22人教版新教材化学必修第一册课件--元素性质的周期性变化规律

得电子能力 失电子能力
金属性 非金属性 阳离子氧化性 阴离子还原性
稳定性 还原性
酸性 碱性
同周期(从左到右)(主族元 素)
逐渐增强 逐渐减弱 逐渐减弱 逐渐增强
增强 减弱 增强 减弱 增强 减弱
续表 同主族(从上到
下) 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐增强 逐渐减弱
减弱 增强 减弱 增强 减弱 增强
探究应用 例 下列有关叙述能说明M比N的非金属性强的是 ( A ) ①非金属单质M能从N的化合物中置换出非金属单质N; ②M原子比N原子容易得到电子; ③单质M与H2反应比N与H2反应容易得多; ④气态氢化物水溶液的酸性:HmM>HnN; ⑤氧化物对应水化物的酸性:HmMOx>HnNOy; ⑥熔点:M>N。 A.①②③ B.②⑤ C.①②③④⑤ D.全部
判一判 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,非金属性越强;碱性越强,金属性越强
(✕ ) 3.元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性越弱
(✕)
互动探究·关键能力
探究点一 粒子半径比较
情境探究 材料一:我们生活在由化学元素构成的世界中,人体和地球一样,也是由各种 化学元素组成的,如人的大脑中含有丰富的钠、钾、镁等元素,骨筋和骨组织 中含有丰富的锂、镁、钾等元素。 材料二:海洋是蔚蓝色的资源宝库,海洋中含有的元素约为 80多种,其中氯、 钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、硅、氟共12种一般称为常量元素,
解析 X、Y为同周期元素,X的原子半径大于Y,则X的原子序数小于Y。 若X、Y均为金属元素,同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,阳离子的 氧化性逐渐增强,A正确,B不正确;若X、Y均为非金属元素,同周期主族元素 从左到右非金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性逐渐增强,最高价氧化物对 应水化物的酸性逐渐增强,C、D都正确。
(3)非金属间的置换反应。若非金属X能把非金属Y从它的盐溶液或气态氢 化物中置换出来,则X元素原子得电子能力比Y元素原子得电子能力强。 (4)比较非金属简单阴离子还原性的强弱。非金属阴离子的还原性越弱,其对 应非金属元素原子的得电子能力就越强。
迁移应用
1.下列比较错误的是 ( B ) A.原子半径:O<S<Na B.稳定性:PH3>H2S>HCl C.酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4 D.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
2.原子半径的周期性变化 (1)原子半径的变化规律
原子序数
原子半径的变化(不考虑稀有气体元素)
3~10
0.152 nm 0.071 nm
②大
③ 小 (填“大”或“小”,下同)
11~18
0.186 nm 0.099 nm
④大
⑤小
结论:随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现⑥ 周期性 变化
(2)随着原子序数的递增,元素原子半径(第二、三周期)呈现如图所示的 变化。
提示 ③④⑤⑥。
探究归纳
元素性质的周期性变化规律
内容 原子结构
主要化合价
电子层数 最外层电子数 原子半径
同周期(从左到右)(主族元素) 同主族(从上到下)
相同
依次增加
依次增加
相同
逐渐减小
逐渐增大
一般从+1→+7(O、F除外),从-4 最高正价=族序数(O、
→-1
F除外)
内容
元素的性质
离子 氢化物 最高价氧化 物的水化物
(2)实验探究:氢氧化铝、氢氧化镁分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应
实验操作
实验现象 白色沉淀溶解,溶液变澄清。离子方程式为 ④
白色沉淀溶解,溶液变澄清。离子方程式为 ⑤
续表
白色沉淀溶解,溶液变澄清。离子方程式为 ⑥ 白色沉淀不溶解
a.NaOH是强碱,Mg(OH)2是中强碱,Al(OH)3是两性氢氧化物; b.金属性:⑦ Na>Mg>Al
知识点二 第三周期元素性质的递变 元素周期律
1.钠、镁、铝的金属性强弱
(1)实验探究:钠、镁与水的反应
实验操作
实验现象
实验结论
钠熔成小球,浮于水面,四处游动,有“嘶嘶 钠与冷水剧烈反应,化学方程式为
”的响声,反应后溶液变红
①
金属性:③ Na>Mg
加热前,镁条表面附着了少量无色气泡,加 镁与冷水几乎不反应,能与沸水反应,化学方 热至沸腾后,有较多的无色气泡冒出,溶液 程式为② 变为浅红色
解析
根据非金属单质间的置换反应可推断M比N的非金属性强,故①
正确;根据得电子的难易程度可以推断M比N的非金属性强,故②正确;根据单
质与H2反应的难易程度可以推断M比N的非金属性强,故③正确;根据气态氢
化物水溶液的酸性不能推断M、N的非金属性强弱,故④错误;如果不是最高
价氧化物对应水化物的酸性则不能推断M、N的非金属性强弱,故⑤错误;熔
渐减小,原子半径逐渐增大,故r(O)<r(S)<r(Na) ,C项错误;Al、Si、P在同一周
期,核电荷数逐渐增大,原子半径逐渐减小,D项错误。
解题感悟 粒子大小比较解题模板:
迁移应用
1.Na+、Mg2+、F-、O2-四种离子具有相同的电子层结构,则四种元素原子半径 大小顺序是 ( C ) A.Mg>Na>F>O B.O>F>Mg>Na C.Na>Mg>O>F D.O>F>Na>Mg
海水中所含有的元素大部分以盐溶液的形式存在,在这些盐类物质中氯化钠 占80%以上。 问题1:如何判断H、Li、Na、K原子半径的大小?理由是什么?
提示 H、Li、Na、K原子最外层电子数相同,电子层数依次增多,故原子半 径依次增大。
问题2:如何比较Na+、Mg2+、Al3+半径的大小? 提示 Na+、Mg2+、Al3+的电子层结构相同,核外电子数相同,核电荷数逐渐增 大,离子半径逐渐减小。 问题3:r(Ca2+)与r(Cl-) 哪个大? 提示 Ca2+和Cl-核外电子排布相同,因原子序数:Ca>Cl,则半径:r(Ca2+)<r(Cl -)。
(3)两性氢氧化物:既能与强酸反应又能与强碱反应,且均生成盐和水的 氢氧化物。如Al(OH)3既能溶于盐酸又能溶于NaOH溶液。
2.非金属元素Si、P、S、Cl性质的比较
元素 最高正化合价
Si
P
+4
+5
S ⑧ +6
最高价氧化物的化学式 SiO2
P2O5
⑨ SO3
最高价氧化物对应水化物
H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4
22人教版新教材化学必修第一册
第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律 课时1 元素性质的周期性变化规律
自主学习·必备知识
知识点一 元素原子核外电子排布的周期性变化 1.以原子序数为横坐标,元素原子的最外层电子数为纵坐标,可以得到如下图像:
规律:随着原子序数的递增,短周期元素原子的最外层电子数呈现① 由1到8 的周 期性变化(第一周期除外)。
的酸性强弱
单质与H2反应的条件 高温
磷蒸气与H2 加热 能反应
氢化物的稳定性 非金属性
SiH4<PH3<H2S<HCl 由强到弱的顺序为 Cl、S、P、Si
Cl +7 ⑩ Cl2O7
光照或点燃
3.元素周期律 (1)元素性质与原子结构的关系 一般情况下,同一周期主族元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左到右, 核电荷数依次增多,原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐 渐增强。因此,金属性逐渐 减弱 ,非金属性逐渐 增强 。 (2)元素周期律 a.含义:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。 b.实质:元素性质的周期性变化是 元素原子的核外电子排布 周期性变 化的结果。
探究点二 同周期元素性质的递变规律
情境探究 材料一:2021年1月27日,印度尼西亚最活跃的火山之一默拉皮火山喷发30余 次,火山口不断冒出浓烟,并喷发出炙热的火山灰,巨大的灰云直冲天际。火 山喷发口附近聚集大量的硫黄同时产生大量的热和刺激性气味的气体。 材料二:在抗击新冠肺炎疫情中,含氯化合物等消毒剂(如“84”消毒液)大显 身手,为保护人民健康和生命安全立下了赫赫战功。
例 下列元素中,原子半径依次增大的是 ( A )
A.O、N、C
B.I、Br、Cl
C.S、O、Na
D.Al、Si、P
解析
O、N、C元素在同一周期,核电荷数逐渐减小,原子半径逐渐增
大,A项正确;I、Br、Cl在同一主族,核电荷数逐渐减小,原子半径逐渐减小,B
项错误;S、O在同一主族,原子半径逐渐减小,S、Na在同一周期,核电荷数逐
规律:随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈现周期性变化。主族元素的
最高正化合价在数值上等于该元素原子的
最外层电子数 (O、F除外),
最低负化合价的绝对值与最外层电子数之和等于 8 (H除外)。
判一判 1.原子最外层电子数越多,原子半径越小 ( ✕ ) 2.元素核电荷数越大,原子半径越小 ( ✕ ) 3.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 ( ✕ ) 4.第三周期中原子半径最小的元素是Na ( ✕ ) 5.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7 ( ✕ )
2.二看核电荷数 电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl),r (S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。
3.三看核外电子数 核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大;如r(Na+)<r(Na),r(Cl-)>r(Cl)。
探究应用
解析 Na+、Mg2+、F-、O2-四种离子具有相同的电子层结构,原子序数: Mg>Na>F>O,Na、Mg同周期,F、O同周期,且Na、Mg处于F、O的下一周期, 电子层数越多原子半径越大,电子层数相同时,原子序数越大原子半径越小, 故原子半径:Na>Mg>O>F,C项正确。
2.An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构,则A、B、C、D的离子半 径大小顺序为 D>C>A>B ,对应的原子半径大小顺序为 A>B>D>C ,原子序数大小 顺序是 B>A>C>D 。
探究归纳 粒子半径的比较规律 影响粒子半径的因素有电子层数、核电荷数、核外电子数。在比较粒子半 径时,一般先看电子层数,再看核电荷数,后看核外电子数。
1.一看电子层数 电子层数不同、最外层电子数相同时,核外电子层数越多,半径越大;如r(F)<r (Cl)<r(Br)<r(I),r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)。
点属于物理性质,其高低与化学性质无关,故⑥错误。
解题感悟 元素原子得电子能力的判断依据 (1)比较元素的单质与氢气化合的难易程度及气态氢化物的稳定性。其单质 与氢气越易化合,生成的气态氢化物越稳定,其原子得电子能力越强。 (2)比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性。其最高价氧化物对应水化物 的酸性越强,其原子得电子能力越强。
问题1:从原子结构角度说明硫元素和氯元素得电子能力强弱。 提示 硫元素得电子能力弱于氯元素。硫元素和氯元素的电子层数相同,硫 元素的原子序数小于氯元素,且原子半径大于氯元素,所以得电子能力弱于氯 元素。
问题2:下列哪几点能说明氯元素的非金属性比硫元素强? ①HCl的溶解度比H2S的大 ②HClO的氧化性比H2SO4的强 ③HClO4的酸性比H2SO4的强 ④HCl比H2S稳定 ⑤Cl2能与铁反应生成FeCl3,硫与铁反应生成FeS ⑥Cl2能与H2S反应生成S
2.(2021福建厦门高一检测)X、Y为同周期元素,如果X的原子半径大于Y的原 子半径,则下列判断不正确的是 ( B ) A.若X、Y均为金属元素,则X的金属性强于Y B.若X、Y均为金属元素,则X的阳离子的氧化性比Y的阳离子氧化性强 C.若X、Y均为非金属元素,则Y的气态氢化物比X的稳定 D.若X、Y均为非金属元素,则最高价氧化物对应的水化物的酸性Y强于X
解析 根据四种离子具有相同的电子层结构可以推知,A、B属于同一周 期,C、D属于同一周期,且A、B处于C、D的下一周期,然后根据各离子所带 电荷可以推知A在B的前面,D在C的前面,故原子序数:B>A>C>D,对应的原子 半径:A>B>D>C。电子层结构相同的离子,核电荷数(原子序数)越大离子半 径越小,则离子半径:D>C>A>B。
3.元素主要化合价的变化规律 (1)1~18号元素化合价的变化
周期序数
原子序数
一
1~2
源自文库
二
3~10
三
11~18
化合价的变化 ⑦ +1→0(He) (主要化合价) 最高正价:⑧ +5 ,(⑨ O、F无正价 ) 最低负价:⑩ -4
最高正价: 最低负价:
+7 ,
-4
(2)以原子序数为横坐标,以元素最高正化合价或最低负化合价为纵坐 标,则1~18号元素化合价随原子序数变化的关系如图: