《初識元素周期律》PPT課件.ppt

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1、高中化學,第九章 初識元素周期律,9.2 元素周期表,第九章 初識元素周期律,（一）元素周期表的歷史,1.第一張元素周期表,(1)時間： (2)繪制者： (3)排序依據(jù)： (4)結構特點： (5)意義：,俄國化學家門捷列夫,1869年,將元素按照相對原子質(zhì)量由小到大依次排列,揭示了化學元素的內(nèi)在聯(lián)系里程碑,2.現(xiàn)行元素周期表,(1)排序依據(jù)： (2)原子序數(shù)： (3)結構特點：,原子的核電荷數(shù),按照元素在周期表中的順序給元素編號,將化學性質(zhì)相似的元素放在一個縱行,？,1-18號元素原子結構示意圖,問：原子序數(shù)與原子結構有什么關系？,原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù),1.每一橫行原子

2、電子層數(shù)相同 2.每一縱行原子最外層電子數(shù)相同,問：1. 在元素周期表中橫行和縱行又稱為什么？ 2. 元素周期表中有多少橫行，多少周期？ 多少縱行，多少族？,看書并思考,周期數(shù)=電子層數(shù),短周期,長周期,1,2,3,4,5,6,7,HHe 2 1,LiNe 8 2,NaAr 8 3,KKr 18 4,RbXe 18 5,CsRn 32 6,Fr112號 26 7,(1)周期（橫行） 具有相同的電子層數(shù)而又按原子序數(shù)遞增的順序排列的一系列元素，稱為一個周期。周期序數(shù) = 電子層數(shù),周期,短周期：第13周期,長周期：第46周期,不完全周期：第7周期,(2)族（縱行） 主族： 由短周期元素和長周期元

3、素共同構成的族。 副族： 完全由長周期元素構成的族。表示方法：在族序數(shù)后標“B”字。如B、B、B、 第V族： 0族：,（“八、九、十” 三個縱行）,稀有氣體元素,七主七副八和0,表示方法：在羅馬數(shù)字表示的族序數(shù)后面標“A”字。 A、A、A、,IA,IIA,IIIA,IVA,V A,VIA,VIIA,0,主族,副族,第八族,零族,族的結構,主族序數(shù)=最外層電子數(shù),注意,總結:,周期 （7個）,族 （16個）,短周期,長周期,第 1周期,第 2周期,第 6周期,第 3周期,第 5周期,第 4周期,第 7周期, 2 種, 8 種, 8 種, 18 種, 18 種, 32 種, 26 種,主族,副族,

4、第VIII族,0 族,共 7 個主族，包括短周期和長周期元素,共 7 個副族，只包括在長周期中,包括第8、9、10 縱行,稀有氣體元素,周期表里數(shù)周期，1 2 3 4 5 6 7,七主七副和零族，最后莫忘第族。,不完全周期,螺旋型周期表,它們分別位于周期表的什么位置？,1已知碳元素、鎂元素和溴等主族元素的原子 結構示意圖：,練一練,2.根據(jù)元素的原子序數(shù)，不能確定的是？,A.原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù) B.原子核內(nèi)中子 C.原子核外電子數(shù) D.原子核電荷數(shù),B,3.現(xiàn)行元素周期表中已經(jīng)列出了112種元素，其中元素種類最多的周期是？ A.第4周期 B.第5周期 C.第6周期 D.第7周期,C,判斷下列說法是

5、否正確,錯，還有0族元素,錯，短周期包括1、2、3周期，共18種元素,正確，過渡元素還全是金屬元素,錯，還有第VIII族元素,高中化學,第九章 初識元素周期律,9.1 元素周期律,2.電子按能量高低在核外分層排布。,1.核外電子圍繞著原子核在不同區(qū)域(電子層)作不規(guī)則的高速運動,一、原子核外電子的排布,核外電子排布圖,近遠,低高,內(nèi)層,排滿,123 4 56 7,KLMNOPQ,2n2,8,18,2,8,32,18,0,1,思維拓展: 核外電子的分層排布規(guī)律有： (1)原子核外電子總是先排能量最低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層即排滿了K層才排L層，排滿了L層才排M層;

6、(2)原子核外每個電子層最多容納2n2個電子; (3)原子最外層電子數(shù)不超過8個電子(K層為最外層不能超過2個電子); (4)原子次外層電子數(shù)不超過18個電子(K層為次外層不能超過2個電子) 。,電子層,層內(nèi)電子數(shù),粒子符號,原子核,質(zhì)子數(shù)或核電荷數(shù),核外電子數(shù),不,答案原子結構示意圖中各電子層上的電子數(shù)目必須遵守核外電子的排布規(guī)律，該結構示意圖中最外層電子數(shù)為9，不符合排布規(guī)律。,4分析離子結構示意圖，概括離子的核電荷數(shù)與核外電子數(shù)的關系。 答案陽離子核外電子數(shù)小于核電荷數(shù)，陰離 子核外電子數(shù)大于核電荷數(shù)，其差值均為它們所帶的電荷數(shù)。,5原子形成陽離子或陰離子后，其電子層結構發(fā)生了哪些變化？

7、 答案原子形成陽離子后，要減少一個電子層，形成陰離子后電子層數(shù)不變，但最外層電子數(shù)增多，它們都達到了穩(wěn)定結構。,元素（以及由它所形成的單質(zhì)和化合物）的性質(zhì)隨著相對原子質(zhì)量的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。這就是元素周期律。 按現(xiàn)代化學理論來分析門捷列夫是否正確？,一、元素周期律,1. 原子核外電子排布的周期性變化,1. 原子核外電子排布的周期性變化,310號元素，從Li 到Ne有2個電子層，隨原子序數(shù)的增大，最外層電子數(shù)目由1個增加到8個，而達到穩(wěn)定結構,1118號元素，從Na 到Ar有3個電子層，隨原子序數(shù)的增大，最外層電子數(shù)目由1個增加到8個，而達到穩(wěn)定結構,12號元素，從H到He只有1個電子層，

8、最外層電子數(shù)目由1個增加到到2個，而達到穩(wěn)定結構,1,2,3,8,8,2,周期性,2.原子半徑的周期性變化原 子 半 徑 周 期 性 遞 變 數(shù)據(jù),逐漸減小,逐漸減小,周期性,元素化合價,3.元素主要化合價周期性變化 元 素 主 要 化 合 價 周 期 性 遞 變 圖,H He Li Be B C N O F Ne NaMg AlSi P S Cl Ar,3.元素主要化合價周期性變化 元 素 主 要 化 合 價 周 期 性 遞 變 圖,F、O,周期性,1 2 3,大小,+1 0,+1 +5 - 4 - 1 0,隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)、原子半徑、化合價呈現(xiàn)周期性變化。,核外電

9、子排布、原子半徑和元素化合價的變化,大小,+1 +7 - 4 - 1 0,常見元素化合價的一般規(guī)律,120號元素中，除了O、F外， 最高正價=最外層電子數(shù)； 最低負價與最高正價的關系為： 最高正價 + 最低負價= 8,金屬元素無負價（除零價外，在化學反應中只顯正價）；既有正價又有負價的元素一定是非金屬元素；,氟元素無正價，氧元素無最高正價 。,4. 元素性質(zhì)的周期性變化 元素性質(zhì)與其在周期表中位置的關系,（1）從原子結構的角度預測金屬性與非金屬性的遞變規(guī)律 A、同一周期，從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。如何解釋? B、同一主族，從上到下，金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。如何解釋?

10、 （2）舉例證明 思考：周期表中什么元素的金屬性最強？什么元素的非金屬性最強，為什么？,根據(jù)遞變規(guī)律，周期表左下方的銫金屬性最強，右上方的氟非金屬性最強。 問：金屬性和非金屬性的變化是一個漸變的過程，可以推知，金屬和非金屬交界處的元素應該具有的性質(zhì) 結論4:隨著原子序數(shù)的遞增， 元素的金屬性與非金屬性 呈周期性變化,元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化，這個規(guī)律叫元素周期律。,小結:,1）判斷金屬性強弱： （1）置換反應 （2）與水（或酸）反應難易和劇烈程度 （3）與氧氣反應的劇烈和難易程度及產(chǎn)物 或形成化合物價態(tài)高低 （4）最高氧化物對應水化物的堿性強弱 2）判斷非金屬性強弱： （

11、1）置換反應 （2）與金屬反應形成化合物金屬價態(tài)高低 （3）與氫氣反應的劇烈和難易程度（或條件） （4）氫化物穩(wěn)定性 （5）最高氧化物對應水化物的酸性強弱,金屬性與非金屬性的強弱判斷,科學探究：元表的性質(zhì)和原子序數(shù)間的關系。,實驗1：鎂與水的反應,未加熱時無現(xiàn)象，加熱溶液變紅色,Mg+2H2O Mg(OH)2+H2,實驗2：鎂和鋁與鹽酸的反應,鈉鎂鋁性質(zhì)比較,跟冷水劇 烈反應,NaOH 強堿,跟沸水反應 放H2；跟酸 劇烈反應放 H2,Mg(OH)2 中強堿,跟酸較為 迅速反應 放H2,Al(OH)3 兩性 氫氧化物,結論：金屬性 NaMgAl,逐漸增強,非金屬性逐漸增強,資料3：非金屬性質(zhì)的

12、變化規(guī)律,通過上表分析，能得出第三周期元素的金屬性與非金屬性變化情況如何？,1118號元素性質(zhì)的變化中得出如下的結論：,元素周期律：元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。元素周期律是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結果。,重點：同一周期元素，隨核電荷數(shù)增大， 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。,三、元素周期律和元素周期表的意義 1.是學習和研究化學的一種重要工具 2.為新元素的發(fā)現(xiàn)及預測它們的原子結構和性質(zhì)提供了新線索。 3.啟發(fā)人們在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)，尋找新的物質(zhì)。 4.為自然科學中的量變引起質(zhì)變規(guī)律提供了有力的論據(jù)。,農(nóng)藥氟、氯、硫、磷、砷附近半導體金屬與非金屬的分

13、界線附近。催化劑過渡元素耐高溫、耐腐蝕性的合金過渡元素。,總結,2.周期數(shù) =電子層數(shù),3.主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=最高正價,4.最高正價 + |最低負價| =8（H 除外）,一.位置 和結構關系,1.原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子核外電子數(shù),5. 質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N） 6.核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)-離子電荷（帶符號）,注： 1.最外層電子數(shù)為2的原子未必在A (如He、很多過渡元素如Fe） 2.次外層電子為8的原子一般是：第三周期元素和長周期的A、A元素 3.最外層電子數(shù)為3-7的原子是主族元素 4.主族元素：某元素的原子序數(shù)-稀有氣體 =1、2或-1 -5,二、原子結構和性

14、質(zhì)的關系,1.最外層電子排布飽和的粒子穩(wěn)定，一般不易得失電子 2.最外層電子數(shù)4，一般為金屬元素易失去電子 最外層電子數(shù)4，一般為非金屬元素易得到電子 最外層電子數(shù)=4，一般不易得到和失去電子 3.金屬只能顯示正化合價 4.原子半徑越大，電子離核越遠，得電子能力減弱， 失電子能力增強； 原子半徑越小，電子離核越近，得電子能力增強， 失電子能力減弱；,三、位置與性質(zhì)的關系,五條特色線：橫，豎、撇、捺，樓梯線 1.橫：遞變（金屬性遞增、非金屬性遞減） 2.豎：相似有遞變 (與代表元素性質(zhì)相似，但不能忽視遞變) 3.撇：遞變（金屬性增，非金屬性減） 4.捺：斜線相似（45角） 5.樓梯線：金屬與非金

15、屬分界線,注：1. 元素的單質(zhì)都是氣體：0族 2.只有非金屬的族是：A、 0族 3.全是金屬的族是：A、副族、 4.全是非金屬的周期是：第一周期 5.分界線附近元素：兩性金屬（Al或Be） 或半導體材料（Si或Ge） 6.過渡元素：催化劑材料（MnO2) 7.非金屬區(qū)：農(nóng)藥（P），殺蟲劑,內(nèi)容 同周期（從左到右） 同主族（從上到下） 電子層數(shù) 最外電子數(shù) 最高正價 原子半徑 離子半徑 得電子能力（氧化性） 失電子能力（還原性） 金屬性 非金屬性 最高價氧化物水化物酸堿性 氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性,相同(等于周期序數(shù)) 逐漸增加,逐漸增加（18） 相同（等于族序數(shù)）,+1+7 等于族序數(shù),逐漸減小 逐漸

16、增大,陰陽離子半徑均漸小 陰陽離子半徑均漸大,逐漸增強 逐漸減弱,逐漸減弱 逐漸增強,逐漸減弱 逐漸增強,逐漸增強 逐漸減弱,堿性漸弱酸性漸強 堿性漸強酸性漸弱,逐漸增強 逐漸減弱,原子結構和元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,最高價氧化物水化物的堿性,最高價氧化物水化物的堿性,最高價氧化物水化物的酸性,最高價氧化物水化物的酸性,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性,分析粒子半徑的影響因素,1.原子核對外圍電子的吸引力 2.外圍電子之間的排斥力 (1)內(nèi)層電子對外層電子的排斥力 (2)外層電子對本層電子的排斥力 粒子半徑是指：最外層電子離原子核的距離 最外層電子離核越遠則粒子半徑越大,例2：Na與Na+,分

17、析：核電荷數(shù)相同，吸引力相同。 電子層數(shù)相同， 電子數(shù)多排斥力大即：Cl- Cl,例1： Cl- 與Cl,分析：核電荷數(shù)相同，吸引力相同 電子層數(shù)不同，層數(shù)少半徑小即：Na Na+,例4：Cl-與Na+,分析：核電荷數(shù)多引力大 電子數(shù)多斥力大 電子層數(shù)多半徑大即：Cl- Na+,例3： F- 與Na+,分析：核電荷數(shù)多引力大 電子數(shù)相同，斥力相同即： F- Na+,分析：核電荷數(shù)多引力大 電子數(shù)多斥力大前者影響為主，即： Na Cl,例5： Na 與Cl,Cl- Cl,Na Na+,F- Na+,Cl- Na+,Na Cl,核電荷數(shù)都相同(同種元素)時,再看核外電子數(shù)(或最外層電子數(shù)),核外電

18、子數(shù)(或最外層電子數(shù)越多)，則半徑,電子層數(shù)相同時，再看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越多,則半徑,越大,越小,越大,微粒半徑大小比較規(guī)律,先看電子層數(shù),電子層數(shù)越多， 則半徑,一般情況下(稀有氣體除外):,如 Li Na K Rb Cs,I Br Cl F,如 Na Mg Al,F O N C,如 Cl Cl-,微粒半徑大小的比較,比較微粒大小的依據(jù)（三看） 1.看電子層數(shù)：電子層數(shù)越多半徑越大 （層多徑大） 如： K+Na+FClBrI 2.看核電荷數(shù)：電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大半徑越小。 （層同，核大徑?。?如：S2-Cl-K+Ca2+; O2-F-Na+Mg2+Al3+ HLi+ 3.看電子數(shù)：

19、電子層和核電荷數(shù)都相同時，電子數(shù)越多半徑越大。 （核同，電多徑大）ClCl; FeFe2+Fe3+；HH+,練習：,1、已知A為A族元素，B為A族元素，它們的原子序數(shù)分別為m和n，且A、B為同一周期元素，則下列關系式中錯誤的是（ ）,n=m+1 B. n=m+11 C.n=m+25 D. n=m+10,D,2.有A、B、C、D四種元素，它們均為主族元素，最外層電子數(shù)分別為1、4、6、7，原子序數(shù)大小為DBAC。又知C元素的一種同位素原子核中有46個中子，它的最高價氧化物的分子量與氣態(tài)氫化物的分子量之比值為1.56。 （1）根據(jù)計算確定C元素的名稱、符號，所在周期及族? （2）推斷A、B、D的元素名稱和符號 （3）寫出D、A單質(zhì)分別與水反應的方程式 （4）將四種元素最高價氧化物對應水化物按酸性遞增的順序列出,