《元素性质的周期性变化规律》元素周期律PPT课件
第一部分内容：必备知识·素养奠基
一、原子结构的周期性变化
【巧判断】
(1)第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7。( )
提示:×。氧元素没有最高正化合价(+6),氟元素没有正化合价。
(2)第三周期中原子半径最小的元素是Ar。( )
提示:×。第三周期中原子半径最小的元素是Cl。
二、第三周期元素性质的递变
1.钠、镁与水的反应
2.两性氢氧化物
(1)概念:既能与强酸反应又能与强碱反应,且均生成盐和水的氢氧化物。
(2)氢氧化铝的两性
①向AlCl3溶液中加入过量氨水,现象:_____________,
反应方程式:____________________________________。
②向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,现象:_______________________________,反应方程式:
________________________________、____________________________
③向Al(OH)3沉淀中加入盐酸,发生反应的离子方程式:_________________________。
3.钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性
【情境·思考】
日常生活中常用到铝制品,如铝锅,但铝锅长时间盛放酸性或碱性食物容易腐蚀。
(1)铝的金属性较活泼,易与O2等反应,但铝锅可长期使用,试说明原因。
提示:铝与氧气反应,在铝锅表面生成致密的氧化物保护膜,阻止铝与氧气继续反应,故铝锅可长期使用。
(2)铝锅长时间盛放酸性或碱性食物容易腐蚀,为什么?
提示:氧化铝具有两性,能与酸性或碱性食物缓慢反应,使氧化铝失去保护作用。
【做一做】在第三周期元素中,除稀有气体元素外:
(1)金属性最强的元素是___(填元素符号);
(2)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_____(用化学式回答,下同);
(3)氧化物中具有两性的是_____。
三、元素周期律
1.内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。
2.实质:元素性质的周期性变化是原子的______________的周期性变化的必然结果。
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关键能力·素养形成
知识点一 元素周期表中主族元素的周期性变化规律
【重点释疑】
【思考·讨论】
(1)H2SO3的酸性比HClO的酸性强,能否证明S的非金属性比Cl强?
提示:不能。H2SO3和HClO均不是对应元素的最高价氧化物的水化物。
(2)试从原子结构角度解释同周期元素性质存在周期性变化的原因。
提示:核外电子层数相同,随着原子序数(核电荷数)的递增,原子核对核外电子的引力逐渐增强,原子半径逐渐减小,元素原子的得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,最终导致元素的非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱。
【案例示范】
【典例】(2017·全国卷Ⅱ)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族,下列叙述正确的是( )
A.原子半径:d>c>b>a
B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱
D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
【思维建模】解答本类试题思维流程如下:
【解析】选B。由于a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的原子序数应为2或8;c所在周期数与族数相同,则c只能为Al,又由于d与a同族且d的原子序数最大,因此d与a只能为ⅢA族以后的元素,故a的原子序数为8,为O,d为S;则b为Na或Mg。由于b、c、d在第3周期,则原子半径为b>c>d,d与a同主族,则原子半径d>a,故A项错误;同周期从左到右,金属性逐渐减弱,则金属性b>c,a、d为非金属,金属性较弱,故B项正确;c为Al,其氧化物的水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物,不是强碱,故C项错误;d与a属于第ⅥA族,分别为S和O,同一主族的元素非金属性从上到下逐渐减弱,因此a单质的氧化性比d单质的氧化性强,故D项错误。
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知识点二 微粒半径大小比较
【重点释疑】
【思考·讨论】
(1)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小吗?
提示:不是。比较同周期的原子半径时,往往只比较主族元素,因为非主族元素的原子半径的测量方法与主族元素不同。
(2)在短周期元素中,原子的电子层数越多,原子半径就一定大吗?
提示:不一定。锂原子半径反常,仅比第三周期的钠、镁原子半径小。
【案例示范】
【典例】下列粒子半径大小的比较中,正确的是( )
A.Na+<Mg2+<Al3+<O2-
B.S2->Cl->Na+>Al3+
C.Na<Mg<Al<S
D.Cs+>Rb+>Na+>K+
【规律方法】“三看”法比较简单粒子的半径大小
(1)“一看”电子层数:当最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。
(2)“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。
(3)“三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。
【迁移·应用】
1.比较下列各组微粒半径,正确的是( )
①Cl<Cl-<Br- ②F-<Mg2+<Al3+ ③Ca2+<Ca<Ba
④S2-<Se2-<Br-
A.①和③ B.只有② C.只有③ D.①和④
【解析】选A。①阴离子半径大于同元素的原子半径,所以Cl->Cl,电子层数Br->Cl-,所以①正确;②电子层结构相同的粒子,核电荷数大的半径小,②不正确;③阳离子半径小于同元素的原子半径,③正确;④中应为Se2->Br->S2-,④不正确。
2.下列粒子半径之比小于1的是( )
A.r(Na+)/r(Na)B.r(Cl-)/r(Cl)
C.r(Na)/r(Mg)D.r(Ca)/r(Mg)
【解析】选A。A项,钠离子半径小于钠原子,因此比值小于1,故正确;B项,氯离子的半径大于氯原子,因此比值大于1,故错误;C项,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,因此比值大于1,故错误;D项,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,因此比值大于1,故错误。
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