1、 第二节 元素周期律一.核外电子的排布1.原子的构成、原子核的构成是怎样的?原子原子核核外电子 质子 中子2.质子、中子、电子的电性和电量怎样?1个质子带一个单位正电荷1个电子带一个单位负电荷中子不带电 在含有多个电子的原子里,电子的能量是在含有多个电子的原子里,电子的能量是不同的。有些电子能量较低,在离核较近的不同的。有些电子能量较低,在离核较近的区域里运动;有些电子能量较高,在离核较区域里运动;有些电子能量较高,在离核较远的区域里运动。远的区域里运动。问题:在多个电子的原子里,电子是如问题:在多个电子的原子里,电子是如何运动的?何运动的?科学上把能量不同的电子的运动区域科学上把能量不同的电
2、子的运动区域称为电子层。把能量最低、离核最近的电称为电子层。把能量最低、离核最近的电子,称其运动在第一电子层上;能量稍高、子,称其运动在第一电子层上;能量稍高、运动在离核稍远的电子,称其运动在第二运动在离核稍远的电子,称其运动在第二电子层上;有里向外,依次类推,叫三、电子层上;有里向外,依次类推,叫三、四、五、六、七层。四、五、六、七层。也可把它们依次叫也可把它们依次叫K、L、M、N、O、P、Q层。层。电子层数(电子层数(n):):n=1,2,3,4,5,6,7 K,L,M,N,O,P,Q n越大,电子离核越远,其能量也越高核外电子是分层排布的。电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里,即最先
3、排布K层;当K层排满后,再排布L层;当L层排满后,再排布M层;那么,每个电子层最多可以排布多少个电那么,每个电子层最多可以排布多少个电子?子?n首先研究一下首先研究一下20号元素原子电子层排号元素原子电子层排布的情况布的情况(观察课本观察课本12页至页至13页的表格)找页的表格)找出规律)出规律)第二步:研究稀有气体的核外电子排布?第二步:研究稀有气体的核外电子排布?稀有气体元素原子电子层排布稀有气体元素原子电子层排布核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188 从表中可看出
4、,从表中可看出,K层、层、L层、层、M层最多能排层最多能排布的电子数目?布的电子数目?K-2K-2,L-8L-8,M-18M-188 8个(氦原子是个(氦原子是2 2个)个)最外层电子数最多有几个?最外层电子数最多有几个?试推断各电子层最多能容纳的电子数和电试推断各电子层最多能容纳的电子数和电子层数之间有什么关系?子层数之间有什么关系?次外层不超过多少个?倒数第三层呢?次外层不超过多少个?倒数第三层呢?n原子核外电子的排布规律:原子核外电子的排布规律:q各电子层最多容纳的电子数是各电子层最多容纳的电子数是2n2(n表示电子层表示电子层);q最外层电子数不超过最外层电子数不超过8个个(K层是最外
5、层时,最多层是最外层时,最多不超过不超过2个个),次外层电子数目不超过,次外层电子数目不超过18个,倒个,倒数第三层不超过数第三层不超过32个;个;q核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层,核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层,然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布。的电子层排布。注:以上规律是相互联系的,不能孤立地机械地套用注:以上规律是相互联系的,不能孤立地机械地套用n根据原子的核电荷数和电子层的排布规律,根据原子的核电荷数和电子层的排布规律,画出原子结构图:画出原子结构图:请指出请指出NaNa+11 2 8 1+11 2 8 1元素
6、符号元素符号原子核原子核核内质子核内质子电子层电子层层内电子数层内电子数n1、判断下列示意图是否正确?为什么?、判断下列示意图是否正确?为什么?A、B、C、D、+19 2 8 9+19 2 8 9+12 2 10+12 2 10+3 1 2+3 1 2+54 2 8 18 20 6+54 2 8 18 20 6n2、根据核外电子排布规律,画出下列元素原、根据核外电子排布规律,画出下列元素原子的结构示意图。子的结构示意图。q(1)3Li、11Na、19K、37Rb、55Csq(2)9F、17Cl、35Br、53In3、某元素的原子核外有、某元素的原子核外有3个电子层,最外个电子层,最外层有层有5
7、个电子,该原子核内的质子数为(个电子,该原子核内的质子数为()A、14 B、15 C、16 D、17n4、某元素的原子核外有三个电子层,、某元素的原子核外有三个电子层,M层层的电子数是的电子数是L层电子数的层电子数的1/2,则该元素的,则该元素的原子是(原子是()A、Li B、Si C、Al D、KB BB Bn5、与、与OH-具有相同质子数和电子数的微粒具有相同质子数和电子数的微粒是(是()A、F-B、NH3 C、H2O D、Na+n6、C-NMR(核磁共振)可以用于含碳化(核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析,合物的结构分析,C表示的碳原子(表示的碳原子()A、核外有、核外有13个电子个
8、电子B、核内有、核内有6个质子,核外有个质子,核外有7个电子个电子C、质量数为、质量数为13,原子序数为,原子序数为6,核内有,核内有7个个质子质子D、质量数为、质量数为13,原子序数为,原子序数为6,核内有,核内有7个个中子中子136136A AD Dn7、下列四组物质中,、下列四组物质中,不具有不具有相同核外电子相同核外电子总数的两种分子是(总数的两种分子是()A、H2O2和和CH3OH B、HNO2和和HClOC、H2O和和CH4 D、H2S和和F2n8、两种元素原子的核外电子层数之比与它、两种元素原子的核外电子层数之比与它们的最外层电子数之比相等,在周期表的们的最外层电子数之比相等,在
9、周期表的前前10号元素中,满足上述关系的元素共有号元素中,满足上述关系的元素共有()A、1对对 B、2对对 C、3对对 D、4对对B BB B本课小结:本课小结:n原子核外电子运动的特征:原子核外电子运动的特征:q运动速度快、没有确定的轨道,可用电子云形象地表示运动速度快、没有确定的轨道,可用电子云形象地表示n原子核外电子排布:原子核外电子排布:q电子层的划分电子层的划分q核外电子的排布规律核外电子的排布规律w各电子层最多容纳的电子数是各电子层最多容纳的电子数是2 2n n2 2个个(n n表示电子层);表示电子层);w最外层电子数不超过最外层电子数不超过8 8个个(K K层是最外层,最多不超
10、过层是最外层,最多不超过2 2个个);次外层电子数;次外层电子数目不超过目不超过1818个,倒数第三层不超过个,倒数第三层不超过3232个;个;w核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层,然后由里向外从能量低的电核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层,然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K K层,排满层,排满L L层才排层才排M M层)层)第二节 元素周期律(第2课时)n第二节:元素周期律小结n1、随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。(由1-8)n2、随着原子序数的递增,元素原子半径呈现周期性变化。n3、着原子序
11、数的递增,元素的化合价呈周期性变化(+1-+7,-4-1)。n4、元素的金属性,指元素的原子失去电子的能力;元素的非金属性,指元素的原子得到电子的能力。n金属性强(弱)单质与水反应或酸反应生成氢气 容易(难),氢氧化物的碱性强(弱)。n非金属性强(弱)单质与氢气易(难)反应,生成的氢化物稳定(不稳定),氧化物的水化物酸性强(弱)。(1)金属元素金属元素性质 Na Mg Al 单质和水(或酸)的反应情况 跟冷水剧烈反应 跟沸水反应放氢气;跟酸剧烈反应放氢气 跟酸较为迅速反应放出氢气最高价氧化物对应的水化物碱性 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3两性氢氧化物化学反应方程式2Na+2
12、H2O=2NaOH+H2 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2 Mg+2HCl=MgCl2+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2结论金属性 NaMgAl(2)非金属元素 14Si 15P 16S 17Cl (18Ar)对应氧化物 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 氧化物的水化物 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 逐渐增强酸性强弱 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 逐渐增强 单质与氢气反应条件 高温 加热 加热 点燃或光照 气态氢化物及稳定性 SiH4 PH3 H2S HCl 逐渐增强氢化物水溶液的酸性 逐 渐 增 强 结论 非金属性 逐渐增强 1最高价氧化物及其水化物的
13、化学式、非金属气态氢化物的化学式的通式总结如下(R表示元素符号)最高价氧化物 R2O RO R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2最高价氧化物的水化物 ROH R(OH)2 R(OH)3 H4RO4 H3RO4 H2RO4 HRO4气态氢化物 RH4 RH3 H2R HR注:由于C、N的原子半径小故最高价氧化物的水化物的化学式分别H2CO3和HNO33、气态氢化物及最高价氧化物的水化物化学式的写法原子序数 3 4 5 6 7 8 9 CH4 NH3 H2O HF LiOH Be(OH)2 H3BO3 H2CO3 HNO3 原子序数 11 12 13 14 15 16 17 SiH4 PH3
14、H2S HCl NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 n1 判断元素金属性,非金属性强弱的方法n金属性:n(1)单质与水或酸的反应产生H2的难易,越易,金属性越强n(2)氧化物的水化物碱性强弱,碱性越强,金属性越强n(3)单质的还原性(或离子的氧化性)n(4)置换反应,活泼金属置换不活泼金属n非金属性:n(1)与氢气反应生成气态氢化物难易(或气态氢化 物的稳定性强弱),与氢气反应越容易(气态氢化物稳定性越强)非金属性越强,n(2)最高价氧化物的水化物酸性强弱,酸性越强,非金属性越 强n(3)单质的氧化性(或离子还原性),单质氧化性越强(或离
15、子还原性越强)非金属性越强n(4)置换反应,活泼非金属置换不活泼非金属典型例题n1、下列叙述中肯定A金属比B金属的活泼性强的是()n(A)A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少n(B)A原子的电子层数比B原子的电子层数多n(C)1molA从酸中置换出H生成的H2比1molB从酸中置换出H生成的H2多n(D)常温时,A能从水中置换出氢,而B不能D元素周期律元素周期律第三课时第三课时同一周期元素金属性和非金属变化规律非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强Li3锂锂Be4铍铍B5硼硼C6碳碳N7氮氮O8氧
16、氧F9氟氟Ne10氖氖Na11钠钠Mg12镁镁Al13铝铝Si14硅硅P15磷磷S16硫硫Cl17氯氯Ar18氩氩元素的金属性和非金属性递变小结元素的金属性和非金属性递变小结HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGaGeAsSeBrRbSrInSnSbTeICsBaTlPbBiPoAt非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增强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非金属性逐渐增强返回子菜单化合价化合价+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-10a.a.原子半径原子半径c.c.氧化、还原性氧化、还原性b.b.离子半径离子半径f.f.金属、非金属性金属、非金属
17、性d.d.阳离子氧化性阳离子氧化性e.e.阴离子还原性阴离子还原性1 1、同周期元素的性质变化规律(、同周期元素的性质变化规律(第三周期第三周期)h.h.最高氧化物最高氧化物R R对应水化物酸性、碱性对应水化物酸性、碱性g.g.气态氢化物稳定性气态氢化物稳定性(递增)(递增)(递减)(递减)2 2、同主族的元素的性质(、同主族的元素的性质(第第AA、AA族族)a.a.原子半径原子半径c.c.氧化、还原性氧化、还原性b.b.离子半径离子半径f.f.金属、非金属性金属、非金属性d.d.阳离子氧化性阳离子氧化性e.e.阴离子还原性阴离子还原性h.h.最高氧化物最高氧化物R R对应水化物酸性、碱性对应
18、水化物酸性、碱性g.g.气态氢化物稳定性气态氢化物稳定性(递增)(递增)(递减)(递减)非非 金金 属属 性性 递递 增增非非金金属属性性递递增增金金 属属 最最 强强非金属性最强非金属性最强金金 属属 性性 递递 增增金金 属属 性性 递递 增增金属与非金属金属与非金属分界线附近的分界线附近的元素既表现出元素既表现出一定的金属性一定的金属性也表现出一定也表现出一定的非金属性。的非金属性。周期序数等于周期序数等于主族序数的元主族序数的元素具有两性素具有两性.Al(OH)3+H+=Al(OH)3+OH-=.Al 2O3+H+=Al 2O3+OH-=.B特特殊殊知知识识点点找找元元素素之之最最最活
19、泼金属最活泼金属 、最活泼非金属、最活泼非金属 最轻的金属最轻的金属 、最轻的非金属、最轻的非金属最高熔沸点是最高熔沸点是 、最低熔沸点是、最低熔沸点是最稳定的气态氢化物最稳定的气态氢化物 ,含,含H%最大的是最大的是最强酸最强酸 、最强碱、最强碱地壳中含量最多的金属和非金属地壳中含量最多的金属和非金属找半导体:在找半导体:在“折线折线”附近附近 Si Ge Ga找农药:找农药:在磷附近在磷附近 P As S Cl F找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料:找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料:过渡元素过渡元素 Fe Ni Pt Pd RhCsF2LiH2CHeHFCH4HClO4CsOHAl O氟里昂的发现与
20、元素周期表氟里昂的发现与元素周期表n1930年美国化学家托马斯年美国化学家托马斯米奇利成功地获得了米奇利成功地获得了一种新型的致冷剂一种新型的致冷剂CCl2F2(即氟里昂,简(即氟里昂,简称称F12)。这完全得益于元素周期表的指导。在)。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,米奇利根据元素周找无毒不易燃烧的致冷剂,米奇利根据元素周期表研究,
21、分析单质及化合物易燃性和毒性的期表研究,分析单质及化合物易燃性和毒性的递变规律。递变规律。氟里昂的发现与元素周期表氟里昂的发现与元素周期表n在第三周期中,单质的易燃性是在第三周期中,单质的易燃性是NaMgAl,在第二周期中,在第二周期中,CH4比比NH3易燃,易燃,NH3双比双比H2O易燃,再比较氢化物的毒性:易燃,再比较氢化物的毒性:AsH3PH3NH3 H2SH2O,根据这样的,根据这样的变化趋势,元素周期表中右上角的氟元素变化趋势,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,不易燃的致的化合物可能是理想的元素,不易燃的致冷剂冷剂。氟里昂的发现与元素周期表氟里昂的发现与元素周期表n
22、米奇利还分析了其它的一米奇利还分析了其它的一些规律,最终,一种全新些规律,最终,一种全新的致冷剂的致冷剂CCl2F2终于应运终于应运而生了。而生了。n80年代,科学家们发现年代,科学家们发现氟里昂会破坏大气的臭氧氟里昂会破坏大气的臭氧层,危害人类的健康的气层,危害人类的健康的气候,逐步将被淘汰。人们候,逐步将被淘汰。人们又将在元素周期表的指导又将在元素周期表的指导下去寻找新一代的致冷剂。下去寻找新一代的致冷剂。返回子菜单例题精讲例题精讲(98年年)X和和Y属短周期元素,属短周期元素,X原子的最外原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,层电子数是次外层电子数的一半,Y位于位于X的前一的前一周期,
23、且最外层只有一个电子,则周期,且最外层只有一个电子,则X和和Y形成的化形成的化合物的化学式表示为合物的化学式表示为 A.XY B.XY2 C.XY3 D.X2Y3A.例例2(97)铍的原子序数为铍的原子序数为4,下列叙述正确的是,下列叙述正确的是 A.铍的原子半径大于硼的原子半径铍的原子半径大于硼的原子半径 B.氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8 C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D.单质铍跟冷水反应产生氢气单质铍跟冷水反应产生氢气A.C比较微粒的半径大小比较微粒的半径大小1 1、同周期元素的原子或离子、同周期元素的原子或离子2 2、同主族元素的原子或离子、同主族元素的原子或离子3 3、相同电子层结构的离子、相同电子层结构的离子4 4、同一元素的原子与离子、同一元素的原子与离子Na、Mg、AlCl-、S2-、P3-F-、Cl-、Br-、I-Li、Na、K、RbO2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+Cl、Cl-、Mg2+、Mg、