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高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 元素周期律和元素周期表课文配套ppt课件
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这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 元素周期律和元素周期表课文配套ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了内容索引，素养目标，课前篇素养初探，课堂篇素养提升等内容，欢迎下载使用。
1.了解原子核外电子排布呈周期性变化的规律,能画出1~20号元素的原子结构示意图。2.通过对科学数据的分析,知道元素的原子半径、主要化合价随原子核外电子排布的周期性变化而呈周期性变化。3.通过对元素金属性、非金属性周期性变化的本质分析,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
【知识铺垫】1.原子的构成:原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成,原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电。原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷电量相等、电性相反,所以原子不带电。核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数,质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
2.绘出11~17号元素的原子结构示意图,并指出原子结构上的相同点和不同点。
原子结构上的相同点是电子层数相同,不同点是最外层电子数不同,且最外层电子数随着核电荷数的增大依次增多。
【必备知识】1.原子序数:化学家按照核电荷数由小到大的顺序给元素编号,这种编号叫原子序数。元素的原子序数在数值上等于该元素的核电荷数。2.最外层电子数呈周期性变化:除H、He外,元素原子最外层电子数重复出现从1递增到8的周期性变化。3.原子半径:随着元素核电荷数递增,原子半径逐渐减小,且呈周期性变化。4.元素化合价呈周期性变化:最高正价随原子核电荷数的递增逐步升高,且呈周期性变化;最低负价逐步升高,也呈周期性变化。同一元素的最高正价与最低负价之间的关系:最高正价+│最低负价│= 8 。
5.元素金属性强弱的判断依据:单质与水或酸反应越剧烈,元素的金属性越强 ;最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素的金属性越强。6.元素非金属性强弱的判断依据:单质与氢气化合越容易,元素的非金属性越强;气态氢化物的热稳定性越强,元素的非金属性越强;该元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强。
【正误判断】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)原子序数是根据元素相对原子质量由小到大进行排列的编号。( )(2)随着核电荷数由小到大,原子的最外层电子数逐渐增多。( )(3)随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小。( )(4)随着原子序数的递增,元素的化合价逐渐增高。( )(5)元素的非金属性强弱可依据元素氢化物的酸性强弱进行判断,酸性越强,非金属性越强。( )
(6)元素的非金属性强弱可依据其含氧酸的酸性进行比较,酸性越强非金属性越强。( )(7)铝、镁与盐酸的反应中,铝失去3个电子,镁失去2个电子,所以铝比镁金属性强。( )(8)由于氢氧化铝既能溶于强酸又能溶于强碱溶液,所以氢氧化铝是两性氢氧化物,铝是两性元素。( )(9)元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数递增发生周期性变化的必然结果。( )
【问题探究】1.分析1~2、3~10、11~18号元素原子的最外层电子数变化,可以得出什么规律?
核电荷数为1~18的元素原子最外层电子数提示 随着元素核电荷数的递增,除H、He外,元素原子最外层电子数重复出现从1递增到8的周期性变化。
2.分析3~9、11~17号元素原子半径的变化,可以得出什么规律?提示 每隔一定元素,元素的原子半径会出现由大变小的周期性变化。3~9号、11~17号元素都是随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小。
3.分析下表中1~18号元素最高正化合价或最低负化合价的变化,可以得出哪些规律?
提示 元素最高正化合价等于元素原子最外层电子数(O、F除外),最低负价的数值=8-最外层电子数(金属元素无负价);最高正价从+1逐渐升高,最低负价从-4逐渐升高。随着核电荷数的递增,元素的主要化合价呈现周期性变化。
【深化拓展】1.原子结构与性质
2.微粒半径大小比较的方法
【素能应用】典例1对于随原子序数依次增大的11~17号元素,下列说法不正确的是( )A.原子半径逐渐减小B.电子层数逐渐增多C.最高正化合价逐渐增高D.元素的非金属性逐渐增强答案 B解析 随原子序数的递增,11~17号元素的原子半径依次减小,A不符合题目要求;11~17号元素原子的电子层数相同,B符合题目要求;11~17号元素的最高正价从+1价到+7价依次升高,C不符合题目要求;11~17号元素的非金属性逐渐增强,D不符合题目要求。易错警示 关于元素化合价的周期性变化,要注意有些元素有多种价态,随原子序数递增呈周期性变化的一般是最高正价和最低负价。
变式训练 1-1X元素的阳离子与Y元素的阴离子具有相同的电子层结构,下列叙述正确的是( )A.原子序数XYD.原子最外层电子数XY,B错误;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径X
【问题探究】1.哪些事实可以说明钠、镁、铝的金属性强弱?提示 通过Na、Mg与水反应的剧烈程度可以说明Na、Mg的金属性强弱;通过比较Mg、Al与酸反应的剧烈程度可说明Mg、Al的金属性强弱;通过比较Na、Mg、Al最高价氧化物对应水化物的碱性强弱可说明三种金属元素的金属性强弱。
2.哪些事实可以说明Si、P、S、Cl等元素的非金属性强弱?提示 通过比较单质与H2化合的难易程度,可得出元素非金属性由强到弱顺序Cl>S>P>Si;通过气态氢化物的稳定性由弱到强顺序SiH4
【深化拓展】观察下表中11~17号元素的单质及其化合物的性质,找出变化规律,总结出元素金属性、非金属性的变化规律。
【素能应用】典例2下列事实能说明金属A比金属B更活泼的是( )A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少B.A原子的电子层数比B原子多C.1 ml A从酸中置换出的H2比1 ml B多D.常温下,A能与酸反应生成氢气,而B不能
答案 D解析 比较金属的活泼性不能根据最外层电子数的多少,如Li的最外层电子数比Ca少,但不如Ca活泼,Na的最外层电子数比Al少,Na比Al活泼,A项错误;比较金属的活泼性不能根据原子电子层数的多少,如Li的电子层数比Al少,但Li比Al活泼,B项错误;比较金属的活泼性不能根据生成氢气的多少来判断,例如1 ml Al与酸反应生成的H2比1 ml Mg与酸反应生成的H2多,但Mg的活泼性比Al强,C项错误;常温时,A能与酸反应生成氢气,而B不能,说明A更易失去电子,金属A肯定比金属B的活泼性强,D项正确。易错警示 元素金属性、非金属性的强弱与元素原子得失电子数目的多少无关,只与得失电子的难易有关。
变式训练 2-1下列相关性质递变的叙述正确的是( )A.Na、Mg、Al在反应中失去电子数依次增多,元素金属性依次增强B.Si、P、S元素的最高正价依次降低C.C、N、O的原子半径依次减小D.Na、Mg、Al最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强答案 C解析 Na、Mg、Al的金属性强弱与反应中原子失去电子的数目无关,A项错误;Si、P、S元素的最高正价依次升高,B项错误;C、N、O的原子半径依次减小,C项正确;Na、Mg、Al最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱,D项错误。
变式训练 2-2下列各组物质的性质比较,不正确的是( )A.原子半径:K>Cl>NaB.热稳定性:HF>H2O>PH3C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4D.碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2
答案 A解析 原子的电子层数越多,原子半径越大,电子层数相等时,原子半径随着原子序数的递增而减小,所以半径大小顺序是K>Na>Cl,A项错误;元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性:F>O>P,因此氢化物的稳定性:HF>H2O>PH3,B项正确;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:Cl>S>P,最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2SO4>H3PO4,C项正确;金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:K>Na>Mg,因此最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,D项正确。
1.元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是( )A.元素的原子半径呈周期性变化B.元素的化合价呈周期性变化C.元素原子的电子层数呈周期性变化D.元素原子的核外电子排布呈周期性变化答案 D解析 随着原子序数的递增,元素性质呈周期性变化的根本原因是元素原子的核外电子排布呈周期性变化。
2.1~18号元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,下列叙述正确的是( )A.原子半径A>B>D>CB.原子序数D>C>B>AC.离子半径C3->D->B+>A2+D.单质的还原性A>B>D>C
答案 C解析 aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,则原子序数存在a-2=b-1=c+3=d+1,即原子序数大小顺序是A>B>D>C。A、B电子层数多于C、D,电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同的原子,原子半径随着原子序数增大而减小;所以原子半径大小顺序是B>A>C>D,A错误。原子序数大小顺序是A>B>D>C,B错误。电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数增大而减小,原子序数大小顺序是A>B>D>C,所以离子半径大小顺序是C3->D->B+>A2+,C正确。元素的金属性越强,其单质的还原性越强,这几种元素金属性强弱顺序是B>A>C>D,D错误。
3.已知:A、B两元素的阴离子具有相同的电子层结构,A元素的阴离子半径大于B元素的阴离子半径,C和B两元素的原子核外电子层数相同,C元素的原子半径大于A元素的原子半径。A、B、C三种元素原子序数的关系是( )A.A>B>CB.B>A>C C.C>A>BD.A>C>B答案 B解析 A、B两元素的阴离子具有相同的电子层结构,A元素的阴离子半径大于B元素的阴离子半径,A在B的左侧;C和B两元素的原子核外电子层数相同,C元素的原子半径大于A元素的原子半径,C在A的左侧;A、B、C三种元素的原子序数的关系为B>A>C。
4.原子电子层数相同的X、Y、Z三种元素,已知它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4,则下列判断正确的是( )A.含氧酸的酸性:H3ZO4>H2YO4>HXO4B.非金属性:X>Y>ZC.气态氢化物的稳定性按X、Z、Y顺序由强到弱D.元素的负化合价的绝对值按X、Y、Z顺序由大到小
答案 B解析 原子电子层数相同的X、Y、Z三种元素,它们最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4,则X、Y、Z的最高正化合价分别为+7、+6、+5,则原子序数X>Y>Z,非金属性X>Y>Z,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,故含氧酸的酸性H3ZO4
1.了解原子核外电子排布呈周期性变化的规律,能画出1~20号元素的原子结构示意图。2.通过对科学数据的分析,知道元素的原子半径、主要化合价随原子核外电子排布的周期性变化而呈周期性变化。3.通过对元素金属性、非金属性周期性变化的本质分析,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
【知识铺垫】1.原子的构成:原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成,原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电。原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷电量相等、电性相反,所以原子不带电。核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数,质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
2.绘出11~17号元素的原子结构示意图,并指出原子结构上的相同点和不同点。
原子结构上的相同点是电子层数相同,不同点是最外层电子数不同,且最外层电子数随着核电荷数的增大依次增多。
【必备知识】1.原子序数:化学家按照核电荷数由小到大的顺序给元素编号,这种编号叫原子序数。元素的原子序数在数值上等于该元素的核电荷数。2.最外层电子数呈周期性变化:除H、He外,元素原子最外层电子数重复出现从1递增到8的周期性变化。3.原子半径:随着元素核电荷数递增,原子半径逐渐减小,且呈周期性变化。4.元素化合价呈周期性变化:最高正价随原子核电荷数的递增逐步升高,且呈周期性变化;最低负价逐步升高,也呈周期性变化。同一元素的最高正价与最低负价之间的关系:最高正价+│最低负价│= 8 。
5.元素金属性强弱的判断依据:单质与水或酸反应越剧烈,元素的金属性越强 ;最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素的金属性越强。6.元素非金属性强弱的判断依据:单质与氢气化合越容易,元素的非金属性越强;气态氢化物的热稳定性越强,元素的非金属性越强;该元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强。
【正误判断】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)原子序数是根据元素相对原子质量由小到大进行排列的编号。( )(2)随着核电荷数由小到大,原子的最外层电子数逐渐增多。( )(3)随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小。( )(4)随着原子序数的递增,元素的化合价逐渐增高。( )(5)元素的非金属性强弱可依据元素氢化物的酸性强弱进行判断,酸性越强,非金属性越强。( )
(6)元素的非金属性强弱可依据其含氧酸的酸性进行比较,酸性越强非金属性越强。( )(7)铝、镁与盐酸的反应中,铝失去3个电子,镁失去2个电子,所以铝比镁金属性强。( )(8)由于氢氧化铝既能溶于强酸又能溶于强碱溶液,所以氢氧化铝是两性氢氧化物,铝是两性元素。( )(9)元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数递增发生周期性变化的必然结果。( )
【问题探究】1.分析1~2、3~10、11~18号元素原子的最外层电子数变化,可以得出什么规律?
核电荷数为1~18的元素原子最外层电子数提示 随着元素核电荷数的递增,除H、He外,元素原子最外层电子数重复出现从1递增到8的周期性变化。
2.分析3~9、11~17号元素原子半径的变化,可以得出什么规律?提示 每隔一定元素,元素的原子半径会出现由大变小的周期性变化。3~9号、11~17号元素都是随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小。
3.分析下表中1~18号元素最高正化合价或最低负化合价的变化,可以得出哪些规律?
提示 元素最高正化合价等于元素原子最外层电子数(O、F除外),最低负价的数值=8-最外层电子数(金属元素无负价);最高正价从+1逐渐升高,最低负价从-4逐渐升高。随着核电荷数的递增,元素的主要化合价呈现周期性变化。
【深化拓展】1.原子结构与性质
2.微粒半径大小比较的方法
【素能应用】典例1对于随原子序数依次增大的11~17号元素,下列说法不正确的是( )A.原子半径逐渐减小B.电子层数逐渐增多C.最高正化合价逐渐增高D.元素的非金属性逐渐增强答案 B解析 随原子序数的递增,11~17号元素的原子半径依次减小,A不符合题目要求;11~17号元素原子的电子层数相同,B符合题目要求;11~17号元素的最高正价从+1价到+7价依次升高,C不符合题目要求;11~17号元素的非金属性逐渐增强,D不符合题目要求。易错警示 关于元素化合价的周期性变化,要注意有些元素有多种价态,随原子序数递增呈周期性变化的一般是最高正价和最低负价。
变式训练 1-1X元素的阳离子与Y元素的阴离子具有相同的电子层结构,下列叙述正确的是( )A.原子序数X
【问题探究】1.哪些事实可以说明钠、镁、铝的金属性强弱?提示 通过Na、Mg与水反应的剧烈程度可以说明Na、Mg的金属性强弱;通过比较Mg、Al与酸反应的剧烈程度可说明Mg、Al的金属性强弱;通过比较Na、Mg、Al最高价氧化物对应水化物的碱性强弱可说明三种金属元素的金属性强弱。
2.哪些事实可以说明Si、P、S、Cl等元素的非金属性强弱?提示 通过比较单质与H2化合的难易程度,可得出元素非金属性由强到弱顺序Cl>S>P>Si;通过气态氢化物的稳定性由弱到强顺序SiH4
【深化拓展】观察下表中11~17号元素的单质及其化合物的性质,找出变化规律,总结出元素金属性、非金属性的变化规律。
【素能应用】典例2下列事实能说明金属A比金属B更活泼的是( )A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少B.A原子的电子层数比B原子多C.1 ml A从酸中置换出的H2比1 ml B多D.常温下,A能与酸反应生成氢气,而B不能
答案 D解析 比较金属的活泼性不能根据最外层电子数的多少,如Li的最外层电子数比Ca少,但不如Ca活泼,Na的最外层电子数比Al少,Na比Al活泼,A项错误;比较金属的活泼性不能根据原子电子层数的多少,如Li的电子层数比Al少,但Li比Al活泼,B项错误;比较金属的活泼性不能根据生成氢气的多少来判断,例如1 ml Al与酸反应生成的H2比1 ml Mg与酸反应生成的H2多,但Mg的活泼性比Al强,C项错误;常温时,A能与酸反应生成氢气,而B不能,说明A更易失去电子,金属A肯定比金属B的活泼性强,D项正确。易错警示 元素金属性、非金属性的强弱与元素原子得失电子数目的多少无关,只与得失电子的难易有关。
变式训练 2-1下列相关性质递变的叙述正确的是( )A.Na、Mg、Al在反应中失去电子数依次增多,元素金属性依次增强B.Si、P、S元素的最高正价依次降低C.C、N、O的原子半径依次减小D.Na、Mg、Al最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强答案 C解析 Na、Mg、Al的金属性强弱与反应中原子失去电子的数目无关,A项错误;Si、P、S元素的最高正价依次升高,B项错误;C、N、O的原子半径依次减小,C项正确;Na、Mg、Al最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱,D项错误。
变式训练 2-2下列各组物质的性质比较,不正确的是( )A.原子半径:K>Cl>NaB.热稳定性:HF>H2O>PH3C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4D.碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2
答案 A解析 原子的电子层数越多,原子半径越大,电子层数相等时,原子半径随着原子序数的递增而减小,所以半径大小顺序是K>Na>Cl,A项错误;元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性:F>O>P,因此氢化物的稳定性:HF>H2O>PH3,B项正确;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:Cl>S>P,最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2SO4>H3PO4,C项正确;金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:K>Na>Mg,因此最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,D项正确。
1.元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是( )A.元素的原子半径呈周期性变化B.元素的化合价呈周期性变化C.元素原子的电子层数呈周期性变化D.元素原子的核外电子排布呈周期性变化答案 D解析 随着原子序数的递增,元素性质呈周期性变化的根本原因是元素原子的核外电子排布呈周期性变化。
2.1~18号元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,下列叙述正确的是( )A.原子半径A>B>D>CB.原子序数D>C>B>AC.离子半径C3->D->B+>A2+D.单质的还原性A>B>D>C
答案 C解析 aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,则原子序数存在a-2=b-1=c+3=d+1,即原子序数大小顺序是A>B>D>C。A、B电子层数多于C、D,电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同的原子,原子半径随着原子序数增大而减小;所以原子半径大小顺序是B>A>C>D,A错误。原子序数大小顺序是A>B>D>C,B错误。电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数增大而减小,原子序数大小顺序是A>B>D>C,所以离子半径大小顺序是C3->D->B+>A2+,C正确。元素的金属性越强,其单质的还原性越强,这几种元素金属性强弱顺序是B>A>C>D,D错误。
3.已知:A、B两元素的阴离子具有相同的电子层结构,A元素的阴离子半径大于B元素的阴离子半径,C和B两元素的原子核外电子层数相同,C元素的原子半径大于A元素的原子半径。A、B、C三种元素原子序数的关系是( )A.A>B>CB.B>A>C C.C>A>BD.A>C>B答案 B解析 A、B两元素的阴离子具有相同的电子层结构,A元素的阴离子半径大于B元素的阴离子半径,A在B的左侧;C和B两元素的原子核外电子层数相同,C元素的原子半径大于A元素的原子半径,C在A的左侧;A、B、C三种元素的原子序数的关系为B>A>C。
4.原子电子层数相同的X、Y、Z三种元素,已知它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4,则下列判断正确的是( )A.含氧酸的酸性:H3ZO4>H2YO4>HXO4B.非金属性:X>Y>ZC.气态氢化物的稳定性按X、Z、Y顺序由强到弱D.元素的负化合价的绝对值按X、Y、Z顺序由大到小
答案 B解析 原子电子层数相同的X、Y、Z三种元素,它们最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4,则X、Y、Z的最高正化合价分别为+7、+6、+5,则原子序数X>Y>Z,非金属性X>Y>Z,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,故含氧酸的酸性H3ZO4
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