2019-2020学年新一线同步人教版化学必修一课件：第四章 第1课时　元素性质的周期性变化规律 .pdf

-1- 第二节 元素周期律 -2- 第1课时 元素性质的周期性变化规律 课前篇自主预习 知识铺垫新知预习自主测试 1.元素周期表中,第三周期主族元素的名称是钠、镁、铝、硅、 磷、硫、氯。 2.元素周期表中的周期数等于该周期元素原子的电子层数,主族 元素族序数等于原子的最外层电子数。同一主族自上而下,金属性 逐渐增强,非金属性逐渐减弱。 3.镁、铝、硫、氯的原子结构示意图分别为 课前篇自主预习 知识铺垫新知预习自主测试 一、元素性质的周期性变化规律 1.118号元素的核外电子排布、原子半径和主要化合价(最高正 化合价和最低负化合价)的变化 结论:随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、原子半 径和主要化合价都呈周期性的变化。 课前篇自主预习 知识铺垫新知预习自主测试 2.第三周期元素的金属性和非金属性的递变规律 (1)Na、Mg、Al金属性的比较 与水反应 钠与冷水剧烈反应,生成强碱NaOH和氢气,同时放出大量的热。 而镁与冷水反应缓慢,加热至水沸腾,Mg可与水反应,生成Mg(OH)2 和氢气。 【微思考1】试比较Na、Mg、Fe与H2O反应时水的状态及是否 需要加热? 提示Na与冷水可剧烈反应,并放出大量热;Mg与冷水反应缓慢,而 与沸水可剧烈反应;Fe与冷水、沸水都不反应,但在高温下可与水 蒸气反应。 课前篇自主预习 知识铺垫新知预习自主测试 最高价氢氧化物的生成与溶解 Al(OH)3:AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4Cl、 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。 Mg(OH)2:MgCl2+2NH3·H2O=Mg(OH)2+2NH4Cl、Mg(OH)2在 NaOH溶液中不溶解。 【微思考2】Al(OH)3是Al2O3的水化物,如何由Al2O3生成Al(OH)3? 提示Al2O3与水不能直接化合生成Al(OH)3,可将Al2O3先溶于稀盐 酸得到AlCl3,再向所得溶液中加入足量氨水即可得到Al(OH)3。 课前篇自主预习 知识铺垫新知预习自主测试 氢氧化铝的两性 氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水,又能与强碱溶液反应生成盐 和水,Al(OH)3为两性氢氧化物。反应的离子方程式分别为 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O、Al(OH)3+OH-=Al +2H2O。 结论:NaOH是强碱,Mg(OH)2是中强碱,Al(OH)3是两性氢氧化 物,Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱。 课前篇自主预习 知识铺垫新知预习自主测试 (2)Si、P、S、Cl非金属性的比较 结论:Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强。 (3)第三周期元素的金属性、非金属性递变规律 课前篇自主预习 知识铺垫新知预习自主测试 二、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原子的核外电子排布的周期性 变化的必然结果。 课前篇自主预习 知识铺垫新知预习自主测试 1.判断正误(正确的打“”,错误的打“×”)。 (1)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减 小。 ( ) (2)第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7。 ( ) (3)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。 ( ) (4)Al(OH)3为两性氢氧化物,与氨水、盐酸均可反应。 ( ) (5)AlCl3溶液中加足量氨水可生成Al(OH)3沉淀。 ( ) (6)元素的氧化物的水化物酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金 属性越强。 ( ) (7)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。 ( ) 答案(1)× (2)× (3)× (4)× (5) (6)× (7)× 课前篇自主预习 知识铺垫新知预习自主测试 2.根据元素周期律比较下列各组性质。 (1)金属性:K Na Mg, 非金属性:F O S。 (2)碱性:Mg(OH)2 Ca(OH)2 KOH。 (3)酸性:HClO4 H2SO4 HClO。 (4)热稳定性:CH4 NH3 H2O。 答案(1) (2) (4)Mg(OH)2Al(OH)3 (2)NaMgAl 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 2.Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较 (1)依据 Si、P、S、Cl的单质与H2化合时条件由易到难的顺序为 ; Si、P、S、Cl的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺 序为 。 (2)结论:Si、P、S、Cl的非金属性由强到弱的顺序为 。 提示(1)Cl、S、P、Si HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3 (2)ClSPSi 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 3.同周期元素性质递变规律 提示减弱 增强 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 深化拓展 1.原子结构与元素性质的周期性变化 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 2.同周期、同主族元素原子结构及性质的递变规律 (1)电子层数相同(同周期)时,核电荷数越大,原子核对外层电子的 引力越大,原子半径越小(稀有气体元素原子除外),失电子能力减弱, 而得电子能力增强,故随核电荷数的递增,金属性逐渐减弱,非金属 性逐渐增强。 (2)最外层电子数相同(同主族)时,电子层数越多,原子半径越大, 原子核对最外层电子的引力越小,越易失电子,元素的金属性越强, 非金属性越弱。 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 素能应用 典例1下列性质的递变关系正确的是( ) A.氢化物的稳定性:NH3H2OHF B.碱性:NaOHKOHMg(OH)2 C.原子半径:SiSiAlNa 答案D 解析氢化物的稳定性:NH3NaOHMg(OH)2,B项错误;原子半径:SiPSCl,C项错误。 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 变式训练1短周期主族元素甲戊在元素周期表中的相对位置如 表所示,下面判断正确的是( ) A.原子半径:丙丙 C.最高价氧化物对应水化物的碱性:丙丁戊 D.最外层电子数:甲乙 答案C 解析同周期元素原子半径从左至右是依次减小的(稀有气体元素 原子除外),故A项错误;同主族元素的金属性自上而下是逐渐增强 的,故B项错误;同周期元素的金属性从左至右逐渐减弱,故最高价 氧化物的水化物的碱性也逐渐减弱,C项正确;同周期元素的最外层 电子数从左至右逐渐增多,故D项错误。 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 原子或离子半径的大小比较原子或离子半径的大小比较 问题探究 请比较下列各组粒子半径大小: (1)C、N、O、Na、Si 提示NaSiCNO (2)Cl、Cl- Na、Na+ 提示ClNa+ (3)O2-、F-、Na+、Al3+、S2- 提示S2-O2-F-Na+Al3+ 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 深化拓展 1.粒子半径大小的比较“四同”规律 (1)同周期“序大径小” 规律:同周期从左往右,原子半径逐渐减小(稀有气体元素原子 除外)。 举例:第三周期元素 中,r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。 (2)同主族“序大径大” 规律:同主族从上到下,原子(或离子)半径逐渐增大。 举例:碱金属元素 中,r(Li)r(Cl)。 同种元素不同价态的阳离子半径比较规律“数大径小”。 带电荷数越多,粒子半径越小。 如r(Fe3+)r(F-)r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)。 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 2.“三看”法比较简单粒子的半径大小 “一看”电子层数:当最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越 大。 “二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。 “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。 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 素能应用 典例2下列微粒半径大小比较正确的是( ) A.Na+Cl-Na+Al3+ C.NaCl- Na+Al3+,故B项正确。 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 变式训练2下列各组微粒半径比较,错误的是 ( ) A.Cl-Mg2+Na+ C.RbKNa D.PSO 答案B 解析Cl-、Br-、I-最外层电子数相同,Cl-、Br-、I-电子层数依次增 多,所以离子半径:Cl-KNa,C项正确;P、S电子 层数相同,核电荷数:PS;S、O最外层电子数相 同,电子层数:SO,所以原子半径:SO,所以原子半径:PSO,D项正 确。 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 1.以氧化铝为原料制取氢氧化铝,最好的方法是( ) A.将氧化铝溶于水 B.将氧化铝先溶于盐酸中,之后滴加氨水 C.将氧化铝溶于盐酸中,之后滴加氢氧化钠溶液 D.将氧化铝溶于氢氧化钾 答案B 解析由氧化铝制取氢氧化铝,首先应将氧化铝转化为铝离子,然后 加碱转化为氢氧化铝。考虑到滴加氢氧化钠溶液时,若过量会有部 分氢氧化铝转化为偏铝酸盐,故选用弱碱溶液氨水更好。 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 2.下列各组元素性质的递变规律错误的是( ) A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B.P、S、Cl元素最高正价依次升高 C.Na、K、Rb的电子层数依次增多 D.N、O、F原子半径依次增大 答案D 解析此题考查元素性质的递变规律,随着原子序数的递增,原子结 构、原子半径、元素的金属性和非金属性呈周期性的变化,A、B、 C三项均正确;D项中原子半径应是依次减小。 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 3.下列各组粒子,按半径由大到小顺序排列正确的是 ( ) A.Mg、Ca、K、Na B.S2-、Cl-、K+、Na+ C.Br-、Br、Cl、SD.Na+、Al3+、Cl-、F- 答案B 解析K、Ca比Na、Mg多1个电子层,故有r(K)r(Ca)r(Na)r(Mg),A 项错误;S2-、Cl-、K+三离子核外电子排布相同,核电荷数越小,离子 半径越大,又因K+比Na+多1个电子层,故有r(S2-)r(Cl- )r(K+)r(Na+),B项正确;Br-比Br多1个电子,半径大,Br比Cl多1个电 子层,故r(Br-)r(Br)r(Cl),但r(Cl)r(F-)r(Na+)r(Al3+),D项错误。 课堂篇探究学习 探究一探究二素养脉络随堂检测 4.下列叙述中错误的是( ) A.原子半径:ClSO B.还原性:NaMgAl C.稳定性:HFHClHBr D.酸性:HClO4H2SO4H3PO4 答案A 解析同周期元素(稀有气体元素除外),原子序数越大,原子半径越小; 同主族元素,原子序数越大,原子半径越大,即原子半径:SCl、SO, 故A项错误。