資源簡介

(共42張PPT)
大單元教學課件
新人教版 化學
必修第一冊
第六單元
物質結構 元素周期律
A
元素周期律
第5課時 從鋁制疏通劑說起
——元素周期律
學習目標和核心素養
1.了解元素原子核外電子排布、原子半徑、主要化合價的周期性變化，認識元素周期律并理解其實質。
2.會設計實驗探究同周期元素性質的變化規律，會比較元素的金屬性或非金屬性的強弱，促進“證據推理與模型認知”化學核心素養的 發展。
3、倡導真實問題情境的創設，開展以化學實驗為主的多種探究活動，積極組織學生探究活動，讓學生設計“鈉、鎂、鋁金屬性和非金屬性大小的判斷”的實驗，重視教學內容結構化設計，激發學生學習化學的興趣。
教學目標 核心素養
你知道嗎？
解密固體管道疏通劑
特有的“顆粒”可使
產品與阻塞物充分作用
疏通更高效
等
你知道嗎？
關于鋁的故事
在19世紀以前，鋁被認為是一種稀罕的貴金屬，價格比黃金還要貴。歷史上，法國皇帝拿破侖三世為了顯示自己的尊貴，用鋁做了一頂頭盔，成為轟動一時的新聞。每逢盛大國宴，別人都用銀制餐具，而他獨自使用一套鋁制餐具。
鋁的化學性質比較活潑
你知道嗎？
請同學說說它在周期表中的位置
堿金屬元素、鹵族元素的原子結構和性質上的相似性和遞變性？
堿金屬元素
鹵族元素
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
F
Cl
Br
I
At
Ts
非金屬性逐漸減弱
金屬性逐漸增強
單質氧化性逐漸減弱
單質還原性逐漸增強
得電子能力逐漸減弱
失電子能力逐漸增強
原子半徑逐漸增大
核外電子層數逐漸增多
核電荷數增加
同一周期元素的性質又有什么變化規律？
01 原子最外層電子排布的周期性變化
原子最外層電子排布變化規律
位于元素周期表VIIA族(第17縱列)的元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At) Ts 都能與Na、K、Ca、Mg等金屬化合成鹽，所以統稱為鹵素(成鹽元素之意)。
鹵族元素(簡稱鹵族)是典型的非金屬元素，它們在自然界中都以化合態存在。
活動一：繪制1—18號元素隨著原子序數的遞增，元素原子的最外層電子數變化折線圖。
結合原子結構示意圖，以核電荷數為橫坐標、最外層電子數為縱坐標，將1－18號元素的最外層電子數表示在坐標系中，再將各點依次用光滑曲線連接起來。分析是否存在規律性？
周期序號 原子序數 電子層數 最外層電子數 結論
第一周期 1→2 1 1→2 同周期由左向右元素的原子最外層電子數逐漸增加(1→8)
第二周期 3→10 __ _____ 第三周期 11→18 __ _____ 規律：隨著原子序數的遞增，元素原子的_______________________ 1→8
1→8
核外電子排布呈現周期性變化
2
3
隨著核電荷數的遞增，除H、He外元素原子的最外層電子數呈現從1到8的周期性變化。
請同學們觀察表4-5，思考并討論：隨著原子序數的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價各呈現什么規律性的變化？
02 原子半徑的變化規律
活動二：繪制1—18號元素隨著原子序數的遞增，元素原子半徑變化的折線圖。
原子半徑的變化規律
隨著核電荷數的遞增，元素的原子半徑呈現由大到小的周期性變化
原子半徑逐漸增大
原子半徑逐漸減小
03 元素的主要化合價
活動三：繪制1—18號元素隨著原子序數的遞增，元素的最高正價、最低負價變化折線圖。
活動三：繪制1—18號元素隨著原子序數的遞增，元素的最高正價、最低負價變化折線圖。
隨著核電荷數的遞增，元素的最高正化合價呈現＋1到＋7(氧、氟除外)、最低負化合價呈現－4到－1的周期性變化。
周期 原子 序數 電子 層數 最外層 電子數 原子半徑 (除稀有氣 體元素) 最高或最低化合價變化
一 1~2 1 1~2 — +1→ 0
二 3~10 +1→+5
-4 → -1→0
三 11~18
結論： 規律： 1~8
1~8
大→小
大→小
+1 → +7
-4 → -1→0
(O和F無+6、+7最高正價)
最低負價由ⅣA族-4價升高至ⅦA族-1價
最高正價＋|最低負價|＝8
同一周期隨著原子序數的遞增，原子最外層電子數從1到8(或2)依次增加，
原子半徑依次減小，最高或最低化合價也依次增加。
隨著原子序數的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑、元素化合價
呈周期性變化
最高正價從＋1升至＋7
2
3
完成課本P108思考與討論
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？
04 第三周期元素性質的遞變
第三周期元素性質的遞變
Na Mg Al Si P S Cl
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
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2 mL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
如何設計實驗證明三者金屬性的強弱？
鈉、鎂、鋁元素金屬性的相對強弱
試劑和儀器：鎂條、鋁片、蒸餾水、酚酞、2mol/L鹽酸； 試管、鑷子、砂紙 實驗操作 實驗現象
實驗結論 金屬性 Na > Mg > Al
從實驗事實探究同周期元素性質遞變規律
實驗二：向試管中加入2 mL 1mol/L AlCl3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2 mol/L鹽酸，向另一支試管中滴加2 mol/L NaOH溶液。邊滴加邊振蕩，觀察現象。
用2 mL 1mol/L MgCl2溶液代替AlCl3溶液做上述實驗，觀察現象，并進行比較。
從實驗事實探究同周期元素性質遞變規律
實驗操作
沉淀溶 解情況 沉淀________ 沉淀________ 沉淀_____ 沉淀_______
相關反應的化學方程式　　 _______________________________ ____________________________________ ___________________________________
實驗結論 金屬性：Mg___Al 逐漸溶解
逐漸溶解
溶解
不溶解
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
Al(OH)3＋NaOH
=NaAl(OH)4＋
2H2O
Mg(OH)2＋2HCl===
MgCl2＋2H2O
>
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 + 3H+== Al3++ 3H2O
Al(OH)3 + OH -== Al(OH)4－
鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應水化物的堿性
NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3
分類 強堿 中強堿(屬于弱堿) _____________
堿性強弱 NaOH___Mg(OH)2___Al(OH)3 結論 金屬性：Na___Mg___Al 兩性氫氧化物
>
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>
>
元素的金屬性強弱的依據
判斷元素的金屬性（元素的原子失電子的能力）強弱的依據：通常情況下， ①元素的金屬性越強，它的單質越容易從水或酸中置換出氫； ②元素的金屬性越強，該元素最高價氧化物的水化物的堿性越強。
你能依據第三周期元素金屬性的研究方法繼續研究第三周期元素非金屬性的遞變規律嗎？
硅、磷、硫、氯元素非金屬性的相對強弱
元素 Si P S Cl
單質與氫氣的 反應 高溫下 反應 磷蒸汽與氫氣能反應 加熱時 反應 光照或點燃時發生爆炸而化合
氣態氫化物的熱穩定性 SiH4 不穩定 PH3 不穩定 H2S 受熱分解 HCl
穩定
最高價氧化物的水化物酸性強弱 H4SiO4 弱酸 H3PO4 中強酸 H2SO4 強酸 HClO4
酸性更強
判斷元素非金屬性強弱的依據
非金屬性 Si < P < S < Cl
判斷元素非金屬性（元素的原子得電子的能力）強弱的依據：通常情況下，
①元素非金屬性越強，其單質越容易與氫氣化合形成氣態氫化物，且氣態氫化物越穩定；②元素非金屬性越強，該元素最高價氧化物對應水化物的酸性越強。
原子序數 11 12 13 14 15 16 17 18
元素符號 Na Mg Al Si P S Cl Ar
單質和水(或酸）反應情況 冷水劇烈 熱水較快 鹽酸劇烈 鹽酸較快
高溫
磷蒸氣與H2能反應
須加熱
光照或點燃爆炸化合
NaOH
強堿
Mg(OH)2
中強堿
Al(OH)3
兩性氫
氧化物
H4SiO4
弱酸
H3PO4
中強酸
H2SO4
強酸
HClO4
最強酸
稀有氣體元素
非金屬單質與氫氣反應
最高價氧化物對應水化物的酸堿性
金屬性和非金屬性遞變
金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強
金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強
05 元素周期律
元素周期律
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:
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
元素的性質隨著元素核電荷數的遞增呈周期性變化的規律
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。
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