人教版必修第一冊

第二節元素周期律

第1課時元素周期律導

通過對堿金屬元素、鹵素的原子結構和性質的研究，我們已經知道元素周期表中同主族元素的性質有著相似性和遞變性。那么，周期表中同周期元素的性質有什么變化規律呢？學習目標1．認識原子核外電子排布、元素的最高化合價和最低化合價、原子半徑等隨元素原子序數

遞增而呈周期性變化的規律。2．以第三周期元素為例，認識同周期元素的金屬性、非金屬性等隨元素原子序數遞增而呈的周期性變化規律。學習目標1．理解同周期元素性質與原子結構的關系。2．理解元素周期律的含義和實質。重難點思閱讀課本p107-110，思考下列問題:1、觀察107頁表4-5，隨著原子序數的遞增，同周期元素原子的核外電子排布、原子半徑和主要化合價分別呈現什么規律性的變化？2、根據第三周期元素原子的核外電子排布規律，推測出該周期元素金屬性和非金屬性有什么遞變規律?3、根據p109的實驗探究能得出第三周期元素金屬性和非金屬性有什么遞變規律?結論與(2)的推測是否一致?一、元素原子結構的周期性變化規律1.原子核外電子排布規律規律周期序數原子序數電子層數最外層電子數達到穩定結構時的最外層電子數11～211→2223～1021→88311～1831→88結論：同一周期，電子層數相同,從左到右，原子最外層電子數逐漸增加（1→8第一周期除外）；

同主族，最外層電子數相同、從上到下

電子層數依次增大（1-7）規律:隨著原子序數的遞增，元素原子的核外電子排布呈現周期性的變化1234567891011121314151617183～10號元素符號LiBeBCNOFNe原子半徑/pm152898277757471－11～18號元素符號NaMgAlSiPSClAr原子半徑/pm18616014311711010299－2.原子半徑的變化規律①結論:

同一周期，從左到右，原子半徑逐漸減小(不包括稀有氣體)

同一主族，從上到下，原子半徑依次增大。原子半徑變化趨勢圖注：第2周期r(原子)<0.1nm(除鋰)第3周期r(原子)>0.1nm(除氯規律:

隨著原子序數的遞增，元素原子半徑呈現周期性的變化為什么同周期元素的原子半徑會隨著原子序數的遞增而逐漸減小？原子結構電子層數相同隨著核電荷數增多原子半徑減小原子核對核外電子的吸引能力增強練習：比較r(Cl)、r(Mg)、r(Br)、r(Ca)的大小不同周期不同族的元素原子半徑該如何比較？

同主族元素，從上到下，電子層數依次增大，原子半徑依次增大。②原因①電子層數：電子層數越多，原子半徑越大

（例外：r(Li)>r(Cl)）②核電荷數：③核外電子數：

電子數增多，增加了相互排斥，使原子半徑有增大的傾向

最主要因素。③微粒半徑的大小比較規律

當電子層數相同時，核電荷數的影響較大。核電荷數增多，原子核對核外電子的引力增強，使原子半徑有減小的趨向。電子層數相同時，核電荷數越小原子半徑越大（即序小徑大）同元素粒子半徑大小，核外電子數越多，半徑越大

（即：陰離子>原子>陽離子）微粒半徑比較規律r(Cl-)r(Cl)，r(Na+)r(Na)r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(Cl)r(Na)r（K）r(Rb)，＜＜第三周期原子半徑最大的是

；

簡單離子半徑最小的元素是

；

簡單離子半徑最大的元素是

。。1．一般情況下，元素的最高正價=_______________=________（除O、F）。2．一般情況下，元素的最低負價=_________________（H除外，為-1價）。3．金屬沒有________價，O沒有__________價、F沒有_______價。最外層電子數主族序數最外層電子數﹣8負最高正正3.元素化合價的變化規律原子序數主要化合價的變化1～2(H~He)＋1→03～10(Li~Ne)最高正價：＋1→＋5最低正價：－4→－1→011～18(Na~Ar)＋1→＋7－4→－1→0規律：隨著原子序數的遞增，元素的主要化合價呈周期性變化

同周期從左到右最高正化合價依次增大（O、F除外），最低負化合價依次增大。隨著原子序數的遞增，元素的電子排布、原子半徑、化合價呈周期性變化，元素的金屬性、非金屬性是否也呈周期性變化？1、通過原子結構推測第三周期元素性質的遞變結論:第三周期元素電子層數相同，由左向右元素的原子最外層電子數增多，原子半徑依次減小，原子核對最外層電子的引力逐漸增強，得電子的能力依次增強，失電子的能力依次減弱。推測：同周期從左到右，金屬性依次減弱，非金屬性依次增強。二、元素性質的周期性變化規律(1)實驗比較：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?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。2、通過實驗探究第三周期元素性質的遞變原理金屬與水反應置換出H2的難易程度操作現象鎂條表面附著少量氣泡劇烈反應，溶液變成淺紅色化學反應—Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑結論結合Na與水反應的現象，Na與水反應置換H2比Mg容易，則金屬性：Na＞Mg結論1：Na、Mg金屬性強弱比較原理金屬的最高價氧化物對應水化物的堿性強弱物質Al(OH)3Mg(OH)2操作現象A中沉淀溶解B中沉淀溶解C中沉淀溶解D中沉淀不溶解離子方程式A：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OB：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]-C：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2OD：不反應結論Al(OH)3是兩性氫氧化物，其堿性弱于Mg(OH)2(中強堿)，更弱于NaOH(強堿)，則金屬性：Mg＞Al結論2：Mg、Al金屬性強弱比較這說明鋁雖是金屬，但已表現出一定的非金屬性。3.總結實驗探究--元素性質的周期性變化規律

NaMgAl與水（或酸）反應的現象與冷水劇烈反應，放出大量的熱，并產生氣體與冷水幾乎不反應，與沸水緩慢反應，與酸劇烈反應與沸水反應很慢，與酸反應較快劇烈程度隨著核電荷數增加，Na、Mg、Al與水（或酸）反應越來越緩慢最高價氧化物對應水化物的堿性強弱NaOH強堿Mg(OH)2中強堿Al(OH)3兩性氫氧化物結論①最高價氧化物對應的水化物的堿性：__________________②金屬性：__________________（1）Na、Mg、Al金屬性強弱比較NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3Na>Mg>Al規律:同一周期從左到右，金屬性逐漸減弱

Al(OH)3在酸或強堿溶液中都能溶解，表明它既能與酸發生反應，又能與強堿溶液發生反應。反應的離子方程式分別如下:

Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-鈉、鎂、鋁是金屬元素，都能形成氫氧化物。NaOH是強堿，Mg(OH)2是中強堿，而Al(OH)3是兩性氫氧化物。這說明鋁雖是金屬，但已表現出一定的非金屬性。（2）Si、P、S、Cl非金屬性強弱比較

SiPSCl與氫氣反應條件高溫磷蒸氣與H2能反應需加熱光照或點燃時發生爆炸變化規律隨著核電荷數增加，與氫氣化合越來越________氣態氫化物熱穩定性SiH4很不穩定PH3不穩定H2S受熱分解HCl穩定變化規律隨著核電荷數增加，氣態氫化物越來越________最高價氧化物對應水化物酸性H2SiO3弱酸H3PO4中強酸H2SO4強酸HClO4（最強的無機含氧酸）變化規律隨著核電荷數增加，最高價氧化物對應水化物的酸性越來越_____結論非金屬性：_________________容易穩定強Cl>S>P>Si規律:同一周期從左到右，非金屬性逐漸增強規律:同一周期從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強4、總結同周期元素金屬性和非金屬性的遞變規律概念:

元素的性質隨著原子序數遞增而呈現周期性的變化,這一規律叫做元素周期律原子半徑依次減小原子半徑依次減小原子半徑依次增大原子半徑依次增大失電子能力依次增強失電子能力依次增強非金屬性依次增強得電子能力依次增強得電子能力依次增強非金屬性依次增強金屬性依次增強金屬性依次增強小結：項目同周期(從左至右)同主族(從上到下)電子層數相同逐漸遞增最外層電子數逐漸增多相同原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)逐漸增大化合價最高正價＋1→＋7(O、F除外)相同最低負價－4→－1相同金屬單質與水或非氧化性酸置換出H2的難易程度易→難難→易最高價氧化物酸性逐漸增強逐漸減弱的水化物堿性逐漸減弱逐漸增強非金屬氣態氫化物形成的難易程度難→易易→難穩定性逐漸增強逐漸減弱氣態氫化物或陰離子的還原性逐漸減弱逐漸增強元素金屬性逐漸減弱逐漸增強元素非金屬性逐漸增強逐漸減弱原子結構與元素性質的周期性變化典例1．在第三周期元素中，除稀有氣體元素外：1.原子半徑最小的元素是_____(填元素符號，下同)。2.金屬性最強的元素是_____。3.最高價氧化物對應水化物酸性最強的是________(填化學式，下同)。4.最不穩定的氣態氫化物是______。5.最高價氧化物對應水化物堿性最強的是_______。6.氧化物中具有兩性的是_______。課堂練習ClNaHClO4SiH4NaOHAl2O3典例2．下列遞變規律正確的是()A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增強B．HCl、HBr、HI的穩定性依次增強C．鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱D．Na＋、Mg2＋、Al3＋離子