《第二节 元素周期律》课件.pptx
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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归纳并掌握同周期元素性质的递变2课程学习目标课程学习目标探索第三周期元素性质的递变1学习和了解元素周期律3熟悉并掌握元素周期表中元素的递变规律5熟悉并掌握元素周期表中元素的分布4熟悉元素周期律的应用及案例6第一课时通过通过对碱金属、卤素的原子结构和性质的研究,我们已经知道元对碱金属、卤素的原子结构和性质的研究,我们已经知道元素周期表中同主族元素的性质有着相似性和递变性。那么,周期表中素周期表中同主族元素的性质有着相似性和递变性。那么,周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢?同周期元素的性质有什么变化规律呢?118118号元素的特点号元素的特
2、点第一周期原子序数12元素名称氢氦元素符号HHe核外电子排布原子半径/nm0.037-主要化合价+10注注:稀有气体元素的原子半径测定与相邻非金属元素的测定依据不:稀有气体元素的原子半径测定与相邻非金属元素的测定依据不同,数据不具有可比性,故不列出。同,数据不具有可比性,故不列出。第第二二周周期期原子序数345678910元素名称锂铍硼碳氮氧氟氖元素符号LiBeBCNOFNe核外电子排布原子半径/nm0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071-主要化合价+1+2+3+4-4+5-3-2-10118118号元素的特点号元素的特点第第三三周周期期原子序数11121314
3、15161718元素名称钠镁铝硅磷硫氯氩元素符号NaMgAlSiPSClAr核外电子排布原子半径/nm0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.099-主要化合价+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-10118118号元素的特点号元素的特点观察观察下表,思考:随着原子序数递增,元素原子的核外电子排下表,思考:随着原子序数递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化学价各呈现什么规律性变化?布、原子半径和化学价各呈现什么规律性变化?原子序数原子序数电子层数电子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(不考虑稀有气体元素)(不考虑稀有气体元素)最高或最低化合
4、价的变化最高或最低化合价的变化1211 2+1 03100.152nm 0.071nm大 小+1 +5-4 -1 01118观察观察下表,思考:随着原子序数递增,元素原子的核外电子排下表,思考:随着原子序数递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化学价各呈现什么规律性变化?布、原子半径和化学价各呈现什么规律性变化?随着随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现周期性变化。原子半径和化合价都呈现周期性变化。核外电子核外电子层数相同,原子半径逐渐变小,化合价逐层数相同,原子半径逐渐变小,化合价逐渐升高。渐升高。观察观察下表,思考:随着
5、原子序数递增,元素原子的核外电子排下表,思考:随着原子序数递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化学价各呈现什么规律性变化?布、原子半径和化学价各呈现什么规律性变化?随着随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现周期性变化。原子半径和化合价都呈现周期性变化。当当K K层为最外层时,最多能容纳层为最外层时,最多能容纳2 2个电子数除了个电子数除了K K层,层,其他各层为最外层时,最多能容纳其他各层为最外层时,最多能容纳8 8个电子数。个电子数。元素元素的金属性和非金属性是否也随着原子序数的递增而的金属性和非金属性是否也随着原子序数
6、的递增而呈现周期性变化?呈现周期性变化?第三周期元素性质的递变第三周期元素性质的递变取取一小段镁条,用砂纸除去表面的氧化膜,放到试管中。一小段镁条,用砂纸除去表面的氧化膜,放到试管中。向试管中加入向试管中加入2mL2mL水,并滴入水,并滴入2 2滴酚酞溶液,观察现象。滴酚酞溶液,观察现象。镁条镁条酚酞溶液酚酞溶液无无明显现象明显现象过过一会儿,加热试管至液体沸腾,观察现象。与钠和水的一会儿,加热试管至液体沸腾,观察现象。与钠和水的反应相比,镁和水的反应难易程度如何?生成了什么物质?反应相比,镁和水的反应难易程度如何?生成了什么物质?第三周期元素性质的递变第三周期元素性质的递变镁条镁条有有气体产
7、生,溶液变成红色气体产生,溶液变成红色Mg+2HMg+2H2 2O O Mg(OH)Mg(OH)2 2+H+H2 2钠钠的金属性要比镁大得多,所以与水反应钠比镁的金属性要比镁大得多,所以与水反应钠比镁要剧烈得多。所谓金属性就元素的原子失去电子的能要剧烈得多。所谓金属性就元素的原子失去电子的能力。元素的金属性越强,越容易失电子被氧化。力。元素的金属性越强,越容易失电子被氧化。沉淀沉淀2mol/L NaOH2mol/L NaOH沉淀沉淀2mol/L2mol/L盐酸盐酸第三周期元素性质的递变第三周期元素性质的递变向向试管中加入试管中加入2mL 1mol/L AlCl2mL 1mol/L AlCl3
8、3溶液,然后滴加氨水,直到不再溶液,然后滴加氨水,直到不再产生白色絮状产生白色絮状Al(OH)Al(OH)3 3沉淀为止。将沉淀分装在两只试管中,向一支沉淀为止。将沉淀分装在两只试管中,向一支试管中滴加试管中滴加2mol/L2mol/L盐酸,向另一只试管中滴加盐酸,向另一只试管中滴加2mol/L NaOH2mol/L NaOH溶液。边溶液。边滴加边振荡,观察现象。滴加边振荡,观察现象。Al(OH)Al(OH)3 3在酸或强碱溶液中都能溶解,表明它既能与酸发生在酸或强碱溶液中都能溶解,表明它既能与酸发生反应,又能与强碱溶液发生反应。反应的离子方程式分别如下:反应,又能与强碱溶液发生反应。反应的离
9、子方程式分别如下:第三周期元素性质的递变第三周期元素性质的递变Al(OH)Al(OH)3 3+3H+3H+Al Al3+3+3H+3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-AlO AlO-2 2 +2H+2H2 2O O钠、镁、铝是金属元素,都能形成氢氧化物。钠、镁、铝是金属元素,都能形成氢氧化物。金属元素的氢氧化物金属元素的氢氧化物NaOHNaOH是强碱是强碱Mg(OH)Mg(OH)2 2是中强碱是中强碱Al(OH)Al(OH)3 3是两性氢氧化物是两性氢氧化物Al(OH)Al(OH)3 3是两性是两性氢氢氧化物,这说明铝虽然是金属,但是氧化物,这说明铝虽然是金属,但是已经
10、表现出一定的非金属性。已经表现出一定的非金属性。碱性碱性逐渐逐渐降低降低硅硅、磷、硫、氯是非金属元素,其最高价氧化物对应的、磷、硫、氯是非金属元素,其最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性强弱水化物(含氧酸)的酸性强弱如下:如下:非金属元素的水化物非金属元素的水化物H H2 2SiOSiO3 3是弱酸是弱酸H H3 3POPO4 4是中强酸是中强酸H H2 2SOSO4 4是强酸是强酸HClOHClO4 4是强酸是强酸(酸性更强酸性更强)酸性酸性逐渐逐渐增强增强Na Mg Al Si P S ClNa Mg Al Si P S Cl在第三周期的主族元素中,随着核电荷数依次增多,在第三周期的主
11、族元素中,随着核电荷数依次增多,金属性逐渐降低,非金属性逐渐增强。金属性逐渐降低,非金属性逐渐增强。第三周期元素的递变规律第三周期元素的递变规律其他周期的主族元素也是这样。其他周期的主族元素也是这样。在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左到右,左到右,核电荷数依次增多,原子半径逐渐减小,失电子能力逐核电荷数依次增多,原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强渐减弱,得电子能力逐渐增强。因此,。因此,金属性逐渐减弱,非金属金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。性逐渐增强。元素的金属性和非金属性随着原子序数的递增而呈元素
12、的金属性和非金属性随着原子序数的递增而呈周期性变化。周期性变化。其他周期元素的递变规律其他周期元素的递变规律元素周期律元素周期律通过大量事实和分析,人们归纳出一条规律:元素的性质通过大量事实和分析,人们归纳出一条规律:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。这一规律叫做随着原子序数的递增而呈周期性变化。这一规律叫做元素周期元素周期律律。元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。变化的必然结果。1.1.填空填空元素周期表元素周期表中,第一周期包含元素中,第一周期包含元素_;第二周期包含;第二周期包含元素元素_;第三周期
13、包含元素;第三周期包含元素_。前前三周期中的金属元素有三周期中的金属元素有_。氢和氦氢和氦锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩锂、铍、钠、镁、铝锂、铍、钠、镁、铝解析:元素周期表解析:元素周期表中前三周期所含的元素分别是:第一周期为氢和氦;第二中前三周期所含的元素分别是:第一周期为氢和氦;第二周期为锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖周期为锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖;第三周期为钠、镁、铝、硅、磷、;第三周期为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩硫、氯、氩。前三周期中包含的金属元素有锂、铍、钠、镁、铝。前三周期中包含的金
14、属元素有锂、铍、钠、镁、铝。2.2.下列元素的原子半径最大的是下列元素的原子半径最大的是()()A ANa BNa BAl CAl CS S D.ClD.Cl解析解析:选项:选项A A中,钠的原子半径为:中,钠的原子半径为:0.186nm0.186nm;选项;选项B B中,铝的原子半径为中,铝的原子半径为0.163nm0.163nm;选项选项C C中,硫的原子半径为:中,硫的原子半径为:0.102nm0.102nm;选项;选项D D中,氯的原子半径为中,氯的原子半径为0.099nm0.099nm。0.186nm0.163nm0.102nm0.099nm0.186nm0.163nm0.102nm
15、0.099nm。另外,同周期元素,随着原子序数增大,原。另外,同周期元素,随着原子序数增大,原子半径逐渐变小,因此可以直接选择子半径逐渐变小,因此可以直接选择A A。A A3 3.第第AA族元素具有相似的化学性质,其原因是它们的原子具有族元素具有相似的化学性质,其原因是它们的原子具有相同的(相同的()A A.原子半径原子半径 B.B.电子层数电子层数C C.核外电子数核外电子数 D.D.最外层电子数最外层电子数解析:元素解析:元素的化学性质取决于该元素原子的最外层电子数,同主族元素具有相似的化学性质取决于该元素原子的最外层电子数,同主族元素具有相似的化学性质。元素的化学性质取决于该元素原子的最
16、外层电子数,第的化学性质。元素的化学性质取决于该元素原子的最外层电子数,第AA族元素具族元素具有相似的化学性质,是由于它们的原子的最外层电子数都是有相似的化学性质,是由于它们的原子的最外层电子数都是1 1,都容易失去,都容易失去1 1个电个电子。因此选子。因此选D D。D D4.4.下列各组性质比较正确的是下列各组性质比较正确的是()()A A酸性:酸性:H H3 3POPO4 4HH2 2SOSO4 4 HClOHClO4 4B B碱性:碱性:Al(OH)Al(OH)3 3Mg(OH)Mg(OH)2 2NaOHNaOHKOHKOHC C原子半径:原子半径:S SP PSiSiD D热稳定性:
17、热稳定性:HFHFHClHClHBrHBrHIHID D解析解析:选项选项A A中,同周期元素的非金属元素从右到左,最高价氧化物对应水化物的中,同周期元素的非金属元素从右到左,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,所以酸性:酸性逐渐减弱,所以酸性:H H3 3POPO4 4H H2 2SOSO4 4HClOHClO4 4,故,故A A错误;选项错误;选项B B中,同周期元中,同周期元素的原子从左到右,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,所以碱性:素的原子从左到右,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,所以碱性:Al(OH)Al(OH)3 3 Mg(OH)Mg(OH)2 2 NaOHNaOHK
18、OHKOH,故,故B B错误;选项错误;选项C C中,同周期元素的原子从左到中,同周期元素的原子从左到右,原子半径逐渐减小,原子半径:右,原子半径逐渐减小,原子半径:S SP PSiSi,故,故C C错误;选项错误;选项D D中,同主族元素中,同主族元素的原子从上到下,氢化物的稳定性逐渐减弱,所以热稳定性:的原子从上到下,氢化物的稳定性逐渐减弱,所以热稳定性:HFHFHClHClHBrHBrHIHI,故故D D正确,因此选正确,因此选D D。原原子子结结构构与与元元素素周周期期表表同周期元素的递变同周期元素的递变元素周期律元素周期律在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左到右,在
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