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2020-2021学年第二节 元素周期律说课课件ppt
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这是一份2020-2021学年第二节 元素周期律说课课件ppt，共51页。PPT课件主要包含了新课情境呈现，课前素能奠基，电子层数，最外层电子数，产生白色沉淀，SiPSCl，核外电子排布，课堂素能探究，知识点，知识归纳总结等内容，欢迎下载使用。
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。
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：__________、___________、__________、___________。
一、原子结构的周期性变化
结合图1、图2、图3完成下表：
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
钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红
加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2．两性氢氧化物(1)概念：既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①向AlCl3溶液中加入过量氨水，现象：_______________，反应方程式：__________________________________________。②向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，现象：_________________________________，反应方程式：_____________________________________、__________________________________。
AlCl3＋3NH3·H2O===3NH4Cl＋Al(OH)3↓
先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解
AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓
NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O
③向Al(OH)3沉淀中加入盐酸，发生反应的离子方程式：_________________________________。3．钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
4．Si、P、S、Cl的非金属性的递变规律
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强
1．下列各组元素中，按从左到右的顺序，原子序数递增、元素的最高正化合价也递增的是( )A．C、N、O、F B．Na、Be、B、CC．P、S、Cl、Ar D．Na、Mg、Al、Si解析：F无正化合价，A项错误；Na原子序数最大，B项错误；Ar为惰性气体，最高价一般为0，C项错误；Na、Mg、Al、Si位于同周期，原子序数依次增大，最高正化合价递增，D项正确。
2．元素的性质呈周期性变化的根本原因是( )A．相对原子质量递增，量变引起质变B．原子半径呈周期性变化C．原子核外电子排布呈周期性变化D．元素的最高正化合价呈周期性变化解析：结构决定性质，元素原子的核外电子排布的周期性变化导致元素性质的周期性变化，故选C。
3．原子序数从11依次增加到17，下列递变关系中错误的是( )A．电子层数逐渐增多B．原子半径逐渐减小C．最高正化合价数值逐渐增大D．从Si到Cl，最低负化合价从－4到－1解析：根据原子的核外电子排布可知，从11号到17号元素都为3个电子层，最外层电子数从1→7逐渐增多，最高正价依次升高，Na、Mg、Al没有负价，从Si到Cl最低负价从－4到－1，原子半径逐渐减小。
4．(2021·丽水高一检测)在“世界硒都”——恩施硒资源相对丰富和集中，属于高硒区，该地盛产富硒茶，含有人体所必需的硒元素，有一定的保健作用。
已知硒元素与氧元素同族，与钙元素同周期。下列关于硒的描述不正确的是( )A．原子序数为24B．最高价氧化物是SeO3，是酸性氧化物C．原子半径比钙小D．气态氢化物的化学式是H2Se，稳定性比HCl差解析：由题中信息知Se在周期表中的第四周期第ⅥA族，原子序数是34，故选A。
元素周期表中主族元素的周期性变化规律
探究提示：1．(1)非金属性：Cl>S>P，酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4。(2)非金属性：Cl>S>P，还原性：P3－>S2－>Cl－。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：Si
元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的一种重要工具。过去，门捷列夫曾用元素周期律预言未知元素并得到了证实。下列关于元素周期律的叙述中不正确的是( )A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，单核离子的氧化性依次增强B．P、S、Cl最高正化合价依次升高，对应气态氢化物的稳定性依次增强C．同周期元素的原子半径以第ⅦA族的为最大D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱解析：元素周期表中，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，只有C不正确。
〔素养应用〕a，b，c，d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族，下列叙述正确的是( )A．原子半径：d>c>b>aB．4种元素中b的金属性最强C．c的氧化物的水化物是强碱D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
解析：由a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，则a的原子序数应为2或8，原子序数为2时为He，故a原子序数为8，则a为O；c所在周期数与族数相同，则c只能为Al；由于d与a同族，d为S；则b为Na或Mg。由于b、c、d在第3周期，则原子半径为b>c>d，d与a同主族，则原子半径d>a，故A项错误；同周期从左到右，金属性逐渐减弱，则金属性b>c，a、d为非金属，金属性较弱，故B正确；c为Al，其氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，不是强碱，故C项错误；d与a属于第ⅥA族，分别为S和O，同一主族的元素非金属性从上到下逐渐减弱，因此a单质的氧化性比d单质的氧化性强，故D错误。
问题探究：1．根据元素周期表中各元素原子半径的变化规律，比较碳元素和氟元素、氧元素和硫元素的原子半径大小。2．如何比较电子层结构相同的微粒的半径大小？以O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋为例说明。
探究提示：1．C和F是同周期元素，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径C大于F；O和S为同主族元素，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径S大于O。2．电子层结构相同时，核外电子数必定相等，其微粒半径随核电荷数的增加而减小，故离子半径：O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。
知识归纳总结：粒子半径大小比较的“四同”
微观粒子尽管微乎其微，小到肉眼无法观察到，但与宇宙天体有很多相似之处，其中之一是都存在半径问题。(1)微粒半径与电子层数、核电荷数、电子数有什么关系？(2)同周期元素中，原子半径最小的是哪族元素？(3)同一周期的阴离子和阳离子比较，哪个的半径更大？(4)比较下列各组微粒半径，正确的是________。①Cl
〔素养应用2〕下列粒子半径大小的比较中，正确的是( )A．Na＋Cl－>Na＋>Al3＋C．NaRb＋>Na＋>K＋
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Al3＋Cl－>Na＋>Al3＋，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Na>Mg>Al>S，C项错误；D项中粒子半径K＋>Na＋，D项错误。
常见10电子和18电子微粒总结(1)10电子微粒：
1．(2021·宿迁高一检测)下列实验不能作为判断依据的是( )A．钠和铯分别与冷水反应的剧烈程度，判断钠和铯金属性强弱B．铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜，判断钠与铁的金属活动性强弱C．硅酸钠溶液中通入CO2产生白色沉淀，判断碳酸与硅酸的酸性强弱D．根据Br2和I2分别与H2反应的难易，判断溴与碘的非金属性强弱
2．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )A．原子半径：Z
H2S＋O2===S＋H2O
解析：根据元素在周期表中的位置可知元素①～⑨分别是H、C、N、O、F、Na、Mg、S、Cl。(1)②为碳元素，在周期表中位于第2周期ⅣA族。(2)元素⑤为F、元素⑨为Cl，同一主族，从上到下，原子半径增大，因此原子半径从大到小的顺序是Cl>F。(3)元素⑤为F、元素⑨为Cl，非金属性F>Cl，故氢化物的稳定性HF>HCl。(4)元素④为O，元素⑧为S。可利用反应H2S＋O2══S＋H2O验证。
4．元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，如氮族元素是位于元素周期表ⅤA族的元素，在生活中有广泛的应用，如N2作防腐气体，液氮还可用作制冷剂，P可用于制造农药等。如图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置是什么？根据元素周期律，预测H3AsO4与H3PO4酸性强弱的大小关系是什么。(2)在一定条件下，S与H2反应有一定难度，请判断：在相同条件下Se与H2反应的难度比S与H2反应难度更大还是更小？(3)下列说法正确的是______A．C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小B．氯气能置换出NaBr溶液中的溴C．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
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。
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：__________、___________、__________、___________。
一、原子结构的周期性变化
结合图1、图2、图3完成下表：
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
钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红
加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2．两性氢氧化物(1)概念：既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①向AlCl3溶液中加入过量氨水，现象：_______________，反应方程式：__________________________________________。②向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，现象：_________________________________，反应方程式：_____________________________________、__________________________________。
AlCl3＋3NH3·H2O===3NH4Cl＋Al(OH)3↓
先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解
AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓
NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O
③向Al(OH)3沉淀中加入盐酸，发生反应的离子方程式：_________________________________。3．钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
4．Si、P、S、Cl的非金属性的递变规律
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强
1．下列各组元素中，按从左到右的顺序，原子序数递增、元素的最高正化合价也递增的是( )A．C、N、O、F B．Na、Be、B、CC．P、S、Cl、Ar D．Na、Mg、Al、Si解析：F无正化合价，A项错误；Na原子序数最大，B项错误；Ar为惰性气体，最高价一般为0，C项错误；Na、Mg、Al、Si位于同周期，原子序数依次增大，最高正化合价递增，D项正确。
2．元素的性质呈周期性变化的根本原因是( )A．相对原子质量递增，量变引起质变B．原子半径呈周期性变化C．原子核外电子排布呈周期性变化D．元素的最高正化合价呈周期性变化解析：结构决定性质，元素原子的核外电子排布的周期性变化导致元素性质的周期性变化，故选C。
3．原子序数从11依次增加到17，下列递变关系中错误的是( )A．电子层数逐渐增多B．原子半径逐渐减小C．最高正化合价数值逐渐增大D．从Si到Cl，最低负化合价从－4到－1解析：根据原子的核外电子排布可知，从11号到17号元素都为3个电子层，最外层电子数从1→7逐渐增多，最高正价依次升高，Na、Mg、Al没有负价，从Si到Cl最低负价从－4到－1，原子半径逐渐减小。
4．(2021·丽水高一检测)在“世界硒都”——恩施硒资源相对丰富和集中，属于高硒区，该地盛产富硒茶，含有人体所必需的硒元素，有一定的保健作用。
已知硒元素与氧元素同族，与钙元素同周期。下列关于硒的描述不正确的是( )A．原子序数为24B．最高价氧化物是SeO3，是酸性氧化物C．原子半径比钙小D．气态氢化物的化学式是H2Se，稳定性比HCl差解析：由题中信息知Se在周期表中的第四周期第ⅥA族，原子序数是34，故选A。
元素周期表中主族元素的周期性变化规律
探究提示：1．(1)非金属性：Cl>S>P，酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4。(2)非金属性：Cl>S>P，还原性：P3－>S2－>Cl－。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：Si
元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的一种重要工具。过去，门捷列夫曾用元素周期律预言未知元素并得到了证实。下列关于元素周期律的叙述中不正确的是( )A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，单核离子的氧化性依次增强B．P、S、Cl最高正化合价依次升高，对应气态氢化物的稳定性依次增强C．同周期元素的原子半径以第ⅦA族的为最大D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱解析：元素周期表中，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，只有C不正确。
〔素养应用〕a，b，c，d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族，下列叙述正确的是( )A．原子半径：d>c>b>aB．4种元素中b的金属性最强C．c的氧化物的水化物是强碱D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
解析：由a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，则a的原子序数应为2或8，原子序数为2时为He，故a原子序数为8，则a为O；c所在周期数与族数相同，则c只能为Al；由于d与a同族，d为S；则b为Na或Mg。由于b、c、d在第3周期，则原子半径为b>c>d，d与a同主族，则原子半径d>a，故A项错误；同周期从左到右，金属性逐渐减弱，则金属性b>c，a、d为非金属，金属性较弱，故B正确；c为Al，其氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，不是强碱，故C项错误；d与a属于第ⅥA族，分别为S和O，同一主族的元素非金属性从上到下逐渐减弱，因此a单质的氧化性比d单质的氧化性强，故D错误。
问题探究：1．根据元素周期表中各元素原子半径的变化规律，比较碳元素和氟元素、氧元素和硫元素的原子半径大小。2．如何比较电子层结构相同的微粒的半径大小？以O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋为例说明。
探究提示：1．C和F是同周期元素，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径C大于F；O和S为同主族元素，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径S大于O。2．电子层结构相同时，核外电子数必定相等，其微粒半径随核电荷数的增加而减小，故离子半径：O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。
知识归纳总结：粒子半径大小比较的“四同”
微观粒子尽管微乎其微，小到肉眼无法观察到，但与宇宙天体有很多相似之处，其中之一是都存在半径问题。(1)微粒半径与电子层数、核电荷数、电子数有什么关系？(2)同周期元素中，原子半径最小的是哪族元素？(3)同一周期的阴离子和阳离子比较，哪个的半径更大？(4)比较下列各组微粒半径，正确的是________。①Cl
〔素养应用2〕下列粒子半径大小的比较中，正确的是( )A．Na＋
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Al3＋
常见10电子和18电子微粒总结(1)10电子微粒：
1．(2021·宿迁高一检测)下列实验不能作为判断依据的是( )A．钠和铯分别与冷水反应的剧烈程度，判断钠和铯金属性强弱B．铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜，判断钠与铁的金属活动性强弱C．硅酸钠溶液中通入CO2产生白色沉淀，判断碳酸与硅酸的酸性强弱D．根据Br2和I2分别与H2反应的难易，判断溴与碘的非金属性强弱
2．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )A．原子半径：Z
H2S＋O2===S＋H2O
解析：根据元素在周期表中的位置可知元素①～⑨分别是H、C、N、O、F、Na、Mg、S、Cl。(1)②为碳元素，在周期表中位于第2周期ⅣA族。(2)元素⑤为F、元素⑨为Cl，同一主族，从上到下，原子半径增大，因此原子半径从大到小的顺序是Cl>F。(3)元素⑤为F、元素⑨为Cl，非金属性F>Cl，故氢化物的稳定性HF>HCl。(4)元素④为O，元素⑧为S。可利用反应H2S＋O2══S＋H2O验证。
4．元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，如氮族元素是位于元素周期表ⅤA族的元素，在生活中有广泛的应用，如N2作防腐气体，液氮还可用作制冷剂，P可用于制造农药等。如图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置是什么？根据元素周期律，预测H3AsO4与H3PO4酸性强弱的大小关系是什么。(2)在一定条件下，S与H2反应有一定难度，请判断：在相同条件下Se与H2反应的难度比S与H2反应难度更大还是更小？(3)下列说法正确的是______A．C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小B．氯气能置换出NaBr溶液中的溴C．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
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