1、 第四章第四章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律 第二节第二节 元素周期律元素周期律 第第1课时课时 元素性质的周期性变化规律元素性质的周期性变化规律 学习目标学习目标 核心素养核心素养 1认识同周期元素的核外电子认识同周期元素的核外电子 排布排布、主要化合价主要化合价、原子半径等原子半径等 性质的周期性变化规律性质的周期性变化规律。 2以第三周期元素为例以第三周期元素为例，掌握掌握 同周期主族元素金属性和非金属同周期主族元素金属性和非金属 性的递变规律性的递变规律。 1通过对通过对“同周期元素性质同周期元素性质”的学的学 习习，培养科学探究和创新意识培养科学探究和创新意识。 2通过对通
2、过对“元素周期律内容和实质元素周期律内容和实质” 的学习的学习，建构微观原子结构特点决定宏建构微观原子结构特点决定宏 观性质的探究思路和模式观性质的探究思路和模式。 课前素能奠基课前素能奠基 课堂素能探究课堂素能探究 课堂达标验收课堂达标验收 夯基提能作业夯基提能作业 新课情境呈现新课情境呈现 名师博客呈现名师博客呈现 新课情境呈现新课情境呈现 核外电子是处在一定的轨道上绕核运行的，正如太 阳系的行星绕太阳运行一样；核外运行的电子分层 排布，按能量高低而距核远近不同。这个模型被称 为“玻尔原子模型”。现代物质结构理论在新的实 验基础上保留了“玻尔原子模型”合理的部分，并 赋予其新的内容。你想知
3、道核外电子是如何排布的 吗？请让我们一起走进教材学习元素性质的周期性 变化规律。 课前素能奠基课前素能奠基 知识回顾知识回顾 1元素周期表中，第三周期主族元素的名称是_、_、 _、_、_、_、_。 2元素周期表中的周期数等于该周期元素原子的_，主族 元素族序数等于原子的_。同一主族自上而下，金属性 逐渐_，非金属性逐渐_。 3镁、铝、硫、氯的原子结构示意图分别为： _、_、_、_。 钠钠 镁镁 铝铝 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 电子层数电子层数 最外层电子数最外层电子数 增强增强 减弱减弱 新知预习新知预习 一、原子结构的周期性变化 结合图1、图2、图3完成下表： 原子原子 序数序数 电子电子 层
4、数层数 最外层最外层 电子数电子数 原子半径的变化原子半径的变化(稀稀 有气体元素除外有气体元素除外) 最高或最低化合价的变化最高或最低化合价的变化 12 1 12 10 310 _ _ 由由_到到_ _ _ 11 18 _ _ 由由_到到_ _ _ 结论结论 随着原子序数的递增，元素原子的随着原子序数的递增，元素原子的 _ 2 18 大大 小小 1 5 4 1 0 3 18 大大 小小 1 7 4 1 0 核外电子排布、原子半径、化合价都呈周期性变化核外电子排布、原子半径、化合价都呈周期性变化 二、第三周期元素性质的递变 1钠、镁与水的反应 钠钠 镁镁 实验实验 操作操作 钠钠 镁镁 实验实
5、验 现象现象 _ _ _ _ _ _ _ _ 反应反应 原理原理 _ _ Mg2H2O= Mg(OH)2H2 结论结论 钠、镁均能与水反应，钠比镁活泼，金属性：钠、镁均能与水反应，钠比镁活泼，金属性：NaMg。 钠熔成小球钠熔成小球，浮于水面浮于水面， 四处游动四处游动，有有“嘶嘶嘶嘶”的的 响声响声，反应后溶液加酚酞反应后溶液加酚酞 变红变红 加热前加热前，镁条表面附着了少量无镁条表面附着了少量无 色气泡色气泡，加热至沸腾后加热至沸腾后，有较多有较多 的无色气泡冒出的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液滴加酚酞溶液 变为粉红色变为粉红色 2Na2H2O=2NaOH H2 2两性氢氧化物 (1)概念：既
6、能与强酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物。 (2)氢氧化铝的两性 向AlCl3溶液中加入过量氨水，现象：_，反应方程式： _。 产生白色沉淀产生白色沉淀 AlCl33NH3H2O=3NH4ClAl(OH)3 向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，现象： _，反应方程式： _、 _。 向Al(OH)3沉淀中加入盐酸，发生反应的离子方程式： _。 先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解 AlCl33NaOH=3NaClAl(OH)3 NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O Al(OH)33H =Al3 3H2O 3钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的
7、碱性 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 分类分类 强碱强碱 中强碱中强碱(属于弱碱属于弱碱) 两性氢氧化物两性氢氧化物 碱性强弱碱性强弱 NaOHMg(OH)2Al(OH)3 结论结论 金属性：金属性：NaMgAl 4Si、P、S、Cl的非金属性的递变规律 Si P S Cl 判断依据判断依据 高温高温 磷蒸气与氢气能反应磷蒸气与氢气能反应 加热加热 光照或点燃光照或点燃 与氢气反应与氢气反应 由难到易的顺序为由难到易的顺序为_ 最高价氧化最高价氧化 物对应的水物对应的水 化物的酸性化物的酸性 H2SiO3： 弱酸弱酸 H3PO4：中强酸：中强酸 H2SO4：强：强 酸酸 HClO4：
8、强：强 酸酸 酸性：酸性：_ 结论结论 _ SiPSCl HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3 Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强的非金属性逐渐增强 5同周期元素性质递变规律同周期元素性质递变规律 Na Mg Al Si P S Cl 同一周期从左往右，金属性逐渐同一周期从左往右，金属性逐渐_，非金属性逐渐，非金属性逐渐_ 减弱减弱 增强增强 三、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_的周期性 变化的必然结果。 核外电子排布核外电子排布 预习自测预习自测 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。 (1)同周期元素，从
9、左到右，原子半径逐渐减小，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 ( ) 2X、Y两元素是同周期的非金属主族元素，如果X原子半径比Y的大， 下面说法正确的是 ( ) A最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比
10、Y的强 BX的非金属性比Y的强 CX的阴离子比Y的阴离子还原性强 DX的气态氢化物比Y的稳定 解析：同周期非金属元素从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性逐 渐增强；元素的非金属性逐渐增强，单质的氧化性逐渐增强，阴离子还 原性逐渐减弱，气态氢化物越来越稳定，所以选C。 C 3X、Y、Z三种元素的电子层数相同，它们的最高价氧化物分别为酸性 氧化物、碱性氧化物和两性氧化物，则三种元素的原子序数的大小顺序 是 ( ) AXYZ BYZX CXZY DZXY 解析：由题意知，X、Y、Z三元素处于同周期，X为非金属，原子序数最 大，Z的最高价氧化物为两性氧化物，Z的原子序数比Y的大，所以原子 序数XZY
11、，选C。 C 4根据元素在周期表中的位置判断，下列正确的是 ( ) A金属性：NaK B非金属性：SCl C酸性：H3PO4HNO3 D碱性：KOHMg(OH)2 解析：同主族自上至下金属性逐渐增强，A错误；同周期从左到右非金 属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强，B、C错误；由 同主族金属性强弱知碱性NaOHKOH，由同周期金属性强弱知碱性NaOH Mg(OH)2，则碱性KOHMg(OH)2，选D。 D 5下列关于元素周期律的叙述正确的是 ( ) A随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现 B元素的性质随着相对原子质量的递增而呈周期性变化 C随着元素原子序数的
12、递增，元素的最高化合价从1到7，最低化 合价从7到1重复出现 D元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子 半径的周期性变化及元素主要化合价都呈周期性变化 D 解析：第一周期原子最外层电子从1到2，A项错；元素的性质随着原子 序数的递增而呈周期性变化，B项错；第二周期的F无正价，负价从4 到1出现，C项错；元素性质的周期性变化是由原子结构的周期性变化 引起的，则原子核外电子排布、原子半径及元素主要化合价都呈周期性 变化，故D正确。 6门捷列夫对化学这一学科发展的最大贡献在于发现了化学元素周期 律。下列事实不能用元素周期律解释的只有 ( ) A碱性：KOHCa(OH)2Mg(OH
13、)2 B稳定性：H2OH2SH2Se C挥发性：HNO3H3PO4H2SO4 D原子半径：PSCl 解析：酸的挥发性是物质本身的特性，没有规律，所以选C。 C 课堂素能探究课堂素能探究 元素周期表中主族元素的周期性变化规律元素周期表中主族元素的周期性变化规律 知识点知识点 一一 问 题 探 究 ：问 题 探 究 ： 原子结构的周期性变化原子结构的周期性变化 决定决定 反映反映 元素性质的周期性变化元素性质的周期性变化 归纳出归纳出 反映反映 元素周期律元素周期律 1根据根据 P、S、Cl 在周期表中位置进行比较在周期表中位置进行比较 (1)H3PO4、H2SO4、HClO4酸性强弱。酸性强弱。
14、 (2)P3 、 、S2 、 、Cl 还原性强弱。 还原性强弱。 2试根据同周期元素非金属性的变化规律，比较试根据同周期元素非金属性的变化规律，比较 SiH4、PH3、H2S 和和 HCl 的稳定性。的稳定性。 探究提示：1.(1)非金属性：ClSP，酸性：HClO4H2SO4H3PO4。 (2)非金属性：ClSP，还原性：P3S2Cl。 2元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定。同周期元素，随着原子 序数的递增，非金属性逐渐增强，故非金属性：SiPSCl，所以它们的 氢化物的稳定性顺序为SiH4PH3H2SMgAlSiPSCl 同主族同主族 序大序大 径大径大 同主族元素的原子半径随核电荷同主
15、族元素的原子半径随核电荷数的增大而数的增大而 增大，增大，如如LiNaKRbFe2 Fe3 同结构同结构 序大序大 径小径小 电子层结构相同的离子半径随核电电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增荷数的增 大而减小，大而减小，如如F NaMg2Al3 | | | 下列粒子半径大小的比较中，正确的是 ( ) ANaMg2Al3O2 BS2ClNaAl3 CNaMgAlS DCsRbNaK 典例典例 2 B 解析：Na、Mg2、Al3、O2的核外电子排布相同，核电荷数越大， 微粒的半径就越小，应是Al3Mg2NaO2，A项错误；S2、Cl具 有相同的电子层排布，但Cl的核电荷数较大，所以其半径较小：
16、Na、 Al3的核外电子排布相同，Na的核电荷数较小，故其半径较大，而且 Cl比Na多一个电子层，显然Cl的半径大于Na，这四种微粒半径的 大小顺序应是S2ClNaAl3，B项正确；C项中Na、Mg、Al、S 原子的电子层数相同，核电荷数越大者，其半径越小，故其半径大小顺 序为NaMgAlS，C项错误；D项中粒子半径KNa，D项错误。 规律方法指导： “三看”法比较简单粒子的半径大小 (1)“一看”电子层数：当最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越 大。 (2)“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。 (3)“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
17、多，半径越大。 变式训练2下列粒子半径之比小于1的是 ( ) Ar(Na)/r(Na) Br(Cl)/r(Cl) Cr(Na)/r(Mg) Dr(Ca)/r(Mg) A 解析：解析： 同种元素原子半径大于阳离子半径， 原子半径小于阴离子半径，同种元素原子半径大于阳离子半径， 原子半径小于阴离子半径， A 对，对，B 错；电子层数相同，原子序数越大，半径越小，则错；电子层数相同，原子序数越大，半径越小，则 r Na r Mg 1，C 错；电子层数越多，半径越大，则错；电子层数越多，半径越大，则 r Ca r Mg 1，D 错。错。 名师博客呈现名师博客呈现 常见常见10电子和电子和18电子微粒总
18、结电子微粒总结 (1)10 电子微粒：电子微粒： 阳离子阳离子 Na 、 、Mg2 、 、Al3 、 、H3O 、 、NH 4 阴离子阴离子 F 、 、O2 、 、N3 、 、OH 分子分子 Ne、HF、H2O、NH3、CH4 若若 A、B、C、D 均是均是 10 电子微粒，它们之间存在如下关系：电子微粒，它们之间存在如下关系： ，则该反应一般为，则该反应一般为 NH 4 OH = NH3H2O (2)18 电子微粒：电子微粒： 阳离子阳离子 K 、 、Ca2 阴离子阴离子 Cl 、 、S2 、 、HS 、 、O2 2 分子分子 Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、F2 即时训练即时训练 下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是 ( ) AH3O 和 和 OH BCO 和和 N2 CHNO2和和 NO 2 DCH 3和 和 NH 4 D 解析：解析：H3O 和 和 OH 电子数均为 电子数均为 10，CO 和和 N2电子数均为电子数均为 14，HNO2 和和 NO 2电子数为 电子数为 24；CH 3中的电子数为 中的电子数为 8，NH 4中电子数为 中电子数为 10，二者不，二者不 相等。相等。 课堂达标验收课堂达标验收 夯基提能作业夯基提能作业
