高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律教课ppt课件

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1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元 素周期律并理解其实质。2.会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属 性的强弱，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
核心素养 发展目标
一、核外电子排布、原子半径和主要化合价的变化
二、同周期元素金属性和非金属性的递变规律
核外电子排布、原子半径和主要化合价的变化
1.原子核外电子排布的周期性变化以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下：
规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现______的周期性变化(第一周期除外)。
2.原子半径的周期性变化以第二、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变化，图示如下：
规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现 的周期性变化。提醒　原子半径的递变规律指同一周期第ⅠA族～第ⅦA族之间的变化规律，不包括稀有气体元素。
【思考1】　为什么同周期元素的原子半径会随着原子序数的递增而逐渐减小呢？
提示　同一周期元素的原子电子层数相同，随着核电荷数的递增，原子核对核外电子的吸引力逐渐增强，故原子半径逐渐减小。
3.元素化合价的周期性变化以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如右：规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈 变化，即每周期，最高正价为 (O无最高正价、F无正价)，负价为 。
【思考2】　主族元素的最高化合价等于其族序数，这句话对吗？为什么？
提示　不对。主族元素形成最高化合价时，失去(或偏移)最外层的全部电子达到稳定结构，但O、F元素因原子半径很小，非金属性很强，所以在反应中不能失去(或偏移)最外层的全部电子，故O元素没有最高正化合价、F元素无正价。
主族元素主要化合价的确定方法(1)最高正价＝主族序数＝最外层电子数(O、F除外)。(2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外)。(3)H的最高价为＋1，最低价为－1；O无最高正价；F无正化合价。
1.判断正误(1)第二周期元素从左至右，最高正价从＋1递增到＋7(2)原子半径最小的元素是氢元素(3)氢元素除了有＋1价外，也可以有－1价，如NaH(4)主族元素的最低负价等于其族序数－8(5)第三周期原子半径最大的元素为钠
2.(2022·江西赣州期末)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
3.试比较下列微粒的半径大小(填“＞”“＜”或“＝”)。(1)Mg______Ca______K；(2)P______S______Cl；(3)Fe3＋______Fe2＋______Fe；(4)S2－______Cl－______Na＋______Mg2＋。
“三看法”比较微粒半径的大小一看层，层多径大；二看核，层同核多径小；三看电子，层同核同电子多径大，如Cl－>Cl、Fe2＋>Fe3＋。
同周期元素金属性和非金属性的递变规律
以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律。1.预测：元素性质的递变规律第三周期元素电子层数 ，由左向右核电荷数依次增多，原子半径依次 ，失电子的能力依次 ，得电子的能力依次 ，预测它们的金属性依次 ，非金属性依次 。
2.实验探究：金属性的递变规律(1)Na、Mg元素金属性强弱比较
(2)Mg、Al元素金属性强弱比较
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋
Mg(OH)2＋2H＋===
Al(OH)3＋OH－===
3.信息获取：非金属性的递变规律
4.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元素原子的 周期性变化的必然结果。
【思考1】　从原子结构角度解释同周期元素从左至右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强的原因。
提示　在同一周期中，各元素的原子核外电子层数虽然相同，但从左至右，随核电荷数的增加，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强。
1.判断正误(1)第三周期元素中，最高价氧化物对应水化物的酸性最强的为H2SO4(2)可以通过气态氢化物的稳定性比较元素的非金属性(3)Al(OH)3是两性氢氧化物，与氨水、盐酸均可反应(4)盐酸可以与Na2CO3溶液反应生成CO2，可由此推出非金属性：Cl>C(5)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(6)因为金属钠常失去1个电子，而铝失去3个电子，所以钠的金属性小于铝的金属性
2.除第一周期外，下列关于同周期主族元素的变化规律的叙述不正确的是A.从左到右，原子半径逐渐减小B.从左到右，单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强C.从左到右，元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性 逐渐增强D.从左到右，元素最高正化合价从＋1递变到＋7(氧、氟除外)，最低 负化合价从－4递变到－1
3.(2022·吉林通化高一期末)下列事实不能用于比较元素金属性或非金属性强弱的是A.Na比Mg与冷水反应剧烈，金属性：Na＞MgB.F2比O2更容易与H2化合，非金属性：F＞OC.KOH的碱性强于Ca(OH)2，金属性：K＞CaD.盐酸的酸性强于H2SO3，非金属性：Cl＞S
1.如图表示1～18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示A.电子层数 B.最外层电子数C.最高化合价 D.原子半径
2.某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为A.4 B.5 C.6 D.7
3.元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是七种短周期的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)。
(1)C元素在元素周期表中的位置是第____周期第_____族。
(2)B的原子结构示意图为__________。
(3)D、E气态氢化物的稳定性：__________(填化学式，下同)。
(4)上述七种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是_______。
题组一　1～18号元素性质的周期性变化规律1.下列说法正确的是A.随着元素原子序数的递增，P、S、Cl、Ar的最高正化合价依次升高B.随着元素原子序数的递增，Na、Mg、Al、Si的最低负化合价依次降低C.原子序数为15的元素最高化合价为＋3D.随着原子序数的递增，第三周期主族元素的最高正化合价依次升高
2.第三周期主族元素中原子半径最大的是A.Na B.Si C.S D.Cl
3.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
题组二　元素周期律4.元素性质呈周期性变化的决定因素是A.元素原子半径大小呈周期性变化B.元素相对原子质量依次增大C.元素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
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→8重复出现B.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化C.随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从＋1→＋7(O、F除外)， 最低化合价从－7→－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的周期性变化
6.(2022·威海高一期末)比较镁和铝金属性强弱的方法正确的是A.将空气中放置已久的两种元素的单质分别与热水作用，比较产生气泡的 快慢B.比较两种金属的熔点C.氢氧化镁的碱性比氢氧化铝强D.将形状、大小相同的两种金属单质和足量盐酸反应，比较产生气体的量
7.(2023·温州高一期中)硫的非金属性不如氧强，下列叙述不能说明这一事实的是
8.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
下列叙述正确的是A.X、Y元素的金属性：X9.五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示，下列叙述正确的是A.元素X可能为氢或锂B.原子半径：r(Y)＞r(M)C.Z的最高价氧化物对应的水化物 不能溶解在氢氧化钾溶液中D.H3MO4的酸性比HWO4的强
10.(2022·湖南岳阳高一月考)下图分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(X为核电荷数，Y为元素的有关结构或性质)，下列说法正确的是A.a图表示O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径变化规律B.b图表示卤族元素的电子层数C.c图表示碱金属单质密度的变 化规律D.d图表示第三周期五种主族元素的最高化合价
11.(2022·宁德高一期中)某学习小组探究元素周期律，设计了如图所示装置，以完成非金属性强弱比较的研究，下列各组实验中所选用试剂与实验目的相匹配的是
A.④ B.①②④C.①③ D.③④
12.如图表示部分短周期元素的原子半径和最高正价、最低负价随原子序数的变化情况，下列有关说法正确的是A.最高正价的顺序：g>c>bB.形成的简单离子半径：d>e>b>cC.d与c形成的化合物中阴、阳离子 个数比不一定为1∶2D.简单气态氢化物的稳定性：g>f>a
由原子半径大小可知，a、b、c位于第二周期，d、e、f、g位于第三周期，结合化合价可知，a为C，b为N，c为O，d为Na，e为Al，f为S，
g为Cl，以此分析解答。Cl的最高正价为＋7价，N的最高正价为＋5价，O没有最高正价，故A错误；核外电子层数相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：b>c>d>e，故B错误；
钠元素与氧元素可以形成氧化钠和过氧化钠，阴、阳离子个数比均为1∶2，故C错误；非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：Cl>S>C，因此简单气态氢化物的稳定性：g>f>a，故D正确。
13.下表为元素周期表的一部分。请回答下列问题：(1)⑦⑧⑨三种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是_______(填化学式)。
(2)③⑥⑨三种元素的简单离子半径由大到小排序为______________(填离子符号)。
Cl－>O2－>Al3＋
(3)元素④和⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为__________________________。
(4)从原子结构的角度分析④与⑤的金属性强弱：_______________________________________________________________________________________________________________。
Na原子半径比Mg大，
Na的核电荷数比Mg小，Na原子核对最外层电子的吸引力较弱，更易失电子，故Na的金属性比Mg强
(5)②、⑦的简单气态氢化物中较稳定的是_____(填化学式)，判断依据是__________________________。
N元素的非金属性比P元素强
14.(2022·广州真光中学高一期末)为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家，并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。回答下列问题：(1)硒(Se)与硫位于同一主族，均是生命必需元素。下列推断正确的是_______(填字母)。A.硒元素的最低负化合价为－2B.硒的氧化物对应的水化物属于强酸C.稳定性：H2Se>H2O D.二氧化硒(SeO2)既有氧化性也有还原性
(2)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，磷(P)、砷(As)也是氮族元素。①砷有多种同位素原子，其中稳定的核素是75As，它的中子数比质子数多______。
②下列关于第ⅤA族元素及其化合物的说法正确的是______(填字母)。A.热稳定性：NH3>PH3B.酸性：HNO3>H3AsO4C.As的氧化物的水化物是强碱D.形成的简单离子半径随着原子序数递增而减小
15.某同学为了验证元素周期律相关的结论，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。
回答下列问题：(1)实验①相关反应的离子方程式为_____________________。由实验①可知，Cl、S的非金属性由强到弱的顺序为______(用元素符号表示，下同)。由实验③可知，Br、I的非金属性由强到弱的顺序为_____。
S2－＋Cl2===2Cl－＋S↓
(2)由实验②和实验④知，碱性：NaOH_____(填“>”或“<”)Mg(OH)2。
(3)实验结论：同主族元素自上而下，元素的非金属性逐渐_____(填“增强”或“减弱”，下同)；同周期元素，原子序数逐渐增大，金属性逐渐______，非金属性逐渐______。由此可知，H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性由强到弱的顺序为____________________________(填化学式，下同)，常见简单气态氢化物NH3、H2O、HF、H2S中稳定性最强的是____。
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3