周期表中的相对位置如表所示,下面判断正确的是(),A.原子半径:丙丙 C.最高价氧化物对应水化物的碱性:丙丁戊 D.最外层电子数:甲乙 答案C 解析同周期元素原子半径从左至右是依次减小的(稀有气体元素原子除外),故A项错误;同主族元素的金属性自上而下是逐渐增强的,故B项错误;同周期元素的金属性从左至右逐渐减弱,故最高价氧化物的水化物的碱性也逐渐减弱,C项正确;同周期元素的最外层电子数从左至右逐渐增多,故D项错误。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检

10、测,原子或离子半径的大小比较 问题探究 请比较下列各组粒子半径大小: (1)C、N、O、Na、Si 提示NaSiCNO (2)Cl、Cl-Na、Na+ 提示ClNa+ (3)O2-、F-、Na+、Al3+、S2- 提示S2-O2-F-Na+Al3+,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,深化拓展 1.粒子半径大小的比较“四同”规律 (1)同周期“序大径小” 规律:同周期从左往右,原子半径逐渐减小(稀有气体元素原子除外)。 举例:第三周期元素中,r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。 (2)同主族“序大径大” 规律:同主族从上到下,原子(或离子)半径逐渐增大。 举例:

11、碱金属元素中,r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs),r(Li+)r(Na+)r(K+)r(Rb+)r(Cs+)。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,(3)同元素 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(Cl)。 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(F-)r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,2.“三看”法比较简单粒子的半径大小 “一看”电子层数:当最外层电子数相同时,电子层

12、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:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,素能应用 典例2下列微粒半径大小比较正确的是() A.Na+Cl-Na+Al3+ C.NaCl-Na+Al3+,故B项正确。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,变式训练2下列各组微粒半径比较,错误的是 () A.Cl-Mg2+Na+ C.RbKNaD.PSO 答案B 解析Cl-、Br-、I-最外层电子数相同,Cl-、Br-、I-电子层数依次增多,所以离子半径:Cl-KNa,C项正确;P、S电子层数相

13、同,核电荷数:PS;S、O最外层电子数相同,电子层数:SO,所以原子半径:SO,所以原子半径:PSO,D项正确。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,1.以氧化铝为原料制取氢氧化铝,最好的方法是() A.将氧化铝溶于水 B.将氧化铝先溶于盐酸中,之后滴加氨水 C.将氧化铝溶于盐酸中,之后滴加氢氧化钠溶液 D.将氧化铝溶于氢氧化钾 答案B 解析由氧化铝制取氢氧化铝,首先应将氧化铝转化为铝离子,然后加碱转化为氢氧化铝。考虑到滴加氢氧化钠溶液时,若过量会有部分氢氧化铝转化为偏铝酸盐,故选用弱碱溶液氨水更好。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,2.下列各组元素性质

14、的递变规律错误的是() A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B.P、S、Cl元素最高正价依次升高 C.Na、K、Rb的电子层数依次增多 D.N、O、F原子半径依次增大 答案D 解析此题考查元素性质的递变规律,随着原子序数的递增,原子结构、原子半径、元素的金属性和非金属性呈周期性的变化,A、B、C三项均正确;D项中原子半径应是依次减小。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,3.下列各组粒子,按半径由大到小顺序排列正确的是 () A.Mg、Ca、K、NaB.S2-、Cl-、K+、Na+ C.Br-、Br、Cl、SD.Na+、Al3+、Cl-、F- 答案B 解析K、Ca比Na、Mg多1个电子

15、层,故有r(K)r(Ca)r(Na)r(Mg),A项错误;S2-、Cl-、K+三离子核外电子排布相同,核电荷数越小,离子半径越大,又因K+比Na+多1个电子层,故有r(S2-)r(Cl-)r(K+)r(Na+),B项正确;Br-比Br多1个电子,半径大,Br比Cl多1个电子层,故r(Br-)r(Br)r(Cl),但r(Cl)r(F-)r(Na+)r(Al3+),D项错误。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,4.下列叙述中错误的是() A.原子半径:ClSO B.还原性:NaMgAl C.稳定性:HFHClHBr D.酸性:HClO4H2SO4H3PO4 答案A 解析同周期元素(稀有气体元素除外),原子序数越大,原子半径越小;同主族元素,原子序数越大,原子半径越大,即原子半径:SCl、SO,故A项错误。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,5.用118号元素及其形成化合物的化学式填空。 (1)原子半径最小的元素是。 (2)除稀有气体元素外,原子半径最大的元素是,它的原子结构示意图是