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第一章 原子结构 元素周期律第一节原子结构与元素性质第二节元素周期律和元素周期表第三节元素周期的应用 第一节 原子结构与元素性质原子结构模型的演变1、公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。2、19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。3、1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型4、1911年英国物理学家卢瑟福（汤姆生的学生）提出了核式原子结构模型5、1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型原子是由居于原子中心的带电的和处于核外的高速运动带电的组成。原子核是否还可以再分？原子核的内部结构是怎样的？电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢？正原子核负电子一、原子结构一、原子结构大型体育场与蚂蚊原子 原子核核外电子质子中子带一个单位正电荷不带电带一个单位负电荷1、构成原子的微粒2、构成原子微粒的相对质量和电性特点微粒电子质子中子相对质量0.5481031.0071.008电荷_1 1 0对于原子来说:核电荷数=质子数核外电子数原子序数【思考】2、原子为什么不显电性？离子呢？离子带电荷是什么原因？完成下表。微粒符号H+Mn+Mm-质子数18x核电荷数y电子数10108O2-xx-nyy+m阳离子：质子数=核电荷数=核外电子数+电荷数阴离子：质子数=核电荷数= 核外电子数-电荷数原子的质量几乎全部集中在上（填原子核，电子，质子，中子）？为什么？【思考】3、有6个质子6个中子的原子质量数是 ；某种氧原子含有8个中子其质量数是 ，要是有10个中子呢 ？原子核1216质量数为18电子的质量很小，不到一个质子或中子质量的千分之一，可以忽略不计，原子的质量可以看作是原子核中质子和中子的质量之和。3、质量数(1)定义：原子核内_数和_数之和称为质量数。(2)关系：质量数(A)_(Z)_(N)。质子 中子 质子数 中子数原子的相对原子质量近似等于_。质子数 中子数4、原子构成的表示方法微粒符号质子数 中子数 质量数微粒所带的电荷数电子数8801835124210zAn-O16817Cl-1812Mg2+12ZXAn-A-zz+n随堂练习：答案不一定，氢原子(H)中含有一个质子和一个电子，不含有中子。【议一议】1、离子的质量数是否等于其质子数和中子数之和？答案是。因为离子是通过得失核外电子形成的，而质量数只与核内质子数和中子数有关，与核外电子数无关。2、任何原子都是由质子、中子和电子构成的吗？1、自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出原子学说以来,人类对原子结构的研究不断深入,不断发展,通过实验事实不断丰富、完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的是()A.所有的原子都含有质子、中子和电子三种基本微粒B.所有的原子中质子、中子、电子三种微粒的个数相等C.原子核对电子的吸引作用,实质上是原子核中的质子对核外电子的吸引D.原子中的质子、中子和电子,不可能进一步分成更小的微粒随堂练习：解析：由于原子呈电中性,故原子核内质子数等于核外电子数,但中子数与质子数不一定相等，也并非所有原子都有中子,所以A、B项错误;原子中中子不带电,质子和电子带相反电荷,C项正确;从发展的观点出发,原子中质子、中子、电子三种微粒有可能再分成更小的微粒,如科学家们已经研究发现了质子和中子里面还有更小的微粒夸克,故D项错误。答案：C2、关于微粒,下列说法正确的是()A.该微粒的中子数为17B.该微粒的核外电子数为17C.该微粒的中子数为20D.该微粒的质子数为37解析：表示质子数为17、中子数为20、核外电子数为18的氯离子。答案：C【归纳小结】原子核核外电子 Z个中子 （A-Z）个质子 Z个原子ZXAXA质量数Z质子数元素符号中子数= A - Z几个关系式1.质量数（A）质子数（Z）中子数（N）2.原子：核电荷数质子数核外电子数阳离子：质子数=核电荷数=核外电子数+电荷数阴离子：质子数=核电荷数= 核外电子数-电荷数质量数质子数66126168810188P4“观察思考”三种不同的氢原子【比较】三种氢原子结构的异同。【质疑】它们是不是同一种元素？HDT02二、核素二、核素1、元素具有相同质子数(或核电荷数)的同一类原子的总称。2、核素具有一定数目质子和一定数目中子的一类原子。【思考】4、元素的种类是由决定的.质子数【思考】5、核素的种类是由 决定的？【思考】6、元素的种类 核素的种类（填多于、少于、还是等于）。为什么？是否所有的元素都有多种核素？质子数和中子数少于3、同位素质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。【思考】7、不同元素的核素之间可以互称为同位素吗？【思考】8、与H互为同位素的是 ；H2 与D2是同位素吗 ；O2与O3是什么关系 ？【思考】9、请你描述元素、核素、同位素间的关系.不能D、T不是同素异形体元素同位素核素1核素n答案不能，因为同一种元素可以有多种不同的核素，所以核素的种类要比元素的种类多。【议一议】1、所有的元素都有同位素(两种或两种以上核素)吗？2、目前元素周期表中的元素共有112种，能否说发现的核素有112种？为什么？ 同位素、元素、同素异形体的比较： 元素 同位素 同素异形体定义对象 广义的原子 原子 单质定义具有相同核电荷数的同一类原子的总称质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子由同种元素组成的结构和性质不同的单质实例 H C11H、21H、31H金刚石与石墨氧气与臭氧 区别与联系： 1、联系：同位素属于同一元素的原子； 同素异形体由同一元素的原子构成。 2、区别：同位素有1800余种，元素只有100多种。1、下列互为同位素的是（ ）A、O2和O3 B、235U 和238U C、H2O 和 D2O D、CO 和CO2B2、下列各组物质中，互为同位素的是（）（A）O2、O3、O4（B）H2、D2、T2（C）H2O、D2O、T2O（D）20Ca和20Ca4042D3、下列说法正确的是（）（A）同种元素的质子数必定相同（B）不同元素原子的质量数必定不同（C）原子核都是由质子和中子构成的（D）凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素A在 36Li 714N 1123Na 1224Mg 37Li614C，几种核素中1)（）和（）互为同位素2)（）和（）质量数相等，但不能互称同位素3)（）和（）中子数相等，但质子数不等，所以非同一种元素 2.法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是（ ）A该粒子不显电性 B该粒子质量数为4C与氢元素的质子数相同 D该粒子质量比氢原子大 C3、已知A2、B、C、D2、E3五种简单离子的核外电子数相等，与它们对应的原子的核电荷数由大到小的顺序是。E、D、C、B、A4、现有bXn和aYm两种离子，它们的电子数相同，则a与下列式子有相等关系的是（）（A）bmn（B）bmn（C）bmn（D）bmnB4、几种重要的核素 2、下列有关的说法正确的是()A.钋原子的核外电子数是126B.钋原子核内中子数与质子数之差是42C.钋原子核内中子数是84D.钋元素的相对原子质量是210解析：答案：BD三、核外电子排布三、核外电子排布1、核外电子排布规律【思考】阅读课本第5页讨论核外电子排布有哪些规律？并填写下空:（1）电子是在原子核外距核由_及_、能量由_至_的不同电子层上分层排布；（2）每层最多容纳的电子数为_(n代表电子层数)；近低高2n2远（3）电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里，即最先排第一层，当第一层排满后，再排第二层，等等。（4）最外层电子数则不超过_个(第一层为最外层时,电子数不超过_个),次外层电子数最多不超过18个，倒数第三层不超过32个。822、电子层的划分【思考】2、电子与原子核距离远近、能量高低有何关系？电子层 1 2 3 4 n电子层符号 K L M N 离核距离 _电子的能量 _最多能容纳的电子数 _由近到远由低到高2818322n23、原子结构示意图原子核核电荷数电子层电子层上的电子数核外电子排布规律是相互联系的,不能孤立地应用其中的一项。1.“一低”电子首先排布在能量最低的电子层里。排满能量低的电子层,再排能量高的电子层。2.“两不超”各电子层电子不超过2n2个;最外层电子不超过8个(第一层为最外层时不超过2个)如钾原子的核外电子排布:M层最多可容纳18个电子;但若排布为,则违背了最外层不超过8个电子的规律,所以钾的原子结构示意图为。3.“一稳定”【思考】3、画出核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar【思考】4、下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒?【思考】5、下列微粒结构示意图是否正确？如有错误，指出错误的原因。 (1) (2) (3) (4) (5) ONa+ClCl-(1)正确(2)不正确，最外层电子数不超过8(3)不正确，核电荷数前少了+号(4)不正确，第2层电子数不超过8(5)不正确，第2层填满后再填第3层【迁移与应用】等电子数微粒的归纳1.核外电子数为10的微粒： 分子_ 阳离子 _ 阴离子_2.核外电子数为18的微粒 : 分子 _ 阳离子_ 阴离子_Ar F2 HCl H2S PH3 SiH4 H2O2Ne HF H2O NH3 CH4Na+ Mg2+ Al3+F- O2- N3-K+ Ca2+Cl- S2- HS- 推断10电子微粒和18电子微粒的方法1.方法与技巧(1)首先确定10电子和18电子的中性原子Ne和Ar,然后找出比它们少或多电子的原子转化成的阴、阳离子或氢化物分子。(2)将微粒加减H+后,核外电子总数不变,由氢化物分子可推出相应的阴离子或阳离子。如NH3和、,H2O和H3O+、OH-,H2S与HS-等。(3)根据CH4、NH3、H2O、HF分子内有10个电子,减去一个H后剩余的原子或原子团“CH3”“NH2”“OH”“F”有9个电子,这四种原子或原子团两两结合得到的分子均为18电子微粒,如自身两两结合得到的分子有:CH3CH3(乙烷)、N2H4(肼)、H2O2、F2;不同原子或原子团之间两两结合可得到的分子有:CH3OH(甲醇)、CH3NH2(甲胺)等。规律方法点拨10电子粒子和18电子粒子具有的特征电子排布,往往是物质推断的突破口。(1)10电子微粒:(2)18电子微粒:2.下列粒子的核外电子排布正确的是()解析：本题可用排除法,电子总是最先排在离核近的电子层上,故A错;最外电子层最多可排8个电子,故B错;倒数第二层最多可排18个电子,故C错。答案：D3.某元素的原子核外有三个电子层,最外层上的电子数是其内层电子数之和的1/2,该元素的元素符号为,若该原子的核内中子数为16,则质量数为,该原子的原子结构示意图为。解析：该元素原子核外的三个电子层为K、L、M层,K、L层应排满,分别容纳2个、8个电子,则M层排个电子,该元素为P;A=Z+N=15+16=31。答案：P314.根据下列叙述,写出微粒符号和结构示意图。(1)原子核外有2个电子层、10个电子的原子:。(2)原子核外有3个电子层、最外层有7个电子的原子:。(3)质量数为24、质子数等于中子数的原子:。(4)最外层电子数是次外层电子数4倍的-2价阴离子:。(5)电子总数为18的+1价单核阳离子:。解析：(3)原子核内,A=Z+N,A=24、Z=N时,Z=12。(4)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子,核外有10个电子,则最外层电子数是次外层电子数4倍的-2价阴离子,核电荷数是8,该离子是O2-。(5)电子总数为18的+1价阳离子,核电荷数是19,该离子是K+。思考6、阅读课本6页思考交流以下问题（1）金属元素原子最外层电子数、非金属元素原子最外层电子数一般是多少？（2）元素的化学性质与原子的最外层电子排布有什么关系?（3）元素的化合价的数值，与原子的电子层结构特别是最外层电子数有什么关系?交流研讨H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar4、元素的性质与最外层电子数元素的化学性质,化合价与最外层电子数紧密相关;元素最外层电子数 得失电子能力化合价稀有气体元素8（He为2）不易得失电子 0金属元素小于4易失电子正价非金属元素大于4易得电子负价根据初中的学习，我们知道不同的金属其活动性是不同的，与酸反应的难易程度也不同，即不同金属元素原子的得失电子能力不同，那么金属元素原子得失电子的能力与其原子结构有什么关系呢？请大家完成教材“活动探究”。联想质疑1.预测钠、镁两种元素原子的得失电子能力强弱，并从原子结构的角度说明理由。2.预测钠、钾两种元素原子的得失电子能力强弱，并从原子结构的角度说明理由。活动探究四.原子结构与元素原子得失电子能力钠大于镁钠和镁最外层均为M层，镁原子核电荷数大，对最外层电子吸引力更强，不易失去钠小于钾钠和钾最外层电子数相同，但钾的最外层为N层，离原子核较远，原子核对最外层电子吸引力弱，易失去思考：大家的预测是否正确呢？我们能否通过实验来验证我们的预测呢？元素 Na Mg K 实验现象 反应方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2Mg+2H2O Mg(OH)2+H2 2K+2H2O=2KOH+H2结论实验现象及结论钠浮在水面上,熔成一个闪亮的小球,小球向四周移动,发出“嘶嘶”的响声,酚酞变红 。镁片几乎没有变化,加热时,镁片上有气泡冒出,酚酞溶液变红 钾与水立即剧烈反应,放出的热使钾立即燃烧起来,酚酞溶液变红 与水反应的剧烈程度: K Na Mg 总结思考1.你对以上两组元素原子失电子能力强弱的预测正确吗？你从原子结构的角度对它们失电子能力强弱的解释是否合理？哪些证据支持了你的预测和解释？2.通过前面的学习，你已经可以从质子数、中子数、核电荷数、核外电子数、最外层电子数、电子层数等方面描述原子的结构了，它们是否会影响元素原子失电子能力的强弱？如果会，如何影响？如果不会，说明理由。中子不带电，对原子得失电子能力强弱没有影响；质子带正电，原子核内质子数越多对最外层电子吸引力越强，当电子层数相同时，核电荷数越大对外层电子吸引力就越大，原子越不易失电子；最外层电子数相同时，电子层数越多，最外层电子离原子核越远，越容易失去。钾与水反应比钠与水反应剧烈钠与水易反应，镁与水在常温下不易反应总结思考3.请根据以上讨论来分析说明硫、氯两元素中哪种元素原子的得电子能力强。氯和硫电子层数相同，氯的核电荷数大，对最外层电子的吸引力强，更易得电子小结：最外层电子相同，电子层数越多，最外层电子离核越远，越易失电子，越难得电子。电子层数相同，核电荷数越大，最外层电子离核越近，越难失电子，越易得电子。镁和铝在金属活动性顺序表中均排在氢之前,但是二者分别与盐酸反应的速率、现象不一样,中反应剧烈,中反应不剧烈。迁移应用(1)根据图示以及镁、铝的电子层结构分析,哪个图表示的是镁与盐酸的反应?(2)试利用原子结构的观点解释反应剧烈的一方剧烈的原因是什么?图表示的是镁与盐酸的反应镁与铝电子层数相同，镁的核电荷数小，对外层电子的吸引力小，更易失电子。课堂小结电子层数相同，核电荷数越大，最外层电子离核越近，越难失电子，越易得电子。最外层电子相同，电子层数越多，最外层电子离核越远，越易失电子，越难得电子。原子结构 核素1、下列有关原子的说法正确的是()原子是由核外电子和原子核构成的原子不能再分原子在化学变化中不能再分原子在化学变化中不发生变化原子的质量主要集中在原子核上ABCDD解析：所有原子都是由原子核和核外电子构成的，正确；原子是由原子核和核外电子构成的，可以再分，错误；原子是化学变化中的最小微粒，所以原子在化学变化中不能再分，正确；原子在化学变化中可以通过得失电子变为离子，错误；由于电子的质量很小，所以原子的质量主要集中在原子核上，正确。2、某公司原计划发射77颗卫星，以实现全球卫星通信，这一数字与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素的质量数为191，则其核内中子数与质子数之差是()A77B114C37D2682、C解析：根据题中信息可知，核外电子数质子数77，中子数质量数质子数19177114，所以中子数与质子数之差1147737，C正确。3、某阳离子Mn的核外共有x个电子，核内有y个中子，则M的质量数为()AyxnByxnCyxnDyxn3、B解析：原子M失去n个电子形成Mn，Mn核外有x个电子，则原子M的核内质子数(等于核外电子数)为xn。原子M的质量数等于其核内中子数与质子数之和。4、意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子O4，下列说法正确的是()AO4和O2互为同位素BO4转化为O2是物理变化C18O是氧元素的一种核素，它的中子数是8D同温同压下，等体积的O4气体和O2气体含有相同的分子数4、D解析：O4和O2是氧元素的两种单质，互为同素异形体，A错误；O4转化为O2是化学变化，B错误；18O是氧元素的一种核素，它的中子数是18810，C错误；依据阿伏加德罗定律，同温同压下，等体积的O4气体和O2气体应含有相同的分子数，D正确。5、简单原子的原子结构可用下图形象地表示其中“”表示质子或电子，“”表示中子，则下列有关的叙述正确的是()A互为同位素B互为同素异形体C是三种化学性质不同的微粒D具有相同的质量数5、A解析：该题运用图形形象地表示了原子的构成和原子核的构成，三种原子的质子数、电子数均为1，而中子数分别为0、1、2，因此三者是氢元素的三种核素，互为同位素。同位素化学性质相同，物理性质不同。7、最新科技报道，美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型氢微粒，这种新微粒是由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成。对于这种微粒，下列说法中正确的是()A是氢的一种新的同素异形体B是氢的一种新的同位素C它的组成可用H3表示D它比一个普通H2分子多一个氢原子核7、D解析：新微粒由3个氢原子核和2个电子构成，故组成为H3。9、请用符号表示下列核素或同位素。(1)质子数为a，中子数为b的X原子：_。(2)质子数和中子数都为9的氟原子：_。(3)中子数为2的氢原子：_。(4)中子数分别为8、9、10的氧原子：_。(5)质量数分别为35、37的氯原子：_。核外电子排布1、下列叙述正确的是()A电子的能量越低，运动区域离核越远B核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动C稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子D当M层是最外层时，最多可排布18个电子1、B解析：电子能量越低，运动区域离核越近，A错误；电子的分层排布即是电子的分层运动，B正确；稀有气体元素中He的原子最外层只有2个电子，C错误；M层为最外层时，最多只能排8个电子，D错误。2、B解析：电子在排布时先排能量低的电子层(K层)，排满后再排能量较高的L层、M层，K层最多只能排2个，L层最多排8个，M层最多能排18个，但如果是作为最外层，则最多只能排8个，B不正确；D表示的是Cl的结构示意图。3、对于原子序数为118的元素，下列叙述正确的是()A原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素B原子最外层只有2个电子的元素一定是金属元素C原子最外层电子数小于4的元素不一定是金属元素D原子最外层电子数等于电子层数的元素只有2种3、C解析：在原子序数为118的元素中，原子最外层只有1个电子的元素有H、Li、Na，其中H是非金属元素，故A项错误；原子最外层只有2个电子的元素有He、Be、Mg，其中He是非金属元素，故B项错误；B原子的最外层电子数小于4，它是非金属元素，故C项正确；原子最外层电子数等于电子层数的元素有H、Be、Al3种，D项错误。5、A解析：根据M层有电子可知L电子层已经填充满，即L层的电子数为8个，则M层的电子数为3个。M层是该元素原子的最外层，该元素的最高正化合价为3。6、下列关于核外电子排布的说法中不正确的是()A第二电子层最多可容纳的电子数为8B次外层最多可容纳的电子数为18C最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层D最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层6、D解析：根据核外电子排布规律可知，第二电子层最多可容纳的电子数为8，A正确；次外层最多可容纳的电子数为18，B正确；最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层，即K层，C正确；由于最外层电子数不超过8，因此最多可容纳8个电子的电子层不一定是第二电子层，D错误。8、根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。9、某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示做出自己的判断。(1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是_。(2)该微粒的盐溶液能使溴水退色，并出现浑浊，这种微粒的符号是_。(3)该微粒的氧化性很弱，得到1个电子后变为原子，原子的还原性很强，这种微粒的符号是_。(4)该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，原子的氧化性很强，这种微粒的符号是_。Br2+S2-=2Br-+S第一章 第二节 元素周期律和元素周期表（2）高一年级 化学【问题】从元素周期表能看到哪些信息？从元素周期表看到的信息有：从元素周期表看到的信息有：周期主族主族副族副族VIII族0族【问题】元素周期表共有多少个周期？每个周期有多少种元素？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种元素第7周期：32种元素【小结】元素周期表的周期：【追问】元素周期表为什么有7个周期？每个周期的元素种数，又与什么相关？ 原子核外电子的分层排布 每个电子层所能容纳的电子数【问题】请找出钠元素在元素周期表中的位置，思考钠元素为什么排在这个位置？第三周期IA族原子结构元素位置核电荷数电子层数最外层电子数周期序数决定主族序数原子序数【问题】在元素周期表中，与钠元素位于同一周期的这些元素为什么排在这个位置？它们的原子结构有什么相同之处？又是怎样递变的？相同：电子层数为3递变：核电荷数递增 最外层电子数递增第三周期不同主族（氩除外）原子结构元素位置【问题4】元素周期表中，与钠元素位于同一周期的这些元素为什么排在这个位置？它们的原子结构有什么相同之处？又是怎样递变的？原子结构元素位置核电荷数电子层数最外层电子数周期序数决定主族序数原子序数【问题】请以第三周期为例，分析排在同一周期的元素（稀有气体除外），它们的性质是如何递变的？第三周期元素：电子层数相同，从左到右核电荷数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐增大原子半径逐渐减小，原子的失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强同时，最外层电子数逐渐增多元素最高化合价，等于最外层电子数，逐渐升高元素最低化合价的绝对值，等于8-最外层电子数，逐渐降低【小结】原子结构、元素位置与元素性质的关系如下：核电荷数 电子层数最外层电子数元素位置原子结构元素性质原子半径原子得失电子能力决定决定族：主族序数=最外层电子数周期：周期序数=电子层数化合价核对最外层电子的引力原子序数=核电荷数反映反映【问题】元素周期表有哪些族？如何表示？VIII族包含3个纵列（第8、9、10纵列）第四周期第VIII族0族元素周期表中的族： 主族：IA、IIA（7个）元素周期表中的族：IIIA、IVA、VAVIA、VIIA碱金属元素锂（Li）钠（Na）钾（K）铷（Rb）铯（Cs）钫（Fr）卤族元素氟（F）氯（Cl）溴（Br）碘（I）砹（At）碱土金属元素:IIA族元素，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）、镭（Ra）等元素。金属元素锂钠钾钙锶钡铜焰色深红黄浅紫砖红洋红黄绿蓝绿 副族（7个）： IIIB、IVB、 VB、VIB、VIIB元素周期表中的族：IB、IIB 过渡元素:元素周期表第3 12列（副族和族）中的元素。镧系元素:第6周期IIIB族，57号镧（La） 71号镥（Lu），共15种锕系元素:第7周期IIIB族，89号锕（Ac） 103号铹（Lr），共15种【小结】元素周期表的族：族主族：IA、IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA 7个副族：IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、IB、IIB 7个VIII族：包含3个纵列（第8、9、10纵列）0族：稀有气体元素18纵列，16个族【问题】锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr）等碱金属元素为什么排在周期表的这个位置？与原子结构有什么关系？相同：最外层电子数为1递变：核电荷数递增 电子层数递增IA族周期序数递增原子结构元素位置【问题】锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr）等碱金属元素为什么排在周期表的这个位置？与原子结构有什么关系？原子结构元素位置核电荷数电子层数最外层电子数周期序数决定主族序数原子序数【问题】氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）等卤族元素为什么排在周期表的这个位置？与原子结构有什么关系？相同：最外层电子数为7递变：核电荷数递增 电子层数递增VIIA族周期数递增原子结构元素位置【问题】氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）等卤族元素为什么排在周期表的这个位置？与原子结构有什么关系？原子结构元素位置核电荷数电子层数最外层电子数周期序数决定主族序数原子序数【问题】请以碱金属元素和卤族元素为例，分析排在同一主族的元素，它们的性质有什么相似性？又是如何递变的？元素周期表IA族最外层电子数为1最高化合价为+1价原子的失电子能力强元素周期表VIIA族最外层电子数为7最高化合价为+7价（氟除外）最低化合价为-1价原子的得电子能力强碱金属元素相似性卤族元素相似性【问题】请以碱金属元素和卤族元素为例，分析排在同一主族的元素，它们的性质有什么相似性？又是如何递变的？同主族元素：从上到下核电荷数增多，电子层数增多核对最外层电子的引力减小原子半径增大碱金属元素：从上到下，原子的失电子能力逐渐增强卤族元素：从上到下，原子的得电子能力逐渐减弱递变性现代元素周期表的编排原则：把电子层数相同的元素按核电荷数递增的顺序从左到右排成一个周期把不同周期中最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一个族【总结】 元素周期表是元素周期律的外在表现形式。那么，不同形式的元素周期表，又能给我们传递元素之间怎样的规律呢？【问题】观察不同形式的元素周期表，分析它们的编排原则是什么？这些元素周期表的优点和不足是什么？【问题】观察不同形式的元素周期表，分析它们的编排原则是什么？这些周期表的优点和不足是什么？【问题】观察不同形式的元素周期表，分析它们的编排原则是什么？这些周期表的优点和不足是什么？不同形式的元素周期表体现了人们对原子结构的认识。【练习】请你说出元素名称 第二周期VIA族 第三周期IIIA族 氧 铝【练习】请你说出元素在元素周期表中的位置 C Ca 第二周期IVA族第四周期IIA族【挑战自我】请说出34号元素的元素名称和元素在元素周期表中的位置每一周期稀有气体元素在元素周期表中的原子序数为：第一周期：2 第二周期：10 第三周期：18 第四周期：36 第五周期：54 第六周期：86第七周期：118第一步：比大小，定周期：第一步：比大小，定周期：第四周期第四周期第二步：求差值，定族数第二步：求差值，定族数原子序数相差：原子序数相差：36-34=236-34=2纵列序数：纵列序数：18-2=1618-2=16 即即VIAVIA族族【练习】请说出34号元素的元素名称和元素在元素周期表中的位置碲，第四周期碲，第四周期VIAVIA族族 元素周期表是一个化学知识宝库。我们不仅可以从元素周期表中直接获得元素的名称、元素符号、相对原子质量、电子层结构等信息，还可以根据元素在元素周期表中的位置认识其性质以及寻找新元素及其化合物。*1元素周期律的应用化学 必修2*2同一周期元素金属性和非金属变化非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强Li3锂Be4铍B5硼C6碳N7氮O8氧F9氟Ne10氖Na11钠Mg12镁Al13铝Si14硅P15磷S16硫Cl17氯Ar18氩三、元素周期表和元素周期律的应用*3请您思考学会结构观点解释为何有这样的变化规律： 同一个周期元素，电子层数相同。从左向右，核电荷数增多，原子半径减小，失电子的能力也逐渐减弱，得到的电子的能力逐渐增强。三、元素周期表和元素周期律的应用*4同一主族元素金属性和非金属变化Na11钠Li3锂K19钾Rb37铷Cs55铯F9氟Cl17氯Br35溴I53碘At85砹金 属 性 逐 渐 增 强金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强三、元素周期表和元素周期律的应用*5请您思考试用结构观点解释为什么有这样的变化规律： 同一主族元素，最外层电子数相同。自上而下，电子层数增多，原子半径增大，失电子的能力逐渐增强，得电子的能力逐渐减弱。三、元素周期表和元素周期律的应用*6 0 1B Al SiGe As Sb Te 2 3 4 5 6 7A AAA AAA Po At非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强三、元素周期表和元素周期律的应用*7学与问 什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？它们分别位于元素周期表中的什么位置三、元素周期表和元素周期律的应用*8元素的金属性和非金属性递变小结HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGaGeAsSeBrRbSrInSnSbTeICsBaTlPbBiPoAt非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐增强三、元素周期表和元素周期律的应用*911 12 13 14 15 16 17 18 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 原子序数元素 名称 元素 符号 电子排布 化合价NaMg Al Si P S Cl Ar2, 8, 12, 8, 22, 8, 32, 8, 42, 8,52, 8, 62, 8, 72, 8, 8第三周期第三周期主族元素的最高正化合价与最外层电子数有何关系？最高正价=最外层电子数最低负化合价数 = 8 最外层电子数+ 1 + 2 + 3 + 4- 4+ 5- 3- 2- 10 +6+7三、元素周期表和元素周期律的应用*10 你能理解“位(位置)构(结构)性(性质)”三者之间的关系吗？思考与交流三、元素周期表和元素周期律的应用*11原子序数= 核电荷数周期数= 电子层数主族序数=最外层电子数同位素化学性质相同 相似性 递变性(从上至下,金属性增强,非金属性减弱)同周期同主族递变性(从左到右,金属性减弱,非金属性增强)电子层数最外层电子数金属性、非金属性强弱(主族)最外层电子数 = 最高正价数8 最外层电子数= 最低负价数原子结构表中位置元素性质原子结构决定元素在周期表中的位置和性质。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。1、F 没有正价，O 通常不显示正价；2、金属元素只有正化合价而无负价。 三、元素周期表和元素周期律的应用*12已知元素在周期表中的位置推断原子结构和元素性质根据元素的原子结构或性质推测它在周期表中的位置元素在周期表中的位置、性质和原子结构的关系三、元素周期表和元素周期律的应用*13元素位、构、性三者关系周期表中位置元素a.某元素处于第四周期，第VI主族b .某元素处于第六周期，第I主族c .某元素处于第三周期，0族d .某元素处于第二周期，第IIIA族SeCsArB三、元素周期表和元素周期律的应用*14元素位、构、性三者关系1、金属性最强的元素（不包括放射性元素）是 ；2、最活泼的非金属元素是 ；3、最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是 ；4、最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素（不包括放射性元素）是 。CsFClCs三、元素周期表和元素周期律的应用*15元素位、构、性三者关系1、处于同周期的相邻两种元素A和B，A的最高价氧化物的水化物的碱性比B弱，A处于B的 边（左或右）；B的原子半径比A ；若B的最外层有2个电子，则A最外层有 个电子。2、处于同周期的相邻两种元素A和B，A的最高价氧化物的水化物的酸性比B弱，A处于B的 边（左或右）；B的原子半径比A ；若B的最外层有3个电子，则A最外层有 个电子。右大3左小2三、元素周期表和元素周期律的应用*16在周期表中一定的区域内寻找特定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三、元素周期表和元素周期律的应用*17在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质寻找用于制取农药的元素寻找半导体材料寻找催化剂、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寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料三、元素周期表和元素周期律的应用*18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镓的人，门捷列夫是怎样知道镓的比重的呢？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”。三、元素周期表和元素周期律的应用*19根据元素周期表预言新元素的存在类铝（Ea）镓（Ga）（1871年门捷列夫预言）（1875年布瓦发现镓后测定）原子量约为69原子量约为69.72比重约为5.96.0比重约为5.94熔点应该很低熔点为30.1不受空气的侵蚀灼热时略起氧化灼热时能分解水气灼热时确能分解水气能生成类似明矾的矾类能生成结晶很好的镓矾可用分光镜发现其存在镓是用分光镜发现的最高价氧化物Ea2O3最高价氧化物Ga2O3门捷列夫的预言和以后的实验结果取得了惊人的一致三、元素周期表和元素周期律的应用*20根据元素周期表预言新元素的存在类硅（锗）的发现1886年由德国的温克勒在分析硫银锗矿中发现的，把它命名为Germanium以纪念他的祖国德国（German）。元素符号为Ge。元素锗就是在1870年门捷列夫预言的基础上发现的。三、元素周期表和元素周期律的应用*21根据元素周期表预言新元素的存在类硅（Es）锗（Ge）原子量约为72原子量约为72.60比重约为5.5比重约为5.469最高价氧化物EsO2最高价氧化物GeO2EsO2比重4.7GeO2比重4.703氯化物EsCl4液体氯化物GeCl4液体EsCl4比重 1.9GeCl4比重 1.874EsCl4沸点约90GeCl4沸点83.0门捷列夫的预言和以后的实验结果取得了惊人的一致三、元素周期表和元素周期律的应用*22氟里昂的发现与元素周期表 1930年美国化学家托马斯米奇利成功地获得了一种新型的致冷剂CCl2F2（即氟里昂，简称F12）。这完全得益于元素周期表的指导。在1930年前，一些气体如氨，二氧化硫，氯乙烷和氯甲烷等，被相继用作致冷剂。但是，这些致冷剂不是有毒就是易燃，很不安全。为了寻找无毒不易燃烧的致冷剂，米奇利根据元素周期表研究，分析单质及化合物易燃性和毒性的递变规律。三、元素周期表和元素周期律的应用*23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双比H2O易燃，再比较氢化物的毒性：AsH3PH3NH3 H2SH2O，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。三、元素周期表和元素周期律的应用*24氟里昂的发现与元素周期表 米奇利还分析了其它的一些规律，最终，一种全新的致冷剂CCl2F2终于应运而生了。 80年代，科学家们发现氟里昂会破坏大气的臭氧层，危害人类的健康的气候，逐步将被淘汰。人们又将在元素周期表的指导下去寻找新一代的致冷剂。三、元素周期表和元素周期律的