4.2元素周期律課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版3

第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第1課時(shí)元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律人教版化學(xué)必修第1冊第二節(jié)元素周期律

學(xué)習(xí)目標(biāo)一、知道同周期元素的核外電子排布、原子半徑、化合價(jià)等隨元素原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律。二、能夠以第三周期元素為例，說明同周期元素的金屬性、非金屬性等隨元素原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律。周期表中同周期元素的性質(zhì)有什么變化規(guī)律呢？非金屬性逐漸減弱金屬性逐漸增強(qiáng)原子半徑逐漸增大核外電子層數(shù)依次增大

環(huán)節(jié)一1～18號元素原子結(jié)構(gòu)的分析閱讀課本P101表4-5，填寫P102表格。思考并討論：隨著原子序數(shù)遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價(jià)呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？

原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑的變化（不考慮稀有氣體元素）最高或最低化合價(jià)的變化1～21———3～1011～18結(jié)論

2

3121818→大→小+1→+5-4→-1→0+1

→0+1→+7-4→-1→0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(jià)呈現(xiàn)

的變化?！蟆?/p>

隨著原子序數(shù)遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價(jià)呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？O無+6價(jià)F無正價(jià)周期性氫原子是所有原子中半徑最小的

以1-18號元素為例，以原子序數(shù)為橫坐標(biāo)，分別以最外層電子數(shù)、化合價(jià)和原子半徑為縱坐標(biāo)，繪制柱狀圖或折線圖。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(jià)呈現(xiàn)的變化。周期性為什么同周期元素的原子半徑會(huì)隨著原子序數(shù)的增加而逐漸變小呢？

在電子層數(shù)相同的情況下，隨著原子序數(shù)的增加，原子核對核外電子的電性作用，使得最外層電子與原子核之間的距離，從而使得原子半徑減小。思考與討論增強(qiáng)縮小問題討論：根據(jù)第三周期元素原子核外電子排布規(guī)律，你能推測該周期元素金屬性和非金屬性的變化規(guī)律嗎？

環(huán)節(jié)二第三周期元素金屬性和非金屬性變化規(guī)律的探究推測：從左到右（稀有氣體除外），元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：探究鈉、鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)的難易程度最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物——?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱

【實(shí)驗(yàn)比較1】

觀察鎂與水的反應(yīng)，分析比較現(xiàn)象，得出結(jié)論。

【實(shí)驗(yàn)比較1】

觀察鎂與水的反應(yīng)，分析比較現(xiàn)象，得出結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論Na與冷水（酚酞）Mg與冷水（酚酞）與熱水（酚酞）常溫下鈉與水反應(yīng)劇烈，放出氫氣，溶液變紅。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑常溫下鎂與水的反應(yīng)較緩慢，鎂條表面有微量氣泡產(chǎn)生，溶液微微變紅。Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑加熱后反應(yīng)劇烈，鎂條表面有大量氣泡產(chǎn)生，鎂條附近溶液變?yōu)榧t色。Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑鈉的金屬性強(qiáng)于鎂

向氯化鋁溶液中加入氨水，將生成的沉淀分裝在兩個(gè)試管中，分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論?！緦?shí)驗(yàn)比較2】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狀沉淀Al(OH)3白色沉淀在酸或強(qiáng)堿中都能夠溶解Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

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

兩性氫氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。

向氯化鋁溶液中加入氨水，將生成的沉淀分裝在兩個(gè)試管中，分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論?！緦?shí)驗(yàn)比較2】

【實(shí)驗(yàn)比較3】

向氯化鎂溶液中加入氨水，將生成的沉淀分裝在兩個(gè)試管中，分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論。

【實(shí)驗(yàn)比較3】

向氯化鎂溶液中加入氨水，將生成的沉淀分裝在兩個(gè)試管中，分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論。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最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論以及課本信息，得出結(jié)論。NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3兩性氫氧化物金屬性：鈉＞鎂＞鋁問題討論

我們可以通過哪些方法驗(yàn)證元素的非金屬性強(qiáng)弱？

單質(zhì)與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性

最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物（含氧酸）的酸性強(qiáng)弱結(jié)論：硅、磷、硫、氯所對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性逐漸

，所以硅、磷、硫、氯的非金屬性逐漸

。增強(qiáng)增強(qiáng)分析科學(xué)事實(shí)：探究Si、P、S、Cl非金屬性的強(qiáng)弱。閱讀課本103頁提供的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物（含氧酸）的酸性強(qiáng)弱信息表。

通過實(shí)驗(yàn)比較和信息獲取，你得出的結(jié)論是什么？與最初的預(yù)測一致嗎？從左到右（稀有氣體除外），元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。

環(huán)節(jié)三同周期元素金屬性和非金屬性變化規(guī)律分析

元素的金屬性和非金屬性隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化

同周期主族元素性質(zhì)變化規(guī)律的原因是什么？原子核外電子層數(shù)相同核電荷數(shù)逐漸增多失電子能力逐漸減弱得電子能力逐漸增強(qiáng)同一周期從左到右原子核對核外電子的電性作用增強(qiáng)金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強(qiáng)原子半徑逐漸減小

元素周期律元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化規(guī)律。元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。

元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化規(guī)律。元素周期律——

環(huán)節(jié)四課堂小結(jié)隨著原子序數(shù)的遞增：1.元素原子的核外電子排布、原子半徑、化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)

性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)2.同周期主族元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第2課時(shí)元素周期表和元素周期律的應(yīng)用人教版化學(xué)必修第1冊第二節(jié)元素周期律1.會(huì)利用元素在元素周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)，分析、預(yù)測、比較元素及其對應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)。3.了解元素周期律(表)在學(xué)習(xí)元素及其化合物知識和科學(xué)研究中的重要作用。2.可以結(jié)合相關(guān)資料，來說明元素周期律(表)對合成新物質(zhì)、尋找新材料的指導(dǎo)作用。學(xué)習(xí)目標(biāo)：堿金屬元素金屬性:鹵族元素非金屬性:【溫故知新】Li＜Na＜K＜Rb＜CsF＞Cl＞Br＞I第三周期金屬元素金屬性:第三周期非金屬元素非金屬性:Na＞Mg＞AlSi＜P＜S＜Cl元素周期律一、金屬元素與非金屬元素的分區(qū)及性質(zhì)的遞變規(guī)律

族周期

ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

01234567增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)Al

Si既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì),又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。（一）元素金屬性、非金屬性的遞變（閱讀P104)鋁硅硼除去放射性元素，哪種元素的金屬性最強(qiáng)？哪種元素的非金屬性最強(qiáng)？它們分別位于元素周期表的什么區(qū)域？想一想金屬性最強(qiáng)的元素：Cs（左下方）非金屬性最強(qiáng)的元素：F（右上方）1.主族元素的最高正化合價(jià)主族序數(shù)最外層電子（價(jià)電子）數(shù)提示：元素原子的最外電子層中的電子也叫價(jià)電子，有些元素的化合價(jià)與原子的次外層或倒數(shù)第三層的部分電子有關(guān)，這部分電子也叫價(jià)電子。（二）元素化合價(jià)與元素在元素周期表中的位置關(guān)系IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA01234561234567==72.非金屬元素：（二）元素化合價(jià)與元素在元素周期表中的位置關(guān)系++++====8888最高正化合價(jià)＋|最低負(fù)化合價(jià)|=82.非金屬元素：注意：氟元素，無正價(jià)；氧元素?zé)o+6價(jià),一般顯一2價(jià),在H2O2、Na2O2等過氧化物中顯一1價(jià)；氫一般顯＋1價(jià)，但在金屬氫化物中顯一1價(jià)。最高正化合價(jià)＋|最低負(fù)化合價(jià)|=2（二）元素化合價(jià)與元素在元素周期表中的位置關(guān)系++++===最高正化合價(jià)＋|最低負(fù)化合價(jià)|=8代數(shù)和0246IVA~VIIA非金屬元素：最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)代數(shù)和分別為0、2、4、6=【練習(xí)1】X元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為H2XO4，該元素的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式是（）A．HX B．H2X C．XH3 D．XH4B解析：X的最高正化合價(jià)為+6，最低負(fù)化合價(jià)=最高正化合價(jià)-8=-2+6【練習(xí)2】某元素X的最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為2，下列說法正確的是()A．元素X為第六主族的元素 B．元素X最高價(jià)含氧酸的化學(xué)式為H2XO4C．元素X最高價(jià)氧化物為XO2

D．元素X的氫化物的化學(xué)式為XH3DHXO3/H3XO4

X2O5VA代數(shù)和0246二、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用指導(dǎo)其他與化學(xué)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)1.在周期表_____________________，可以找半導(dǎo)體材料,如硅、鍺、鎵等。金屬與非金屬分界處（一）元素周期表和元素周期律的生產(chǎn)應(yīng)用（閱讀P105)鍺晶體鎵器件硅芯片耐高溫、耐腐蝕，發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞2.在___________中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。過渡元素鎳鈷合金鉑銠合金銥合金鈦合金指導(dǎo)其他與化學(xué)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)（一）元素周期表和元素周期律的生產(chǎn)應(yīng)用（閱讀P105)三氧化二砷3.在元素周期表的__________，尋找制取農(nóng)藥的元素。右上方指導(dǎo)其他與化學(xué)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)（一）元素周期表和元素周期律的生產(chǎn)應(yīng)用（閱讀P105)稀土的英文是RareEarths，“稀”原指稀貴，“土”是指其氧化物難溶于水的“土”性。根據(jù)國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)1UPAC推薦,把57至71的15種元素稱為鑭系元素，用Ln表示，它們再加上鈧、釔稱為稀土元素，用RE表示。在合金中加入適量稀土金屬，能大大改善合金的性能。稀土元素又被稱為冶金工業(yè)的維生素。如，在鋼中加入稀土元素，可以增加鋼的塑性、韌性、耐磨性、耐熱性、抗氧化性和抗腐蝕性等。因此，稀土全屬廣泛應(yīng)用在冶金、石油化工、材料工業(yè)（電子材料、熒光材樸、發(fā)光材料永磁材料超導(dǎo)材料、染色材料、納米材料、引火合金和催化劑等)、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。4.在元素周期表的__________，尋找“稀土元素”。第三列指導(dǎo)其他與化學(xué)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)（一）元素周期表和元素周期律的生產(chǎn)應(yīng)用（閱讀P105)（一）元素周期表和元素周期律的應(yīng)用（閱讀P105)門捷列夫在研究元素周期表時(shí)，科學(xué)地預(yù)言了11種尚未發(fā)現(xiàn)的元素，為它們在周期表中留下了空位。例如，他認(rèn)為在鋁的下方有一個(gè)與鋁類似的元素“類鋁”，并預(yù)測了它的性質(zhì)。1875年，法國化學(xué)家布瓦博德朗發(fā)現(xiàn)了這種元素，將它命名為鎵。門捷列夫相信鎵和“類鋁”是同一種物質(zhì)，并認(rèn)為鎵的密度應(yīng)該是5.9-6.0g/cm3，而不是布瓦博德朗發(fā)表的4.7g/cm3。當(dāng)時(shí)布瓦博德朗認(rèn)為只有他本人才擁有鎵，門捷列夫怎么會(huì)知道這種金屬的密度呢?他沒有固執(zhí)己見，重新提純了鎵，最后測得的密度果然是5.94g/cm3。門捷列夫還預(yù)測了鍺的存在和性質(zhì)，多年后也得到了證實(shí)。電子層數(shù)結(jié)構(gòu)（1）核電荷數(shù)、原子序數(shù)（2）核外電子最外層電子數(shù)位置（周期、族）

決定

反

映性質(zhì)元素的性質(zhì)

決定

反

映單質(zhì)的性質(zhì)化合物的性質(zhì)

決定

反映同一元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系可表示如下：（二）元素周期表和元素周期律的理論應(yīng)用（二）元素周期表和元素周期律的理論應(yīng)用1.預(yù)測元素的性質(zhì)【例】鐳是第7周期第ⅡA族元素，下列關(guān)于鐳的性質(zhì)的描述中不正確的是