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第四課時(shí) 元素周期律及其應(yīng)用
第四節(jié) 物質(zhì)結(jié)構(gòu)
周期
主族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
1
2
3
4
5
6
7
金 屬 性 逐 漸
增 強(qiáng)
非 金 屬 性 逐 漸
增 強(qiáng)
？
最外層電子數(shù)1→2
最外層電子數(shù)1→8
最外層電子數(shù)1→8
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）
【任務(wù)一】元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律探究
閱讀P101 表4-5（核外電子排布部分），觀察原子核外最外層電子排布隨原子序數(shù)的遞增有什么規(guī)律性的變化
【活動(dòng)1】
１．原子核外最外層電子排布規(guī)律
周期序號(hào) 原子序數(shù) 電子層數(shù) 最外層電子數(shù)
第一周期 1→2 1 1→2 第二周期 3→10 第三周期 11→18 1
2
3
4
5
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8
1
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10
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17
18
最外層電子數(shù)
原子序數(shù)
1→8
1→8
結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的___________________________
2
3
核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化
【任務(wù)一】元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律探究
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)！即元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是元素其他性質(zhì)遞變規(guī)律的根本原因。
【任務(wù)一】元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律探究
閱讀P101 表4-5（原子半徑部分；不考慮稀有氣體元素），觀察原子半徑隨原子序數(shù)的遞增有什么規(guī)律性的變化
【活動(dòng)2】
2．原子半徑排布規(guī)律
結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，主族元素的原子半徑呈現(xiàn)周期性的變化
減小
減小
meiyangyang8602
原子半徑逐漸增大
原子半徑逐漸減小
【任務(wù)一】元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律探究
2．原子半徑排布規(guī)律（主族）
【思考與討論】
如何從原子結(jié)構(gòu)角度，解釋此遞變規(guī)律？
（1）主族元素原子半徑大小主要受哪些因素的影響？
（2）上述哪種因素影響更大？
（3）相同電子層數(shù)的元素原子，為什么核電荷數(shù)越大，半徑越小？
電子層數(shù)和核電荷數(shù)雙重因素
電子層數(shù)
一般情況下，電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，對(duì)核外電子引力越大，電子活動(dòng)范圍半徑越小即原子半徑越小
【知識(shí)拓展】粒子半徑大小比較 —‘’四同法‘’
① 同周期：從左到右，原子半徑逐漸 ；
② 同主族：從上到下，原子半徑逐漸 ；
③ 同元素：核電荷數(shù)相同，化合價(jià)越高，核外電子數(shù)越少，故半徑 ；
④ 同結(jié)構(gòu)：核電荷數(shù)越大，核對(duì)外層電子的吸引力 ，故半徑 .
減小
【例題】比較微粒半徑大小：
1、Mg______Ca______K；2、Fe3＋______Fe2＋______Fe；
3、S2－______Cl－______Na＋______Mg2＋.
增大
越小
越大
越小
序大徑小 —
序大徑大 —
價(jià)高徑小 —
序大徑小 —
如: r(K) > r(Na)
如: r(Na) > r(Mg)
如: r(Cl－) > r(Cl)
r(Cl) > r(K+)
如: r(Cl－) > r(K+)
＜
＜
＜
＜
＞
＞
＞
【任務(wù)一】元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律探究
【任務(wù)一】元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律探究
3．元素化合價(jià)變化規(guī)律（主族）
觀察P101 表4-5（化合價(jià)部分；不考慮稀有氣體元素），元素化合價(jià)隨原子序數(shù)的遞增有什么規(guī)律性變化
【活動(dòng)3】
【任務(wù)一】元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律探究
3．元素化合價(jià)變化規(guī)律（主族）
觀察P101 表4-5（化合價(jià)部分；不考慮稀有氣體元素），元素化合價(jià)隨原子序數(shù)的遞增有什么規(guī)律性變化
【活動(dòng)3】
最高正價(jià)
最低負(fù)價(jià)
+1
+5
-4
-1
+1
+7
-4
-1
結(jié)論：隨著核電荷數(shù)的遞增，主族元素化合價(jià)呈現(xiàn)周期性的變化。
【任務(wù)一】元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律探究
3．元素化合價(jià)變化規(guī)律（主族）
①同周期由左向右元素的_________________(＋1→＋7，O和F無最高正價(jià))；
②元素的最低負(fù)價(jià)由______________價(jià)逐漸升高至_____________價(jià)；
最高正價(jià)＋|最低負(fù)價(jià)|＝8
最高正價(jià)逐漸升高
ⅣA族的－4
ⅦA族的－1
(1)最高正價(jià)＝主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)(O、F除外)。
(2)非金屬：最低負(fù)價(jià)＝最高正價(jià)－8 (H、O、F除外)。
(3)金屬無負(fù)價(jià)；H最高價(jià)為＋1最低價(jià)為－1；O無最高正價(jià)，最低價(jià)為－2；F無正化合價(jià)，最低價(jià)為－1。
ⅣA(C族) ⅤA(N族) ⅥA(O族) ⅦA(鹵族)
氫化物 RH4 RH3 H2R HR
最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物 H2RO3或H4RO4 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4
【小結(jié)】主族元素化合價(jià)規(guī)律
【任務(wù)一】元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律探究
【總結(jié)1】隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和主要化合價(jià)都呈現(xiàn)周期性的變化。
失電子能力減弱，得電子能力增強(qiáng)
【活動(dòng)4】根據(jù)第三周期元素原子的核外電子排布，請(qǐng)你預(yù)測(cè)該周期元素金屬性和非金屬性的變化？
原子半徑逐漸減小
元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)
原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸增強(qiáng)
【任務(wù)二】同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
結(jié)構(gòu)
決定
性質(zhì)
【思考討論】如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明其規(guī)律，依據(jù)是什么？
【任務(wù)二】同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
① 單質(zhì)與水反應(yīng)的難易程度
② 單質(zhì)與酸反應(yīng)的劇烈程度
③ 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱
（1）金屬性強(qiáng)弱比較方法
【實(shí)驗(yàn)1】根據(jù)單質(zhì)與水反應(yīng)的難易程度比較金屬性強(qiáng)弱
【任務(wù)二】同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
方法 ① Na 與水反應(yīng) Mg 與水反應(yīng) Al 與水反應(yīng)
條件及現(xiàn)象 與冷水劇烈反應(yīng)， 并產(chǎn)生氣體
反應(yīng)方程
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 與冷水幾乎不反應(yīng)，
與沸水緩慢反應(yīng)
與沸水反應(yīng)很慢，幾乎無現(xiàn)象
金屬性：Na ＞Mg ＞Al
2Na + 2H2O =
2NaOH + H2↑
Mg + 2H2O =
Mg(OH)2 + H2↑
△
【實(shí)驗(yàn)2】根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱比較金屬性強(qiáng)弱
【任務(wù)二】同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
方法 ② 試管1 試管2
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
反應(yīng)方程
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 已知：NaOH為強(qiáng)堿，Mg(OH)2、Al(OH)3為弱堿，沉淀
白色沉淀生成，
白色沉淀生成，
NaOH溶液
MgCl2(aq)
氨水溶液
①
②
AlCl3(aq)
氨水溶液
①
NaOH溶液
②
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-
Mg(OH)2 + OH-
×
Al(OH)3為兩性物質(zhì)
金屬性：Na ＞Mg ＞Al
沉淀不溶解
沉淀溶解
【任務(wù)二】同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
（2）非金屬性強(qiáng)弱比較方法
① 非金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物—最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱。
② 非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物的難易程度及氫化物的穩(wěn)定性。
非金屬元素 Si P S Cl
最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物（含氧酸）的酸性強(qiáng)弱
結(jié)論 （硅酸）
H2SiO3
弱酸
（磷酸）
H3PO4
中強(qiáng)酸
（硫酸）
H2SO4
強(qiáng)酸
HClO4
（高氯酸）
強(qiáng)酸（酸性比H2SO4強(qiáng)）
＜
＜
＜
非金屬性：Cl ＞S ＞P＞Si
+4
+5
+6
+7
Na Mg Al Si P S Cl
金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)
核電荷數(shù)依次增多
原子半徑逐漸減小
失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)
對(duì)其它周期主族元素進(jìn)行同樣的研究，一般情況下也會(huì)得出同樣的規(guī)律。
【任務(wù)二】同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律
【小結(jié)】
周期
主族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
1
2
3
4
5
6
7
金 屬 性 逐 漸
增 強(qiáng)
非 金 屬 性 逐 漸
增 強(qiáng)
？
【總結(jié)】同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律
金 屬 性 減 弱、
非 金 屬 性 增 強(qiáng)
金屬、非金屬兩側(cè)找到半導(dǎo)體材料
農(nóng)藥的開發(fā)
過渡元素中尋找催化劑和耐高溫耐腐蝕合金的元素
【任務(wù)三】元素周期素和元素周期律應(yīng)用

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