人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律课前预习课件ppt

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知识点一 原子结构的周期性变化
知识点二 元素性质的周期性变化
基础落实•必备知识全过关
1.原子核外电子排布的周期性变化
2.原子半径的周期性变化
3.元素化合价的周期性变化
名师点拨元素的主要化合价及分析(1)短周期主族元素中,原子的最外层电子数=元素所在的主族序数=元素最高正化合价(O、F除外)。(2)金属元素无负化合价,只有0价和正化合价。(3)短周期主族元素中,非金属元素都有负化合价,且存在关系:最低负化合价=原子最外层电子数-8(H、B除外)。
规律方法“三看”法比较简单微粒的半径大小(1)“一看”电子层数:当电子层数不同时,一般地,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,核外电子数越多,半径越大。
正误判断(1)第二周期元素中原子半径最小的原子是氟。(　　)(2)第二周期元素中C、N、O、F的最高化合价依次升高。(　　)(3)短周期元素中原子半径最小的是氢。(　　)(4)从原子序数11依次增加到17,原子电子层数不变。(　　)(5)从原子序数11依次增加到17,原子半径逐渐增大。(　　)
提示 O没有最高正价,F没有正价。
提示 同周期主族元素随原子序数的增大,原子半径逐渐减小。
重难突破•能力素养全提升
探究角度1原子结构的周期性变化例1(2024·湖北天门高一检测)下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为元素核电荷数,Y为元素的有关性质)。
把与下面元素的有关性质相符的图像的字母填在相应横线上。(1)第ⅡA族元素的最外层电子数:　 。 (2)第三周期元素的离子Na+、Mg2+、Al3+、P3-、S2-、Cl-的半径:　　　。 (3)第二、三周期主族元素随原子序数递增,原子半径的变化:　　　　。 
解析 (1)第ⅡA族元素的最外层电子数均为2,随核电荷数增大,最外层电子数不变,故图B符合。(2)电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:Na+>Mg2+>Al3+、P3->S2->Cl-,最外层电子数相同,电子层越多,离子半径越大,所以离子半径:P3->S2->Cl->Na+>Mg2+>Al3+,故图C符合。(3)同周期主族元素,随原子序数递增原子半径减小,故图D符合。
[对点训练1]下列说法正确的是(　　)A.原子序数越大,原子半径一定越大B.电子层数多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大C.元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复D.按C、N、O、F的顺序,元素的最高正化合价依次升高
解析 原子半径随原子序数的递增呈周期性变化,故A项错误。氯原子比锂原子多一个电子层,但原子半径r(Li)>r(Cl),故B项错误。元素性质的周期性变化不是简单的重复变化,变化的程度不同,变化的起点和终点也不同,故C项正确。氟是最活泼的非金属元素,它只有负价,没有正价;氧的非金属性也很强,没有最高正价,一般表现负价,故D项错误。
探究角度2微粒半径的比较例2(2021·天津东丽区高一检测)下列粒子半径大小比较正确的是(　　)A.Na+Al3+C.NaNa+>Al3+,B正确。
图解要点　解答本类试题的思维流程
【变式设问】(1)将D项的原子改为Cs+、Rb+、Na+、K+,试比较其半径大小。
(2)K、Mg的原子半径大小顺序为　　　　。 
提示 Cs+>Rb+>K+>Na+。同主族元素的离子,电子层数越多,半径越大。
提示 K>Mg。由同主族元素变化规律知半径:K>Na,由同周期元素原子半径变化规律知半径:Na>Mg,综合可知半径:K>Mg。
[对点训练2](2024·福建龙岩高一检测)下列4种微粒中,半径按由大到小的顺序排列的是(　　)
A.①>②>③>④B.③>④>①>②C.③>①>②>④D.①>②>④>③
解析 由结构示意图可知,①为S,②为Cl,③为S2-,④为F,微粒半径S2->S>Cl>F, 即③>①>②>④,C项正确。
思维模型　依据“四同”规律比较原子(或离子)半径的大小
1.探究Na、Mg、Al金属性强弱根据教材【探究】——第三周期元素性质的递变,完成下表。(1)实验探究:
NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
(3)Al(OH)3既能与强酸反应又能与强碱反应,且均生成盐和水,属于两性氢氧化物。写出氢氧化铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式:与盐酸反应:　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 与氢氧化钠溶液反应:　　　　　　　　　　　　　　。 
Al、Al2O3、Al(OH)3只能与强碱反应,不能与弱碱(如氨水)反应
Al(OH)3+3H+ ══ Al3++3H2O　
Al(OH)3+OH- ══[Al(OH)4]-
2.Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较根据教材【探究】——第三周期元素性质的递变,完成下表:
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3　
3.第三周期元素金属性和非金属性的变化规律
4.元素周期律 注意是原子序数,不是相对原子质量(1)内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈　　　　　　　　　　。 (2)实质:元素性质的周期性变化是元素______________________________的必然结果。 结构决定性质 
原子的核外电子排布呈现周期性变化
名师点拨金属性和非金属性与单质及其化合物性质的对应关系
辨析比较金属性与非金属性
教材拓展两性氢氧化物:既能与酸反应又能与碱反应,且均生成盐和水的氢氧化物。
深度思考向AlCl3溶液中逐渐加入足量氢氧化钠溶液,会产生什么现象?写出反应的离子方程式。
提示 先产生白色胶状沉淀,随着氢氧化钠溶液的加入,沉淀逐渐溶解。Al3++3OH- ══ Al(OH)3↓;Al(OH)3+OH- ══[Al(OH)4]-。
正误判断(1)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。(　　)(2)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,元素非金属性越强;碱性越强,元素金属性越强。(　　)
提示 原子失去电子的能力越强,金属性越强;原子得电子的能力越强,元素的非金属性越强。元素的金属性、非金属性与得失电子的多少没有关系。
提示 元素的最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金属性越强。
探究角度1元素性质的周期性变化例1原子核外电子层数相同的三种元素X、Y、Z,它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,下列判断错误的是(　　)A.原子半径:X>Y>ZB.简单气态氢化物的稳定性:X>Y>ZC.元素原子得电子能力:X>Y>ZD.单质与氢气反应的剧烈程度:X>Y>Z
解析 同一周期的元素,非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。原子核外电子层数相同的三种元素X、Y、Z,它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则元素的非金属性:X>Y>Z,元素的原子序数:X>Y>Z。同一周期的元素,原子序数越大,元素的原子半径越小,所以原子半径:XZ,所以简单气态氢化物的稳定性:X>Y>Z,B正确;元素的非金属性越强,其原子得电子能力越强,所以原子得电子能力:X>Y>Z,C正确;元素的非金属性越强,其单质与氢气化合越剧烈,则单质与氢气反应的剧烈程度:X>Y>Z,D正确。
图解要点　解答该题的思路
【变式设问】(1)本题中的三种元素X、Y、Z分别位于元素周期表的哪一主族?(2)本题中的三种元素X、Y、Z能否位于第二周期?
提示 根据HXO4、H2YO4、H3ZO4可知,X、Y、Z的最高正价分别为+7、+6、+5,分别位于元素周期表的第ⅦA族、第ⅥA族、第ⅤA族。
提示 不能。根据HXO4可知X的化合价为+7价,最外层有7个电子位于第ⅦA族,由于F没有正价,故不能位于第二周期。
[对点训练1]如图为元素周期表的一部分,有关说法正确的是(　　)A.原子序数:O>FB.原子半径:O>SC.非金属性:S>ClD.稳定性:HF>HCl
解析 同周期元素,从左到右原子序数增大,则原子序数:OY,C项正确;D项判断依据错误,应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断,错误。
思维模型　判断金属性和非金属性强弱的“三表”和“三反应”
学以致用•随堂检测全达标
题组1原子结构的周期性变化1.(2024·海南三亚高一检测)元素性质随原子序数的递增呈周期性变化的本质原因是(　　)A.元素的相对原子质量逐渐增大B.原子的电子层数增多C.原子核外电子排布呈周期性变化D.原子半径呈周期性变化
解析 原子核外电子排布呈周期性变化是元素性质周期性变化的本质原因。
2.下列粒子半径大小比较正确的是(　　)A.原子半径:F>ClB.原子半径:Na>S>ClC.离子半径:S2-Na,错误;D项,元素的非金属性越强,其对应氢化物的稳定性越强,热稳定性:HF>HCl,则非金属性:F>Cl,正确。
题组3元素周期律及应用4.下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是(　　)A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多B.第二周期元素从Li到F,非金属性逐渐增强C.因为Mg比Na多失去1个电子,所以Mg比Na的金属性强D.O与S为同主族元素,O比S的非金属性强
解析 同主族元素从上到下,原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多,A项正确;同周期主族元素从左到右,非金属性逐渐增强,B项正确;金属性强弱不以得失电子多少为判断标准,同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,所以Mg比Na的金属性弱,C项错误;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,O比S的非金属性强,D项正确。
5.(2024·江西萍乡高一检测)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是(　　)A.非金属性:O>N>PB.酸性:H2SO3>H2CO3>H2SiO3C.碱性:KOH>NaOH>LiOHD.热稳定性:HF>HCl>HBr
解析 元素周期表中同主族从下到上,同周期主族元素从左到右,元素的非金属性增强,非金属性:O>N>P,故A不符合题意;元素周期表中同主族从下到上,同周期主族元素从左到右,元素的非金属性增强,最高价氧化物对应的水化物的酸性增强,H2SO3不是硫的最高价氧化物,不能用元素周期律解释,故B符合题意;元素周期表中同主族从上到下,元素的金属性增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性增强,碱性:KOH>NaOH>LiOH,故C不符合题意;元素周期表中同主族从上到下,元素的非金属性减弱,元素的氢化物稳定性减弱,热稳定性:HF>HCl>HBr,故D不符合题意。
6.下表为元素周期表中的一部分。
用化学式或元素符号回答下列问题:(1)①③⑤中,最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是　　　　　　。 (2)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是　 　　　　　。 
K+>Ca2+>Mg2+　
(3)①和⑨的最高价氧化物对应水化物的化学式为　 　和 　　　　。①和⑨两元素形成化合物的化学式为　　　　　　,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为　　　 　　　　　　　。 (4)⑧⑨⑪三种元素的气态氢化物中最稳定的是　　　　,三者非金属性由强到弱的顺序为　　　　　　　　。 
Cl2+2Br- ══ Br2+2Cl-