專題421元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律（備課件）高一化學(xué)系列（人教版2019必修第一冊）

第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律

第二節(jié)元素周期律第1課時元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律

1.同主族原子最外層電子數(shù)

。

溫故知新▎▏必須會▏2.同主族原子半徑從上到下逐漸

。3.同主族元素，從Li→Cs，與水或O2反應(yīng)越來越劇烈，即金屬性越來越

。從F→I,單質(zhì)與氫氣化合越來越難，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越來越弱，即非金屬性越來越

。相等增大強(qiáng)弱思考：通過對堿金屬元素、鹵素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究，我們已經(jīng)知道同主族元素的性質(zhì)有相似性和遞變性。那么，同一周期的元素結(jié)構(gòu)有什么相似性和遞變性？性質(zhì)又有什么變化規(guī)律？【學(xué)習(xí)任務(wù)一】同一周期元素原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律思考與討論：觀察表4-5，思考并討論:隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價各呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化?

在下圖中繼續(xù)畫出3-18號元素以原子序數(shù)為橫坐標(biāo)、原子的最外層電子數(shù)為縱坐標(biāo)的折線圖。觀察所畫圖形，你得到什么結(jié)論？元素化合價在上圖中畫出以3-18號元素原子序數(shù)為橫坐標(biāo)、元素的主要化合價（最高化合價和最低化合價）為縱坐標(biāo)的折線圖（第二周期用紅筆，第三周期用藍(lán)筆）。觀察所畫圖形，你得到什么結(jié)論？原子序數(shù)規(guī)律：同周期，從左到右（隨著原子序數(shù)的遞增），最外層電子數(shù)：1→8逐漸增加（第一周期除外）呈現(xiàn)周期性變化鋰鈹硼碳氮氧氟鈉鎂鋁硅磷硫氯碳氮規(guī)律：同周期，從左到右（隨著原子序數(shù)的遞增），最高正價：+1→+7（O/F除外，第一周期除外）最低化合價：-4→-1→0（第一周期除外）呈現(xiàn)周期性變化非金屬元素：│最高正價│+│最低負(fù)價│＝________

8（O、F除外）結(jié)論：

11～183～101→01→211～2最高或最低化合價變化最外層電子數(shù)

電子層數(shù)

原子序數(shù)

-4→-1→0+1→+5-4→-1→0+1→+721→831→8同周期，從左到右（隨著原子序數(shù)的遞增），最外層電子數(shù)：1→8逐漸增加（第一周期除外）原子半徑：大→?。ㄏ∮袣怏w除外）最高正價：+1→+7（O/F除外，第一周期除外）最低化合價：-4→-1→0（第一周期除外）原子半徑的變化（不考慮稀有氣體）0.152nm0.071nm大小0.186nm0.099nm大小呈周期性變化將上述結(jié)論填入P102的表格中

思考：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。那么元素的金屬性和非金屬性是否也隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化呢？吸引力()非金屬性逐漸()【學(xué)習(xí)任務(wù)二】同一周期元素性質(zhì)的變化規(guī)律同周期左到右：電子層數(shù)同，原子半徑↘

失電子能力逐漸()得電子能力逐漸()如何用事實(shí)證明？以第三周期為例，證明金屬性Na>Mg>Al，非金屬性Si<P<S<Cl？金屬性逐漸()NaMgAlSiPSClAr遞增)減弱減弱增強(qiáng)增強(qiáng)依據(jù)金屬性強(qiáng)弱比較方法：

方案（1）單質(zhì)與水反應(yīng)的難易程度（2）單質(zhì)與酸反應(yīng)的劇烈程度（3）最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱（4）金屬間的置換反應(yīng)1、設(shè)計方案：如何證明金屬性Na>Mg>Al？盡可能提出多種方案。理論依據(jù)是什么？2、設(shè)計反思：

評價上述方案,哪些方案可行性高？

本實(shí)驗(yàn)重在不同金屬的金屬性，為了使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)，要注意控制哪些實(shí)驗(yàn)條件？酚酞變紅、氣泡等控制變量法：固體表面積、c鹽酸、溫度等條件、操作簡單，現(xiàn)象明顯【探究1-金屬性探究】鈉鎂實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與冷水發(fā)生劇烈反應(yīng)，有氣泡生成，溶液變紅與冷水反應(yīng)緩慢，加熱后，反應(yīng)加快，有氣泡產(chǎn)生，溶液變紅原理結(jié)論與Na和水的反應(yīng)相比，鎂在冷水中反應(yīng)較為緩慢，與沸水反應(yīng)加快，反應(yīng)生成了堿性物質(zhì)和氫氣。單質(zhì)與水反應(yīng)的難易程度：Na>Mg2Na+2H2O=2NaOH+H2↑Mg+2H2O(沸水)=Mg(OH)2+H2↑2mL1mol/LAlCl3溶液氨水滴加2mol/L鹽酸滴加2mol/LNaOH溶液用2mL1mol/LMgCl2溶液代替AlCl3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有何不同的現(xiàn)象？結(jié)論：氫氧化鋁是兩性氫氧化物金屬元素性質(zhì)NaMgAl最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3兩性氫氧化物(弱堿性)元素金屬性：Na

Mg

Al(減弱)【評價任務(wù)一】氫氧化鋁凝膠液和干燥凝膠在醫(yī)藥上用作治酸藥，有中和胃酸和保護(hù)潰瘍面的作用，主要用于醫(yī)治胃和十二指腸潰瘍病和胃酸過多癥等。(1)實(shí)驗(yàn)室制Al(OH)3時一般選用氨水不選用NaOH溶液的原因是什么？提示：Al(OH)3易溶于NaOH，不容易控制NaOH的量。(2)用什么試劑可以鑒別MgCl2與AlCl3溶液？提示：過量的NaOH溶液。資料3：非金屬性質(zhì)的變化規(guī)律

經(jīng)驗(yàn)事實(shí)SiPSCl單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)加熱光照或點(diǎn)燃時發(fā)生爆炸而化合最高價氧化物對應(yīng)的水化物（含氧酸）酸性強(qiáng)弱H2SiO3弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4無機(jī)酸中最強(qiáng)酸元素非金屬性：SiPSCl(增強(qiáng))思考：通過實(shí)驗(yàn)比較和信息獲取，你得出的結(jié)論是什么?與最初的推測一致嗎?由此,你對原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系又有哪些認(rèn)識?

根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可得出第三周期元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律:NaMgAlSiPSCl

金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)元素周期律

元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。

對其他周期元素性質(zhì)進(jìn)行研究,也可以得到相似的結(jié)論?！驹u價任務(wù)二】【典例】a、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同;c所在周期數(shù)與族數(shù)相同;d與a同族,下列敘述正確的是 (

)A.原子半徑:d>c>b>aB.4種元素中b的金屬性最強(qiáng)C.c的氧化物的水化物是強(qiáng)堿D.d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強(qiáng)【評價任務(wù)二】(2020·南通高一檢測)下列不能說明氯的非金屬性比硫強(qiáng)的事實(shí)是①HCl比H2S穩(wěn)定②HCl和H2S的水溶液前者的酸性強(qiáng)③HClO4酸性比H2SO4強(qiáng)④Cl2能與H2S反應(yīng)生成S⑤氯原子能得1個電子變成穩(wěn)定離子,而硫原子能得兩個電子⑥Cl2與Fe反應(yīng)生成FeCl3,S與Fe反應(yīng)生成FeSA.①②④

B.①②⑥C.②⑤ D.①③⑤【評價任務(wù)三】【典例】(2020·廈門高一檢測)短周期元素甲～戊在元素周期表中的相對位置如表所示,下面判斷正確的是 (

)

A.原子半徑:丙<丁<戊B.金屬性:甲>丙C.氫氧化物堿性:丙>丁>戊D.最外層電子數(shù):甲>乙【評價任務(wù)四】(2020·杭州高一檢測)下表為元素周期表中短周期的一部分,Y元素最高正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為4,下列敘述正確的是 (

)WXYZA.原子半徑:W<X<YB.元素的非金屬性:X>Z>YC.氫化物的熱穩(wěn)定性:W<XD.氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Y<Z【歸納總結(jié)】1．原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的周期性變化：內(nèi)容同周期(從左至右)同主族(從上到下)電子層數(shù)相同逐漸遞增最外層電子數(shù)逐漸增多相同原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)逐漸增大金屬單質(zhì)與水或酸置換出H2的難易易→難難→易內(nèi)容同周期(從左至右)同主族(從上到下)最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱堿性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬氣態(tài)氫化物形成難易難→易易→難穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱元素金屬性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)元素非金屬性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱2.元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷規(guī)律：(1)金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)①元素的單質(zhì)與水或酸置換出氫氣的反應(yīng)越容易進(jìn)行，則其金屬性越強(qiáng)。②元素的最高價氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，則其金屬性越強(qiáng)。③金屬元素的單質(zhì)與鹽在水溶液中進(jìn)行置換反應(yīng)，若A置換出B，則A的金屬性強(qiáng)于B。④在金屬活動性順序表中，前面的金屬性強(qiáng)于后面的。⑤金屬陽離子的氧化性越強(qiáng)，則其單質(zhì)的還原性越弱，元素的金屬性越弱(注：Fe的陽離子僅指Fe2＋)。