1、第四章 物质结构 元素周期律 第四章第四章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律 第二节第二节 元素周期律元素周期律 第四章 物质结构 元素周期律 学习学习 目标目标 1以第三周期的钠以第三周期的钠、镁镁、铝铝、硅硅、磷磷、硫硫、氯为例氯为例，了解同周期主族元了解同周期主族元 素性质的递变规律素性质的递变规律。 2了解元素周期律和元素周期表的应用了解元素周期律和元素周期表的应用，能够利用元素在周期表中的位能够利用元素在周期表中的位 置和原子结构置和原子结构，分析分析、预测预测、比较元素及其化合物的性质比较元素及其化合物的性质。 3体会元素周期律和元素周期表在学习元素及其化合物知识及科学研究体
2、会元素周期律和元素周期表在学习元素及其化合物知识及科学研究 中的重要作用中的重要作用。 第四章 物质结构 元素周期律 1同周期元素原子的核外电子排布同周期元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价的变化规律原子半径和化合价的变化规律 (1)根据教材表根据教材表45中信息填写下列各空中信息填写下列各空(或下划线或下划线) 知识点一知识点一 元素性质的周期性变化规律元素性质的周期性变化规律() 周期周期 序数序数 原子原子 序数序数 电子电子 层数层数 最外层最外层 电子数电子数 原子半径的变化原子半径的变化(不不 考虑稀有气体元素考虑稀有气体元素) 最高或最低最高或最低 化合价的变化化合价的变化
3、一一 12 1 12 10 二二 310 2 18 0.152nm0.071nm 大大小小 15 410 三三 1118 3 18 0.186nm0.099nm 大大小小 17 410 第四章 物质结构 元素周期律 (2)结论：随着原子序数的递增结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数元素原子的最外层电子数_、原子半径原子半径 逐渐逐渐_、化合价最高正价和负价逐渐化合价最高正价和负价逐渐_(第第A族出现负价族出现负价)，都呈周都呈周 期性的变化期性的变化。 点拨点拨 2个个“特殊特殊”：F无正价无正价，O无最高正价；无最高正价； 2个个“只有只有”：金属只有正价：金属只有正价，只有非金
4、属才有负价只有非金属才有负价。 18 增大增大 升高升高 第四章 物质结构 元素周期律 2同周期元素金属性和非金属性的变化规律同周期元素金属性和非金属性的变化规律 (1)Na、Mg、Al的比较的比较 Na Mg Al 变化规律变化规律(同同 周期：左周期：左右右) 单质与单质与 水水(或或 酸酸)反应反应 与冷水与冷水 _反反 应应，生成生成H2 与冷水几乎不反与冷水几乎不反 应应， 与沸水与沸水 _反应反应，生生 成成H2；与酸反应；与酸反应 _，生成生成H2 与酸反应与酸反应 _ ，生成生成H2 从水或酸中置换从水或酸中置换 H2能力逐渐减弱能力逐渐减弱 最高价氧化物最高价氧化物 对应水化
5、物的对应水化物的 碱性强弱碱性强弱 NaOH _碱碱 Mg(OH)2 _碱碱 Al(OH)3 _ 氢氧化物氢氧化物 最高价氧化物对最高价氧化物对 应水化物的碱性应水化物的碱性 逐渐减弱逐渐减弱 剧烈剧烈 缓慢缓慢 剧烈剧烈 较快较快 强强 中强中强 两性两性 第四章 物质结构 元素周期律 点拨点拨 Al(OH)3是两性氢氧化物，既具有碱性能跟强酸反应生成盐和水，又具是两性氢氧化物，既具有碱性能跟强酸反应生成盐和水，又具 有酸性能跟强碱溶液反应生成盐和水，其反应的离子方程式为：有酸性能跟强碱溶液反应生成盐和水，其反应的离子方程式为：Al(OH)33H =Al3 3H2O，Al(OH)3OH =A
6、lO 2 2H2O。 第四章 物质结构 元素周期律 (2)Si、P、S、Cl的比较的比较 Si P S Cl 变化规律变化规律(同周同周 期：左期：左右右) 单质与氢气单质与氢气 反应的条件反应的条件 _ 较高较高 温度温度 加热加热 _ _ 与与H2化合能化合能 力逐渐增强力逐渐增强 气态氢化物气态氢化物 的热稳定性的热稳定性 SiH4 _ PH3 _ H2S _ HCl _ 氢化物稳定氢化物稳定 性逐渐增强性逐渐增强 最高价氧化最高价氧化 物对应水化物对应水化 物的酸性强物的酸性强 弱弱 H2SiO3 _酸酸 H3PO4 _酸酸 H2SO4 _酸酸 HClO4强强 酸酸(比比 H2SO4
7、_) 最高价氧化物最高价氧化物 对应的水化物对应的水化物 酸性逐渐增强酸性逐渐增强 高温高温 光照或光照或 点燃点燃 很不稳定很不稳定 不稳定不稳定 受热分解受热分解 稳定稳定 弱弱 中强中强 强强 强强 第四章 物质结构 元素周期律 (3)结论：随着原子序数的递增，同周期主族元素的金属性逐渐结论：随着原子序数的递增，同周期主族元素的金属性逐渐_、非金、非金 属性逐渐属性逐渐_，呈现周期性的变化。，呈现周期性的变化。 Na Mg Al Si P S Cl 金属性金属性_、非金属性、非金属性_ 理论解释：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，理论解释：在同一周期中，各元素的
8、原子核外电子层数虽然相同，但从左到右， 核电荷数依次核电荷数依次_，原子半径逐渐，原子半径逐渐_，失电子能力逐渐，失电子能力逐渐_，得电，得电 子能力逐渐子能力逐渐_，因此元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强。，因此元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强。 减弱减弱 增强增强 减弱减弱 增强增强 增多增多 减小减小 减弱减弱 增强增强 第四章 物质结构 元素周期律 想一想想一想 1所有的非金属元素都有最高价含氧酸吗所有的非金属元素都有最高价含氧酸吗？ 提示提示 不一定不一定，氧和氟元素没有氧和氟元素没有。 2同一周期非金属元素对应氧化物的水化物的酸性从左到右依次增强吗同一周期非金属元素对应氧
9、化物的水化物的酸性从左到右依次增强吗？ 提示提示 不是不是。同一周期同一周期，随着原子序数的递增随着原子序数的递增，非金属元素最高价氧化物对应非金属元素最高价氧化物对应 的水化物的水化物(即最高价含氧酸即最高价含氧酸)酸性逐渐增强酸性逐渐增强，但低价含氧酸但低价含氧酸(如如HClO)不符合此规律不符合此规律。 第四章 物质结构 元素周期律 3元素周期律元素周期律 (1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈现内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈现_变化的规律变化的规律。 (2)实质：元素周期律是实质：元素周期律是_发生周期性变化的必然结果发生周期性变化的必然结果。 点拨点拨 元素的性质包括：
10、原子半径元素的性质包括：原子半径、元素的主要化合价元素的主要化合价、金属性金属性、非金属非金属 性等性等。 物质的性质包括：物理性质物质的性质包括：物理性质(颜色颜色、状态状态、气味气味、挥发性挥发性、溶解性溶解性、密度密度、 硬度硬度、熔沸点熔沸点、导电性导电性、延展性等延展性等)和化学性质和化学性质(氧化性氧化性、还原性还原性、稳定性稳定性、酸性酸性、 碱性等碱性等)。 周期性周期性 核外电子排布核外电子排布 第四章 物质结构 元素周期律 内容内容 同周期从左到右同周期从左到右(0族除外族除外) 原子结构原子结构 电子层数相同，最外层电子数电子层数相同，最外层电子数1个个7个个(第一周期第
11、一周期 除外除外)，原子半径逐渐减小，原子半径逐渐减小 元元 素素 性性 质质 原子得失电子能力原子得失电子能力 失电子能力减弱，得电子能力增强失电子能力减弱，得电子能力增强 金属性和非金属性金属性和非金属性 金属性减弱，非金属性增强金属性减弱，非金属性增强 单质性质单质性质 还原性减弱，氧化性增强还原性减弱，氧化性增强 离子性质离子性质 阳离子氧化性增强，阴离子还原性减弱阳离子氧化性增强，阴离子还原性减弱 主要化合价主要化合价 最高正价：最高正价：17(O、F除外除外) 最低负价：最低负价：41 非金属气态氢化物的形成与性质非金属气态氢化物的形成与性质 生成由难到易，稳定性增强，还原性减弱生
12、成由难到易，稳定性增强，还原性减弱 最高价氧化物对应水化物的酸碱性最高价氧化物对应水化物的酸碱性 酸性增强，碱性减弱酸性增强，碱性减弱 同周期元素原子结构和元素性质变化规律同周期元素原子结构和元素性质变化规律 第四章 物质结构 元素周期律 1按按C、N、O、F的顺序的顺序，下列递变规律正确的是下列递变规律正确的是( ) A原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大 B元素原子得电子能力逐渐增强元素原子得电子能力逐渐增强 C最高正化合价逐渐增大最高正化合价逐渐增大 D气态氢化物稳定性逐渐减弱气态氢化物稳定性逐渐减弱 答案答案 B 解析解析 C、N、O、F元素处于第二周期元素处于第二周期，在同一周期中在同一
13、周期中，随着元素原子序数递随着元素原子序数递 增的顺序增的顺序，各元素原子的原子半径逐渐减小各元素原子的原子半径逐渐减小、最高正化合价逐渐增大最高正化合价逐渐增大、气态氢化物气态氢化物 稳定性逐渐增强稳定性逐渐增强、原子失电子能力逐渐减弱原子失电子能力逐渐减弱、得电子能力逐渐增强得电子能力逐渐增强，故故A、D不正不正 确确。但由于氧没有最高正价但由于氧没有最高正价，氟无正价氟无正价，故故C不正确不正确。 第四章 物质结构 元素周期律 2已知已知33As、35Br位于同一周期位于同一周期。下列关系正确的是下列关系正确的是( ) A原子半径：原子半径：AsClP B热稳定性：热稳定性：HClAsH
14、3HBr C还原性：还原性：As3 S2Cl D酸性：酸性：H3AsO4H2SO4H3PO4 答案答案 C 第四章 物质结构 元素周期律 知识点二知识点二 元素周期律和元素周期表的应用元素周期律和元素周期表的应用() 1根据元素性质变化规律对元素进行分区根据元素性质变化规律对元素进行分区 族族 周期周期 A A A A A A A 0 1 2 3 4 5 6 7 非金属非金属 金属金属 第四章 物质结构 元素周期律 点拨点拨 周期表的左下方是金属性最强的元素周期表的左下方是金属性最强的元素(钫钫)，右上方是非金属性最强右上方是非金属性最强 的元素的元素(氟氟)。碱性最强的是碱性最强的是FrOH
15、，酸性最强的含氧酸是酸性最强的含氧酸是HClO4。 由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此因此，位于分界线附近位于分界线附近 的元素的元素，既能表现出一定的金属性既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性又能表现出一定的非金属性。 第四章 物质结构 元素周期律 2根据元素在周期表中的位置判断元素的化合价根据元素在周期表中的位置判断元素的化合价 主族元素的最高正价等于原子所能主族元素的最高正价等于原子所能_的最外层电子数的最外层电子数，而非金属而非金属 的最低负价则等于使原子达到的最低负价则等于使原子达到8电子稳定结构所需电子稳定结构
16、所需_的电子数的电子数，则：则： (1)最高正化合价最高正化合价_序数原子序数原子_电子数电子数(O、F除外除外) (2)|最低负化合价最低负化合价|8主族序数主族序数(限限AA) (3)最高正化合价最高正化合价|最低负化合价最低负化合价|8。 失去或偏移失去或偏移 得到得到 族族 最外层最外层 第四章 物质结构 元素周期律 3根据根据“位位构构性性”的关系推断元素的关系推断元素、预测物质性质预测物质性质 (1)根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质。 (2)根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置
17、和性质。 (3)根据元素的性质判断元素的位置和原子结构特征根据元素的性质判断元素的位置和原子结构特征。 4根据位置相近的元素性质相似的规律引导人们寻找元素制备新物质根据位置相近的元素性质相似的规律引导人们寻找元素制备新物质 (1)在金属元素和非金属元素的分界处寻找制备在金属元素和非金属元素的分界处寻找制备_材料的元素材料的元素。 (2)在非金属元素中寻找制造新品种在非金属元素中寻找制造新品种_的元素的元素。 (3)在过渡金属元素中寻找制造在过渡金属元素中寻找制造_和耐高温和耐高温、耐腐蚀耐腐蚀_的元素的元素。 半导体半导体 农药农药 催化剂催化剂 合金合金 第四章 物质结构 元素周期律 1下列
18、叙述中不正确的是下列叙述中不正确的是( ) A元素在周期表中的位置元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质反映了元素的原子结构和元素的性质 B元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 C在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素 D人们在过渡元素中寻找催化剂和耐高温人们在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料耐腐蚀的合金材料 答案答案 B 第四章 物质结构 元素周期律 解析解析 A项项， 元素在周期表中的位置元素在周期表
19、中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质反映了元素的原子结构和元素的性质， 即位置决定结构即位置决定结构，结构决定性质结构决定性质，正确；正确；B项项， 过渡元素是第过渡元素是第3纵行到第纵行到第12纵行的纵行的 元素元素，包括了七个副族与第包括了七个副族与第族族，错误；错误；C项项， 在金属元素与非金属元素的分界在金属元素与非金属元素的分界 线附近的元素往往既具有金属性线附近的元素往往既具有金属性，也具有非金属性也具有非金属性，因此可以寻找制备半导体材料因此可以寻找制备半导体材料 的元素的元素，正确；正确；D项项， 过渡元素均是金属元素过渡元素均是金属元素，因此人们在过渡元素中寻找催化剂因
20、此人们在过渡元素中寻找催化剂 和耐高温和耐高温、耐腐蚀的合金材料耐腐蚀的合金材料，正确正确。 第四章 物质结构 元素周期律 2下列说法正确的是下列说法正确的是( ) ASiH4比比CH4稳定稳定 BO2 半径比 半径比F 的小 的小 CNa和和Cs属于第属于第A族元素族元素，Cs失去电子能力比失去电子能力比Na强强 DP和和As属于第属于第A族元素族元素，H3PO4酸性比酸性比H3AsO4的弱的弱 答案答案 C 解析解析 非金属性：非金属性：CSi，稳定性：稳定性：CH4SiH4；O2 、 、F 都是 都是10e 微粒 微粒，F的核的核 电荷数大电荷数大，吸引电子能力强吸引电子能力强，半径小半
21、径小，即即r(F )As，酸性：酸性： H3PO4H3AsO4。 第四章 物质结构 元素周期律 3“北大富硒康北大富硒康”中含有微量元素硒中含有微量元素硒(Se)，对人体有保健作用对人体有保健作用。已知硒为第四已知硒为第四 周期周期A族元素族元素，根据它在周期表中的位置推测硒不可能具有的性质为根据它在周期表中的位置推测硒不可能具有的性质为( ) A硒化氢很稳定硒化氢很稳定 B硒酸显弱酸性硒酸显弱酸性 C得电子能力弱于硫得电子能力弱于硫 D最高价氧化物的水化物的酸性：最高价氧化物的水化物的酸性：H3AsO4H2SeO4HBrO4 答案答案 A 第四章 物质结构 元素周期律 1一条界限一条界限 B
22、、Si、As、Te、At/Al、Ge、Sb、Po 2两个关系两个关系 (1)最高正化合价族序数原子最外层电子数最高正化合价族序数原子最外层电子数(O、F除外除外)； (2)最高正化合价最高正化合价|最低负化合价最低负化合价|8。 3三种推断三种推断 第四章 物质结构 元素周期律 4四条规律四条规律 同周期元素随着原子序数的递增：同周期元素随着原子序数的递增：(1)元素原子的最外层电子数元素原子的最外层电子数18；(2)原子原子 半径逐渐减小；半径逐渐减小；(3)化合价最高正价和负价逐渐升高；化合价最高正价和负价逐渐升高；(4)元素的金属性逐渐减弱元素的金属性逐渐减弱、 非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强。
