1、第二节第二节元素周期律和元素周期表元素周期律和元素周期表现在使用的元素周期表:现在使用的元素周期表:原子序数:原子序数:不同的元素具有不同的核电荷数即质子数。为了研究方便,我们把不同的元素按核电荷数由小到大的顺序对其进行编号,这种编号又叫原子序数。原子序数 核电荷数(质子数)1-18号元素核外电子排布号元素核外电子排布02468101 12 23 34 45 56 67 78 89 910 11 12 13 14 15 16 17 18原子序数最外层电子数原子序数与最外层电子数直方图原子序数与最外层电子数直方图原子序数电子层数最外层电子数达到稳定结构时的最外层电子数12 310 1118 结论
2、:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现变化。123121818882周期性原子半径原子半径00.020.040.060.080.10.120.140.160.180.205101520原子序数原子半径(/nm)原子序数与原子半径折线图原子序数原子序数原子半径的变化原子半径的变化391117 结论:随着原子序数的递增,元素原子半结论:随着原子序数的递增,元素原子半径呈现变化。逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐减小周期性周期性思考题:粒子半径的大小与哪些因素有关?怎样根据粒子结构示意图来判断原子半径和简单离子半径的大小呢?粒子半径核电荷数电子层数电子层数核外电子数1.当电子层数及核电荷数均不
3、相同时,电子层数越多,半径越大。2.当电子层数相同,核电荷数不相同时,核电荷数越大,半径越小。3.当电子层数相同,核电荷数相同时,最外层电子数目越多,半径越大【课堂练习】1.下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是()A.NaF B.MgI2C.BaI2D.KBrB2.下列各组微粒半径大小比较中,不正确的是()A.r(K)r(Na)r(Li)B.r(Mg2+)r(Na+)r(F-)C.r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)D.R(Cl-)r(F-)r(F)B元素化合价原子序数与最高正价和最低负价图-6-4-20246805101520原子序数最
4、高正价和最低负价原子序数化合价的变化12 310 1118 结论:随着原子序数的递增,元素化合价呈现变化。101517410410周期性思考:思考:化合价和原子结构的哪些因素有关?关?最高正价最外层电子数负价=最外层电子数81.在水溶液中:YO3n-3S2-6H+=Y-+3S +3H2O(1)YO3n-中Y元素的化合价是:(2)Y元素原子的最外层电子数是:(3)比较S2-和Y-的还原性:2.元素R的最高价含氧酸的化学式为 HnRO2n-2,则在气态氢化物中 R元素的化合价为()A.12-3n B.3n-12 C.4-3n D.3n-4A+57S2-Y-随着原子序数的递增,核外电子排布、原子半径
5、、化合价等元素的性质呈周期性变化。这个规律叫元素周期律。元素性质的周期性变化是核外电子排布周期性变化的必然结果元素周期表The Periodic Tableof Elements1869年门捷列夫在继承和分析了前人工作的基础上,对大量实验事实进行了订正、分析和概括,成功地对元素进行了科学分类。他总结出一条规律:元素(以及由它所形成的单质和化合物)的性质随着相对原子质量的递增而呈现周期性的变化。这就是元素周期。他还预言了一些未知元素的性质都得到了证实。但是由于时代的局限,门捷列夫揭示的元素内在联系的规律还是初步的,他未能认识到形成元素性质周期性变化的根本原因。门捷列夫的元素周期表门捷列夫的元素周
6、期表形式多样的周期表形式多样的周期表螺旋型周期表螺旋型周期表现在使用的元素周期表:现在使用的元素周期表:这么多种元素,是按照怎样的规律排布在周期表中的呢?一、周期表的编排原则一、周期表的编排原则原子序数递增电子层数相同最外层电子数相同电子层数递增元素周期律元素周期律1.编制的依据:把的元素排成一个横行按的顺序从左到右排列把的元素排成一个纵行按的顺序从上到下排成横行纵行(He例外)1234567短周期长周期种类28818181、周期二、周期表的结构二、周期表的结构电子层数相同,原子序数递增3226不完全周期元素周期表的结构周期短周期长周期第1周期:2 种元素第2周期:8 种元素第3周期:8 种元
7、素第4周期:18 种元素第5周期:18 种元素第6周期:32 种元素不完全周期第7周期:26种元素镧57La 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素锕89Ac 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素(行)周期序数=电子层数原子结构原子结构相同点相同点:递变规律递变规律最外层电子最外层电子1-8原子半径逐渐减小原子半径逐渐减小电子层数相同电子层数相同VIII 零族 0副族IA 主族IIAIIIAIVAVAVIAVIIA7个IBIIBIIIBIVBVBVIBVIIB第八族7个2、族、族用罗马数字表示序数元素周期表的结构族主族:副族:A A A A A A A 第VIII 族:稀有气体元素(列)零族:
8、共七个主族B B B B B B B 共七个副族三个纵行,位于 B 与B中间主族序数=最外层电子数=最高正价原子结构相同点:递变规律最外层数电子相同电子层数增多原子半径增大元素周期表周期个(共个横行)族个(共个纵行)短周期(第周期)长周期(第周期)不完全周期(第周期)主族个,用字母表示副族个,用字母表示第族个,包括纵行族1个(稀有气体)7161871.2.34.5.677A7B130元素周期表的结构:元素周期表的结构:七个周期分长短;三短、三长、一不全。十八纵行十六族;七主、七副、VIII与 0。思思 考考 题题观察元素周期表中,从 B到B之间的元素之间存在哪些共同特征?且只包括族、副族元素;
9、非金属元素都属于主族和零族。都是金属元素,统称作过渡金属。1、在元素周期表中,原子最外电子层只有1个或2个电子的元素是()A金属元素B稀有气体元素C非金属元素D无法确定为哪一类元素D小练习小练习1、同周期元素,其原子结构相同之处是:A、最外层电子数B、核电荷数C、电子层数D、核外电子数2、周期表填空:原子序数为17的元素的符号是,位于周期,族。课堂练习Cl三A3.已知已知a为为 A族元素,b为为 A族元素,且它们的原子序数分别为m和n,且a、b为同一周期,关系式必定错误的是()A.n=m+10 B.n=m+1C.n=m+11 D.n=m+25A4.下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数),其
10、中正确的是()(A)(B)(C)(D)23411192101118 1961112 1324671431 32D原子 N S O Si 半径/nm 0.075 0.102 0.074 0.117 5.已知下列元素的原子半径为:已知下列元素的原子半径为:根据以根据以上数据,磷原子的半径可能是(根据以根据以上数据,磷原子的半径可能是()A 0.080nmB 0.110nmC.0.120nmD.0.070nmB 练习与思考:6、下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数),其中正确的是()(A)(B)(C)(D)23411192101118 1961112 1324671431 32D7、写出114号
11、元素的原子结构示意图,并说明它在元素周期表位置,是金属还是非金属?第七周期IVA族金属8、下列元素中,Na、Fe Cu He K F(1)属于短周期的主族元素是:。(2)属于长周期的主族元素是:。(3)属于非金属主族元素是:。(4)属于零族元素是:。(5)属于副族元素是:。(6)属于第八族元素是:。NaFKFHeCuFe9、写出下列1-20号元素符号:(1)Na元素的原子序数为 11,相邻的同族元素是:(2)短周期元素中,族序数周期序数的元素有:(3)族序数等于周期序数 2倍的元素有:(4)周期序数族序数 2倍的有:Li、KH、Be、Al SLi、a10、在短周期元素中,原子最外电子层只有 1
12、个或2个电子的元素是()A金属元素B稀有气体元素C非金属元素D无法确定为哪一类元素D12、X、Y是短周期元素,两者形成化合物 X2Y3,若Y的原子序数为 n,则X的原子序数不可能为()A.n+8 B).n3 C.n11 D.n+5 A11、已知A是a号元素,则核内质子数为:,An-中的核外电子数为:。已知An+的核外电子数为b,则0.5mol的An+中核内质子数是mola+na0.5(b+n)练习:练习:13、下列递变情况的是:A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多,其单质的还原性依次减弱B.P、S、Cl最高正价依次升高,对应气态氢化物稳定性增强C.C、N、O原子半径依次增大D.Na、K、R
13、b氧化物对应的水化物碱性依次增强不正确C15、同一横行X、Y、Z三种元素,已知最高价氧化物对应的水化物的酸性是 HXO4 H2YO4 H3ZO4,则下列说法判断的是A.阴离子半径X Y Z B.气态氢化物稳定性HX H2Y ZH3C.元素的非金属性X Y ZD.单质的氧化性X Y Z错误A14、写出Na、Al、S、Cl元素的离子半径大小顺序:阳离子半径比原子半径小,阴离子半径比原子半径大;具有相同核外电子层排布的离子,核电荷数大的离子半径小。16.下列有关元素周期律的叙述,正确的是()A.元素周期律的本质是元素原子核外电子排布呈周期性变化B.元素周期律的本质是原子半径呈周期性变化C.元素周期律
14、的本质是元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化D.元素周期律的本质是元素的性质随原子量的递增而呈周期性变化练习:A17、下列性质的递变中,正确的是()A、O、S、Na的原子半径依次增大B、LiOH、KOH、CsOH的碱性依次增强C、HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强D、HCl、HBr、HI的还原性依次减弱AB错18、判断正误:每一周期元素中都是以碱金属开始,以稀有气体结束。第一周期以H元素开始。19、下列各组中,属于同位素的是:()AH2、D2、T2B.金刚石和足球烯C60C.H2O和D2OD.16O和18OD质子数相同,电子总数相同的粒子互称质子数相同,电子总数相同的粒子互称等电子体,它
15、们结构相似,物质性质相近。如N2和CO,N2O和CO21919年,Langmuir 提出等电子原理:原子数相同、电子总数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理,仅由第2周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是:_和;和。(2)此后,等电子原理又有所发展。例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体,它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中,与NO2互为等电子体的分子有:、。CON2CO2N2OO3SO2看,那里坐着一个人看,那里坐着一个人,带着紫红色的礼(锂)帽,带着紫红色的礼(锂)帽,腰扎
16、黄绿色的钡带,腰扎黄绿色的钡带,坐在含钙的红砖上,坐在含钙的红砖上,正用他那刻有紫色金鱼(铷)的绿色铜剪刀正用他那刻有紫色金鱼(铷)的绿色铜剪刀,修理他那蜡(钠)黄蜡黄的浅指(紫)甲(钾)修理他那蜡(钠)黄蜡黄的浅指(紫)甲(钾),还不时鼓起他那洋红色的腮(锶)帮子还不时鼓起他那洋红色的腮(锶)帮子。焰色反应口诀焰色反应口诀一、元素的性质与元素在周期表中位置的关系一、元素的性质与元素在周期表中位置的关系性质+35278 18第三节 元素周期表的应用原子结构元素在周期表中的位置决定决定第四周期第A族族较强的非金属性原子结构决定反映元素性质决定反映元素在表中位置反映决定二、元素金属性与非金属性强弱
17、的判断方法判断元素金属性强弱的依据判断元素金属性强弱的依据单质与水或酸置换出氢的难易程度;(即反应的剧烈程度)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱;金属间的置换反应。判断元素非金属性强弱的依据判断元素非金属性强弱的依据单质与氢气化合的难易程度;生成氢化物的稳定性;最高价氧化物对应水化物酸性强弱;非金属单质间的置换反应。三、认识同周期元素的递变规律第一组实验:Na、Mg与水的反应金属性:金属性:Na Mg反 应 物现象方程式Na、水、酚酞Mg、水、酚酞大量气泡、溶液变红加热前无明显现象,加热后大量气泡,红色明显2Na+2H2O 2NaOH+H2Mg+2H2O Mg(OH)2+H2(缓慢)第二组实验:
18、Mg、Al与盐酸反应反 应 物现象离子方程式Mg、盐酸Al、盐酸反应迅速,产生大量气泡反应较慢,缓缓产生气泡金属性:Mg AlMg+2H+Mg2+H22Al+6 H+2Al3+3H2现象:白色沉淀Mg(OH)2白色沉淀Al(OH)3加稀硫酸加NaOH溶液 加稀硫酸加NaOH溶液现象:NaOH溶液MgCl2溶液AlCl3溶液第三组实验金属元素性质NaMgAl单质和水(或酸)的反应情况最高价氧化物对应水化物碱性跟冷水剧烈反应NaOH 强碱跟沸水反应放H2;跟酸;跟酸剧烈反应放H2Mg(OH)2中强碱跟酸较为迅速反应放H2Al(OH)3两性氢氧化物结论:Na Mg Al金属性逐渐减弱性质SiPSCl
19、非金属单质与氢气反应的条件高 温(生成少量)须加热最高价含氧酸的酸性强弱H4SiO4弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4最强酸Si P S Cl 性质的比较Si P S Cl非金属性逐渐增强结论:氢化物的稳定性较稳定高温分解很稳定很不稳定点燃或光照高 温不稳定NaMg AlSi P SCl金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强Ar稀有气体元素小 结:同一周期的主族元素,相同,但从左到右,逐渐增大,原子半径逐渐,失电子能力逐渐,得电子能力逐渐,金属性逐渐,非金属性 逐渐。四、同主族元素性质的预测四、同主族元素性质的预测元素最外层电子数原子半径最高化合价最低化合价气态氢化物最高价含氧酸逐渐增大(
20、)+HFHClHBrHIHClO4HBrO4HIO4卤族元素性质比较卤族元素性质比较FClBrI单质F2Cl2Br2I2反应条件反应程度氢化物的稳定性冷暗处光照或点燃加热不断加热爆炸剧烈缓慢缓慢很稳定稳定较稳定不稳定卤族元素单质与氢气反应比较卤族元素单质与氢气反应比较根据钠和钾性质比较,预测族元素单质的性质根据钠和钾性质比较,预测族元素单质的性质相似性:递变性:都是活泼金属,+价,单质都能与氧气、水等反应,氧化物对应的水化物都能有较强的碱性从锂到铯,原子失电子能力逐渐增强,表现在与氧气以及和水的反应上同一主族的元素,同一主族的元素,相同,从上往下,电子层数依次子层数依次,原子半径逐渐,原子半径
21、逐渐,失电子能力逐渐电子能力逐渐,得电子能力,得电子能力 逐逐渐,金属性逐渐,非金属性逐渐渐。同主族元素性质的递变规律原子半径依次减小原子半径依次减小原子半径依次增大原子半径依次增大失电子能力依次增强失电子能力依次增大非金属性依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增大非金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强1BAlSiGeAsSbTe234567A AAA AAA0PoAt得电子能力逐渐增强失电子能力逐渐增强失电子能力逐渐增强得电子能力逐渐增强非金属区金属区(除H外)NaNaAlClClSi用元素符号回答原子序数 1118号元素的有关问题(1)除稀有气体外,原子半径最大的是(2)最高价氧
22、化物的水化物碱性最强的是(3)最高价氧化物的水化物呈两性的是(4)最高价氧化物的水化物酸性最强的是(5)能形成气态氢化物且最稳定的是(6)最高正化合价与最低负化合价绝对值相等的是1.下列性质的递变中正确的是.()A.O,S,Na的原子半径依次减小B.LiOH,KOH,CsOH 的碱性依次增强C.HF,NH3,SiH4的稳定性依次增强D.HCl,HBr,HI的还原性依次减弱2.下列各组性质比较不正确的是.()A.酸性:HClO4 HBrO4 HIO4B.碱性:Ba(OH)2 Mg(OH)2 B(OH)3C.氧化性:Cl S OD.稳定性:HCl H2S SiH4BC在周期表中一定的区域内寻找特定
23、性质的物质根据周期表预言新元素的存在氟里昂的发现与元素周期表元素周期表的实际应用元素周期表的实际应用在周期表中一定的在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质区域内寻找特定性质的物质寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料寻找用于制取农药的元素寻找半导体材料根据元素周期表预言新元素的存在根据元素周期表预言新元素的存在?类铝(镓)的发现:?1875年,法国化学家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素,命名为镓,测得镓的比重为4.7,不久收到门捷列夫的来信指出镓的比重不应是4.7,而是5.96.0,布瓦博德朗是唯一手里掌握金属,布瓦博德朗是唯一手里掌握金属镓的人,门捷列夫是怎样知道镓的比重的
24、呢?经重新测定镓的比重确实是 5.94,这结果使他大为惊奇,认,这结果使他大为惊奇,认真阅读门捷列夫的周期论文后,感慨地说“我没有什么可说的了,事实证明了门捷列夫理论的巨大意义”。氟里昂的发现与元素周期表?在第三周期中,单质的易燃性是 NaMgAl,在第二周期中,CH4比NH3易燃,NH3又比H2O易燃,再比较氢化物的毒性:AsH3PH3NH3H2SH2O,根据这样的变化趋势,元素周期表中右上角的氟元素的化合物可能是理想的元素,不易燃的致冷剂。1.甲乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子甲乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数是X,则乙的原子序数不可能是()A.X+2 B.X+4
25、C.X+8 D.X+18B2、X.Y.Z周期表中相邻的三种元素。已知 X和Y是同主族,Y和Z同周期,它们最外层上的电子数之和为16,则这三种元素可能是(A)Na、K、Ca(B)N、P、S(C)N、P、Si(D)F、Cl、SB3.A.B两元素可形成两元素可形成AB型离子化合物,如果型离子化合物,如果 A、B两种离子的核外电子数之和为两种离子的核外电子数之和为 20,则,则A、B两元素两元素所处的周期为所处的周期为(A)在同一周期在同一周期(B)一种在第一周期,一种在第二周期(C)一种在第二周期,一种在第三周期(D)一种在第三周期,一种在第四周期C元素元素“位位构构性性”之间的关之间的关系系结构位置性质决定决定反映反映判断元素,推出位置运用递变规律推出性质
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