4.2.1 元素性质的周期性变化规律（自主学案）-2021-2022学年高一化学同步学习高效学与练（人教版2019必修第一册）

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2021-2022 学年高一化学同步学习高效学与练（自主学
案）
第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
第1课时 元素性质的周期性变化规律
课程学习目标
1．认识同周期元素的核外电子排布、主要化合价、原子半径等性质的周期性变化规律。
2．以第三周期元素为例，掌握同周期主族元素金属性和非金属性的递变规律。
学科核心素养
1．通过对“同周期元素性质”的学习，培养科学探究和创新意识。
2．通过对“元素周期律内容和实质”的学习，建构微观原子结构特点决定宏观性质的探究思路和模式。
【知识回顾】
1．元素周期表中，第三周期主族元素的名称是__钠__、__镁__、__铝__、__硅__、__磷__、__硫__、__氯__。
2．元素周期表中的周期数等于该周期元素原子的__电子层数__，主族元素族序数等于原子的__最外层电子数__。
同一主族自上而下，金属性逐渐__增强__，非金属性逐渐__减弱__。
3．镁、铝、硫、氯的原子结构示意图分别为：__ __、__ __、__ __、__ __。
【新知学习】
一.原子结构的周期性变化
原子
序数
电子
层数
最外层
电子数
原子半径的变化(稀有
气
体元素除外)
最高或最低化合价的变化
1～211～2＋1→0
3～10 __2__ __1 ～ 8 __ 由__大__到__小__
__＋ 1 __→__＋ 5 __
__－ 4 __→__－ 1 __→__0__
11～
18 __3__ __1 ～ 8 __ 由__大__到__小__
__＋ 1 __→__＋ 7 __
__－ 4 __→__－ 1 __→__0__
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、化合价都呈周期性变化__
二．第三周期元素性质的递变
1．钠、镁与水的反应
钠 镁
实验
操作
实验
现象
__钠熔成小球，浮于水面，四处游动，
有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞
变红_
__加热前，镁条表面附着了少量无色气
泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡
冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色__
反应
原理 __2Na ＋ 2H 2O == =2NaOH ＋ H 2↑__ Mg＋2H2O=====Mg(OH)2↓＋H2↑
结论 钠、镁均能与水反应，钠比镁活泼，金属性：Na>Mg。
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：__产生白色沉淀__，反应方程式：__AlCl3＋ 3NH 3·H2O == =3NH 4Cl ＋
Al(OH)3↓__。
②向 AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量，现象：__先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解__，
反应方程式：__AlCl3＋ 3NaOH == =3NaCl ＋ Al(OH) 3↓__、__NaOH ＋ Al(OH) 3== =NaAlO 2＋ 2H 2O__。
③向 Al(OH)3沉淀中加入盐酸，发生反应的离子方程式：__Al(OH)3＋ 3H ＋
== =Al 3
＋
＋ 3H 2O__。
3．钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性
NaOH Mg(OH)2Al(OH)3
分类 强碱 中强碱
(属于弱碱)
两性氢氧化物
碱性强弱 NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
结论 金属性：Na＞Mg＞Al
4．Si、P、S、Cl 的非金属性的递变规律
Si P S Cl
判断依据 高温 磷蒸气与氢气能反应 加热 光照或点燃
与氢气反应 由难到易的顺序为__Si<P<S<Cl__
最高价氧化物对应
的水化物的酸性
H2SiO3：弱
酸H3PO4：中强酸 H2SO4：强酸 HClO4：强酸
酸性：__HClO4＞ H 2SO4＞ H 3PO4＞ H 2SiO3__
结论 __Si 、 P 、 S 、 Cl
的非金属性逐渐增强 __
5．同周期元素性质递变规律
从 Na C1 ，金属性逐渐 减弱 ，非金属性逐渐 增强 。
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现周期性的变化。
2. 实质：是原子核外电子排布呈现周期性变化的结果。
3. 元素性质的周期性变化规律
内容 同周期(左→右)同主族(上→下)
化合价（稀有气体除外）
最高正化合价由
＋ 1 →＋ 7 (O、F除外)
最低负化合价＝
－ (8 －主族序数 )
相同，最高正化合价＝主族
序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱
非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强
阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物
的酸碱性
碱性逐渐减弱
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
4.元素金属性、非金属性强弱比较
(1)结构比较法
最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强；
最外层电子数越多，电子层数越少，元素非金属性越强。
(2)位置比较法
元素周期表 金属性从左向右，由强变弱，从上到下，由弱变强：
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