新蘇教版高中化學(xué)必修1課件3：5.1.1 元素周期律

第1課時(shí)元素周期律IA元素名稱元素符號(hào)原子結(jié)構(gòu)示意圖堿金屬元素鋰Li鈉Na鉀K銣Rb銫Cs電子層數(shù)原子半徑失電子能力得電子能力金屬性遞增非金屬性遞減徑鹵族元素（遞增）（遞增）（遞增）（遞減）猜想：同周期元素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)變化是否也會(huì)有規(guī)律性？知識(shí)回顧元素周期律(核外電子排布、原子半徑、元素主要化合價(jià)、元素的金屬性和非金屬性的周期性變化)考試標(biāo)準(zhǔn)1.原子序數(shù)(1)概念:按

由小到大的順序給元素編號(hào),這種編號(hào)叫原子序數(shù)。(2)數(shù)量關(guān)系:原子序數(shù)=

=核外電子數(shù)=

。2.元素周期律(1)定義元素的性質(zhì)隨

的遞增而呈

變化的規(guī)律。(2)原子結(jié)構(gòu)的周期性變化①隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn)

變化,除H、He元素外,最外電子層上的電子數(shù)重復(fù)出現(xiàn)從

遞增到

的變化。②隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子半徑(稀有氣體除外)呈現(xiàn)

變化。3～9號(hào)元素、11～17號(hào)元素原子半徑隨著核電荷數(shù)的遞增都逐漸

。核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核電荷數(shù)元素核電荷數(shù)周期性周期性18周期性減小知識(shí)梳理(3)元素性質(zhì)的周期性變化①元素的化合價(jià)a.最低和最高化合價(jià)隨著原子序數(shù)的遞增,元素的最高正化合價(jià)由

遞增到

(O、F除外),元素的最低負(fù)化合價(jià)按硅、磷、硫、氯的順序,由

遞增到

。b.元素的最高化合價(jià)=原子核外

(O、F除外);元素的最低化合價(jià)=

;最高化合價(jià)+|最低化合價(jià)|=

。②金屬性和非金屬性a.Na、Mg、Al單質(zhì)活動(dòng)性強(qiáng)弱的順序是

。b.硅、磷、硫、氯元素的氣態(tài)氫化物的形成條件和氫化物的穩(wěn)定性:按硅、磷、硫、氯的順序,隨著元素核電荷數(shù)的遞增,與氫氣化合越來(lái)越

,氣態(tài)氫化物越來(lái)越

,非金屬性越來(lái)越

。c.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性的強(qiáng)弱:從鈉元素到氯元素,隨著核電荷數(shù)的

,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸

,酸性逐漸

,金屬性逐漸

,非金屬性逐漸

。+1+7-4-1最外層電子數(shù)原子核外最外層電子數(shù)-88Na>Mg>Al容易穩(wěn)定強(qiáng)遞增減弱增強(qiáng)減弱增強(qiáng)【學(xué)有所思】

元素的性質(zhì)是由什么決定的?答案:元素的性質(zhì)是由原子結(jié)構(gòu)決定的,可簡(jiǎn)單表示如下:3.元素周期律實(shí)質(zhì)元素性質(zhì)的周期性變化是

周期性變化的必然結(jié)果。元素原子核外電子排布突破1:元素周期律1.周期性變化規(guī)律原子核外電子排布的周期性變化導(dǎo)致元素的主要化合價(jià)、原子半徑、金屬性和非金屬性等性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化。以11～17號(hào)元素為例,周期性變化規(guī)律見下表:元素原子序數(shù)11121314151617最高正價(jià)+1+2+3+4+5+6+7最低負(fù)價(jià)……-4-3-2-1化合價(jià)的變化規(guī)律最高正價(jià)由+1→+7,非金屬最低負(fù)價(jià)=最外層電子數(shù)-8核心突破2.對(duì)元素化合價(jià)的理解(1)原子的最外層電子數(shù)一般等于元素的最高化合價(jià),但氧、氟除外。(2)一般情況下,元素的最高化合價(jià)存在于最高價(jià)氧化物及其對(duì)應(yīng)酸堿中,最低化合價(jià)存在于氣態(tài)氫化物中。金屬無(wú)負(fù)價(jià)。(3)氟元素只有-1價(jià)與0價(jià),沒有正化合價(jià),氧除了能與氟形成正化合價(jià)外,沒有其他形式的正化合價(jià)。(4)非金屬元素都有負(fù)化合價(jià),其最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的關(guān)系:|最低化合價(jià)|+最高化合價(jià)=8(氫、氧、氟除外),最高化合價(jià)一般等于其原子的最外層電子數(shù)(氧、氟除外)。原子半徑的變化規(guī)律逐漸減小得失電子能力失電子能力逐漸減弱,得電子能力逐漸增強(qiáng)金屬性和非金屬性的變化規(guī)律金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性堿性逐漸減弱,酸性逐漸增強(qiáng)【典例1】

下列各組順序的排列不正確的是(

)A.原子半徑:F>Na>Mg>AlB.熱穩(wěn)定性:HCl>H2S>PH3C.酸性強(qiáng)弱:H2CO3<H3PO4<H2SO4D.堿性強(qiáng)弱:KOH>NaOH>Mg(OH)2解析:電子層數(shù)越多,原子半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,原子半徑越小,原子半徑:Na>Mg>Al>F,A不正確;非金屬性:Cl>S>P,非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),所以熱穩(wěn)定性:HCl>H2S>PH3,B正確;非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性:S>P>C,酸性強(qiáng)弱:H2CO3<H3PO4<H2SO4,C正確;金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),金屬性:K>Na>Mg,堿性強(qiáng)弱:KOH>NaOH>Mg(OH)2,D正確。A【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】下列說法正確的是()A.在元素周期表中金屬與非金屬分界線左邊的元素均為金屬元素B.Na、Mg、Al的還原性依次減弱C.F、Cl、Br的非金屬性依次增強(qiáng)D.NaOH、KOH、Mg(OH)2的堿性依次減弱解析:在元素周期表中金屬在分界線左邊,但分界線左邊的并不都是金屬元素,如氫元素,A錯(cuò);Na、Mg、Al位于同一周期,根據(jù)元素周期律,其還原性依次減弱,B正確;F、Cl、Br位于同一主族,根據(jù)元素周期律,其非金屬性依次減弱,C錯(cuò);K的金屬性強(qiáng)于Na,KOH堿性強(qiáng)于NaOH,D錯(cuò)。B【歸納總結(jié)】

元素的化合價(jià)的判斷(1)最外層電子數(shù)=最高正化合價(jià)(O、F除外)(2)最外層電子數(shù)-8=最低負(fù)化合價(jià)突破2:元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的判斷1.鈉、鎂、鋁金屬性強(qiáng)弱的比較實(shí)驗(yàn)由上述實(shí)驗(yàn)可知①鈉、鎂、鋁置換出水(或酸)中的氫時(shí),由易到難的順序?yàn)镹a>Mg>Al;②鈉、鎂、鋁的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镹aOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;③鈉、鎂、鋁的金屬性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镹a>Mg>Al2.硅、磷、硫、氯非金屬性強(qiáng)弱比較元素SiPSCl最高價(jià)氧化物的化學(xué)式SiO2P2O5SO3Cl2O7最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式及酸性H2SiO3弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4酸性比H2SO4強(qiáng)單質(zhì)與H2反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與H2能反應(yīng)加熱光照或點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸而化合氫化物的穩(wěn)定性不穩(wěn)定受熱分解受熱分解穩(wěn)定①硅、磷、硫、氯單質(zhì)與氫氣化合時(shí)條件由易到難的順序?yàn)镃l>S>P>Si;②硅、磷、硫、氯最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠ClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3;③硅、磷、硫、氯元素非金屬性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃l>S>P>Si。3.結(jié)論:核外電子層數(shù)相同,隨著原子序數(shù)(核電荷數(shù))的遞增,原子核對(duì)核外電子的引力逐漸增強(qiáng),原子半徑逐漸減小,元素原子的得電子能力逐漸增強(qiáng),失電子能力逐漸減弱,最終導(dǎo)致元素的非金屬性逐漸增強(qiáng),金屬性逐漸減弱?！練w納總結(jié)】1.元素金屬性強(qiáng)弱的判斷(1)比較元素的金屬性強(qiáng)弱,其實(shí)質(zhì)是看元素原子失去電子的難易程度,越容易失去電子,金屬性越強(qiáng)。(2)金屬單質(zhì)和水或非氧化性酸反應(yīng)置換出氫越容易,金屬性越強(qiáng);最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),金屬性越強(qiáng)。2.元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷(1)比較元素的非金屬性強(qiáng)弱,其實(shí)質(zhì)是看元素原子得到電子的難易程度,越容易得到電子,非金屬性越強(qiáng)。(2)單質(zhì)越容易與氫氣化合,生成的氫化物越穩(wěn)定,非金屬性越強(qiáng);最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),說明其非金屬性越強(qiáng)。【典例2】

下列敘述中正確的是(

)A.進(jìn)行H2O和H2S的熱分解實(shí)驗(yàn),可確定S、O兩種元素的非金屬性強(qiáng)弱B.根據(jù)非金屬性強(qiáng)弱F>Cl,可以推測(cè)沸點(diǎn)HF>HClC.已知2C+SiO2Si+2CO↑,說明C的非金屬性比Si強(qiáng)D.H2SO3的酸性比H2CO3的酸性強(qiáng),說明S的非金屬性比C強(qiáng)解析:非金屬性越強(qiáng),氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),則進(jìn)行H2O和H2S的熱分解實(shí)驗(yàn),可確定S、O兩種元素的非金屬性強(qiáng)弱,A正確;非金屬性強(qiáng)弱與氫化物的沸點(diǎn)沒有關(guān)系,B錯(cuò)誤;已知2C+SiO2Si+2CO↑,不能說明C的非金屬性比Si強(qiáng),因?yàn)樵摲磻?yīng)是難揮發(fā)性物質(zhì)制備易揮發(fā)性物質(zhì),C錯(cuò)誤;H2SO3的酸性比H2CO3的酸性強(qiáng),但亞硫酸不是最高價(jià)含氧酸,則不能說明S的非金屬性比C強(qiáng),D錯(cuò)誤。A【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】

已知同周期X、Y、Z三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序是HZO4>H2YO4>H3XO4,下列判斷正確的是(

)A.原子半徑按X、Y、Z的順序逐漸減小B.單質(zhì)的氧化性按X、Y、Z的順序減弱C.三種元素陰離子的還原性按X、Y、Z的順序增強(qiáng)D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z的順序減弱解析:同周期X、Y、Z三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序是HZO4>H2YO4>H3XO4,知X、Y、Z的原子序數(shù)為X<Y<Z。同周期元素從左到右單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng),陰離子的還原性逐漸減弱,原子半徑逐漸減小,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng),可知正確選項(xiàng)為A。A【易錯(cuò)警示】

判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的4個(gè)誤區(qū)(1)比較元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱不能根據(jù)最外層電子數(shù)的多少或電子層數(shù)的多少,而應(yīng)根據(jù)得失電子的難易程度。(2)不能通過物質(zhì)的物理性質(zhì),如熔沸點(diǎn)、溶解性等方面比較元素金屬性或非金屬性強(qiáng)弱。(3)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)或還原性越弱,則元素的非金屬性越強(qiáng),不能認(rèn)為氫化物的酸性越強(qiáng),元素的非金屬性越強(qiáng)。(4)最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng),元素非金屬性越強(qiáng),不能認(rèn)為某元素氧化物的水化物酸性越強(qiáng),元素非金屬性越強(qiáng)。突破3:微粒半徑大小的比較1.原子半徑(1)電子層數(shù)相同時(shí),隨原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸減小。例如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl。(2)最外層電子數(shù)相同時(shí),隨電子層遞增原子半徑逐漸增大。例如:Li<Na<K<Rb<Cs。2.離子半徑(1)同種元素的不同粒子半徑:陰離子大于原子,原子大于陽(yáng)離子。例如:S2->S,Na>Na+。(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小。例如:S2->Cl->K+。(3)帶相同電荷的離子,電子層數(shù)越多,半徑越大。例如:K+>Na+。(4)所帶電荷、電子層數(shù)均不同的離子可選一種離子參照比較。例如:K+與Mg2+半徑,可選Na+為參照,得出:K+>Na+>Mg2+。【典例3】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<Na解析:具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,原子序數(shù)越大,離子半徑越小,則有Al3+<Mg2+<Na+<O2-,A錯(cuò)誤;Al3+、Na+核外有兩個(gè)電子層,Cl-、S2-核外有三個(gè)電子層,則有Al3+<Na+<Cl-<S2-,B正確;具有相同電子層數(shù)時(shí),原子序數(shù)越大,原子半徑越小,則有Si<Al<Mg<Na,C錯(cuò)誤;最外層電子數(shù)相同時(shí),原子序數(shù)越大,原子半徑越大,則有Na<K<Rb<Cs,D錯(cuò)誤。B【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】下列各組微粒半徑的比較錯(cuò)誤的是()A.Cl-<Br-<I- B.Al3+>Mg2+>Na+C.Rb>K>Na D.P>S>O解析:核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小,Al3+<Mg2+<Na+,B錯(cuò)誤。B【歸納總結(jié)】

微粒半徑大小比較的依據(jù)(1)“電子層數(shù)相同時(shí)”,原子序數(shù)遞增,原子半徑遞減;“最外層電子數(shù)相同時(shí)”,電子層數(shù)遞增,原子半徑遞增;“核外電子排布相同時(shí)”,原子序數(shù)遞增,粒子半徑遞減。元素種類相同時(shí),核外電子數(shù)越多,微粒半徑越大。(2)稀有氣體除外的所有元素中,原子半徑最小的是H,其次是F。(3)11～18號(hào)元素中,原子半徑最小的是Cl,離子半徑最小的是Al3+。1.下列敘述不正確的是(

)A.金屬性:Na>Mg>AlB.原子半徑:Na>Si>ClC.酸性:H3PO4<HClO4<H2SO4D.穩(wěn)定性:SiH4<PH3<HClC解析:酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4?？键c(diǎn)精練2.已知1～18號(hào)元素的離子aAm+、bBn+、cCm-、dDn-(m>n)都具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則下列敘述正確的是(

)A.原子半徑:A>B>C>DB.原子序數(shù):d>c>b>aC.離子半徑:Cm->Dn->Bn+>Am+D.單質(zhì)的還原性:A>B>D>C解析:由電子層結(jié)構(gòu)相同知A、B原子比C、D原子多一個(gè)電子層,而m>n說明原子序數(shù)a>b>d>c,B項(xiàng)錯(cuò)誤;原子半徑:B>A>C>D,A項(xiàng)錯(cuò)誤;電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,C項(xiàng)正確;A、B是金屬,且A、B電子層數(shù)相同,原子序數(shù)越大,則金屬單質(zhì)還原性越弱,所以還原性是B>A,D項(xiàng)錯(cuò)誤。C3.下列事實(shí)不能說明X元素比Y元素的非金屬性強(qiáng)的是(

)A.與H2化合時(shí)X單質(zhì)比Y單質(zhì)容易B.X的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性比Y的最高價(jià)氧化物的水化物酸性強(qiáng)C.X原子的最外層電子數(shù)比Y原子的最外層電子數(shù)多D.X單質(zhì)可以把Y從其氫化物中置換出來(lái)解析:比較元素非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)有:元素與H2化合越容易,元素非金屬性越強(qiáng);最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性越強(qiáng),元素非金屬性越強(qiáng);X能從Y的氫化物中置換出Y單質(zhì),說明X非金屬性強(qiáng)于Y,所以A、B、D能說明X非金屬性強(qiáng)于Y;而最外層電子數(shù)的多少,不能用來(lái)判斷元素的非金屬性強(qiáng)弱。C4.為說明氯比硫的非金屬性強(qiáng),下列事實(shí)可作為依據(jù)的是(