元素性质递变.pptx

9.2元元素素周周期期表表(2)元素性质的递变规律元素性质的递变规律元素性质元素性质:1.单质物理性质单质物理性质2.元素的原子半径元素的原子半径3.元素的主要化合价元素的主要化合价4.元素的金属性和非金属性元素的金属性和非金属性单质的颜色、密度、熔沸点等单质的颜色、密度、熔沸点等元素的金属性元素的金属性1.单质的还原性强弱单质的还原性强弱=元素失电子的能力元素失电子的能力2.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱最高价氧化物对应水化物的碱性强弱一般来说单质与哪些一般来说单质与哪些物质的反应可以体现物质的反应可以体现还原性？还原性？（1 1）单质与氧气反应。）单质与氧气反应。（2 2）单质与水（或酸）反应置换出氢气。）单质与水（或酸）反应置换出氢气。NaMgNa2OMgONaOHMg(OH)2同一温度下，该物质饱和溶液中同一温度下，该物质饱和溶液中OH-浓度越浓度越大，碱性越强。大，碱性越强。（一）碱金属元素的性质递变规律（一）碱金属元素的性质递变规律最外层电子数均为最外层电子数均为_。最高价氧化物的通式为最高价氧化物的通式为_。最高价氧化物对应的水化物的通式为最高价氧化物对应的水化物的通式为_。随着核电荷数增加，电子层数随着核电荷数增加，电子层数_,_,原子半径原子半径_。故故金属键金属键逐渐逐渐减弱减弱，熔沸点，熔沸点降低。降低。1X2OXOH递增递增递增递增=0.53g/cm3=0.97g/cm3=0.86g/cm3=1.53g/cm3=1.87g/cm3水水=1.00g/cm3煤油煤油=0.80g/cm3碱金属单质与氧气的反应碱金属单质与氧气的反应钠钠钾钾现象现象1.常温下：银白色的钠失常温下：银白色的钠失去金属光泽，逐渐变白。去金属光泽，逐渐变白。2.加热：剧烈燃烧，火焰加热：剧烈燃烧，火焰呈呈黄色黄色，得到，得到浅黄色浅黄色固固体。体。1.常温下：银白色的钾失去常温下：银白色的钾失去金属光泽，逐渐变白。金属光泽，逐渐变白。2.加热：剧烈燃烧，火焰呈加热：剧烈燃烧，火焰呈紫色紫色。化学方化学方程式程式4Na+O22Na2O(氧化钠：白色氧化钠：白色)2Na+O2Na2O2(过氧化钠：浅黄色过氧化钠：浅黄色)4K+O22K2O(氧化钾氧化钾)K+O2KO2(超氧化钾超氧化钾)结论：钾的金属性比钠强，与氧气反应更剧烈。结论：钾的金属性比钠强，与氧气反应更剧烈。碱金属单质与水反应碱金属单质与水反应锂锂钠钠钾钾铷铷铯铯现象现象浮在水浮在水面上，面上，四处游。四处游。浮在水面浮在水面上，熔成上，熔成小球，四小球，四处游。处游。浮在水面浮在水面上，熔成上，熔成小球，四小球，四处游，有处游，有轻微爆炸。轻微爆炸。遇水遇水即爆即爆炸炸You are in danger化学方化学方程式程式2X+2H2O 2XOH+H2结论：碱金属单质均能与水反应。结论：碱金属单质均能与水反应。反应剧烈程度：反应剧烈程度：CsRbKNaLi最高价氧化物对应水化物的碱性最高价氧化物对应水化物的碱性形成的碱形成的碱 XOH 均为强碱，均有腐蚀性。均为强碱，均有腐蚀性。XOH 的碱性：的碱性：CsOHRbOHKOHNaOHLiOH结论结论 金属性：金属性：CsRbKNaLi碱金属性质小结碱金属性质小结密度密度密度密度熔沸熔沸熔沸熔沸点点点点原子原子原子原子半径半径半径半径金属金属金属金属性性性性最高价氧化物最高价氧化物最高价氧化物最高价氧化物对应水化物的对应水化物的对应水化物的对应水化物的碱性碱性碱性碱性LiNaKRbCs总总总总体体体体递递递递增增增增趋趋趋趋势势势势依依依依次次次次降降降降低低低低依依依依次次次次递递递递增增增增依依依依次次次次递递递递增增增增依依依依次次次次递递递递增增增增元素的非金属性元素的非金属性=元素得电子的能力元素得电子的能力1.单质的氧化性强弱单质的氧化性强弱（1 1）单质与氢气反应。）单质与氢气反应。(ii).(ii).形成气态氢化物的稳定性。形成气态氢化物的稳定性。（2 2）单质与盐溶液反应置换出新单质的反应。）单质与盐溶液反应置换出新单质的反应。(i).(i).单质与氢气化合的难易程度。单质与氢气化合的难易程度。2.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱最高价氧化物对应水化物的酸性强弱SClSO3Cl2O7H2SO4HClO4（二）卤素性质的递变规律（二）卤素性质的递变规律最外层电子数均为最外层电子数均为_。最高价氧化物的通式为最高价氧化物的通式为_。最高价氧化物对应的水化物的通式为最高价氧化物对应的水化物的通式为_。随着核电荷数增加，电子层数随着核电荷数增加，电子层数_,_,原子半径原子半径_。由于卤素单质均为双原子分子，由于卤素单质均为双原子分子，分子分子间作用力间作用力随着相对分子质量的增加而随着相对分子质量的增加而递增，故熔沸点递增，故熔沸点升高。升高。递增递增递增递增7X2O7HXO4氢化物的通式为氢化物的通式为_。HX氟氟氯氯溴溴碘碘卤素单质与氢气的反应卤素单质与氢气的反应热化学方程式热化学方程式氟氟H2(g)+F2(g)2HF(g)+270.0kJ氯氯H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)+92.3kJ溴溴H2(g)+Br2(g)2HBr(g)+36.4kJ碘碘H2(g)+I2(g)2HI(g)-26.5kJ结论：卤素单质均能与氢气反应。结论：卤素单质均能与氢气反应。反应剧烈程度：反应剧烈程度：F2Cl2Br2I2卤素气态氢化物热稳定性：卤素气态氢化物热稳定性：HFHClHBrHI卤素单质间的置换反应卤素单质间的置换反应实验内容实验内容实验现象实验现象离子方程式离子方程式氯水氯水+NaBr溶溶液液+CCl4下层下层CCl4为橙色为橙色Cl2+2Br-Br2+2Cl-氯水氯水+KI溶液溶液+CCl4下层下层CCl4为紫色为紫色Cl2+2I-I2+2Cl-溴水溴水+KI溶液溶液+CCl4下层下层CCl4为紫色为紫色Br2+2I-I2+2Br-卤素单质的氧化性：卤素单质的氧化性：（F2）Cl2Br2I2卤素单质与水的反应卤素单质与水的反应化学方程式化学方程式结论结论F2与水与水2F2+2H2O4HF+O2氟气能从水中置氟气能从水中置换出氧气换出氧气Cl2与水与水Cl2+H2O HCl+HClO氯气能与水反应氯气能与水反应Br2与水与水Br2+H2O HBr+HBrO溴能与水反应溴能与水反应I2与水与水碘不与水反应碘不与水反应卤素最高价氧化物卤素最高价氧化物对应水化物的酸性对应水化物的酸性HClO4 HBrO4 HIO4F F 无含氧酸无含氧酸无含氧酸无含氧酸HClO4 是能在水溶液中存在的是能在水溶液中存在的最强酸最强酸。卤素性质递变规律小结卤素性质递变规律小结单质单质单质单质密度密度密度密度单质单质单质单质颜色颜色颜色颜色单质单质单质单质熔沸熔沸熔沸熔沸点点点点原子原子原子原子半径半径半径半径非金非金非金非金属性属性属性属性气态氢气态氢气态氢气态氢化物热化物热化物热化物热稳定性稳定性稳定性稳定性最高价氧最高价氧最高价氧最高价氧化物对应化物对应化物对应化物对应水化物的水化物的水化物的水化物的酸性酸性酸性酸性FF F无含氧酸无含氧酸无含氧酸无含氧酸ClBrI依依依依次次次次升升升升高高高高依依依依次次次次递递递递增增增增依依依依次次次次递递递递增增增增依依依依次次次次减减减减弱弱弱弱依依依依次次次次加加加加深深深深依依依依次次次次减减减减弱弱弱弱减减减减弱弱弱弱同一周期元素金属性和非金属的递变同一周期元素金属性和非金属的递变预测：预测：从左从左右，失电子能力逐渐减右，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。弱，得电子能力逐渐增强。结论：结论：金属性金属性逐渐逐渐减弱减弱，非金属性非金属性逐逐渐渐增强增强。原子序数原子序数1112131415161718元素符号元素符号NaMgAlSiPSClAr单质和水单质和水(或或酸）反应情酸）反应情况况冷水剧冷水剧烈烈热水较热水较快快盐酸剧盐酸剧烈烈盐酸较盐酸较快快金属性减弱金属性减弱 非金属性增强非金属性增强高温高温磷蒸气磷蒸气与与H2能能反应反应须加须加热热光照或光照或点燃爆点燃爆炸化合炸化合NaOH强碱强碱Mg(OH)2中强碱中强碱Al(OH)3两性氢两性氢氧化物氧化物H4SiO4弱酸弱酸H3PO4中强酸中强酸H2SO4强酸强酸HClO4最强酸最强酸稀稀有有气气体体元元素素非金属单质非金属单质与氢气反应与氢气反应最高价氧化最高价氧化物对应水化物对应水化物的酸碱性物的酸碱性金属性和非金属性和非金属性递变金属性递变以第三周期为例说明同一周期元素性质与原子结构的以第三周期为例说明同一周期元素性质与原子结构的关系关系 同一周期元素金属性和非金属递变规律同一周期元素金属性和非金属递变规律金属性逐渐减弱金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强Li3锂锂Be4铍铍B5硼硼C6碳碳N7氮氮O8氧氧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HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGaGeAsSeBrRbSrInSnSbTeICsBaTlPbBiPoAt非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金金属属性性逐逐渐渐增增强强非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强金属性逐渐增强金属性逐渐增强主族元素的金属性和非金属性递变规律主族元素的金属性和非金属性递变规律LiBeNaMgAlKCaGaGeRbSrInSnSbCsBaTlPbBiPo碱性逐渐减弱碱性逐渐减弱碱碱性性逐逐渐渐增增强强碱碱性性逐逐渐渐减减弱弱碱性逐渐增强碱性逐渐增强主族元素最高价氧化物对应水化物的碱性主族元素最高价氧化物对应水化物的碱性BCNAlSiPSClAsSeBrTeIAt酸性逐渐增强酸性逐渐增强酸酸性性逐逐渐渐减减弱弱酸酸性性逐逐渐渐增增强强酸性逐渐减弱酸性逐渐减弱主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性BCNOFSiPSClAsSeBrTeIAt热稳定性逐渐增强热稳定性逐渐增强热热稳稳定定性性逐逐渐渐减减弱弱热热稳稳定定性性逐逐渐渐增增强强热稳定性逐渐减弱热稳定性逐渐减弱主族元素气态氢化物的热稳定性主族元素气态氢化物的热稳定性 元素周期表的应用元素周期表的应用1、寻找和判断性质相似的元素。、寻找和判断性质相似的元素。2、寻找特定性质的物质。、寻找特定性质的物质。如：两性元素，高效农药，催化剂，耐高温、耐如：两性元素，高效农药，催化剂，耐高温、耐腐蚀的合金材料，致冷剂，超导材料等。腐蚀的合金材料，致冷剂，超导材料等。3、预测和寻找新的元素。、预测和寻找新的元素。4、把元素的位置、把元素的位置-结构结构-性质三者作了完整地结合性质三者作了完整地结合1 1、有关、有关 “对角线原则对角线原则”结论：结论：处于处于对角线位置的元素对角线位置的元素具有相似的物理化学性质具有相似的物理化学性质 2 2、根据位置推测元素性质、根据位置推测元素性质例例例例1 1、硒为第四周期硒为第四周期硒为第四周期硒为第四周期A A族元素，根据它在元素周期表中的位族元素，根据它在元素周期表中的位族元素，根据它在元素周期表中的位族元素，根据它在元素周期表中的位 置推测，硒不可能具有的性质是置推测，硒不可能具有的性质是置推测，硒不可能具有的性质是置推测，硒不可能具有的性质是 （）A A 硒单质有很强的氧化性硒单质有很强的氧化性硒单质有很强的氧化性硒单质有很强的氧化性 B B 其最高价氧化物的水化物显酸性其最高价氧化物的水化物显酸性其最高价氧化物的水化物显酸性其最高价氧化物的水化物显酸性C C 2 2价是硒的稳定价态价是硒的稳定价态价是硒的稳定价态价是硒的稳定价态 D D 硒化氢的水溶液显弱酸性硒化氢的水溶液显弱酸性硒化氢的水溶液显弱酸性硒化氢的水溶液显弱酸性ACAC例例例例2 2、锶是第、锶是第、锶是第、锶是第5 5周期周期周期周期AA族元素。由此判知下列表述中，锶不应具族元素。由此判知下列表述中，锶不应具族元素。由此判知下列表述中，锶不应具族元素。由此判知下列表述中，锶不应具 有的性质是有的性质是有的性质是有的性质是 （）A.A.锶的活泼性比钙强，但比钡弱。锶的活泼性比钙强，但比钡弱。锶的活泼性比钙强，但比钡弱。锶的活泼性比钙强，但比钡弱。B.B.碳酸锶是难溶于水的盐。碳酸锶是难溶于水的盐。碳酸锶是难溶于水的盐。碳酸锶是难溶于水的盐。C.C.硫酸锶是难溶于水的白色固体。硫酸锶是难溶于水的白色固体。硫酸锶是难溶于水的白色固体。硫酸锶是难溶于水的白色固体。D.D.氢氧化锶是一种中强碱或弱碱。氢氧化锶是一种中强碱或弱碱。氢氧化锶是一种中强碱或弱碱。氢氧化锶是一种中强碱或弱碱。D D3、指导工农业生产和科研的方向、指导工农业生产和科研的方向例例例例 元素周期表中位于金属和非金属交界处容易找到的元元素周期表中位于金属和非金属交界处容易找到的元元素周期表中位于金属和非金属交界处容易找到的元元素周期表中位于金属和非金属交界处容易找到的元素是：素是：素是：素是：（）A A 制催化剂的元素制催化剂的元素制催化剂的元素制催化剂的元素 B B 耐高温的合金元素耐高温的合金元素耐高温的合金元素耐高温的合金元素C C 制农药的元素制农药的元素制农药的元素制农药的元素 D D 半导体元素半导体元素半导体元素半导体元素D D 在右上角可寻找制农药的元素；在金属与非金在右上角可寻找制农药的元素；在金属与非金在右上角可寻找制农药的元素；在金属与非金在右上角可寻找制农药的元素；在金属与非金属交界处寻找半导体元素；在过渡元素中寻找耐属交界处寻找半导体元素；在过渡元素中寻找耐属交界处寻找半导体元素；在过渡元素中寻找耐属交界处寻找半导体元素；在过渡元素中寻找耐高温、制催化剂的元素高温、制催化剂的元素高温、制催化剂的元素高温、制催化剂的元素4.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：类铝（镓）的发现：v1875年，法国化学家布瓦博德朗在分析比年，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，测得镓的比重为为镓，测得镓的比重为4.7，不久收到门捷，不久收到门捷列夫的来信指出镓的比重不应是列夫的来信指出镓的比重不应是4.7，而是，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呢镓的人，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？经重新测定镓的比重确实是5.94，这结果，这结果使他大为惊奇，认真阅读门捷列夫的周期论使他大为惊奇，认真阅读门捷列夫的周期论文后，感慨地说文后，感慨地说“我没有什么可说的了，事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实证明了门捷列夫理论的巨大意义”。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硅（锗）的发现类硅（锗）的发现18861886年由德国的温克年由德国的温克勒在分析硫银锗矿中勒在分析硫银锗矿中发现的，把它命名为发现的，把它命名为GermaniumGermanium以纪念他以纪念他的祖国的祖国德国德国（GermanGerman）。元素符）。元素符号为号为GeGe。元素锗就是。元素锗就是在在18701870年门捷列夫预年门捷列夫预言的基础上发现的。言的基础上发现的。氟里昂的发现与元素周期表氟里昂的发现与元素周期表19301930年美国化学家托马斯年美国化学家托马斯米奇利成功地米奇利成功地获得了一种新型的致冷剂获得了一种新型的致冷剂CCl2F2（即（即氟里昂，简称氟里昂，简称F12）。这完全得益于元素周）。这完全得益于元素周期表的指导。在期表的指导。在19301930年前，一些气体如氨，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。质及化合物易燃性和毒性的递变规律。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NaMgAlNaMgAl，在第二周期中，在第二周期中，CHCH4 4比比NHNH3 3易燃，易燃，NHNH3 3又又比比H H2 2OO易燃，再比较氢化物的毒性：易燃，再比较氢化物的毒性：AsHAsH3 3PHPH3 3NHNH3 3 H H2 2SHSH2 2OO，根据这样的变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。物可能是理想的元素，不易燃的致冷剂。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。8080年代，科学家们发现氟年代，科学家们发现氟里昂会破坏大气的臭氧层，里昂会破坏大气的臭氧层，危害人类的健康的气候，危害人类的健康的气候，逐步将被淘汰。人们又将逐步将被淘汰。人们又将在元素周期表的指导下去在元素周期表的指导下去寻找新一代的致冷剂。寻找新一代的致冷剂。新一代的制冷剂与元素周期表新一代的制冷剂与元素周期表目前空调、冰箱、汽车所用目前空调、冰箱、汽车所用的新型致冷剂为的新型致冷剂为CFCF3 3CHCH2 2F F（简称（简称HFC-134aHFC-134a）。一个）。一个分子中含有分子中含有4 4个氟原子。对个氟原子。对臭氧层的危害特别小。臭氧层的危害特别小。元素位置、结构、性质三者关系（举例）元素位置、结构、性质三者关系（举例）周期表中位置周期表中位置元素元素a.某元素处于第四周期，第某元素处于第四周期，第VI主族主族b.某元素处于第六周期，第某元素处于第六周期，第I主族主族c.某元素处于第三周期，某元素处于第三周期，0族族d.某元素处于第二周期，第某元素处于第二周期，第IIIA族族SeCsArB元素位置、结构、性质三者关系（举例）元素位置、结构、性质三者关系（举例）1.处于同周期的相邻两种元素处于同周期的相邻两种元素A和和B，A的最高价氧化物的水化物的碱性比的最高价氧化物的水化物的碱性比B弱，弱，A处于处于B的的 边（左或右）；边（左或右）；B的原的原子半径比子半径比A ；若；若B的最外层有的最外层有2个个电子，则电子，则A最外层有最外层有 个电子。个电子。2.处于同周期的相邻两种元素处于同周期的相邻两种元素A和和B，A的的最高价氧化物的水化物的酸性比最高价氧化物的水化物的酸性比B弱，弱，A处于处于B的的 边（左或右）；边（左或右）；B的原的原子半径比子半径比A ；若；若B的最外层有的最外层有6个个电子，则电子，则A最外层有最外层有 个电子。个电子。右右 大大3左左小小5元素的位置元素的位置 结构结构 性质的关系性质的关系 位置位置 结构结构 性质性质 上上 下下 相似性相似性 递变性递变性 左左 右右 递变性递变性原子序数原子序数 =质子质子数数=核电荷数核电荷数 =电子总数电子总数;电子层数电子层数=周期序周期序数数;最外层电子数最外层电子数=主族序数主族序数 最最外外层层电电子子数数=最最高高正正价价 原原子子半半径径与与最最外外层层电电子子数数 决决定定元元素素的的性性质质（得失电子能力）（得失电子能力）