《元素周期律》课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,新课标人教版课件系列,高中化学,必修,第二节,元素周期律,第一章,物质结构 元素周期律,学习目标,知识与能力,1,、理解解核外电子是分层排布的,不同电子层中的电子具有不同的能量。,2,、掌握核外电子排布的初步规律,并能据此规律画出常见原子的结构示意图。,重点：,核外电子的排布规律,画常见原子的结构示意图,。,难点,：,核外电子的分层排布。,元素周期表,整体结构（,周期,和,族,）,显著信息（,原子序数,、,元素名称,、,元素,符号,和,相对原子质量,）,隐藏信息,同族元素间的递变规律,核素,复习：,物,理,性,质,密度：,熔沸点：,逐渐增大,逐渐减弱,逐渐增大,低,高,化,学,性,质,金属性：,非金属性：,提问：,1,、元素的性质由什么决定？,原子,原子核,核外电子,质子 相对质量为,1,中子 相对质量为,1,相对质量为,1/1836,原子核几乎集中了原子所有的质量，,但体积却很小,电子的质量很小，体积也很小；电子所占据的运动空间相对于原子核的体积却很大（绝对空间也很小）；电子在核 外做高速运动。,2,、原子的组成怎样？,为了探索原子内部结构，科学家们进行了无数的实验。他们用原子模型来表示原子，并通过实验来不断的修正模型。,现代物质结构理论,原子,原子核,质子,中子,带负电荷,带正电荷,不带电荷,质子数（核电荷数）核外电子数,原子不显电性,核外电子,运动特点：在一个体积小、相对空间大（但绝对空间小）的原子核外作高速运动；,不可能同时测得它的位置和运动速率，但可以找到它在空间某个位置出现机会的多少,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,一、原子核外电子的排布,分层排布：分别用,n=1,、,2,、,3,、,4,、,5,、,6,、,7,来表示从内到外的电子层，并分别用符号,K,、,L,、,M,、,N,、,O,、,P,、,Q,来表示）；,在离核较近的区域运动的电子能量较低，在离核较远的区域运动的电子能量较高，原子核外的电子总是尽可能地,先从内层排起；,1,2,3,4,5,6,7,K L M N O P Q,由内到外，能量逐渐升高,原子核外电子的排布,1,、,电子在原子核外相对大实际小的空间不停地做高速运动（,速度接近光速,）。,2,、,所有的电子都具有一定的能量，在多电子原子里，各电子所具有的能量不尽相同，有的电子的能量还相差较大。,3,、能量低,的电子在,离核较近,的区域运动，,能量较高的电子,在,离核较远,的区域运动。,4,、,我们把不同的电子运动区域简化为不连续的壳层，称之为“电子层”。,各电子层的序号、能量如下表：,电子层,？,电子层,的代号,n,各,电,子,层,序 号,1,2,3,4,5,6,7,K,L,M,N,O,P,Q,与原子核的距离,小 大,能 量,低 高,(1),各电子层最多容纳,2n,2,个电子；,核外电子排布规律,(2),最外电子数不超过,8,个电子,(K,层为不超过,2,个,),；,(3),次外,(,倒数第三,),层电子数不超过,18(32),个电子；,（,4,）核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层,(,能量最低原理,),。,以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。,练习：,、写出至号元素的原子结构示意图,、总结至号原子结构的特殊性。,（）原子中无中子的原子：,1,H,1,（,）最外层有个电子的元素：,（）最外层有个电子的元素：,（）最外层电子数等于次外层电子数的元素：,H,、,Li,、,Na,He,、,Be,、,Mg,Be,、,Ar,（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：,（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：,（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：,C,O,Ne,与氩原子电子层结构相同的阳离子是,:,与氩原子电子层结构相同的阴离子是,:,K,+,；,Ca,2+,S,2-,；,Cl,-,核外有,10,个电子的粒子,:,分子,:,阳离子,:,阴离子,:,CH,4,；,NH,3,;H,2,O;HF;Ne,NH,4,+,;H,3,O,+,;Na,+,;Mg,2+,;Al,3+,O,2-,;F,-,;OH,-,二、元素周期律,1,2,氢,氦,H,He,1,2,0.37,1.22,+1,0,原子序数,元素 名称,元素 符号,电子排布,原子半径,10,-10,m,化合价,请阅读和比较,1-18,号元素的有关数据，从中能找出什么规律？,门捷列夫的伟大创举就是从这里开始的。,祝您成功！,3,4,5,6,7,8,9,10,锂,铍,硼,碳,氮,氧,氟,氖,Li,Be,B,C,N,O,F,Ne,2,1,2,2,2,3,2,4,2,5,2,6,2,7,2,8,1.52,0.89,0.82,0.77,0.75,0.74,0.71,1.60,+1,+2,+3,+4,-4,+5,-3,-2,-1,0,原子序数,元素 名称元素 符号,电子排布,原子半径,10,-10,m,化合价,11,12,13,14,15,16,17,18,钠,镁,铝,硅,磷,硫,氯,氩,Na,Mg,Al,Si,P,S,Cl,Ar,2,8,1,2,8,2,1.86,1.60,1.43,1.17,1.10,1.02,0.99,1.91,+1,+2,+3,+4,-4,+5,-3,0,原子序数,元素 名称,元素 符号,电子排布,原子半径,10,-10,m,化合价,2,8,3,2,8,4,2,8,5,2,8,6,2,8,7,2,8,8,+6,-2,+7,-1,原子序数,1 2 3 4 5 6 7 8 9,元素名称,氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟原子序数,10 11 12 13 14 15 16 17 18,元素名称,氖 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩,主 要,化 合 价,主 要,化 合 价,+1 0 +1 +2 +3 +4 +5,-4 -3 -2 -1,0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0,-4 -3 -2 -1,主要化合价,1,18,号元素,分析元素主要化合价的变化情况,?,H,Li,Be,B,C,N,He,Na,K,Rb,Cs,Fr,Mg,Ca,Sr,Ba,R,a,Al,Ga,In,Tl,Si,Ge,Sn,Pb,P,As,Sb,Bi,O,S,Se,Te,Po,F,Cl,Br,I,At,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn,表,5-5 118,号元素的,核外电子排布、,原子半径和主要化合价,最外层电子数,12,最外层电子数,18,最外层电子数,18,表,5-5 118,号元素的核外电子排布、,原子半径,和主要化合价,原子半径,大小,原子半径,大小,表,5-5 118,号元素的核外电子排布、原子半径和,主要化合价,主要化合价：正价,+10,主要化合价：正价,+1+5,，负价：,-4-1 0,主要化合价：正价,+1+7,，负价：,-4-10,P.1415,科学探究,1,运用核外电子排布规律画出前三周期元素的,原子结构示意图，,然后分析、归纳出各周期元素的,最外层电子排布,和,主要化合价,的递变规律。,原子,序数,电子层数,最外层电子数,主要化合价,1,2,1,1,2,1,0,3,10,2,1,8,1,5,4 1,0,11,18,3,1,8,1,7,4,1,0,放少许镁,带于试管中，,加,2mL,水，滴,入,2,滴酚酞试,液，观察现,象；过一会,加热至沸，,再观察现,象。,实 验,现象：,镁与冷水反应缓慢，产生少量气泡，滴入酚酞试液后不变色。,反应式：,Mg+2H,2,O=Mg(OH),2,+H,2,结论：,镁元素的金属性比钠弱,加热后镁与沸水反应较剧烈，产生较多气泡，溶液变为红色。,讨论第三周期元素的性质递变,取铝片和,镁带，擦去氧,化膜，分别和,2mL 1mol/L,盐酸反应。,实 验,现象：,镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁反应更剧烈。,反应：,Mg+2HCl=MgCl,2,+H,2,结论：,镁元素的金属性比铝强,2Al+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,钠（,Na,）、镁（,Mg,）、铝（,Al,）金属性比较,性质,钠（,Na,）,镁（,Mg,）,铝（,Al,）,与水,与酸,氢氧化物碱性,冷水、剧烈,冷水、缓慢,结论金属性：,NaMg,剧烈,迅速,结论金属性：,MgAl,强碱性,中强碱,两性氢氧化物,结论金属性：,Mg,Mg,Al,结论：电子层数相同的原子，随着原子序数的增加金属性减弱。,金属元素的性质,Na,Mg,Al,单质与水或酸反应,最高价氧化物对应,水化物,碱性强弱,NaOH,Mg(OH),2,Al(OH),3,强碱,中强碱,两性氢氧化物,与冷水剧烈反应,与沸水反应,;,与酸剧烈反应,与酸缓慢反应,小结：,金属性强弱判断依据：,单质,与水反应的难易程度,单质,与酸反应的,剧烈程度,最高价氧化物对应水化物的碱性强弱,钠镁铝的金属性逐渐减弱,两性氢氧化物,:,既能与酸起反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物,叫做,两性氢氧化物,Al(OH),3,制备,:,AlCl,3,+3NaOH=Al(OH),3,+3NaCl,与酸,:,Al(OH),3,+3HCl=AlCl,3,+3H,2,O,与碱,:,Al(OH),3,+NaOH=NaAlO,2,+2H,2,O,两性氧化物,:,既能与酸起反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物,叫做,两性氧化物,(,课本,99,页,),与酸,:,Al,2,O,3,+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,O,与碱,:,Al,2,O,3,+2NaOH=2NaAlO,2,+H,2,O,小结,钠与,冷水,反应，镁与,沸水,反应，铝,不与水,反应。,钠与酸反应,很剧烈,，镁与酸反应,剧烈，,铝与酸反应,平缓,NaOH,是,强碱,，,Mg(OH),2,是,中强碱，,Al(OH),3,是两性,氢氧化物,。,金属性强弱顺序：,Na Mg Al,硅（,Si,）、磷（,P,）、硫（,S,）、氯（,Cl,),非金属性的比较,(,课本,15,页表,),性质,单质与氢气反应条件,含氧酸的酸性,Si,P,S,Cl,高温,H,4,SiO,4,弱酸,磷蒸气与氢气能反应,H,3,PO,4,中强酸,须加热,H,2,SO,4,强酸,光照或点燃爆炸,HClO,4,最强酸,结论：电子层数相同的原子，随着原子序数的增加非金属性增强。,氢化物化学式,元素,14,Si,15,P,16,S,17,Cl,非金属性：,Si,P S,Cl,单质与氢气的化合条件,氢化物的稳定性,SiH,4,PH,3,H,2,S,HCl,高温下少量反应,磷蒸气，困难,加热反应,光照或点燃,很不稳定,不,稳,定,较不稳定,稳定,从氢化物看,最高价氧化物,最高价氧化物的水化物,元素,14,Si,15,P,16,S,17,Cl,SiO,2,P,2,O,5,SO,3,Cl,2,O,7,H,2,SiO,3,H,3,PO,4,H,2,SO,4,HClO,4,硅 酸,磷 酸,硫 酸,高氯酸,极弱酸,中强酸,强 酸,最强酸,非金属性：,Si,P S,Cl,从最高价氧化物的水化物看,根据实验，可得出第三周期元素金属性、非金属性的递变规律,:,Na Mg Al,Si,P S,Cl,金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强,用结构观点解释：,电子层数相同核电荷数增多,原子半径减小,原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强,同周期元素 从左到右,原子核对最外层电子的吸引力增强,1,、当电子层数及核电荷数均不同时，电子层数越多的，半径越大；如,Na,K(,层不同，层多，径大）,2,、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越小；如,Na,Mg,；,Na,+,Mg,2+,（层相同，核多，径小）,3,、阴离子半径大于对应的原子半径,；如,Cl,Cl,-,4,、阳离子半径小于对应的原子半径,；如,Na,Na,+,原子半径和离子半径与核电荷数、,电子层数以及电子数的关系,结论,5,、电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。,随着原子序数的递增,核外电子排布呈周期性变化,元素性质呈周期性变化,元素周期律,最外层电子数,18,（,K,层电子数,12,）,原子半径 大小,（稀有气体元素突然增大）,化合价：,+1+7,4,1,（稀有气体元素为零）,决定了,归纳出,引起了,小结,元素化学性质金属性非金属性变化,BC,1.,下列事实能说明金属性,Na,Mg,的是：,A,、,Na,最外层有一个电子，,Mg,最外层有,2,个电子；,B,、,Na,能与冷水反应，而,Mg,不能；,C,、碱性,NaOH,Mg,（,OH,）,2,D,、,Na,能从,MgCl,2,的溶液中把,Mg,置换出来；,练习,2.,下列事实能说明非金属性,Cl,S,的是：,A,、,Cl,2,比,S,易与,H,2,化合,B,、,HCl,比,H,2,S,稳定,C,、酸性,HCl,H,2,S,D,、,Cl,的最高正价为,+7S,的最高正价为,+6,AB,3.,下列有关元素周期律的叙述正确的（）,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,C,4.,下列元素的原子半径依次减小的是（）,A.Na,、,Mg,、,Al B.N,、,O,、,F,C.P,、,Si,、,Al D.C,、,Si,、,P,5.,下列递变规律不正确的是（）,A,NA,Mg,、,Al,还原性依次减弱,B,I,2,、,Br,2,、,Cl,2,氧化性依次增强,C,C,、,N,、,O,原子半径依次增大,D,P,、,S,、,Cl,最高正价依次升高,AB,C,6.,在目前发现的元素中，,除了氢元素以外，半径最小的是何种元素。,7.,除了稀有气体元素以外，半径最大的是何种元素？,氟元素,钫（,Fr,）元素,8.,下列化合物中，阳离子与阴离子半径比最小的是（）,(A),NaF,(B),LiI,(C),CsF,(D),LiF,阳离子半径：,Li,+,Na,+,F,-,思考,用一句话概括一下元素性质的变化情况,元素周期律的内容,随着原子序数的递增，元素性质呈周期性的变化。,元素周期律的实质,元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。,小结：量变,质变）,第二节元素周期律,方式,元素性质,变化趋势,结论,随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布,18,(,H,He,),元素原子半径,大小,元素化合价,+1+7,-4-10,元素金属性,与非金属性,金属性减弱,非金属性增强,呈现周期性变化,随着原子序数的递增，元素的性质呈现周期性变化，这叫做元素周期律。,元素的性质的周期性变化是元素,原子的核外电子排布呈周期性变化的,必然结果,三、元素周期表和元素周期律的应用,1,、,元素的位、构、性三者之间的关系及其应用,结构,位置,性质,决定,反映,（,1,）,结构,决定,位置,：,原子序数,核电荷数,周期序数,电子层数,主族序数,最外层电子数,决定,反映,决定,反映,最外层电子数和原子半径,原子得失电子的能力,元素的金属性、非金属性强弱,单质的氧化性、还原性强弱,（,2,）,结构,决定,性质,：,最外层电子数,主族元素的最高正价数,8,负价数,（,3,）,位置,反映,性质,：,同周期：从左到右，递变性,同主族,相似性,从上到下，递变性,（,4,）,同周期、同主族元素结构、性质的递变规律及金属元素、非金属元素的分区：,分界线,左边,是金属元素，分界线,右边,是非金属元素，,最右一个纵行,是稀有气体元素。见下图：,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,失电子能力依次增强,非金属性依次增强,得电子能力依次增强,得电子能力依次增强,非金属性依次增强,金属性依次增强,金属性依次增强,1,B,A,l,Si,Ge,As,Sb,Te,2,3,4,5,6,7,A,A,A,A,A,A,A,0,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,根据同周期、同主族元素性质的递变规律可推知：金属性最强的元素是,铯（,Cs,）,位于第,6,周期第,A,族（,左下角,），非金属性最强的元素是,氟（,F),位于第,2,周期第,A,族（,右上角,）。,位于,分界线附近,的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，如,Al,、,Si,、,Ge,等。,2,、,元素的化合价与位置、结构的关系,（,1,）,最高正价数主族序数最外层电子数,（,2,）,最低负价数主族序数,8,最外层电子数,8,元素周期律小结：,（,1,）,元素周期表是元素周期律的具体表现形式，,是学习化学的一种重要工具。,（,2,）,可预测或推测元素的原子结构和性质,（,3,）,在科学研究和生产上也有广泛的应用,见课本,P.17,（,4,）,在哲学方面，元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实，有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。,3,、,元素周期律的应用和意义,练习,1.,碱性强弱介于,KOH,和,Mg(OH),2,之间的氢氧化物是 （）,A,NaOH,BAl(OH),3,C,Ca(OH),2,D,RbOH,2.,下列物质中，既能与强酸又能与强碱反应的是（）,Na,2,CO,3,NaHCO,3,Al,2,O,3,Al(OH),3,A,B,C,D,B,D,3.,下列各组元素中，按最高正价递增顺序排列的是（）,A,C,N,、,O,、,F B,K,、,Mg,、,C,S,C,F,、,Cl,、,Br,、,I D,Li,、,Na,K,、,Rb,4.A,B,均为原子序数,120,的元素，已知,A,的原子序数为,n,，,A,2+,离子比,B,2,离子少,8,个电子，则,B,的原子序数是（）,A,n+4B,n+6C,n+8D,n+10,5.,下列叙述中，肯定,a,金属比,b,金属活泼性强的是（）,A,a,原子的最外层电子数比,B,原子的最外层电子数少,B,a,原子电子层数比,b,原子的电子层数多,C,1mol a,从酸中置换,H+,生成的,H,2,比,1 mol b,从酸中置换,H,+,生成的,H,2,多,D,常温时，,A,能从水中置换出氢，而,B,不能,B,A,D,6.,A,、,B,、,C,三种元素的原子具有相同的电子层数，它们相同物质的量的原子获得相同物质的量的电子时释放出的能量是,ACB,则它们原子序数大小顺序是（）,A,BCAB,ABC,C,BCD,ACB,7.,下列各组物质的性质变化正确的是（）,A,酸性,HClO,4,HNO,3,H,3PO,4,H,2,SiO,4,B,稳定性,H,2,S,HCl,HBr,HI,C,熔点,Pb,KNaLi,D,溶解性,NaHCO,3,Na,2,CO,3,NaOH,D,A,8.,原子序数,118,号元素中：,（,1,）与水反应最剧烈的金属是,_,；,（,2,）与水反应最剧烈的非金属单质是,_,；,（,3,）在室温下有颜色的气体单质是,_,；,（,4,）在空气中容易自燃的单质名称是,_,；,（,5,）除稀有气体外，原子半径最大的元素是,_,；,（,6,）原子半径最小的元素是,_,；,（,7,）气态氢化物水溶液呈碱性的元素是,_,；,（,8,）气态氢化物最稳定的化学式是,_,；,（,9,）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是,_,。,9,。在,Na,、,K,、,O,、,N,、,C,Li,、,F,、,H,八种元素中，原子半径由小到大的顺序为,_,。,K,F,2,F,2,Ci,2,白磷,Na,H,N,HF,Cl,HFONCLiNaB,B.,原子序数,:AB,C.,离子半径,:A,2+,B,3,+,D.,质量数,:AB,C,A C,