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1、高一化学必修一第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律第 1 课时讲稿PPT12同学们好。今天，我和同学们共同学习高一化学、必修第一册第四章的第二节 元素周期律的第一课时。PPT3 通过对碱金属、卤素的原子结构和性质的研究，我们已经知道元素周期表中同主 族元素的性质有着相似性和递变性。那么，周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢？PPT4 今天咱们来一起学习元素性质的周期性变化规律。请同学们仔细阅读课本101-102 页表格 4-5，并思考随着原子序数的递增同周期间原子的核外电子层排布、原子半径 和主要化合价会呈现什么规律性的变化？PPT5 表中列出第一周期各元素的原子核外电子排布、原
2、子半径和主要化合价等相关 内容。我们首先关注随着原子序数的递增同周期元素原子核外电子排布的规律。H 和 He 核外 电子层数相同均为 1；这时，K 层为最外层，最外层电子数为 1 和 2。PPT6第二周期的各元素原子，我们同样先关注原子核外电子排布情况。从 LiNe，原 子核外电子层数相同均为 2；这时，L 层为最外层，随着原子序数的递增，最外层电子数由 1 至 8，依次增加。PPT7再看第三周期各元素原子的核外电子排布发现：从 NaAr，原子核外电子层数也 相同均为 3；这时，M 层为最外层，随着原子序数的递增，最外层电子数也是由 1 至 8，依次 增加。PPT8同学们，我们一起归纳一下短周
3、期元素原子核外电子排布规律：原子序数为 12 的第一周期元素原子核外电子层数为 1，最外层电子数为 12；原子序数为 310 的第二周期 元素原子核外电子层数为 2，最外层电子数为 18；原子序数为 1118 的第三周期元素原子核 外电子层数为 3，最外层电子数也为 18。通过总结我们发现：同周期元素原子核外电子层数 相同，随着原子序数的递增，最外层电子数依次增加（在这里提醒同学们，第一周期元素原 子的最外层电子数是 12）。这是因为当 K 层为最外层时，最多能容纳 2 个电子，除了 K 层，其他各层为最外层时，最多能容纳 8 个电子。最后得出结论：随着原子序数的递增，元 素原子的最外层电子排
4、布呈现周期性变化。PPT9接下来咱们再看原子半径的变化规律。请同学们观察表中所给的第二周期原子半1高一化学必修一第四章 物质结构 元素周期律径的数据。当然大家会发现，在这里稀有气体的数据是没有给出的，这是由于稀有气体半径 的测定依据和相邻的非金属元素半径的测定依据不同，没有可比性，所以就不予列出了。除 稀有气体原子外，从数据上明显观察到第二周期元素原子，随着原子序数的递增，原子半径 依次减小。PPT10同样，从数据上看，第三周期元素原子半径的变化和第二周期规律相似。为了让 同学们更直观的看到原子半径的递变规律，咱们共同绘制一张折线图；以原子序数为横坐标， 原子半径为纵坐标，试着绘制一张折线图。
5、PPT11我们从图像上明显观察出无论是第二周期元素还是第三周期元素，同周期（除稀 有气体外）原子半径均依次减小，呈现周期性变化。同学们，有时候，在研究问题的过程中， 运用数学方法可以更好地帮助我们找到规律。PPT12现在咱们一起归纳一下原子半径的递变规律吧：无论是第二周期还是第三周期元 素，同周期（除稀有气体外）随着原子序数的递增，原子半径都是由大变小。这是由于同周 期元素原子的电子层数相同，随着原子序数的递增，原子核内质子数增多，原子核对核外电 子的吸引力增大，原子半径就逐渐减小了。最终我们得出结论：随着原子序数的递增，原子 半径呈现周期性变化。PPT13最后我们关注同周期各元素化合价的变化
6、规律。第二周期元素最高正化合价是从 +1 价升至+5 价，逐渐升高，O、F 除外；最低负化合价，从 C 开始由-4 价升至-1 价，也是逐 渐升高。稀有气体元素 Ne 0 价。PPT14第三周期元素最高正化合价是从+1 价升至+7 价，逐渐升高；最低负化合价，从 Si 开始由-4 价升至-1 价，也是逐渐升高。稀有气体元素 Ar 0 价。同学们，这次我们还是采 用数学方法来研究化合价的变化规律。请大家根据教材 101102 页表格 45 中第二周期、 第三周期元素最高正化合价和最低负化合价的数据，以原子序数为横坐标，化合价为纵坐标， 试着绘制出一张柱状分析图。我们来看图像。PPT15从图像上明
7、显观察出无论是第二周期元素还是第三周期元素，同周期由左向右， 元素的最高正价和最低负价均逐渐升高，呈现周期性变化。PPT16归纳元素化合价的变化规律：序数为 310 的第二周期元素随着原子序数的递增，最高正价出现从+1 价逐渐递增到+5 价（O、F 除外），最低负价从-4 价逐渐递变到-1 价，直22 高一化学必修一第四章 物质结构 元素周期律至稀有气体元素 0 价；序数为 1118 的第三周期元素随着原子序数的递增，最高正价出现从 +1 价逐渐递增到+7 价，最低负价从-4 价逐渐递变到-1 价，直至稀有气体元素 0 价。我们最 终可以得出结论：随着原子序数的递增，元素的最高正化合价和最低负
8、化合价呈现周期性变 化。PPT17通过以上的分析，得出结论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、 原子半径和化合价呈现周期性的变化。PPT18咱们看这样一道习题。下列说法中正确的是：A 从第二周期开始，随着元素原子 序数的递增，原子最外层电子数是从 1 到 8 重复出现，但在第一周期，随着元素原子序数的 递增，原子最外层电子数是从 1 到 2，A 错误；B 随着元素原子序数的递增，同周期(稀有气 体元素除外)从左到右原子半径是从大到小呈现周期性变化，B 错误；C 第二周期元素，除了 O、F 外，随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从1 到5，C 错误；D 随着原子 序数的递增，元素
9、原子的核外电子排布、原子半径和化合价呈现周期性的变化，D 正确。PPT19已知 N、O、Si、S 四种元素原子的半径数据如下，请同学们推测磷原子的半径 可能是：因为同周期主族元素随原子序数增大，原子半径减小，故原子半径： SP Mg(OH) Al(OH) 。说明钠镁铝的金属性逐渐减弱。与之前我们的预测一致。PPT30我们再来回顾一下非金属性的相关概念。非金属元素在化学反应中容易得到电 子，具有非金属性。非金属越强、原子得电子能力越强、单质的氧化性越强、对应的阴离子 的还原性越弱。PPT31与研究金属性一样，请同学们思考：根据第三周期元素原子的核外电子排布规律， 你能推测出该周期非金属元素非金属
10、性的变化规律吗？第三周期元素：Si、P、S、Cl 的电子 层数相同，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引力增强， 导致得电子能力逐渐增强，因此，我们推测出非金属性逐渐增强。PPT32我们再来回忆一下，非金属性的强弱我们是如何判断的？我们可以依据：1 非金 属单质与氢气反应生成气态氢化物难易程度或生成气态氢化物的稳定性来判断，与氢气反应 越容易，生成的气态氢化物稳定性越强，非金属性越强。2 最高价氧化物的水化物酸性强弱， 酸性越强，非金属性越强。 3 同样也可以利用发生的置换反应，活泼非金属置换较不活泼非4高一化学必修一金属。第四章 物质结构 元素周期律PPT33同学们
11、，硅磷硫氯是非金属元素，其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱如图 表， 我们会发现硅酸为弱酸、磷酸中强酸、硫酸高氯酸酸为强酸、并且高氯酸酸性比硫酸强， 说明同周期非金属元素，随着原子序数的递增，最高价氧化物水化物的酸性逐渐增强。那么， 硅磷硫氯的非金属性逐渐增强。和我们的推测一致。PPT34通过分析，可得出第三周期元素金属性、非金属性的递变规律: 从左到右金属性 减弱，非金属性增强。科学家们对其他周期的主族元素进行同样的研究，也得出类似结论。 通过大量事实和分析，人们归纳出一条规律：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变 化。这一规律叫做元素周期律。PPT35 那么为什么会出现这样的变化呢，
12、我们可不可以通过原子结构的角度来分析形成 这一规律的原因呢?在同一周期中，各元素的原子核外电子层数虽然相同，但从左到右，核电 荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引力增强，原子失电子能力逐 渐减弱，得电子能力逐渐增强。因此，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。所以，同学们， 我们要知道元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。PPT36 接下来咱们对本节课进行小结，对于同周期主族元素，从左到右核电荷数依次增 多，原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。元素原子的核外电子排布、 原子半径和化合价、元素性质呈现周期性变化，而元素性质的周期性变化是元素原子的核外 电子排布周期性变化的必然结果。PPT37 本节课的作业是教材第 106 页练习与应用
