2024_2025学年新教材高中化学第四章物质结构元素周期律第二节第一课时元素性质的周期性变化规律学案新人教版必修第一册.doc
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第一课时元素性质的周期性变更规律
eq\a\vs4\al([素养发展目标])
1．了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价周期性变更规律，相识元素周期律并理解其实质。
2．会设计试验探究同周期元素性质的变更规律，会比较元素的金属性或非金属性的强弱，促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。
eq\a\vs4\al(原子结构的周期性变更)
1．原子核外电子排布的周期性变更
以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变更，图示如下：
规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变更(第一周期除外)。
2．原子半径的周期性变更
以其次、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变更，图示如下：
规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变更。
[提示]原子半径的递变规律指同一周期第ⅠA族～第ⅦA族之间的变更规律，不包括稀有气体的原子半径。
3．元素化合价的周期性变更
以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变更，图示如下：
规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变更，即每周期：最高正价为＋1→＋7(O无最高正价、F无正价)，负价为－4→－1。
“四同法”比较微粒半径的大小
1．第三周期主族元素中，原子半径最大的是()
A．Na B．Si
C．S D．Cl
解析：选A第三周期主族元素的原子半径自左向右慢慢减小，所以Na的原子半径是最大的。
2．下列4种微粒中，半径按由大到小的依次排列的是()
①②③④
A．①②③④ B．③④①②
C．③①②④ D．①②④③
解析：选C由结构示意图可知，①为S，②为Cl，③为S2－，④为F，微粒半径S2－SClF，即③①②④，C项正确。
3．下列各组元素中，按从左到右的依次，原子序数递增，元素的最高正化合价也递增的是()
A．C、N、O、F B．Na、Be、B、C
C．P、S、Cl、Ar D．Na、Mg、Al、Si
解析：选DA项和C项原子序数递增，而A项中F无正价，C项中Ar的化合价为0价；B项中的原子序数不完全呈递增趋势；D项中原子序数和最高正化合价均呈递增趋势。
eq\a\vs4\al(第三周期元素性质的递变)
1．探究Na、Mg、Al金属性强弱
(1)Na、Mg与水的反应
试验内容
试验现象
试验结论
Na
将绿豆大小的钠投入水中，滴加2滴酚酞溶液
与冷水发生猛烈反应，有气泡产生，溶液变红
与钠和水的反应相比，镁和水的反应更难，镁在冷水中反应很缓慢，与沸水反应加快，反应生成了碱性物质和H2；Mg与水反应的化学方程式：Mg＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑
Mg
取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入水中，滴加2滴酚酞溶液
与冷水反应缓慢
在之前的基础上加热至液体沸腾
反应加快，有气泡产生，溶液变红
(2)探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱
Al
Mg
试验
操作
沉淀溶解
状况
沉淀慢慢溶解
沉淀慢慢溶解
沉淀慢慢溶解
沉淀不溶解
相关反应
的化学
方程式
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
试验结论
NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，三者的碱性依次减弱
(3)结论
即随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失去电子的实力慢慢减弱，金属性慢慢减弱。
2．Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较
Si
P
S
Cl
推断依据
与氢气化合
高温
磷蒸气与
氢气反应
加热
光照或点燃
由易到难的依次是Cl、S、P、Si
推断依据
最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
H2SiO3
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4
强酸(酸性比
H2SO4强)
酸性：HClO4H2SO4H3PO4
H2SiO3
结论
eq\o(――――――→,\s\up7(Si、P、S、Cl))随着原子序数的递增，同周期的Si、P、S、Cl得电子的实力慢慢增加，非金属性慢慢增加
3．同周期元素性质递变规律
4．相关问题
(1)Mg、Al分别与盐酸反应，Mg与盐酸反应更猛烈，因为Mg的金属性比Al的强。
(2)元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定；同周期元素随着原子序数的递增，非金属性慢慢增加，如非金属性强弱的依次为SiPSCl，氢化物的稳定性依次为SiH4PH3H2SHCl。
(3)因同周期元素原子的电子层数相同，但原子序数依次增大，原子半径慢慢减小，原子核对最外层电子的吸引实力慢慢增加，失电子实力慢慢减弱，得电子实力慢慢增加，故金属性慢慢减弱，非金属性慢慢