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(共36张PPT)
化 学
通用类
主题一 原子结构与化学键
1.2 元素周期律
主题一 原子结构与化学键 1.1 原子结构
学习目标
1.认识元素性质呈周期性变化的规律及其变化的根本原因；
2.了解元素周期表的结构和元素在元素周期表中的位置。
3.了解同周期和同主族元素性质的递变规律，认识元素周期律（表）在学习元素、化合物及科学研究中的重要作用。
情境与问题
情境与问题
2019年，恰逢国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）成立100周年，也是门捷列夫发现元素周期律150周年，联合国教科文组织将这一年命名为"化学元素周期表国际年"。
为了庆祝这场化学盛事，一张别具特色的元素周期表——"青年化学家元素周期表"应运而生。
https://www.chemsoc./IYPT2019/periodic.html
一.元素周期表
？
一.元素周期表
原子序数
科学家们把元素按照
核电荷数由小到大的顺序编号，这个序号称为元素的原子序数。
原子序数与元素的原子结构之间存在什么关系
原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数
观察与认知
观察元素周期表，结合1 ～ 20号元素的原子结构示意图，思考下列问题：
① 元素周期表中有几个横行？
② 在同一横行中，各元素的电子层数有何特点？
③ 从左到右，原子序数有什么变化特点？
1 ～ 20号元素的原子结构示意图
一.元素周期表
③ 从左到右，原子序数依次递增。
① 元素周期表中有七个横行——周期。
② 在同一横行中，各元素的电子层数相同。
1、2、3周期为短周期
4、5、6、7周期为长周期。
元素的周期序数 = 元素原子的电子层数
观察与认知
一.元素周期表
观察与认知
观察元素周期表，结合1 ～ 20号元素的原子结构示意图，思考下列问题：
①元素周期表中有几个纵行？
②在同一纵行中，最外层的电子数有何特点？
③由上而下，电子层数有什么变化特点？
1 ～ 20号元素的原子结构示意图
一.元素周期表
元素周期表中共有 18 个纵列，16 个族。分为主族（记作A族）、副族（记作B族）、Ⅷ族（包括第8、9、10三个纵列）和0族（稀有气体元素）。
①元素周期表中有18个纵行——族。
②在同一纵行中，最外层电子数相同。
③由上而下，电子层数依次递增。
观察与认知
一.元素周期表
1．周期：元素周期表共有七个横行，每一横行称为一个周期，
故元素周期表共有七个周期
①周期序数与电子层数的关系：周期序数=核外电子层数　　
②周期的分类
元素周期表中，我们把1、2、3周期称为短周期，
4、5、6、7 周期称为长周期。
③周期数=核外电子层数 ；
各周期元素从左向右都是原子序数依次递增；
一.元素周期表
类别 周期序数 起止元素 包括元素种数 核外电子层数
短周期 1 H—He 2 1
2 Li—Ne 8 2
3 Na—Ar 8 3
长周期 4 K—Kr 18 4
5 Rb—Xe 18 5
6 Cs—Rn 32 6
7 Fr—118号 32 7
一.元素周期表
2．族：元素周期表共有18个纵行，除了8、9、10三个纵行称为Ⅷ外，其余的每一个纵行称为一个族，故元素周期表共有16个族。
①族的分类
元素周期表中，我们把18个纵行共分为16个族，其中7个主族，
7个副族，一个VIII族，一个0族。
a．主族：由短周期元素和长周期元素共同构成的族，
用A表示：ⅠA、 IIA 、 IIIA 、 IVA 、 VA 、 VIA 、VIIA
b．副族：完全由长周期元素构成的族，
用B表示：ⅠB、 IIB 、 IIIB 、 IVB 、 VB 、 VIB 、VIIB
c．第Ⅷ族：8、9、10 三个纵行
d．零族：第18 纵行，即稀有气体元素
一.元素周期表
②主族序数与最外层电子数的关系：
主族序数=最外层电子数
各主族元素从上向下都是原子序数依次增大；
③族的别称
ⅠA（除H外）称为碱金属元素 ⅡA称为碱土金属元素
ⅣA称为碳族元素 ⅤA称为氮族元素
ⅥA称为氧族元素 ⅦA称为卤族元素
副族和第Ⅷ族全部是金属元素；又称为过渡金属元素
一.元素周期表
元素的周期序数 = 元素原子的电子层数
主族元素的族序数 = 元素原子最外层的电子数
根据原子核外的电子层数及最外层的电子数，可以确定元素在元素周期表中的位置。
方法
第四周期
ⅡA族
钙原子结构示意图
Ca原子四个电子层，因此在第四周期；最外层电子数为 2，因此属于ⅡA族。
一.元素周期表
观察与认知
分析表1-2-1（1），思考并讨论以下问题：
① 从表中你可以获取那些信息？
② 在同一周期，从左到右，元素的原子半径呈现什么变化？
③ 在同一主族，由上而下，元素的原子半径呈现什么变化？
二.元素周期律
随着元素原子序数的递增，
元素的原子半径呈现周期性变化。
①通过比较同一周期元素原子的半径，可以看出电子层数相同的原子，最外层电子数目越多，原子半径越小。
②通过比较同一主族元素原子的半径，可以看出最外层电子排布相同的原子，电子层数越多，原子半径越大。
主族元素原子半径的周期性变化
观察与认知
二.元素周期律
观察与认知
分析表1-2-1（2），思考并讨论以下问题：
①从表中你可以获取那些信息？
②在同一周期，从左到右，元素的原子主要化合价呈现什么变化？
当主族元素原子通过失去最外层全部电子成为稳定结构时，显示元素的最高正化合价，通过得到电子成为稳定结构时，显示元素的最低负化合价。
提示
二.元素周期律
观察与认知
① 元素的主要化合价有最高正化合价和最低负化合价。
② 从各元素主要化合价的数据来看，从3Li到9F，再从11Na到17Cl，
元素的最高正化合价均从+1价依次递变到+7价（氧、氟例外），
非金属元素的最低负化合价均从-4价依次递变到-1价。
结论
随着元素原子序数的递增，元素的主要化合价呈现周期性的变化。
①最高正化合价 = 原子最外层电子数 = 主族的族序数
②最低负化合价 = 原子最外层电子数- 8
二.元素周期律
二.元素周期律
观察与认知
分析表1-2-1（3），思考并讨论以下问题：
①从表中你可以获取那些信息？
②在同一周期，从左到右，元素的金属性和非金属性呈现什么变化？
元素原子失去电子形成阳离子的性质称为元素的金属性。元素原子越容易失去电子，生成的阳离子越稳定，该元素的金属性越强。元素的非金属性是指元素原子得到电子形成阴离子的性质，元素原子越容易得到电子，生成的阴离子越稳定，该元素的非金属性越强。
提示
观察与认知
从元素主要化学性质的数据来看，从3Li到9F，再从11Na到17Cl，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
结论
随着原子序数的递增，
元素的金属性和非金属性也呈现出周期性的变化。
二.元素周期律
归纳
内容 同周期(左→右) 同主族(上→下)
化合价 （稀有气体除外） 最高正化合价由＋1→＋7 (O、F除外) 最低负化合价＝－(8－主族序数) 相同，
最高正化合价＝主族序数
(O、F除外)
元素的金属性和 非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
离子的氧化性、 还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱酸性逐渐增强 碱性逐渐增强酸性逐渐减弱
实验与探究
三.元素周期表中元素性质的递变规律
实验与探究
三.元素周期表中元素性质的递变规律
钠、镁、铝的性质比较：
性质 Na Mg Al
单质与水 （或酸）的 反应情况
最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3
Na、Mg、Al，从左到右，金属性 。
与冷水反应剧烈
强碱
与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速，放出氢气；与酸反应剧烈放出氢气
中强碱
与水几乎不反应；与酸反应剧烈，放出氢气
两性氢氧化物
依次减弱
观察与认知
三.元素周期表中元素性质的递变规律
硅、磷、硫、氯的性质比较
性质 Si P S Cl
非金属单质与氢气反应的条件 高温 磷蒸气与氢气能反应 须加热 光照或点燃时发生爆炸而化合
最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4比H2SO4
更强的酸
Si、P、S、Cl非金属性 。
弱酸
中强酸
强酸
依次增强
同一周期元素从左到右，随着原子序数的递增，原子半径减小，原子核对电子的吸引力增大，得到电子的能力增强，则元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
同一周期金属元素的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱；同一周期非金属元素的最高价氧化物的水化物的酸性逐渐增强。
三.元素周期表中元素性质的递变规律
同周期中主族元素性质的递变规律
三.元素周期表中元素性质的递变规律
观察与认知
观察表1-2-6列出的碱金属（第ⅠA）元素的性质，思考并讨论：
（1）从表中可以获取哪些信息？
（2）对于同一主族的金属元素，随着原子序数的递增，金属性有何变化？
元素 原子半径/pm 颜色和状态 单质与水反应
生成物 反应条件（常温）和有关情况
Li 152 银白色，柔软 LiOH+H2 能发生置换反应，放出热量不能使锂熔化
Na 186 银白色，柔软 NaOH+H2 反应较剧烈，放出大量热，能使钠熔化成小球
K 232 银白色，柔软 KOH+H2 反应剧烈，放热能使H2着火燃烧
Rb 248 银白色，柔软 RbOH+H2 反应很剧烈，引起爆炸
Cs 265 银白色，柔软 CsOH+H2 反应最剧烈，引起爆炸
表1-2-6 碱金属元素性质的比较
三.元素周期表中元素性质的递变规律
同主族元素性质的递变规律
结论
同一主族非金属元素自上而下，
随着原子序数的增加，原子半径增大，原子核对电子的吸引力减小，得到电子的能力减弱，则元素的非金属性逐渐减弱。
三.元素周期表中元素性质的递变规律
阶梯线左下方均为金属元素
阶梯线右上方均为非金属元素
阶梯线附近为既表现出某些金属性
又表现出某些非金属性的两性元素
金属性最强的元素
非金属性最强的元素
【跟踪检测】
1．下列元素中，不属于碱金属元素的是
A．锂 B．铝 C．钠 D．钾
【答案】B
【跟踪检测】
2．下列排列顺序不正确的是
A．还原性：F->Cl->Br-
B．酸性：HClO4>H2SO4>H2SiO3
C．热稳定性：HF>HCl>PH3
D．碱性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2
【答案】A
【跟踪检测】
3．下列关于元素周期表的说法错误的是
A．第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11
B．第三、第四周期同主族元素的原子序数可能相差8或18
C．所含元素种类最多的族为ⅢB族
D．过渡元素位于金属元素与非金属元素分界线附近
【答案】D
【跟踪检测】
4．短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子半径与最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是
A．R元素的最高正价为 价
B．由W、Y组成的最简单化合物能使酸性高锰酸钾褪色
C．R和Z的简单氢化物的沸点：
D．由X和Z组成的化合物既能和强酸反应又能和强碱反应
【答案】C
【跟踪检测】
5．X、Y、Z、W均为短周期元素，在元素周期表中的位置如图所示，若X原子最外层有5个电子，则下列叙述中合理的是
A．W的单质可以从H2Z溶液中置换出Z
B．W与Z的氧化物对应的水化物的酸性强弱：W>Z
C．Y在形成的氢化物中的化合价一定为-2价
D．四种元素的原子半径由小到大的顺序为r(X)【答案】A
/作业布置/
业精一分汗禾滴，爱心一颗花万朵。
P21，实践活动
思考与应用1、2
第二节
元素周期律
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