5.1.1 元素周期律課件高一上學期蘇教版（2019）必修第一冊

專題5

微觀結構與物質的多樣性第一單元

元素周期律和元素周期表5.1.1

元素周期律

能依據原子結構特征分析元素性質的遞變規(guī)律，形成結構決定性質的觀念，

認識元素性質的遞變規(guī)律及其本質原因；

能從物質變化的實驗事實和有關數據中提取證據；

能從宏觀和微觀結合的視角進行分析、比較，得出規(guī)律性的結論。一、原子序數8O氧16.00相對原子質量元素符號，紅色指放射性元素原子序數元素名稱注?的是人造元素

化學家按照核電荷數由小到大的順序給元素依次進行的編號1-20號元素的核外電子排布—原子結構示意圖

結合右下圖分析原子序數與原子組成的粒子數之間有什么關系?原子序數=核電荷數=質子數=原子核外電子數二、元素原子核外電子排布規(guī)律原子序數電子層數最外層電子數達到穩(wěn)定結構時的最外層電子數1～23～1011～18結論：隨著原子序數的遞增，元素原子的最外層電子排布呈現

變化。123128821818周期性最外層電子達到8個(K層為2個)時，是穩(wěn)定結構。三、元素原子半徑的變化規(guī)律

表5-1是原子序數為3~9號和11~17號元素的原子半徑數值。請同學們討論，隨著核電荷數的遞增，元素的原子半徑有怎樣的變化規(guī)律？

隨著核電荷數的遞增，元素的原子半徑呈現周期性變化，原子序數為3~9號和11~17號元素的原子半徑分別依次遞減。結合原子核外電子排布的規(guī)律分析微粒半徑大小變化的特點半徑增大半徑減小1、下列微粒半徑大小比較正確的是()A．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2－B．Al3＋<Na＋<Cl－<S2－C．Na<Mg<Al<SiD．Cs<Rb<K<Na2、已知下列原子的半徑：原子

N

S

O

Si半徑r/10－10m

0.75

1.02

0.74

1.17根據以上數據，P原子的半徑可能是()A．1.10×10－10m

B．0.80×10－10mC．1.20×10－10m

D．0.70×10－10mA

表5-2給出了原子序數為1~18號元素的最高化合價和最低化合價，請你以原子序數為橫坐標，元素的最高化合價和最低化合價為縱坐標，用不同顏色的筆畫出折線圖，探索元素的最高和最低化合價隨核電荷數變化的規(guī)律。四、元素的最高化合價和最低化合價無最高正價

隨原子序數的遞增，1~18號元素最高和最低化合價的變化規(guī)律為：最高正價由+1到+7（O、F除外），最低負價由-4到-1周期性變化。交流討論：結合下列數據分析，元素的最高化合價和最低化合價的數值與原子最外層電子數的關系。IAⅡAⅢAIVAVAVIAⅦA1~20號元素中，除了O、F外，元素的最高正價等于最外層電子數；最低負價與最高正價的關系為：最高正價+|最低負價|=8。

隨著原子序數的遞增，元素的金屬性、非金屬性是否也呈現周期性的變化？如何比較元素的金屬性及非金屬性？金屬非金屬

判斷元素的金屬性與非金屬性強弱

人們在長期的研究中發(fā)現，元素單質和化合物的某些性質有助于判斷元素的金屬性、非金屬性強弱。

通常情況下，元素原子失電子能力越強，元素的金屬性越強，它的①單質越容易從水或酸中置換出氫，該②元素最高價氧化物的水化物的堿性越強；

元素原子得電子能力越強，元素的非金屬性越強，它的①單質越容易與氫氣反應形成氣態(tài)氫化物，②氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強，該③元素最高價氧化物的水化物的酸性越強。注意：金屬性是對元素而言的，是元素原子的性質。金屬活動性（活潑性）是對單質而言的，指的是金屬單質在水溶液中的性質。

鈉、鎂、鋁性質的遞變

進行下列實驗，探究鈉、鎂、鋁元素的金屬性強弱，把實驗現象記錄在表5-3中。

【實驗1】切取綠豆大小的一小塊金屬鈉，用濾紙吸干其表面的煤油。在一只250mL燒杯中加入少量的水，在水中滴加兩滴酚酞溶液，將金屬鈉投入燒杯中，觀察并記錄實驗現象。

【實驗2】在兩支試管中，分別放入已用砂紙打磨除去氧化膜的一小段鎂條和一小塊鋁片，向試管中加入適量的水，再向水中滴加兩滴酚酞溶液，觀察實驗現象。然后加熱試管，觀察并記錄實驗現象。

【實驗3】在兩支試管中，分別放入已用砂紙打磨除去氧化膜的一小段鎂條和一小塊鋁片，再向試管中各加入2mL2mol·L-1鹽酸，觀察并記錄實驗現象。鈉、鎂、鋁金屬性強弱的順序是

。Na＞Mg＞Al

結構決定性質是化學學科的核心觀念之一。請你從原子結構變化的角度分析鈉、鎂、鋁元素的金屬性依次減弱的原因。

當元素原子的核外電子層數相同時，隨著核電荷數的遞增，原子半徑逐漸減?。ㄏ∮袣怏w元素除外），原子失電子能力逐漸減弱，所以金屬性逐漸減弱。

閱讀并分析表5-4，根據硅、磷、硫、氯元素的氣態(tài)氫化物的形成條件和熱穩(wěn)定性，探究硅、磷、硫、氯元素的非金屬性強弱。

按硅、磷、硫、氯元素的順序，隨著核電荷數的遞增，其氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性如何變化？

硅、磷、硫、氯元素的非金屬性如何變化？-4-3-2-1逐漸增強

非金屬性：Si<P<S<Cl條件逐漸變得容易原因：當元素原子的核外電子層數相同時，隨著核電荷數的遞增，原子半徑逐漸減?。ㄏ∮袣怏w元素除外），原子得電子能力逐漸增強，所以非金屬性逐漸增強。1、下列事實能說明非金屬性Cl＞S的是（

）A、Cl2比S易與H2化合B、HCl比H2S穩(wěn)定C、酸性HCl＞H2SD、Cl的最高正價為+7，S的最高正價為+6AB2、HF、H2O、CH4、SiH4四種氣態(tài)氫化物按穩(wěn)定性由弱到強排列正確的是（

）

A、CH4＜H2O＜HF＜SiH4

B、SiH4＜HF＜CH4＜H2OC、SiH4＜CH4＜H2O＜HF

D、H2O＜CH4＜HF＜SiH4C1.閱讀并分析表5-5，根據11~17號元素最高價氧化物的水化物的酸堿性強弱，探究元素的金屬性和非金屬性的強弱變化規(guī)律。

從上表分析可知，11~17號元素最高價氧化物的水化物的酸堿性強弱的變化規(guī)律是____________________________________；11~17號元素的金屬性和非金屬性強弱的變化規(guī)律是________________________________________________。

隨著原子序數遞增，堿性減弱，酸性增強隨著核電荷數逐漸增加，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。+1+2+3+4+5+6+72.根據11~17號元素最高價氧化物的水化物的酸堿性強弱的變化規(guī)律，預測Al(OH)3可能具有的性質是______________________________。弱堿性和弱酸性

通過觀察下列實驗現象驗證你的猜想。在兩支潔凈的試管中分別加入2~3mL2mol·L-1

氯化鋁溶液，逐滴加入6mol·L-1

氨水，生成白色膠狀物質，繼續(xù)滴加氨水直到不再產生沉淀為止，即制得Al(OH)3沉淀。然后向一支試管中滴加6.0mol·L-1

鹽酸，向另一支試管中滴加6.0mol·L-1NaOH溶液。邊滴加邊振蕩，記錄你觀察到的現象：AlCl3+3NH3·H2O

=3NH4Cl+Al(OH)3↓Al3++3NH3·H2O

=3NH4++

Al(OH)3↓Al(OH)3的制備：實驗操作實驗現象實驗原理白色膠狀物質逐漸減少，最終完全溶解。白色膠狀物質逐漸減少，最終完全溶解。Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+

=Al3++3H2OAl(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-+H2O四羥基合鋁酸鈉作胃酸中和劑氫氧化鋁的化學性質Al(OH)3Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]與堿溶液反應生成鹽和水與酸溶液反應生成鹽和水兩性氫氧化物既能與酸反應生成鹽和水，又能與堿反應生成鹽和水的氫氧化物，叫做兩性氫氧化物。注意：Al(OH)3易溶于強堿，難溶于弱堿——氨水。課堂總結

隨著核電荷數的遞增，元素的原子半徑（稀有氣體元素除外）、元素的主要化合價（最高化合價和最低化合價）、元素的金屬性和非金屬性均呈現周期性變化。元素周期律：元素的性質隨著核電荷數的遞增呈周期性變化的規(guī)律元素周期律的實質：元素原子核外電子排布隨著核電荷數的遞增發(fā)生周期性變化的必然結果。

“門捷列夫不自覺地應用黑格爾的‘量轉化質’的規(guī)律，完成了科學史上的一個勛業(yè)?！薄鞲袼?/p>

發(fā)展中的元素周期律

第74次聯合國會議上，將2019年定為“國際化學元素周期表年”（150周年紀念）。門捷列夫

門捷列夫的遠見卓識推動了化學的發(fā)展，直到現在，元素周期律都還在不斷發(fā)展······1、在同一周期的元素中（稀有氣體元素除外），隨著原子序數的