4.2 元素周期律 ppt课件-（2019）新人教版高中化学必修第一册.pptx

1、知识回顾知识回顾 通过对碱金属元素、卤素的原子结构和性质的研究学习，通过对碱金属元素、卤素的原子结构和性质的研究学习，我们已知道周期表中同主族元素的性质有着相似性和递变性：我们已知道周期表中同主族元素的性质有着相似性和递变性：同主族元素，同主族元素，从上到下：从上到下：非金属性逐渐非金属性逐渐_金属性逐渐金属性逐渐_ 增强增强减弱减弱 同同主族元素原子主族元素原子从上到下从上到下_ 依次增多，依次增多， 原子半原子半径径逐渐逐渐_,_,原子核原子核对外层电子的吸引能力逐渐对外层电子的吸引能力逐渐_， 原子的失电子能力逐渐原子的失电子能力逐渐_得电子能力逐渐得电子能力逐渐_；原子结构分析：原子结

2、构分析：核电荷数核电荷数元素单质的还原性逐渐元素单质的还原性逐渐_，氧化性逐渐，氧化性逐渐_；最高价氧化物对应水化物的碱性最高价氧化物对应水化物的碱性_，酸性，酸性 _；气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性_。 性质分析：性质分析：增大增大减弱减弱增强增强减弱减弱增强增强减弱减弱增强增强减弱减弱减弱减弱那么，周期表那么，周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢中同周期元素的性质有什么变化规律呢？阅读阅读 P101 表表4-5 并并 完成完成P102 思考与讨论思考与讨论一、元素性质的周期性变化规律一、元素性质的周期性变化规律除除H H、HeHe元素外，最外层上的电子数重复出现从元素外，最外层上

3、的电子数重复出现从1 1递增到递增到8 8的变化。的变化。1 1、原子结构、原子结构的周期性变化的周期性变化原子序数原子序数 电子层数电子层数 最外层电子数最外层电子数 最最外层外层电子最大数电子最大数1 12 2 3 310 10 111118 18 1 12 23 31 12 21 18 81 18 88 88 82 2周期性周期性 电子电子排布的周期性变化排布的周期性变化结论结论1 1：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现现 变化。变化。 原子半径原子半径的周期性变化的周期性变化原子半径原子半径电子层数原子核对外层电子的引力外层电

4、子之间斥力 微粒半径大小取决于原子半径大小的影响因素一看电子层 电子层数越多，半径越大二看原子序数 原子序数越小，半径越大微粒半径大小的比较规律1）原子半径的比较从上到下，原子半径逐渐增大（电子层数越多）从左到右，原子半径逐渐减小（核电荷数越大） r(Li) r(Na)r(Mg) r(Al)2）离子半径的比较 同种元素的微粒： 阳离子阳离子中性原子中性原子阴离子阴离子 价态价态越高，微粒半径越小。越高，微粒半径越小。举例： r(Cl) r(Cl) r(H+) r( H) F Na+ Mg2+ Al3+ (第二周期阴离子）(第三周期阳离子）(3)电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小(2)

5、 带相同电荷的离子,电子层数越多,半径越大举例: r(Li+) r(Na+) r(K+ ) 电子层n: 1 2 3 r(F) r(Cl) r(Br) 钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性 NaOHMg(OH)2Al(OH)3分类分类强碱强碱中强碱中强碱(属于弱碱属于弱碱)_碱性强弱碱性强弱NaOH_Mg(OH)2_Al(OH)3结论结论金属性：金属性：Na_Mg_Al两性氢氧化物两性氢氧化物！方法点拨元素的金属性与非金属性的强弱元素金属性比较：元素单质越容易从水或酸中置换出氢气,金属性越强。元素最高价氧化物对应的水化物碱性越强,金属性越强。 硅硅、磷、硫、氯的性质比较、磷、硫、氯的性质比较

6、性质性质SiPSCl非金属单非金属单质与氢气质与氢气反应的反应的条件条件高温高温磷蒸气与氢磷蒸气与氢气能反应气能反应须加热须加热光照或点燃时发光照或点燃时发生爆炸而化合生爆炸而化合最高价氧最高价氧化物对应化物对应水化物的水化物的酸性强弱酸性强弱H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4比比H2SO4更更强的酸强的酸弱酸弱酸中强酸中强酸强酸强酸依次增强依次增强结论：结论：Si、P、S、Cl非金属性非金属性 。回顾非金属性强弱的判断方法？回顾非金属性强弱的判断方法？结论结论：（1）第三周期元素性质变化规律： 从Na Cl ，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。（2）同周期元素性质递变规律：从左 右

7、，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。增强减弱增强减弱原因分析？原因分析？原子序数原子序数1112131415161718元素符号元素符号NaMgAlSiPSClAr单质和水单质和水(或酸）反或酸）反应情况应情况冷水冷水剧烈剧烈热水热水较快较快盐酸盐酸剧烈剧烈盐酸盐酸较快较快高高温温磷蒸气磷蒸气与与H2能能反应反应须须加加热热光照或光照或点燃爆点燃爆炸化合炸化合NaOH强碱强碱Mg(OH)2中强碱中强碱Al(OH)3两性氢两性氢氧化物氧化物H4SiO4弱酸弱酸 H3PO4中中强酸强酸H2SO4强酸强酸HClO4最强酸最强酸稀有气体元素稀有气体元素非金属单质非金属单质与氢气反应与氢气反应最高价氧化最高

8、价氧化物对应水化物对应水化物的酸碱性物的酸碱性金属性和非金属性和非金属性递变金属性递变金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强小结：小结： 1B Al SiGe As Sb Te 2 3 4 5 6 7A AAA AAA 0 Po At非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强非金属非金属金属金属随着原子序数的递增随着原子序数的递增1、元素原子的核外电子排布呈现周期性变化、元素原子的核外电子排布呈现周期性变化2、元素原子半径呈

9、现周期性变化、元素原子半径呈现周期性变化3、元素化合价呈现周期性变化、元素化合价呈现周期性变化4、元素的金属性和非金属性呈现周期性变化、元素的金属性和非金属性呈现周期性变化 元素的性质随着元素核电荷数的递元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈现周期性的变化的规律增而呈现周期性的变化的规律 实质实质：元素性质的周期性变化是元素元素性质的周期性变化是元素 原子原子的核外电子排布的核外电子排布的周期性变化的必然结果。的周期性变化的必然结果。元素周期律元素周期律 2、有、有a、b、c、d四种元素，四种元素，a、b的阳离子与的阳离子与c、d的阴的阴离子具有相同的电子层结构，离子具有相同的电子层结构，a的阳

10、离子的正电荷数小于的阳离子的正电荷数小于b的阳离子，的阳离子，c的阴离子负电荷数大于的阴离子负电荷数大于d的阴离子，则它们的阴离子，则它们的离子半径关系是（）的离子半径关系是（） A、abcd B、badc C、cadb D、cdab1、已知、已知短周期元素的四种离子短周期元素的四种离子A2+、B+、C3-、D-具有相具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是（）同的电子层结构，则下列叙述中正确的是（）A. 原子序数：原子序数：DCBAB. 原子半径：原子半径：BACDC. 离子半径：离子半径：C3-D-A2+B+D. 氧化性：氧化性：A2+B+，还原性：，还原性：C3-D-3、下列、下列各组

11、微粒半径大小比较中，不正确的是各组微粒半径大小比较中，不正确的是（ ）A. r(K) r(Na) r(Li) B. r(Mg2+) r(Na+) r(F-)B. r(Na+) r(Mg2+) r(Al3+) D. R(Cl-) r(F-) r(F)B4、在水溶液中，在水溶液中，RO3n-和和S2-发生反应的离子方程式如下：发生反应的离子方程式如下： RO3n-+3S2-+6H+=R-+3S+3H2O则则RO3n-中中R元素的化合价是元素的化合价是 ，R元素的元素的原子最原子最外层电子数是外层电子数是 。+575、短短周期主族元素周期主族元素中中，最最高价氧化物的水化物酸性最强的高价氧化物的水化

12、物酸性最强的是是 。碱性最强的。碱性最强的是是 。气态气态氢化物稳定性最强的氢化物稳定性最强的是是 。NaOHHClO4HF6、X和和Y两种元素的原子，在化学反应中都容易失去两个电子，两种元素的原子，在化学反应中都容易失去两个电子，形成稳定结构，形成稳定结构，X的原子半径小于的原子半径小于Y的原子半径，下列说法中正的原子半径，下列说法中正确的是确的是 （ ）A、它们失去电子的能力相同、它们失去电子的能力相同B、两种原子具有相同的电子层数、两种原子具有相同的电子层数C、Y(OH)2的碱性比的碱性比X(OH)2的碱性强的碱性强 D、它们的最高价氧化物对应的水化物的化学式是、它们的最高价氧化物对应的

13、水化物的化学式是H2XO4C 7、电子层数相同的电子层数相同的X、Y、Z三种元素，其最高价氧化物对应三种元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱是水化物的酸性强弱是HXO4H2YO4H3ZO4，则它们对应气态，则它们对应气态氢化物的稳定性由强到弱的是氢化物的稳定性由强到弱的是_（写化学（写化学式式,下同）；非金属性由强到弱的是下同）；非金属性由强到弱的是_。必备知识自主学习二、元素周期表的分区二、元素周期表的分区及性质递变规律及性质递变规律(1)分界线的划分分界线的划分:沿着周期表中沿着周期表中B、Si、As、Te、At和和Al、Ge、Sb、Po之间画一条之间画一条斜线，斜线斜线，斜线的的左下

14、方是左下方是_元素，右上方是元素，右上方是_元素。元素。(2)分界线附近的分界线附近的元素，既元素，既能表现出一定的能表现出一定的_，又，又能表现出能表现出一定的一定的_，故，故元素的元素的_和和_之间没有严格之间没有严格的界线。的界线。(3)周期表的左下方是周期表的左下方是_性最强的元素性最强的元素(铯铯)，右上方，右上方是是_性最强的元素性最强的元素( )。碱性最强的。碱性最强的是是 ，酸性，酸性最强的含氧最强的含氧酸酸是是 。金属金属非金属非金属金属性金属性非金属性非金属性非金属性非金属性金属性金属性金属金属非金属非金属氟氟CsOHHClOHClO4 41 1、金属元素、金属元素与非金属

15、元素的与非金属元素的分区分区2 2、金属元素金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律与非金属元素的分区及性质递变规律三、三、元素元素在周期表中的位置、原子结构与性质的关系在周期表中的位置、原子结构与性质的关系原子结构原子结构 元素的化学性质元素的化学性质决定决定结构结构性质性质最外层电子数越少，电子层数越多最外层电子数越少，电子层数越多 越易失电子，还原性越强越易失电子，还原性越强最外层电子数越多，电子层数越少最外层电子数越多，电子层数越少 越易得电子，氧化性越强越易得电子，氧化性越强原子结构原子结构 元素元素在周期表中的位置在周期表中的位置决定决定结构结构性质性质最外层电子数最外层电子数=主

16、族序数主族序数电子层数电子层数=周期序数周期序数位置位置 原子结构和元素性质原子结构和元素性质体现体现或推测或推测元素名称元素名称硒硒元素符号元素符号Se原子序数原子序数3434金属还是金属还是非金属非金属？ 原子结构示意图原子结构示意图 最高正价最高正价 最低负价最低负价 常见中间价常见中间价 气态氢化物化气态氢化物化学式学式最高价氧化物最高价氧化物 最高价氧化物最高价氧化物对应水化物对应水化物 与硫酸比较酸性与硫酸比较酸性 与硫化氢比较与硫化氢比较稳定性稳定性根据元素周期表和元素周期律，互相交流讨论，填写下表：根据元素周期表和元素周期律，互相交流讨论，填写下表：非金属非金属+6-2+4H2

17、SeSeO3H2SeO4弱弱弱弱位置、结构、性质之间的相互推断位置、结构、性质之间的相互推断【练习【练习1 1】【练习【练习2】已知铍已知铍(Be)的原子序数为的原子序数为4。下列下列相关叙述中，正确的相关叙述中，正确的是是 ( )A铍的原子半径大于硼的原子半径铍的原子半径大于硼的原子半径 B氯化铍分子的化学式为氯化铍分子的化学式为BeCl2C氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D单质铍跟冷水反应产生氢气单质铍跟冷水反应产生氢气Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2BeBe位于周期表的第二周期第位于周期表的第二周期第A A族，所以在化合物中呈现族，所以在化合物中呈现

18、+2+2价，其原子半径应该大于价，其原子半径应该大于B B，氢氧化铍的碱性应该比氢氧化氢氧化铍的碱性应该比氢氧化钙的弱，单质与水的反应应该比钙的弱，单质与水的反应应该比MgMg与水的反应困难与水的反应困难AC【练习【练习3】五种短周期元素的原子半径、最高正化合价及负化合五种短周期元素的原子半径、最高正化合价及负化合价见下表价见下表B下列叙述正确的是下列叙述正确的是（ ）AL的金属性比的金属性比M的金属性弱的金属性弱 BQ、T两元素间可形成两性化合物两元素间可形成两性化合物CT的单质是黄绿色气体的单质是黄绿色气体 DL、R两元素的简单离子的核外电子数可能相等两元素的简单离子的核外电子数可能相等元

19、素代号LMQRT原子半径nm 0.1600.0890.1430.1020.074化合价 +2 +2+3+6，-2-2根据元素化合价可以直接得到根据元素化合价可以直接得到R为为S，T为为O；再根据原子半径和；再根据原子半径和化合价得到化合价得到L、M、Q分别为分别为Mg、Be、AlAl2O3( (1)1)主族元素最高正化合价主族元素最高正化合价=_=_=_=_。主族序数主族序数最外层电子数最外层电子数最外层电子数最外层电子数8 8电子电子8 8最高最高正价正价+|+|最低负价最低负价|= 8|= 8（除（除O、F无正价）无正价）(3)(3) 金属元素金属元素的化合价的化合价( (2)2)非金属元

20、素的化合价非金属元素的化合价最高正价等于原子所能失去或偏移的最高正价等于原子所能失去或偏移的_。最低负价等于使其达到最低负价等于使其达到_稳定结构所需要得到的电子数。稳定结构所需要得到的电子数。最高正价与最低负价绝对值之和等于最高正价与最低负价绝对值之和等于_。四、元素四、元素化合价与元素在周期表中位置的化合价与元素在周期表中位置的关系关系元素周期律 （回顾、总结）周期表中位置同周期(左右)同主族(上下)原子结构 核电荷数 电子层数 最外层电子数 原子半径 依次增加依次增加依次增加增大相同相同逐渐减小逐渐增大周期表中位置同周期(左右)同主族(上下)性质主要化合价 元素的金属性和非金属性 最高价

21、氧化物对应水化物的酸、碱性 非金属气态氢化物的稳定性 原子得失电子能力 最高正价由17(O、F除外)最低负化合价(8主族序数)相同，最高正化合价主族序数(O、F除外)金属性减弱非金属性增强金属性增强非金属性减弱最高价氧化物对应水化物的碱（酸）碱性减弱（酸性增强）最高价氧化物对应水化物的碱（酸）碱性增强（酸性减弱）增强减弱原子得电子能力增强，失电子能力减弱原子得电子能力减弱，失电子能力增强同同一一主主族族元元素素最外最外层电层电子数子数相同相同从上往下从上往下电子层数电子层数增多增多原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大失电子能力逐渐增强失电子能力逐渐增强得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱金属性逐渐

22、增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱非金属性逐渐减弱思维建模五、五、元素周期表和元素周期律的应用元素周期表和元素周期律的应用(1)(1)根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的_(_(或或_)_)。(2)(2)应用于元素应用于元素“位置位置结构结构性质性质”的相互推断。的相互推断。(3)(3)预测新元素预测新元素为新元素的发现及预测它们的为新元素的发现及预测它们的_提供线索。提供线索。(4)(4)寻找新物质寻找新物质强弱强弱大小大小原子结构和性质原子结构和性质周期表周期表的应用的应用3 3、寻找催化剂、寻找催化剂2、寻寻找找半半导导体体

23、4、寻找寻找农药农药1、预测新元素、预测新元素 学习和研究化学的规律和工具学习和研究化学的规律和工具 研究发现新物质研究发现新物质 论证了量变引起质变的规律性论证了量变引起质变的规律性六、元素周期表六、元素周期表及元素周期律的三大意义及元素周期律的三大意义预言预言新元素新元素，研究研究新农药新农药，寻找寻找新的新的半导体材料，半导体材料，寻找寻找催化剂，催化剂，寻找寻找耐耐高温耐腐蚀高温耐腐蚀材料，材料，寻找寻找新的矿物质。新的矿物质。1 1、根据元素周期表回答下列问题：、根据元素周期表回答下列问题：（1 1）金属性最强的元素是）金属性最强的元素是_，非金属性最，非金属性最强的强的元素是元素是

24、_；（2 2）第）第3 3周期中，原子半径最小的元素（周期中，原子半径最小的元素（稀有气体元素稀有气体元素除外）除外）是是_，非金属性最强的，非金属性最强的元素是元素是_；（3 3）铷）铷、氯、锗三种元素中，适合作、氯、锗三种元素中，适合作半导体材料的是半导体材料的是_CsFClCl锗锗2 2、已知已知原子序数依次增大的原子序数依次增大的X X、Y Y、Z Z、W W、T T五种元素位于同一周期，五种元素位于同一周期，正确的正确的是是 ( () )A A若若W W的最高价氧化物对应的水化物是强酸，则的最高价氧化物对应的水化物是强酸，则T T一定是活泼非金属一定是活泼非金属B B若若X X的最高

25、价氧化物对应的水化物是强碱，则的最高价氧化物对应的水化物是强碱，则Z Z一定是活泼金属一定是活泼金属C C若若Z Z是非金属元素，则是非金属元素，则W W一定也是非金属元素一定也是非金属元素D D若若Y Y是金属元素，则是金属元素，则Z Z一定也是金属元素一定也是金属元素C【随堂检测】【随堂检测】3、同一周期的、同一周期的X、Y、Z三元素，已知最高价氧化物对应水化物的三元素，已知最高价氧化物对应水化物的化学式是：化学式是：H3XO4、H2YO4、HZO4，则：，则： （1）X、Y、Z的非金属性强弱顺序的非金属性强弱顺序为为 。（2）气态氢化物的化学式分别）气态氢化物的化学式分别为为 , 它们它

26、们稳定性强弱为稳定性强弱为_。（3）最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为）最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为_。ZYXXH3H2YHZH3XO4H2YO4HZO4XH3、H2Y、HZ4、X、Y、Z均是短周期元素，均是短周期元素，X、Y位于同一周期，位于同一周期，X、Z的最的最低价离子分别为低价离子分别为X2-和和Z-，且，且Y+和和Z-离子具有相同的电子层结离子具有相同的电子层结构构。下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A. 原子最外层电子数：原子最外层电子数：XYZ B. 对应气态氢化物的稳定性：对应气态氢化物的稳定性：XZ C. 离子半径：离子半径：X2-Y+Z- D. 原子序数：原子序数：XYZD5、在在第三周期元素中，除稀有气体元素外：第三周期元素中，除稀有气体元素外：(1)原子半原子半径最小的元素是径最小的元素是_(填元素符号填元素符号)。(2)金属性最强金属性最强的元素是的元素是_(填元素符号填元素符号)。(3)最高价氧化物对应最高价氧化物对应水化物酸性最强的是水化物酸性最强的是_(用化学式回答，下同用化学式回答，下同)。(4)最不稳定的气态氢化物是最不稳定的气态氢化物是_。(5)最高价氧最高价氧化物对应水化物碱性最强的是化物对应水化物碱性最强的是_。(1)Cl(2)Na(3)HClO4(4)SiH4(5)NaOH