第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)

元素周期律

第二節(jié)元素周期律回顧：同主族元素性質(zhì)上表現(xiàn)相似性和遞變性一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律思考與討論

觀察表4-5，思考并討論，隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價(jià)各呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？

原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑(除稀有氣體元素)最高或最低化合價(jià)變化1~211~2—+1→03~100.152nm→0.071nm大

→小+1→+5-4→-1→011~18

結(jié)論：一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律1、原子最外層電子排布的變化規(guī)律周期序號(hào)原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)結(jié)論第一周期1→211→2第二周期3→10_______第三周期11→18_______1→81→823同周期由左向右元素的原子最外層電子數(shù)逐漸增加(1→8)一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律2、原子半徑的變化規(guī)律②同周期由左向右，元素的原子半徑逐漸減?。ú话ㄏ∮袣怏w）③半徑最小的原子是H，短周期主族元素中，原子半徑最大的Na（稀有氣體除外）一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律2、原子半徑的變化規(guī)律原子半徑逐漸減小原子半徑逐漸增大①同主族由上到下，元素的原子半徑逐漸增大一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律2、原子半徑的變化規(guī)律原子半徑逐漸減小原子半徑逐漸增大思考：為什么原子半徑會(huì)呈現(xiàn)上述變化規(guī)律？②電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)增大，原子核對外層電子的引力增大，半徑減小①最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層數(shù)增多，原子核對外層電子的引力減小，半徑增大拓展：粒子半徑大小比較？一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律r(F)

r(Cl)r(S)r(S2-)r(Cl)

r(

S)

r(

P)

r(Al3+)r(Mg2+)r(Na+)r(F-)r(O2-)比較下列微粒半徑的大小課堂練習(xí)一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律3、元素化合價(jià)的變化規(guī)律①隨著原子序數(shù)的遞增，元素的主要化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化②同周期由左向右元素的最高正價(jià)逐漸升高（+1→+7，O和F無最高正價(jià)）③元素的最低負(fù)價(jià)由ⅣA族的-4價(jià)逐漸升高至ⅦA族的-1價(jià)（1）最高正價(jià)＝主族的序數(shù)＝最外層電子數(shù)(O、F除外)。（2）│最低負(fù)價(jià)│+│最高正價(jià)│=8(H、O、F除外)。（3）H最高價(jià)為＋1，最低價(jià)為－1；

O最低價(jià)為－2，一般無正價(jià)（例外：OF2）；

F無正化合價(jià)，最低價(jià)為－1一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律拓展1：主族元素主要化合價(jià)的確定方法（P111）

ⅣAⅤAⅥAⅦA氫化物RH4RH3H2RHR最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物H2RO3或H4RO4H3RO4或HRO3H2RO4HRO4一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律拓展2：氫化物及其最高價(jià)含氧酸的關(guān)系34號(hào)元素硒(Se)被國內(nèi)外醫(yī)藥界和營養(yǎng)學(xué)界尊稱為“生命的火種”，享有“長壽元素”“抗癌之王”“心臟守護(hù)神”“天然解毒劑”等美譽(yù)。(1)該元素在周期表中的位置：_______________。(2)按要求寫化學(xué)式：①氣態(tài)氫化物為______；②最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物為________。(3)推測35Br的最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià)的數(shù)值分別是____、____，

原子半徑的大小關(guān)系為：r(Se)___r(Br)(填“>”或“<”)。課堂練習(xí)根據(jù)第三周期元素原子核外電子排布規(guī)律，推測該周期元素金屬性和非金屬性具有怎樣的變化規(guī)律？NaMgAlSiPSCl電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)增大，半徑減小失電子能力減弱，得電子能力增強(qiáng)金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律4、第三周期元素性質(zhì)的遞變回憶判斷元素金屬性和非金屬強(qiáng)弱的依據(jù)一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律4、第三周期元素性質(zhì)的遞變

【問題討論】根據(jù)第三周期元素原子的核外電子排布規(guī)律，你能推測出該周期元素金屬性和非金屬性的變化規(guī)律嗎？【實(shí)驗(yàn)比較】

（1）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(xiàn)象。過一會(huì)兒，加熱試管至液體沸騰，觀察現(xiàn)象。與鈉和水的反應(yīng)相比，鎂和水的反應(yīng)難易程度如何？生成了什么物質(zhì)？（2）向試管中加入2mL1mol/LAlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再產(chǎn)生白色膠狀A(yù)l(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(xiàn)象。用2mL1mol/LMgCl2溶液代替AlCl3溶液做上述實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，并進(jìn)行比較。探究第三周期元素性質(zhì)的遞變金屬與水或酸反應(yīng)置換出H2的難易，證明Na、Mg、Al的金屬性的強(qiáng)弱一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律金屬與水或酸反應(yīng)置換出H2的難易，證明Na、Mg、Al的金屬性的強(qiáng)弱一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)探究（1）金屬與水或酸反應(yīng)置換出H2的難易現(xiàn)象：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?yōu)榧t色

鎂與酸反應(yīng)有大量氣泡冒出，鋁與酸反應(yīng)氣泡較少結(jié)論：鎂與冷水反應(yīng)緩慢，與熱水反應(yīng)劇烈。鎂與酸反應(yīng)比鋁劇烈一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律4、第三周期元素性質(zhì)的遞變化學(xué)方程式：

金屬性：鈉＞鎂＞鋁最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物——?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)探究（2）最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物——?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱現(xiàn)象：一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律4、第三周期元素性質(zhì)的遞變Al(OH)3白色沉淀在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中都能夠溶解，Mg(OH)2白色沉淀只溶解于酸離子方程式：結(jié)論：

NaMgAl最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱金屬性：鈉＞鎂＞鋁NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3兩性氫氧化物Al(OH)3＋OH-=〔Al(OH)4〕-Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

【信息獲取】

（2）硅、磷、硫、氯是非金屬元素，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物（含氧酸）的酸性強(qiáng)弱如下表?！窘Y(jié)論分析】通過實(shí)驗(yàn)比較和信息獲取，你得出的結(jié)論是什么？與最初的推測一致嗎？由此，你對原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系又有哪些認(rèn)識(shí)？NaMgAlSiPSCl

金屬性逐漸

，非金屬性逐漸

。探究第三周期元素性質(zhì)的遞變一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律4、第三周期元素性質(zhì)的遞變酸性：H2SiO3＜H3PO4

＜H2SO4

＜HClO4（3）最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物——酸的酸性強(qiáng)弱一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律4、第三周期元素性質(zhì)的遞變非金屬性：氯＞硫＞磷＞硅（4）與氫氣化合難易程度以及氫化物穩(wěn)定性一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律非金屬性：氯＞硫＞磷元素單質(zhì)與氫氣化合的難易氫化物穩(wěn)定性P磷蒸氣與氫氣高溫能反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物——磷化氫（PH3）S硫在加熱時(shí)能與氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物——硫化氫（H2S）Cl氯氣與氫氣能在光照或點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物——氯化氫PH3不穩(wěn)定硫化氫在較高溫度時(shí)可以分解氯化氫是穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物同周期元素金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律

NaMgAlSiPSCl

金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)用結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)解釋電子層數(shù)相同核電荷數(shù)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(qiáng)同周期元素從左到右原子核對最外層電子的吸引力增強(qiáng)實(shí)質(zhì)：元素原子的核外電子排布的周期性變化一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律4、第三周期元素性質(zhì)的遞變元素周期律：元素的性質(zhì)隨著元素核電荷數(shù)的遞增呈周期性變化的規(guī)律NaMgAl與水反應(yīng)與酸反應(yīng)氧化物氧化物對應(yīng)水化物結(jié)論總結(jié)：第三周期元素性質(zhì)的遞變SiPSCl與H2化合的難易氫化物穩(wěn)定性最高價(jià)氧化物最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性結(jié)論總結(jié)：第三周期元素性質(zhì)的遞變拓展：非金屬與堿的反應(yīng)一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律在第三周期元素中，除稀有氣體元素外：1.原子半徑最小的元素是_____(填元素符號(hào)，下同)。2.金屬性最強(qiáng)的元素是_____。3.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是________(填化學(xué)式)4.最不穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物是______。5.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的是_______。6.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物具有兩性的是_______。7.非金屬性最強(qiáng)的元素是_____。課堂練習(xí)1、金屬元素與非金屬元素在周期表中的分布族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

01234567Al

Si既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì),又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。增強(qiáng)增強(qiáng)減弱增強(qiáng)二、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用（1）預(yù)測元素及其化合物的性質(zhì)①確定陌生物質(zhì)的核心元素在周期表中的位置②依據(jù)遞變規(guī)律和同主族元素的相似性進(jìn)行推測判斷③利用學(xué)過的元素及其化合物的性質(zhì)預(yù)測其相鄰元素的性質(zhì)2、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用二、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用（2）指導(dǎo)新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)Og——118號(hào)元素Oganesson是一種人工合成的化學(xué)元素，原子量為297。屬于氣體元素，化學(xué)性質(zhì)很不活潑。屬于稀有氣體一類。Og具放射性，其原子十分不穩(wěn)定。（3）尋找有特殊用途的新物質(zhì)在金屬和非金屬分界線處，尋找半導(dǎo)體材料。Si、Al既能表現(xiàn)一定金屬性又能表現(xiàn)出非金屬性尋找用于制農(nóng)藥的材料(非金屬F、Cl、S、P等)尋找優(yōu)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(dǎo)彈、宇宙飛船等2、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用二、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1、元素R、X、T、Z、Q在周期表中的相對位置如圖所示，其中R在周期表中非金屬性最強(qiáng)。則下列判斷正確的是（

）A.非金屬性