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元素性質的周期性變化規律通過上面的討論我們知道，隨著原子序數的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價都呈現周期性的變化。根據第三周期元素原子核外電子排布規律，推測該周期元素金屬性和非金屬性具有怎樣的變化規律？第二節元素周期律

第四章物質結構

元素周期表趙健第1課時

元素性質的周期性變化規律meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602請你思考！

判斷元素金屬性和非金屬性的事實有哪些？判斷依據是什么呢？金屬性：元素原子失電子的能力（還原能力）非金屬性：元素原子得電子的能力（氧化能力）

一般情況下，元素的金屬性強弱可以從其單質與水(或酸)反應置換出氫的難易程度，以及它們的最高價氧化物的水化物——氫氧化物的堿性強弱來判斷。

一般情況下，元素的非金屬性強弱可以從其最高價氧化物的水化物的酸性強弱，或與氫氣生成氣態氫化物的難易程度及氫化物的穩定性來判斷。meiyangyang8602請你思考！

元素的金屬性、非金屬性是否也呈現周期性變化？趙健04第三周期元素性質的遞變meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

第三周期元素性質的遞變NaMgAlSiPSCl電子層數相同，核電荷數增大，半徑減小失電子能力減弱，得電子能力增強金屬性減弱，非金屬性增強如何設計實驗證明meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

第三周期元素性質的遞變Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar如何設計實驗證明三者金屬性的強弱？比較金屬與水反應難易比較金屬與酸反應難易比較最高價氧化物的水化物的堿性強弱meiyangyang8602meiyangyang8602

證明Na、Mg、Al的金屬性逐漸減弱實驗一：取一小段鎂條，用砂紙除去表面的氧化膜，放到試管中。向試管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液，觀察現象。過一會兒，加熱試管至液體沸騰，觀察現象。與鈉和水的反應相比，鎂和水的反應難易程度如何?生成了什么物質?meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

證明Na、Mg、Al的金屬性逐漸減弱金屬與水反應置換出H2的難易。加熱前，鎂條表面附著了少量無色氣泡，加熱至沸騰后，有較多的無色氣泡冒出，滴加酚酞溶液變為_____色。粉紅冷水>鎂與_______幾乎不反應，能與熱水反應，反應的化學方程式為_______________________________________。結合前面所學鈉與水的反應，可得出金屬性：Na___Mg。meiyangyang8602meiyangyang8602

從實驗事實探究同周期元素性質遞變規律meiyangyang8602實驗二：向試管中加入2mL1mol/LAlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再產生白色絮狀Al(OH)3沉淀為止。將Al(OH)3沉淀分裝在兩支試管中，向一支試管中滴加2mol/L鹽酸，向另一支試管中滴加2mol/LNaOH溶液。邊滴加邊振蕩，觀察現象。用2mL1mol/LMgCl2溶液代替AlCl3溶液做上述實驗，觀察現象，并進行比較。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

探究Al(OH)3的堿性實驗：向氯化鋁溶液中加入氨水，將生成的沉淀分裝在兩個試管中，分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液，觀察現象。AlCl3溶液氨水HCl溶液NaOH溶液Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3＋NaOH=NaAl(OH)4白色絮狀沉淀兩性氫氧化物：與酸、堿都反應，生成鹽和水的氫氧化物Al(OH)3白色沉淀在強酸或強堿中都能夠溶解meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

探究Mg(OH)2的堿性MgCl2溶液氨水HCl溶液NaOH溶液白色沉淀不溶解

Mg(OH)2白色沉淀只溶解于酸演示實驗：將氯化鋁溶液換成氯化鎂溶液，重復上述實驗。實驗現象：氯化鎂溶液中加入氨水得到氫氧化鎂白色沉淀，該沉淀加鹽酸溶解，加氫氧化鈉溶液不溶解。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

證明Na、Mg、Al的金屬性逐漸減弱

NaMgAl最高價氧化物對應的水化物堿性強弱NaOH強堿Mg(OH)2中強堿Al(OH)3兩性氫氧化物金屬性：鈉＞鎂＞鋁根據實驗結論以及課本信息，得出結論。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

硅、磷、硫、氯元素非金屬性的相對強弱元素SiPSCl最高價氧化物的化學式SiO2P2O5SO3Cl2O7最高價氧化物對應水化物的化學式及酸性H2SiO3弱酸H3PO4中強酸H2SO4強酸HClO4酸性比H2SO4強單質與H2反應的條件高溫磷蒸氣與H2能反應加熱光照或點燃時發生爆炸而化合氫化物的穩定性不穩定受熱分解受熱分解穩定meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602同周期元素金屬性和非金屬性的遞變規律Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強元素周期律元素的性質隨著原子序數的遞增而呈周期性的變化的規律。實質：元素性質的周期性變化是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結果。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602同周期元素金屬性和非金屬性的遞變規律

根據實驗，可得出第三周期元素金屬性、非金屬性的遞變規律:

NaMgAlSiPSCl

金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強用結構觀點解釋：電子層數相同核電荷數增多原子半徑減小原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強同周期元素從左到右原子核對最外層電子的吸引力增強元素周期律的應用如何？第二節元素周期律

第四章物質結構

元素周期表趙健第2課時

元素周期表和元素周期律的應用meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602你知道嗎？

門捷列夫和金屬鎵的故事在門捷列夫編制出元素周期表4年之后，布瓦博德朗（L.deBoisbaudran，1838—1912）首次通過電解獲得了約1g的金屬鎵，并對其性質作了初步的研究。門捷列夫得知后，大膽提出質疑，認為布瓦博德朗關于鎵的一些性質測定并不完全正確，特別是其密度不應是4.7g·cm-3，而應為5.9~6.0g·cm-3。布瓦博德朗知悉后十分驚訝，因為當時世界上只有他擁有金屬鎵。后來，布瓦博德朗將金屬鎵進一步提純，重新測得其密度為5.96g·cm-3，與門捷列夫的預測完全一致。門捷列夫所預言的類鋁、類硼和類硅3種元素，在此后的15年內相繼被發現。令人驚訝的是，用實驗方法測定的元素的一些數據竟和門捷列夫的預言幾乎完全吻合。meiyangyang8602你知道嗎？

門捷列夫作出這些偉大預言的科學依據是什么？

門捷列夫在研究元素周期表時，科學地預言了11種尚未發現的元素，為它們在周期表中留下了空位。例如，他認為在鋁的下方有一個與鋁類似的元素“類鋁”，并預測了它的性質。1875年，法國化學家發現了這種元素，將它命名為鎵。鎵的性質與門捷列夫推測的一樣。門捷列夫還預測在硅和錫之間存在一種元素——“類硅”，15年后該元素被德國化學家文克勒發現，為了紀念他的祖國，將其命名為“鍺”。meiyangyang8602學習了元素周期表和元素周期律后，你能否總結出元素在周期表中的位置、原子結構以及性質（位構性）之間的關系？

推測決定位置決定性質結構趙健01金屬元素與非金屬元素在周期表中的分布及性質規律meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期表與元素周期律的關系族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

01234567增強減弱增強增強Al

Si既表現金屬元素的性質,又表現非金屬元素的性質。

在元素周期表中，主族元素從上到下，從左到右，元素的金屬性和非金屬性存在著一定的遞變規律。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期表與元素周期律的關系HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGaGeAsSeBrRbSrInSnSbTeICsBaTlPbBiPoAt非金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強Fr思考：什么元素的金屬性最強？什么元素的非金屬性最強？它們分別位于元素周期表中的什么位置？meiyangyang8602請你預測！

硅能與氫氧化鈉反應嗎？元素的原子結構決定了元素在周期表中的位置，而元素在周期表中的位置反映了元素的原子結構和元素的性質特點。我們可以根據元素在周期表中的位置，推測元素的原子結構，預測未知元素的主要性質。趙健02

元素周期表和周期律的應用meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

預測元素及其化合物的性質硅能與氫氧化鈉反應嗎？meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

預測元素及其化合物的性質硅能與氫氧化鈉反應嗎？2Al＋2OH－＋6H2O=2Al(OH)4－＋3H2↑Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2“在野外的環境里，為了迅速得到氫氣，可以用硅粉與干燥的Ca(OH)2和NaOH混合，并加強熱，即可迅速得到氫氣。”meiyangyang8602練習【例1】有同周期的三種元素X、Y、Z，已知它們的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序為HXO4>H2YO4>H3ZO4，則下列敘述中不正確的是()A.非金屬性X>Y>ZB.X、Y、Z形成的陰離子還原性逐漸增強C.原子半徑X<Y<ZD.X、Y、Z的氣態氫化物穩定性由弱到強D【例2】X、Y、Z、W均為短周期元素，它們在元素周期表中的位置如圖所示。若Y原子的最外層電子數是次外層電子數的3倍，則下列說法中正確的是()A.原子半徑：W>Z>Y>XB.最高價氧化物對應的水化物的酸性：Z>W>XC.W單質能與水反應生成兩種強酸D.四種元素的單質中，只有Z單質在常溫常壓下是固體XYZWDmeiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

指導新元素的發現及預測它們的原子結構和性質Og——118號元素Oganesson是一種人工合成的化學元素，原子量為297，半衰期12毫秒(百分之一秒)。屬于氣體元素，化學性質很不活潑。屬于稀有氣體一類。Og具放射性，其原子十分不穩定。meiyangyang8602自118號元素發現之后，科學界一直在討論一個問題，元素周期表第七周期已經被填滿，是否證明所有化學元素已經被集齊元素周期表到底有沒有盡頭？斯維爾德羅夫市的工程師C·霍斯特，聲稱自己發現了一個新元素。經測驗，其元素質量是氫元素的299倍，即原子量為299，很可能就是尚未出現的119號元素，經證實后，俄羅斯科學家宣布，他們已經找到了打開第八元素周期的鑰匙——119號元素。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

尋找有特殊用途的新物質預測新元素在金屬和非金屬分界線處，尋找半導體材料。Si、Al既能表現一定金屬性又能表現出非金屬性尋找優良催化劑，尋找耐高溫耐酸堿腐蝕的特種合金，用來制造火箭、導彈、宇宙飛船等尋找用于制農藥的材料(非金屬F、Cl、S、P等)meiyangyang8602meiyangyang8602【例1】元素周期表在指導科學研究和生產實踐方面具有十分重要的意義，請將下表中A、B兩欄描述的內容對應起來。ABAB①制半導體的元素(a)F、Cl、Br、N、S“三角地帶”①

②制催化劑的元素(b)金屬與非金屬元素的分界線附近②

③制制冷劑的元素(c)相對原子質量較小的元素③

④地殼中含量較多的元素(d)過渡元素④

(b)(d)(a)(c)meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

借助元素周期律以及元素周期表能指導我們系統學習化學知識meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

借助元素周期律以及元素周期表能指導我們系統學習化學知識酸性減弱？非金屬性減弱？金屬性增強？H2CO3H2SiO3最高價氧化物的水化物∨∨……∨……∨……meiyangyang8602例題1.請運用元素周期表的有關理論分析判斷，下面幾種元素及其化合物性質的推斷中正確的是()

A．鉈(Tl)的氧化物的水化物可能具有兩性

B．砹(At)為無色固體，HAt不穩定，AgAt具有感光性，且不溶于水

C．硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體

D．H2Se是無色、有毒、比H2S穩定的氣體C例題2．砷(As)為第四周期第ⅤA族元素，根據元素周期表和元素周期律的知識，下列有關推測不正確的是()A．砷有－3、＋3、＋5等多種化合價B．原子半徑：As＞PC．酸性：H3AsO4＞H2SO4D．熱穩定性：HBr＞AsH3Cmeiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

歸納提升

位、構、性的關系原子結構元素位置元素性質最外層電子數電子層數核電荷數原子序數周期主族周期序數＝電子層數主族序數＝最外層電子數原子序數＝核電荷數金屬性/非金屬性原子半徑化合價最高正價＝最外層電子數最高正價＋|最低負價|＝8+ZKLM電子層數核電荷數核外電子數元素的原子得失電子的傾向相似；遞變氧化穩定最高酸化合非金右上強還原劇烈最高堿置換金屬左下強趙健03元素綜合推斷meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

元素綜合推斷的一般思路確定陌生物質的核心元素在周期表中的位置↓依據遞變規律和同主族元素的相似性進行推測判斷↓利用學過的元素及其化合物的性質預測其相鄰元素的性質meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

元素綜合推斷例1.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如圖所示，其中T所處的周期數與主族序數相等。請回答下列問題：(1)W在周期表中的位置是______________，Q、R、T三種元素原子半徑由大到小的順序是__________(用元素符號表示)，Q的最高價氧化物的化學式為____，R的簡單氫化物分子中的電子數為___。第三周期ⅥA族Al＞C＞NCO210(2)元素的原子得電子能力：Q_____W(填“強于”或“弱于”)。弱于(3)原子序數比R多1的元素有一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，該反應的化學方程式為______________________。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602練習

1．請運用元素周期表的有關理論分析判斷，下面幾種元素及其化合物性質的推斷中正確的是()A．鉈(Tl)的氧化物的水化物可能具有兩性B．砹(At)為無色固體，HAt不穩定，AgAt具有感光性，且不溶于水C．硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體D．H2Se是無色、有毒、比H2S穩定的氣體【答案】C

2．砷(As)為第四周期第ⅤA族元素，根據元素周期表和元素周期律的知識，下列有關推測不正確的是()A．砷有－3、＋3、＋5等多種化合價B．原子半徑：As＞PC．酸性：H3AsO4＞H2SO4D．熱穩定性：HBr＞AsH3

【答案】Cmeiyangyang8602練習3.五種短周期元素的原子半徑、最高正化合價及負化合價見下表B下列敘述正確的是A．L的金屬性比M的金屬性弱B．Q、T兩元素間可形成兩性化合物C．T的單質是黃綠色氣體D．L、R兩元素的簡單離子的核外電子數可能相等元素代號LMQRT原子半徑／nm0.1600.0890.1430.1020.074化合價+2+2+3+6，-2-2根據元素化合價可以直接得到R為S，T為O；再根據原子半徑和化合價得到L、M、Q分別為Mg、Be、AlAl2O3meiyangyang8602練習4.我國著名化學家張青蓮精確地測定了鍺