元素性质的周期性变化规律元素周期律课件省公开课一等奖新名师优质课比赛一等奖课件.pptx

第二节元素周期律第1课时 元素性质周期性改变规律第第1 1页页第第2 2页页一、原子结构周期性改变一、原子结构周期性改变第第3 3页页第第4 4页页第第5 5页页结合图结合图1 1、图、图2 2、图、图3 3完成下表完成下表:原子原子序数序数电子电子层数层数最外层最外层电子数电子数原子半径改变(稀有气体元素除外)最高或最低化合价改变1 12 21 11 12 2+10+103 31010_由由_到到_2 21 18 8大大小小+1+1+5+5-4-4-1-10 0第第6 6页页原子原子序数序数电子电子层数层数最外层最外层电子数电子数原子半径改变(稀有气体元素除外)最高或最低化合价改变11111818_由由_到到_结论结论伴随原子序数递增,元素原子_3 31 18 8大大小小+1+1+7+7-4-4-1-10 0核外电子排布、核外电子排布、原子半径、化合价都呈周期性改变原子半径、化合价都呈周期性改变第第7 7页页【巧判断巧判断】(1)(1)第二周期元素从左到右第二周期元素从左到右,最高正价从最高正价从+1+1递增到递增到+7+7。()提醒提醒:。氧元素没有最高正化合价。氧元素没有最高正化合价(+6),(+6),氟元素没有正化合价。氟元素没有正化合价。(2)(2)第三周期中原子半径最小元素是第三周期中原子半径最小元素是ArAr。()提醒提醒:。第三周期中原子半径最小元素是。第三周期中原子半径最小元素是ClCl。第第8 8页页二、第三周期元素性质递变二、第三周期元素性质递变1.1.钠、镁与水反应钠、镁与水反应钠钠镁镁试验操作 第第9 9页页钠钠镁镁试验现象_反应反应原理原理_ _ _结论结论钠、镁均能与水反应钠、镁均能与水反应,钠比镁活泼钠比镁活泼,金属性金属性:NaMg:NaMg。钠熔成小球钠熔成小球,浮于水浮于水面面,四处游动四处游动,有有“嘶嘶嘶嘶”响声响声,反应后反应后溶液加酚酞变红溶液加酚酞变红加热前加热前,镁条表面附着了镁条表面附着了少许无色气泡少许无色气泡,加热至沸腾加热至沸腾后后,有较多无色气泡冒有较多无色气泡冒出出,滴加酚酞溶液变为粉红滴加酚酞溶液变为粉红色色2Na+2H2Na+2H2 2O=O=2NaOH+H2NaOH+H2 2Mg+2HMg+2H2 2O OMg(OH)Mg(OH)2 2+H+H2 2=第第1010页页2.2.两性氢氧化物两性氢氧化物(1)(1)概念概念:既能与强酸反应又能与强碱反应既能与强酸反应又能与强碱反应,且均生成盐且均生成盐和水氢氧化物。和水氢氧化物。(2)(2)氢氧化铝两性氢氧化铝两性向向AlClAlCl3 3溶液中加入过量氨水溶液中加入过量氨水,现象现象:_,:_,反应方程式反应方程式:_:_。产生白色沉淀产生白色沉淀AlClAlCl3 3+3NH+3NH3 3HH2 2O=3NHO=3NH4 4Cl+Al(OH)Cl+Al(OH)3 3第第1111页页向向AlClAlCl3 3溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量,现象现象:_:_,_,反应方程式反应方程式:_、_ _ _向向Al(OH)Al(OH)3 3沉淀中加入盐酸沉淀中加入盐酸,发生反应离子方程式发生反应离子方程式:_。先先产生白色沉淀产生白色沉淀,后白色沉淀溶解后白色沉淀溶解AlClAlCl3 3+3NaOH=3NaCl+Al(OH)+3NaOH=3NaCl+Al(OH)3 3NaOH+Al(OH)NaOH+Al(OH)3 3=NaAlO=NaAlO2 2+2H+2H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3+3H+3H+=Al=Al3+3+3H+3H2 2O O第第1212页页3.3.钠、镁、铝最高价氧化物对应水化物碱性钠、镁、铝最高价氧化物对应水化物碱性NaOHNaOHMg(OH)Mg(OH)2 2Al(OH)Al(OH)3 3分类分类强碱强碱中强碱中强碱(属属于弱碱于弱碱)两性氢氧化物两性氢氧化物碱性强弱碱性强弱NaOHMg(OH)NaOHMg(OH)2 2Al(OH)Al(OH)3 3结论结论金属性金属性:NaMgAl:NaMgAl第第1313页页【情境情境思索思索】日常生活中惯用到铝制品日常生活中惯用到铝制品,如铝锅如铝锅,但铝锅长时间盛放但铝锅长时间盛放酸性或碱性食物轻易腐蚀。酸性或碱性食物轻易腐蚀。第第1414页页(1)(1)铝金属性较活泼铝金属性较活泼,易与易与O O2 2等反应等反应,但铝锅可长久使用但铝锅可长久使用,试说明原因。试说明原因。提醒提醒:铝与氧气反应铝与氧气反应,在铝锅表面生成致密氧化物保护在铝锅表面生成致密氧化物保护膜膜,阻止铝与氧气继续反应阻止铝与氧气继续反应,故铝锅可长久使用。故铝锅可长久使用。第第1515页页 (2)(2)铝锅长时间盛放酸性或碱性食物轻易腐蚀铝锅长时间盛放酸性或碱性食物轻易腐蚀,为何为何?提醒提醒:氧化铝含有两性氧化铝含有两性,能与酸性或碱性食物迟缓反应能与酸性或碱性食物迟缓反应,使氧化铝失去保护作用。使氧化铝失去保护作用。第第1616页页4.Si4.Si、P P、S S、ClCl非金属性递变规律非金属性递变规律SiSiP PS SClCl判判断断依依据据与氢气反应与氢气反应高温高温磷蒸气与氢磷蒸气与氢气能反应气能反应加热加热光照光照或点燃或点燃由难到易次序为_最高价氧化物对应水化物酸性H H2 2SiOSiO3 3:弱酸弱酸H H3 3POPO4 4:中强酸中强酸H H2 2SOSO4 4:强酸强酸HClOHClO4 4:强酸强酸SiPSClSiPSHH2 2SOSO4 4HH3 3POPO4 4HH2 2SiOSiO3 3SiSi、P P、S S、ClCl非金属性逐步增强非金属性逐步增强第第1818页页5.5.同周期元素性质递变规律同周期元素性质递变规律第第1919页页【做一做做一做】在第三周期元素中在第三周期元素中,除稀有气体元素外除稀有气体元素外:(1)(1)金属性最强元素是金属性最强元素是_(_(填元素符号填元素符号););(2)(2)最高价氧化物对应水化物酸性最强是最高价氧化物对应水化物酸性最强是_(_(用化用化学式回答学式回答,下同下同););(3)(3)氧化物中含有两性是氧化物中含有两性是_。NaNaHClOHClO4 4AlAl2 2O O3 3第第2020页页三、元素周期律三、元素周期律1.1.内容内容:元素性质伴随原子序数递增而呈周期性元素性质伴随原子序数递增而呈周期性改变。改变。2.2.实质实质:元素性质周期性改变是原子元素性质周期性改变是原子_周期性改变必定结果。周期性改变必定结果。核外电子排核外电子排布布第第2121页页知识点一元素周期表中主族元素周期性改变规律知识点一元素周期表中主族元素周期性改变规律【重点释疑重点释疑】项目项目同周期同周期(左左右右)同主族同主族(上上下下)原子原子结构结构核电荷数核电荷数逐步增大逐步增大电子层数电子层数相同相同逐步增多原子半径原子半径逐步减小逐步增大第第2222页页项目项目同周期同周期(左左右右)同主族同主族(上上下下)性质性质化合价化合价最高正化合价由最高正化合价由+1+7+1+7(O(O、F F除外除外)相同相同,最高正化合价最高正化合价=主族序数主族序数(O(O、F F除除外外)元素金属性和非金属性金属性逐步减弱,非金属性逐步增强金属性逐步增强,非金属性逐步减弱第第2323页页项目项目同周期同周期(左左右右)同主族同主族(上上下下)性性质质离子氧化性、还原性阳离子氧化性逐步增强,阴离子还原性逐步减弱阳离子氧化性逐步减弱,阴离子还原性逐步增强气态氢化物稳定性逐步增强逐步减弱第第2424页页项目项目同周期同周期(左左右右)同主族同主族(上上下下)性质性质最高价氧化物对应水化物酸碱性碱性逐步减弱,酸性逐步增强碱性逐步增强,酸性逐步减弱第第2525页页【思索思索讨论讨论】(1)H(1)H2 2SOSO3 3酸性比酸性比HClOHClO酸性强酸性强,能否证实能否证实S S非金属性比非金属性比ClCl强强?提醒提醒:不能。不能。H H2 2SOSO3 3和和HClOHClO均不是对应元素最高价氧化物均不是对应元素最高价氧化物水化物。水化物。第第2626页页(2)(2)试从原子结构角度解释同周期元素性质存在周期性改变原因。试从原子结构角度解释同周期元素性质存在周期性改变原因。提醒提醒:核外电子层数相同核外电子层数相同,伴随原子序数伴随原子序数(核电荷数核电荷数)递增递增,原子查原子查对核外电子引力逐步增强对核外电子引力逐步增强,原子半径逐步减小原子半径逐步减小,元素原子得电子元素原子得电子能力逐步增强能力逐步增强,失电子能力逐步减弱失电子能力逐步减弱,最终造成元素非金属性逐最终造成元素非金属性逐步增强步增强,金属性逐步减弱。金属性逐步减弱。第第2727页页【案例示范案例示范】【典例典例】(全国卷全国卷)a)a、b b、c c、d d为原子序数依次增为原子序数依次增大短周期主族元素大短周期主族元素,a,a原子核外电子总数与原子核外电子总数与b b原子次外层原子次外层电子数相同电子数相同;c;c所在周期数与族数相同所在周期数与族数相同;d;d与与a a同族同族,以下以下叙述正确是叙述正确是()第第2828页页A.A.原子半径原子半径:dcba:dcbaB.4B.4种元素中种元素中b b金属性最强金属性最强C.cC.c氧化物水化物是强碱氧化物水化物是强碱 D.dD.d单质氧化性比单质氧化性比a a单质氧化性强单质氧化性强第第2929页页【思维建模思维建模】解答本类试题思维流程以下解答本类试题思维流程以下:第第3030页页【解析解析】选选B B。因为。因为a a、b b、c c、d d为原子序数依次增大为原子序数依次增大短周期主族元素短周期主族元素,a,a原子核外电子总数与原子核外电子总数与b b原子次外层原子次外层电子数相同电子数相同,则则a a原子序数应为原子序数应为2 2或或8;c8;c所在周期数与所在周期数与族数相同族数相同,则则c c只能为只能为Al,Al,又因为又因为d d与与a a同族且同族且d d原子序原子序数最大数最大,所以所以d d与与a a只能为只能为AA族以后元素族以后元素,故故a a原子原子序数为序数为8,8,为为O,dO,d为为S;S;则则b b为为NaNa或或MgMg。因为。因为b b、c c、d d在第在第3 3第第3131页页周期周期,则原子半径为则原子半径为bcd,dbcd,d与与a a同主族同主族,则原子半径则原子半径da,da,故故A A项错项错误误;同周期从左到右同周期从左到右,金属性逐步减弱金属性逐步减弱,则金属性则金属性bc,abc,a、d d为非金为非金属属,金属性较弱金属性较弱,故故B B项正确项正确;c;c为为Al,Al,其氧化物水化物为氢氧化铝其氧化物水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物为两性氢氧化物,不是强碱不是强碱,故故C C项错误项错误;d;d与与a a属于第属于第AA族族,分别分别为为S S和和O,O,同一主族元素非金属性从上到下逐步减弱同一主族元素非金属性从上到下逐步减弱,所以所以a a单质氧单质氧化性比化性比d d单质氧化性强单质氧化性强,故故D D项错误。项错误。第第3232页页【误区警示误区警示】元素周期律特殊情况元素周期律特殊情况1.1.氧元素无氧元素无+6+6价价,但有正化合价但有正化合价,如如OFOF2 2中氧元素显中氧元素显+2+2价。价。2.2.金属元素无负化合价金属元素无负化合价,氟元素无正化合价。氟元素无正化合价。3.3.稀有气体原子半径与其它原子半径测量标准不一样稀有气体原子半径与其它原子半径测量标准不一样,数据不含数据不含有可比性有可比性,不过通常认为稀有气体原子半径比同周期卤素原子半不过通常认为稀有气体原子半径比同周期卤素原子半径略大。径略大。4.4.最高正化合价最高正化合价=主族序数主族序数(O(O、F F除外除外)。第第3333页页【迁移迁移应用应用】1.1.元素周期表是元素周期律详细表现形式元素周期表是元素周期律详细表现形式,是学习化学是学习化学一个主要工具。过去一个主要工具。过去,门捷列夫曾用元素周期律预言未门捷列夫曾用元素周期律预言未知元素并得到了证实。以下关于元素周期律叙述中不知元素并得到了证实。以下关于元素周期律叙述中不正确是正确是()第第3434页页第第3535页页A.NaA.Na、MgMg、AlAl最外层电子数依次增多最外层电子数依次增多,单核离子氧化性单核离子氧化性依次增强依次增强B.PB.P、S S、ClCl最高正化合价依次升高最高正化合价依次升高,对应气态氢化物稳对应气态氢化物稳定性依次增强定性依次增强C.C.同周期元素原子半径以第同周期元素原子半径以第AA族为最大族为最大D.NaD.Na、MgMg、AlAl氢氧化物碱性依次减弱氢氧化物碱性依次减弱第第3636页页【解析解析】选选C C。NaNa、MgMg、AlAl原子最外层电子数依次为原子最外层电子数依次为1 1、2 2、3,3,其原子还原性依次减弱其原子还原性依次减弱,但离子氧化性依但离子氧化性依次增强次增强;P;P、S S、ClCl最高正化合价分别为最高正化合价分别为+5+5、+6+6、+7,+7,因为因为P P、S S、ClCl非金属性依次增强非金属性依次增强,其所对应气态氢其所对应气态氢化物稳定性也依次增强化物稳定性也依次增强;除稀有气体元素外除稀有气体元素外,同周期同周期元素从左到右其原子半径逐步减小元素从左到右其原子半径逐步减小;因因NaNa、MgMg、AlAl金金属性依次减弱属性依次减弱,则它们氢氧化物碱性也依次减弱。则它们氢氧化物碱性也依次减弱。第第3737页页2.2.已知已知X X、Y Y、Z Z、W W四种短周期元素在元素周期表中相四种短周期元素在元素周期表中相对位置如图所表示。以下相关这四种元素性质描述中对位置如图所表示。以下相关这四种元素性质描述中不正确是不正确是()第第3838页页A.A.与水反应与水反应,X,X比比Y Y猛烈猛烈B.B.与与H H2 2化合化合,W,W单质比单质比Z Z单质轻易单质轻易C.XC.X形成碱比形成碱比Y Y形成碱碱性强形成碱碱性强D.WD.W最高价含氧酸比最高价含氧酸比Z Z最高价含氧酸酸性强最高价含氧酸酸性强第第3939页页【解析解析】选选D D。由表中相对位置可知。由表中相对位置可知,X,X、Y Y为金属元素为金属元素,且且X X比比Y Y活泼活泼,所以所以A A、C C项正确项正确;Z;Z、W W为非金属元素为非金属元素,且非且非金属性金属性ZW,ZW,所以所以B B项正确项正确;W;W是是F,F,没有含氧酸没有含氧酸,所以所以D D项错。项错。第第4040页页 知识点二微粒半径大小比较知识点二微粒半径大小比较【重点释疑重点释疑】第第4141页页【思索思索讨论讨论】(1)(1)同周期元素同周期元素,从左到右从左到右,原子半径逐步减小吗原子半径逐步减小吗?提醒提醒:不是。比较同周期原子半径时不是。比较同周期原子半径时,往往只比较主族往往只比较主族元素元素,因为非主族元素原子半径测量方法与主族元素不因为非主族元素原子半径测量方法与主族元素不一样。一样。第第4242页页(2)(2)在短周期元素中在短周期元素中,原子电子层数越多原子电子层数越多,原子半径就一原子半径就一定大吗定大吗?提醒提醒:不一定。锂原子半径反常不一定。锂原子半径反常,仅比第三周期钠、镁仅比第三周期钠、镁原子半径小。原子半径小。第第4343页页【案例示范案例示范】【典例典例】以下粒子半径大小比较中以下粒子半径大小比较中,正确是正确是()A.NaA.Na+MgMg2+2+AlAl3+3+OClCl-NaNa+AlAl3+3+C.NaMgAlSC.NaMgAlRbRb+NaNa+KK+第第4444页页【思维建模思维建模】解答本类试题思维流程以下解答本类试题思维流程以下:第第4545页页【解析解析】选选B B。NaNa+、MgMg2+2+、AlAl3+3+、O O2-2-等离子核外电子等离子核外电子排布相同排布相同,核电荷数越大核电荷数越大,微粒半径就越小微粒半径就越小,应是应是AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+OClCl-NaNa+AlAl3+3+,B,B项正项正确确;C;C项中项中NaNa、MgMg、AlAl、S S原子电子层数相同原子电子层数相同,核电荷数核电荷数越大者越大者,其半径越小其半径越小,故其半径大小次序为故其半径大小次序为NaMgAlNaMgAlS,CS,C项错误项错误;D;D项中粒子半径项中粒子半径K K+NaNa+,D,D项错误。项错误。第第4747页页【规律方法规律方法】“三看三看”法比较简单粒子半径大小法比较简单粒子半径大小(1)“(1)“一看一看”电子层数电子层数:当最外层电子数相同时当最外层电子数相同时,电子层数越多电子层数越多,半径越大。半径越大。(2)“(2)“二看二看”核电荷数核电荷数:当电子层数相同时当电子层数相同时,核电荷数越大核电荷数越大,半径半径越小。越小。(3)“(3)“三看三看”核外电子数核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时当电子层数和核电荷数均相同时,核外核外电子数越多电子数越多,半径越大。半径越大。第第4848页页【迁移迁移应用应用】1.1.比较以下各组微粒半径比较以下各组微粒半径,正确是正确是()ClClClCl-BrBr-F F-MgMg2+2+AlAl3+3+CaCa2+2+CaBaCaBaS S2-2-SeSe2-2-BrCl,Cl,电子层数电子层数BrBr-ClCl-,所以所以正确正确;电子层结构电子层结构相同粒子相同粒子,核电荷数大半径小核电荷数大半径小,不正确不正确;阳离子半径阳离子半径小于同元素原子半径小于同元素原子半径,正确正确;中应为中应为SeSe2-2-BrBr-SS2-2-,不正确。不正确。第第5050页页2.2.以下粒子半径之比小于以下粒子半径之比小于1 1是是()A.r(NaA.r(Na+)/r(Na)/r(Na)B.r(ClB.r(Cl-)/r(Cl)/r(Cl)C.r(Na)/r(Mg)C.r(Na)/r(Mg)D.r(Ca)/r(Mg)D.r(Ca)/r(Mg)第第5151页页【解析解析】选选A A。A A项项,钠离子半径小于钠原子钠离子半径小于钠原子,所以比值所以比值小于小于1,1,故正确故正确;B;B项项,氯离子半径大于氯原子氯离子半径大于氯原子,所以比值所以比值大于大于1,1,故错误故错误;C;C项项,同周期元素从左到右原子半径逐步同周期元素从左到右原子半径逐步减小减小,所以比值大于所以比值大于1,1,故错误故错误;D;D项项,同主族元素从上到同主族元素从上到下原子半径逐步增大下原子半径逐步增大,所以比值大于所以比值大于1,1,故错误。故错误。第第5252页页【赔偿训练赔偿训练】X X、Y Y、Z Z均为短周期元素均为短周期元素,X,X、Y Y处于同一周期处于同一周期,X,X、Z Z最低最低价离子分别为价离子分别为X X2-2-和和Z Z-,Y,Y+和和Z Z-含有相同电子层结构。以含有相同电子层结构。以下说法正确是下说法正确是()第第5353页页A.A.原子最外层电子数原子最外层电子数:XYZ:XYZB.B.单质沸点单质沸点:XYZ:XYZC.C.离子半径离子半径:X:X2-2-YY+ZZ-D.D.原子序数原子序数:XYZ:XYZ 第第5454页页【解析解析】选选D D。依题意。依题意,不难确定不难确定X X、Y Y、Z Z分别是分别是S S、NaNa、F F元素。原子最外层电子数元素。原子最外层电子数:FSNa(ZXY),A:FSNa(ZXY),A错误错误;单单质沸点质沸点:NaSF:NaSF2 2(YXZ),B(YXZ),B错误错误;离子半径离子半径:S:S2-2-FF-NaNa+(X(X2-2-ZZ-YY+),C),C错误错误;原子序数原子序数:SNaF(XYZ),D:SNaF(XYZ),D正确。正确。第第5555页页【素养提升素养提升】微观粒子尽管微乎其微微观粒子尽管微乎其微,小到肉眼无法观察到小到肉眼无法观察到,但与宇但与宇宙天体有很多相同之处宙天体有很多相同之处,其中之一是都存在半径问题。其中之一是都存在半径问题。第第5656页页(1)(1)微粒半径与电子层数、核电荷数、电子数有什么关微粒半径与电子层数、核电荷数、电子数有什么关系系?提醒提醒:电子层数越多、核电荷数越小、电子数越多电子层数越多、核电荷数越小、电子数越多,半半径越大。径越大。(2)(2)同周期元素中同周期元素中,原子半径最小是哪族元素原子半径最小是哪族元素?提醒提醒:第第AA族元素族元素。第第5757页页【课堂回首课堂回首】第第5858页页