4.2.1元素周期律課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版

第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第二節(jié)元素周期律4.2.1元素周期律

1.什么是元素周期律？【提示】元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。2.元素周期律的實(shí)質(zhì)是什么？【提示】原子的核外電子排布的周期性變化是元素周期律的實(shí)質(zhì)?！局R回顧】

“位--構(gòu)--性”的關(guān)系3.同一周期元素的金屬性和非金屬性變化有何規(guī)律？【提示】從左向右，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。試用結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)解釋為什么有這樣的變化規(guī)律：【提示】同一周期元素，電子層數(shù)相同。從左向右，核電荷數(shù)增多，原子半徑減小，失電子的能力逐漸減弱，得電子的能力逐漸增強(qiáng)。【知識回顧】

4.同一主族元素的金屬性和非金屬性變化有何規(guī)律？【提示】自上而下，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。試用結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)解釋為什么有這樣的變化規(guī)律：【提示】同一主族元素，最外層電子數(shù)相同。自上而下，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，失電子的能力逐漸增強(qiáng)，得電子的能力逐漸減弱。【知識回顧】

電子層(n)1234567字母表示能量KLMNOPQ低高核外電子排布規(guī)律1、電子總是盡先排布在能量較低的軌道。2、每層最多容納2n個電子。23、最外層電子不超過8個(K為最外層不超過2個),次外層不超過18個,倒數(shù)第三層不超過32個電子。原子核核外電子原子一、原子核外電子排布規(guī)則元素各電子層的電子數(shù)KLM

1H1

2He23Li21

4Be225B23

6C24

7N25

8O26

9F2710Ne28元素各電子層的電子數(shù)KLMN11Na28112Mg28213Al283

14Si284

15P28516S28617Cl287

18Ar28819K288120Ca2882★同周期，最外層電子排布呈現(xiàn)1→8（第1周期1→2）二、元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化1.最外層電子數(shù)變化Li★同周期，從左到右，原子半徑逐漸減小。★氫原子最小，零族原子不比較。2.原子半徑的變化ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01HeNeKrXeRnAr23456

3

4

5

6

7

8

9

10

鋰

鈹

硼

碳

氮

氧

氟

氖

原子序數(shù)元素名稱

元素符號

電子排布化合價LiBe

B

C

N

O

F

Ne2,12,22,32,42,52,62,72,8第二周期+1

+2+3+4-4+5-3-2-10

11

12

13

14

15

16

17

18

鈉

鎂

鋁

硅

磷

硫

氯

氬

原子序數(shù)元素名稱元素符號

電子排布

化合價NaMg

Al

Si

P

S

Cl

Ar2,8,12,8,22,8,32,8,42,8,52,8,62,8,72,8,8第三周期主族元素的最高正化合價與最外層電子數(shù)有何關(guān)系？最高正價==最外層電子數(shù)最低負(fù)化合價數(shù)=8–最外層電子數(shù)+1

+2+3+4-4+5-3-2-10

+6+7★同周期，元素最高正價+1→+7；最低負(fù)價-4→-1

最高正價+∣最低負(fù)價∣=8★金屬不顯負(fù)價；O、F不顯正價第2周期第3周期3.元素最高正價、最低負(fù)價的變化1、下列說法中正確的是()A.鋰的原子結(jié)構(gòu)示意圖是

B.原子核外電子離核越近，能量越高

C.某原子L層電子數(shù)為K層電子數(shù)的3倍，該原子為OD.某原子M層電子數(shù)為L層電子數(shù)的4倍2、(雙選)下列敘述正確的是()A.在所有元素中氫原子半徑最小

B.Na、Mg、Al原子半徑依次增大

C.P、S、Cl最高正價依次升高

D.Na→Cl最高正價由+1→+7；最低負(fù)價由-7→-1

應(yīng)用鞏固CAC核電荷數(shù)＝原子序數(shù)結(jié)構(gòu)電子層數(shù)＝周期序數(shù)位置最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)【思考與交流】原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置有何關(guān)系？

根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)我們可以推測它在周期表中的位置；也可以根據(jù)元素在周期表中的位置推測其結(jié)構(gòu)?！練w納總結(jié)】

“位--構(gòu)--性”的關(guān)系最外層電子數(shù)＝主族元素的最高正價數(shù)

︱最低負(fù)價數(shù)︱+最外層電子數(shù)＝8原子得失電子的能力最外層電子數(shù),原子半徑元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱單質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱決定決定決定【思考與交流】原子的結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)有何關(guān)系？

結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)

“位--構(gòu)--性”的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)】放少許鎂帶于試管中，加2mL水，滴入2滴酚酞試液，觀察現(xiàn)象；過一會加熱至沸騰，再觀察現(xiàn)象。鈉、鎂、鋁與水的反應(yīng)鎂、鋁與鹽酸的反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)】取一片鋁片和鎂帶，擦去氧化膜，分別和2mL(1mol/L)鹽酸反應(yīng)。三、元素性質(zhì)的周期性變化現(xiàn)象:鎂與鋁均能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。但鎂反應(yīng)更劇烈。Mg+2HCl===MgCl2+H2↑2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑現(xiàn)象：鎂與冷水反應(yīng)緩慢，與沸水反應(yīng)較劇烈，產(chǎn)生較多氣泡，溶液變?yōu)榧t色。

Mg+2H2O====Mg(OH)2+H2↑△鈉、鎂、鋁與水的反應(yīng)鎂、鋁與鹽酸的反應(yīng)1.同周期金屬性強(qiáng)弱的比較性質(zhì)鈉（Na）鎂（Mg）鋁（Al）與水與酸氫氧化物的堿性冷水、劇烈冷水、緩慢劇烈迅速NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿

Al(OH)3兩性氫氧化物金屬性：Na>Mg>Al劇烈不反應(yīng)2.同周期非金屬性強(qiáng)弱的比較性質(zhì)單質(zhì)與氫氣反應(yīng)條件含氧酸的酸性SiPSCl高溫H2SiO3弱酸磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)

H3PO4中強(qiáng)酸需加熱H2SO4強(qiáng)酸光照或點(diǎn)燃HClO4最強(qiáng)酸非金屬性：Si<P<S<Cl

3.第三周期元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律

金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)用結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)解釋：電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)增多原子半徑減小原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)同周期元素從左到右原子核對最外層電子的吸引力增強(qiáng)NaMgAlSiPSCl

規(guī)律小結(jié)④元素性質(zhì)的周期性變化③元素化合價的周期性變化②原子半徑的周期性變化

①核外電子排布的周期性變化原子半徑依次減小原子半徑依次減小原子半徑依次增大原子半徑依次增大失電子能力依次增強(qiáng)失電子能力依次增強(qiáng)非金屬性依次增強(qiáng)得電子能力依次增強(qiáng)得電子能力依次增強(qiáng)非金屬性依次增強(qiáng)金屬性依次增強(qiáng)金屬性依次增強(qiáng)【回顧】同周期、同主族元素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的遞變規(guī)律金屬性最強(qiáng)的元素是Cs非金屬性最強(qiáng)的元素是F

“位--構(gòu)--性”的關(guān)系同周期元素性質(zhì)的遞變性：從左到右，原子半徑變小，非金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸減弱，形成的氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。同主族元素性質(zhì)的遞變性：自上而下，原子半徑變大，非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強(qiáng)，形成的氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱，最高價氧化物的水化物堿性(酸性)逐漸增強(qiáng)(減弱)；同主族元素性質(zhì)具有相似性和差異性。根據(jù)同周期元素性質(zhì)的遞變性及同主族元素性質(zhì)具有相似性和差異性，可以由位置推測性質(zhì)，也可以由性質(zhì)反推原子結(jié)構(gòu)。

“位--構(gòu)--性”的關(guān)系1.短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中A所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等。下列判斷不正確的是()A.原子半徑：A>B>CB.非金屬性：B<DC.元素最高正價：C>D、D的最高價氧化物的水化物可以相互反應(yīng)ABDCAlSiS

Nc2.原子序數(shù)從11依次增加到17，下列遞變關(guān)系中，錯誤的是（

）A.電子層數(shù)逐漸增多B.原子半徑逐漸減小C.最高正化合價數(shù)值逐漸增大D.從Si到Cl，最低負(fù)化合價從-4到-1A2.下列各組元素性質(zhì)的遞變錯誤的是()A．Li、Be、B原子最外層電子數(shù)依次增多B．P、S、Cl元素的最高正化合價依次升高C．B、C、N、O、F原子半徑依次增大D．Li、Na、K、Rb的金屬性依次增強(qiáng)c4.元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化的根本原因是()A．原子半徑呈周期性變化B．元素化合價呈周期性變化C．電子層數(shù)逐漸增加D．元素原子的核外電子排布呈周期性變化D、Y、Z為同周期的三種元素。已知它們最高價氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠XO4>H2YO4>H3ZO4，則下列判斷正確的是()A.非金屬性：X<Y<ZB.原子半徑：X>Y>ZC.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X>Y>ZD.原子最外層電子數(shù)：X<Y<Zc6.今年是門捷列夫誕辰180周年。下列事實(shí)不能用元素周期律解釋的只有()A.堿性:KOH>NaOH B.相對原子質(zhì)量:Ar>KC.酸性:HClO4>H2SO4D.元素的金屬性:Mg>Al

B四、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1.元素周期表和元素周期律是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要工具：(1)由元素在周期表中的位置，可確定其結(jié)構(gòu)。如鉛(Pb)位于第6周期第ⅣA族，則可推知鉛(Pb)有__個電子層，最外層電子數(shù)為__個。(2)由元素的位置比較元素的性質(zhì)遞變。如同主族元素性質(zhì)的比較，同周期元素性質(zhì)的比較。642.根據(jù)元素的_________推測它在周期表中的位置。3.指導(dǎo)新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。4.指導(dǎo)其他與化學(xué)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)原子結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體耐高溫農(nóng)藥

1B

Al

SiGeAs

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

0

Po

At觀察周期表中金屬元素、非金屬元素的分區(qū)情況。非金屬金屬稀有氣體元素

周期表的元素分區(qū)(1)金屬性最強(qiáng)的元素是銫(Cs)，非金屬性最強(qiáng)的元素是氟(F)。(2)位于分界線附近的元素既有一定的金屬性，又有一定的非金屬性，如Al、Si、Ge等?！拘〗Y(jié)】

周期表的元素分區(qū)根據(jù)元素周期表1～20號元素的性質(zhì)和遞變規(guī)律，回答下列問題。(1)金屬性最強(qiáng)的元素與氧反應(yīng)生成的化合物是_____________________(填兩種化合物的化學(xué)式)；(2)最高正化合價最高的元素是_________，其最高正化合價為________。(3)單質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的是______，其最高價氧化物對應(yīng)水化物具有________(填“酸性”、“堿性”或“兩性”)。(4)推測Si、N最簡單氫化物的穩(wěn)定性________大于________(填化學(xué)式)?！炯皶r鞏固】

K2O、K2O2(KO2也可以)氯(或Cl)＋7價Al

兩性NH3SiH43.準(zhǔn)確尋找新的物質(zhì)，指導(dǎo)我們?nèi)绾芜M(jìn)行科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐。1.科學(xué)預(yù)言新元素，指導(dǎo)我們?nèi)绾芜M(jìn)行化學(xué)研究。2.較好闡釋元素“位－構(gòu)－性”的關(guān)系，指導(dǎo)我們?nèi)绾螌W(xué)習(xí)化學(xué)。

元素周期律元素周期表1.元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和在周期表中的位置。下列說法正確的是A.元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價B.同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性、S、Cl得電子能力和最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性均依次增強(qiáng)D.元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素

√過渡元素指的是所有的副族元素，也叫過渡金屬√2.(2016·上海高考)硼的最高價含氧酸的化學(xué)式不可能是22BO33BO32B4O7【分析】硼元素的最高化合價為+3,根據(jù)化合價代數(shù)和為0進(jìn)行判斷,HBO2、H3BO3和H2B4O7中硼元素均為+3價,而H2BO3中硼元素為+4價,所以硼的最高價含氧酸的化學(xué)式不可能是H2BO3。3.應(yīng)用元素周期律推斷，下列說法正確的是（鍶）的碳酸鹽難溶于水 （鉈）的氫氧化物是兩性氫氧化物2Se比H2S更穩(wěn)定3AsO4酸性比H3PO4強(qiáng)

√4.四種短周期元素在周期表中的位置如圖,其中只有M為金屬元素。下列說法不正確的是A.原子半徑Z<M的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比X的弱的最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的小位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族

√5.(2016·全國卷Ⅱ)a、b、c、d為短周期元素,a的原子中只有1個電子,b2-和c+離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,d與b同族。下列敘述錯誤的是與其他三種元素形成的二元化合物中其化合價均為+1與其他三種元素均可形成至少兩種二元化合物的原子半徑是這些元素中最大的和a形成的化合物的溶液呈弱酸性

√【拓展延伸】同一元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系可表示如下：應(yīng)用“位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)”三者的關(guān)系解答問題時要注意以下幾個方面：1.原子結(jié)構(gòu)元素在周期表中的位置2.原子結(jié)構(gòu)元素的化學(xué)性質(zhì)(1)最外層電子數(shù)越少，電子層數(shù)越多→越易失電子，還原性越強(qiáng)。(2)最外層電子數(shù)越多，電子層數(shù)越少→越易得電子，氧化性越強(qiáng)。3.元素在周期表中的位置原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)4.元素“位、構(gòu)、性”規(guī)律中的特例：(1)絕大多數(shù)原子的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，只有氕(

)無中子。(2)元素周期表中的周期一般都是從金屬元素開始，但第1周期例外，是從氫元素開始的。(3)所有元素中，碳元素形成的化合物種類最多。(4)非金屬單質(zhì)一般不導(dǎo)電，但石墨導(dǎo)電，晶體硅是半導(dǎo)體。(5)氟無正價，氧無最高正價；在Na2O2中氧顯-1價，在NaH中氫顯-1價。【警示】(1)只有主族元素的最外層電子數(shù)等于主族序數(shù)。(2)難得電子的原子不一定易失電子，如稀有氣體原子。元素“位、構(gòu)、性”的關(guān)系及應(yīng)用典題探究：1.(2014·廣東高考改編)甲～辛等元素在周期表中的相對位置如下表。甲與戊的原子序數(shù)相差3，戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì)，丁與辛屬同周期元素。下列判斷不正確的是(

)甲乙丙丁戊己辛庚A.金屬性：甲>乙>丁