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文檔簡介
1、高中化學(xué)必修2 人教版教案第一節(jié)元素周期表 ( 一 ) -原子結(jié)構(gòu)1、原子是化學(xué)變化中的最小粒子;2、分子是保持物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)中的最小粒子3、元素是具有相同核電荷數(shù)即核內(nèi)質(zhì)子數(shù)的一類原子的總稱一、原子結(jié)構(gòu)1、 原子核的構(gòu)成原子是由原子中心的原子核和核外電子組成,而核外電子是由質(zhì)子和中子組成。1 個電子帶一個單位負(fù)電荷;中子不帶電;1 個質(zhì)子帶一個單位正電荷核電荷數(shù) (Z) = 核內(nèi)質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù) = 原子序數(shù)2、質(zhì)量數(shù)將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來,所得的數(shù)值,叫質(zhì)量數(shù)。質(zhì)量數(shù)( A) = 質(zhì)子數(shù)( Z)+ 中子數(shù)( N)=近似原子量A1212,【講解】 在化學(xué)
2、上, 我們用符號ZX 來表示一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為 Z 的具體的 X 原子,如6C表示質(zhì)量數(shù)為原子核內(nèi)有6 個質(zhì)子的碳原子表示原子組成的一種方法質(zhì)量數(shù)A核電荷數(shù) ZX 元素符號(核內(nèi)質(zhì)子數(shù))a 代表質(zhì)量數(shù);請看下列表示b 代表質(zhì)子數(shù)既核+ d電荷數(shù);ac+c 代表離子的所帶電X e荷數(shù);bd 代表化合價e 代表原子個數(shù)質(zhì)子Z 個原子核中子(A-Z )個A原子 ZX核外電子Z 個當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))>核外電子數(shù),該離子是陽離子,帶正電荷。當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))<核外電子數(shù),該離子是陰離子,帶負(fù)電荷3、 陽離子aW m+ :核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù),核外電子數(shù) am陰離子bYn
3、- :核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù),核外電子數(shù)b n二 . 核素、同位素同種元素原子的原子核中,中子數(shù)不一定相同,如H 的原子有以下三種氫元素原子核原子名稱元素符號質(zhì)子數(shù)( Z)中子數(shù)( N)( AZX)10氕11H11氘21H12氚31H11、定義核素:人們把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子稱為核素。同位素:質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互為同位素。2、同位素的特點(diǎn) 化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同天然存在的某種元素,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),其各種同位素所占的原子個數(shù)百分比(即豐度)一般是不變的。課題:第一節(jié)元素周期表 ( 二)元素周期表的結(jié)構(gòu)一、元素周期表的結(jié)構(gòu)7 個橫行, 1
4、8 個縱行。元素周期表中的每一個橫行稱作一個周期,每一個縱行稱作一族。1、周期周期序數(shù) =電子層數(shù)已知碳元素、鎂元素和溴元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖:它們分別位于第幾周期?為什么?碳有兩個電子層,位于第二周期,鎂有三個電子層,位于第三周期;溴有四個電子層,位于第四周期。七個周期( 1、 2、 3 短周期; 4、 5、 6 長周期; 7 不完全周期類別周期序數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)1H He21短周期2Li Ne823Na Ar834K Kr184長周期5Rb Xe1856Cs Rn326不完全周期7Fr 112 號267元素周期表上列出來的元素共有112 種,而事實(shí)上現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的元素還有:11
5、4 號、 116 號、 118 號元素。2、族由短周期元素和長周期元素共同構(gòu)成的族,叫做主族;完全由長周期元素構(gòu)成的族,叫做副族。零族元素均為稀有氣體元素。由于它們的化學(xué)性質(zhì)非常不活潑,在通常狀況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),把它們的化合價看作為零,因而叫做零族。第族有幾個縱行?(3個 )主族元素的族序數(shù) =元素原子的最外層電子數(shù) ( 或:主族序數(shù) =最外層電子數(shù) )18 個縱行( 7 個主族; 7 個副族;一個零族;一個族(8、 9、10 三個縱行)已知某主族元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖如下,判斷其位于第幾周期,第幾族?X 位于第四周期、第一主族;Y 位于第五周期、第七主族。能判斷它們分別是什么元素
6、嗎?可對照元素周期表。X 為鉀元素, Y 為碘元素。2課題:第一節(jié) 元素周期表 ( 三)元素周期表與堿金屬元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系一、堿金屬元素1、 在結(jié)構(gòu)上的相似性與遞變性相同點(diǎn):最外層電子數(shù)都相同為1。不同點(diǎn):核電荷數(shù)從Li 到 Cs 逐漸增多,電子層數(shù)依次增多,從2 層增大到6 層?!窘Y(jié)論 】最外層都有個電子,化學(xué)性質(zhì)相似;隨著核電荷數(shù)的增加,原子的電子層數(shù)遞增, 原子核對最外層電子的引力逐漸減弱, 金屬性逐漸增強(qiáng)。2、化學(xué)性質(zhì)( 1)、堿金屬與氧氣的反應(yīng)堿金屬與氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式(加熱)鋰4Li O2 燃燒 2Li 2O (白色、氧化鋰)鈉Na O2 燃燒 Na2 O2 (淡黃色、
7、過氧化鈉)鉀K O2 燃燒 KO 2 (橙黃色,超氧化鉀)相似性:堿金屬都能與氧氣反應(yīng)。遞變性: 周期表中堿金屬從上往下, 與氧氣的反應(yīng)越來越劇烈。 鉀與氧氣反應(yīng)生成比過氧化物更為復(fù)雜的氧化物(超氧化物)( 2)、堿金屬與水反應(yīng)鈉與鉀都能與氧氣、水發(fā)生反應(yīng),但反應(yīng)的劇烈程度不同不同點(diǎn):周期表中堿金屬從上往下,與水的反應(yīng)越來越劇烈。與水反應(yīng)現(xiàn)象方程式Na在書面上四處游動,發(fā)出嘶嘶的聲音2Na2H 2O2 NaOHH 2K劇烈燃燒、輕微爆炸2K2H2O2KOHH 2Rb更猛烈、燃燒、爆炸2Rb2H2O2RbOHH 2相同點(diǎn):堿金屬與水反應(yīng)都生成氫氧化物和氫氣。不同點(diǎn):周期表中堿金屬從上往下,與水的
8、反應(yīng)越來越劇烈。【總結(jié)】隨著荷電荷數(shù)的增加,電子層數(shù)逐漸增加,原子半徑逐漸增大,原子核對外層電子的吸引能力逐漸減小,最外層電子易失去,表現(xiàn)在參加化學(xué)反應(yīng)時越來越劇烈,金屬性增強(qiáng)。( 3)、堿金屬元素在化學(xué)性質(zhì)上的規(guī)律:1 相似性:均能與氧氣、與水反應(yīng), 表現(xiàn)出金屬性(還原性);2 遞變性:與氧氣、與水反應(yīng)的劇烈程度有所不同;在同一族中,自上而下反應(yīng)的劇烈程度逐漸增大;3、堿金屬的物理性質(zhì)堿金屬的主要物理性質(zhì)堿金屬顏色和狀態(tài)密度( g/cm-3 ) 熔點(diǎn)( 。 C)沸點(diǎn)( 。 C)原子半徑( nm)單質(zhì)Li銀白色,柔軟0.534180.513470.1523Na銀白色,柔軟0.9797.8188
9、2.90.186K銀白色,柔軟0.8663.657740.227Rb銀白色,柔軟1.53238.896680.278Cs銀白色,柔軟1.87928.40678.40.265【總結(jié)】 隨核電荷數(shù)增加,密度逐漸增大(K 除外),熔沸點(diǎn)逐漸降低。元素符號色、態(tài)硬度密度熔點(diǎn)沸點(diǎn)Li均為Na銀白柔小高高K銀白軟Rb銀白Cs略帶金黃大低低【歸納】 結(jié)論:同一主族的金屬具有相似的化學(xué)性質(zhì), 隨著金屬元素核電荷數(shù)的增大, 單質(zhì)的金屬性( 還原性 ) 逐漸增強(qiáng)。金屬性強(qiáng)弱的比較依據(jù):4、金屬性強(qiáng)弱比較方法( 1)、根據(jù)金屬單質(zhì)與水或者與酸反應(yīng)置換出氫的難易程度。置換出氫越容易,則金屬性越強(qiáng)。( 2)、根據(jù)金屬元
10、素最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性強(qiáng)弱。堿性越強(qiáng),則金屬性越強(qiáng)。( 3)、可以根據(jù)對應(yīng)陽離子的氧化性強(qiáng)弱判斷。金屬陽離子氧化性越弱,則金屬性越強(qiáng)。結(jié)論:同一主族的金屬具有相似的化學(xué)性質(zhì), 隨著金屬元素核電荷數(shù)的增大 , 單質(zhì)的金屬性 ( 還原性 ) 逐漸增強(qiáng)。課題:第一節(jié)元素周期表 ( 四)鹵族元素元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系二、鹵族元素鹵素原子結(jié)構(gòu)示意圖:1、結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性( 1)在結(jié)構(gòu)上:最外層都有7 個電子,化學(xué)性質(zhì)相似;( 2)隨著核電荷數(shù)的增加, 原子的電子層數(shù)遞增 , 原子核對最外層電子的引力逐漸減弱 , 得電子的能力逐漸減弱,非金屬性逐漸減弱。資料卡片鹵素單質(zhì)顏色和狀態(tài) ( 常態(tài)
11、)密 度沸點(diǎn)溶點(diǎn)溶解度 (100g 水中 )F2淡黃綠色氣體1 69g/l (15)-188 1-219 6反應(yīng)Cl 2黃綠色氣體3 214g/l (0)-34 6-101226cm3Br 2深紅棕色液體358 78-7 24 17g3119g/cm(20)I 2紫黑色固體493g/cm 3184 4113 50 029g4【歸納】 相似性: 都是雙原子分子,有顏色, 不易溶于水 (氟除外),易溶于苯、 四氯化碳等有機(jī)溶劑(萃取原理)。遞變性:從氟到碘,單質(zhì)的顏色逐漸加深,密度依次增大,熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高。2、物理性質(zhì)的變化規(guī)律(隨原子序數(shù)的遞增)顏色:淺黃綠色 黃綠色 深紅棕色 紫黑色顏色逐
12、漸加深狀態(tài):氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài)熔沸點(diǎn):逐漸升高密度:逐漸增大溶解性:逐漸減小3、鹵族元素的化學(xué)性質(zhì)( 1) 鹵素單質(zhì)與H 的反應(yīng)2名稱反應(yīng)條件方程式生成氫化物的穩(wěn)定性F2冷暗處爆炸H2+F2=2HFHF 很穩(wěn)定Cl2光照H+Cl =2HClHCl 穩(wěn)定22光Br2高溫500HBr 較不穩(wěn)定H2+Br 2=2HBrI 2高溫、持續(xù)加熱HI 很不穩(wěn)定H +I22HBr2【歸納 】 鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)、鹵素單質(zhì)與H 反應(yīng)的劇烈程度 :F >Cl >Br>I22222、生成氫化物的穩(wěn)定性 : 逐漸減弱 . 即氫化物穩(wěn)定性次序?yàn)椋?HF>HCl>HBr>HI、反應(yīng)通式:
13、 X2 + H 2= 2HX【結(jié)論 】鹵素與 H2、 H2O、堿的反應(yīng),從氟到碘越來越不劇烈,條件越來越苛刻,再次證明了從結(jié)構(gòu)上的遞變有結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。(2) 鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng):【實(shí)驗(yàn)步驟 】滴 加滴 加上層:無色NaBr溶液由無色變成橙黃色溶液氯水CCl 4下層:橙紅色【結(jié)論】:氯可以把溴從其化合物中置換出來2NaBr+ Cl 2 = 2NaCl + Br2【實(shí)驗(yàn)步驟 】滴 加滴 加上層:無色KI溶液由無色變成棕黃色溶液氯水CCl 4下層:紫紅色【結(jié)論】:氯可以把碘從其化合物中置換出來2kI + Cl2 = 2kCl + I2【實(shí)驗(yàn)步驟 】滴 加滴 加上層:無色KI溶液由無色變成棕黃色溶液
14、溴水CCl 4下層:紫紅色【結(jié)論】溴可以把碘從其化合物中置換出來2kI + Br2 = 2kBr+ I2( 3)隨核電荷數(shù)的增加, 鹵素單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱順序:FCl2Br2I22氧化性逐漸減弱非金屬性逐漸減弱5(4) 非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù):1、非金屬元素單質(zhì)與H2 化合的難易程度,化合越容易,非金屬性也越強(qiáng)。2、形成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性,氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,元素的非金屬性也越強(qiáng)。3、最高氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱,酸性越強(qiáng),對于非金屬元素性也越強(qiáng)。第二節(jié)元素周期律 ( 一)一、原子核外電子的排布通常,能量高的電子在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動,能量低的電子在離核較近的區(qū)域運(yùn)動。這就相當(dāng)于物理學(xué)中的萬有引力,離
15、引力中心越近,能量越低;越遠(yuǎn),能量越高。1、電子層的劃分電子層( n) 1 、 2 、 3、 4、 5 、 6、 7電子層符號K、L、M、N、O、P、 Q離核距離近遠(yuǎn)能量高低低高核電荷數(shù)元素名稱元素符號各層電子數(shù)KLM1氫H12氦He23鋰Li214鈹Be225硼B(yǎng)236碳C247氮N258氧O269氟F2710氖Ne2811鈉Na28112鎂Mg28213鋁Al28314硅Si28415磷P28516硫S28617氯Cl28718氬Ar2882、核外電子的排布規(guī)律(1)各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2 個 ( n 表示電子層 )(2)最外層電子數(shù)不超過8 個 (K 層是最外層時,最多不超過2
16、 個 ) ;次外層電子數(shù)目不超過18 個,倒數(shù)第三層不超過32個。(3) 核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層,然后由里向外從能量低的電子層逐步向能量高的電子層排布( 即排滿 K 層再排 L 層,排滿 L 層才排 M層) 。原子結(jié)構(gòu)示意圖。如鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖可表示為6【練習(xí)】 1、判斷下列示意圖是否正確?為什么?【答案】 (A 、 B、 C、 D均錯 )A 、B 違反了最外層電子數(shù)為 8 的排布規(guī)律, C 的第一電子層上應(yīng)為 2 個電子, D 項(xiàng)不符合次外層電子數(shù)不超過 18 的排布規(guī)律。課題:第二節(jié)元素周期律 ( 二 )第二節(jié)元素周期律 ( 二 )隨著原子序數(shù)的遞增,原子核外電子層排布變
17、化的規(guī)律性原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)1 21123 1021811 183181、隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn)周期性變化。原子序數(shù)原子半徑的變化3-9大小11-17大小2、隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化【提問】怎樣根據(jù)粒子結(jié)構(gòu)示意圖來判斷原子半徑和簡單離子半徑的大小呢?【回答】原子半徑和離子半徑的大小主要是由核電荷數(shù)、電子層數(shù)和核外電子數(shù)決定的。粒子半徑大小比較規(guī)律:( 1)電子層數(shù):一般而言,電子層數(shù)越多,半徑越大( 2)核電荷數(shù):電子層數(shù)相同的不同粒子,核電荷數(shù)越大,半徑越小。( 3)核外電子數(shù): 電子數(shù)增多, 增加了相互排斥, 使原子半徑有增大的趨勢
18、。 觀察電子數(shù), 電子數(shù)多的, 半徑較大 。如氯離子大于氯原子 。其他都一樣的情況下,就像坐座位,多一個電子就像多一個人,只能往外擠了,半徑就變大了。原子序數(shù)345678910元素符號LiBeBCNOFNe元素主要化合價+1+2+3+4,-4=5, -3-2+7, -10原子序數(shù)1112131415161718元素符號NaMgAlSiPSCLAr元素主要化合價+1+2+3+4,-4+5,-3+6,-2+7,-10【結(jié)論】隨著原子序數(shù)的遞增,元素化合價也呈現(xiàn)周期性變化。(1) 最高正價與最外層電子數(shù)相等(2) 最外層電子數(shù) 4 時出現(xiàn)負(fù)價(3) 最高正化合價與負(fù)化合價絕對值和為8(4) 金屬元素
19、無負(fù)價(5) 氟無正價對于稀有氣體元素,由于他們的化學(xué)性質(zhì)不活潑,在通常狀況下難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此,把它們的化合價看作是 0。7元素主要化合價變化規(guī)律性原子序數(shù)主要化合價的變化1-2+1 03-10+1 +5-4 -1 011-18+1 +7-4 -103、隨著原子序數(shù)的遞增,元素化合價呈現(xiàn)周期性變化3-9 、 11-17 號元素隨原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸變小,得電子能力逐漸增強(qiáng),失電子能力逐漸減弱,4、隨著原子序數(shù)的遞增,元素金屬性與非金屬性呈現(xiàn)周期性變化5、元素的性質(zhì)隨元素原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化,這個規(guī)律叫元素周期律。元素周期律的實(shí)質(zhì):元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核
20、外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。1、下列元素的原子半徑依次減小的是(AB)A. Na 、 Mg、AlB. N、 O、FC.P、 Si 、AlD. C、 Si 、 P課題:第二節(jié)元素周期律 ( 三)同周期元素從左到右電子層數(shù)相同、 核電荷數(shù)增加原子半徑減小原子核的吸引能力增強(qiáng)原子失電子能力逐漸減弱,得電子能力逐漸增強(qiáng)填寫下列各元素的氣態(tài)氫化物、最高價氧化物及最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式:原子序數(shù)1112131415161718元素符號NaMgAlSiPSClAr氣態(tài)氫化物-SiH4PH3H2SHCl-最高價氧化物Na2OMgOAl 2 O3SiO2P2O5SO3Cl2 O7-對應(yīng)的水化物N
21、aOHMg ( OH) 2A l ( OH) 3H4SiO 4H3 PO4H2 SO4HClO4-一、第三周期元素性質(zhì)變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)一鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)一 】Mg、 Al 和水的反應(yīng):分別取一小段鎂帶、鋁條,用砂紙去掉表面的氧化膜,放入兩支小試中,加入 23 ml 水,并滴入兩滴酚酞溶液。觀察現(xiàn)象。過一會兒,分別用酒精燈給兩試管加熱至沸騰,并移開酒精燈,再觀察現(xiàn)象。NaMgAl與冷水現(xiàn)象反應(yīng)化學(xué)方程式2Na+2HO=2NaOH+H與沸水現(xiàn)象Mg帶表面有氣泡; Mg帶表面變紅反應(yīng)化學(xué)方程式Mg + 2H2O=Mg(OH) + H22結(jié)論Na 與冷水劇烈反應(yīng),Mg只能與沸水反應(yīng),Al 與
22、水不反應(yīng)最高價氧化物對應(yīng)的水NaOHMg(OH)2Al(OH) 3化物堿性強(qiáng)弱強(qiáng)堿中強(qiáng)堿兩性(1) Na 與水反應(yīng)的現(xiàn)象:常溫下,與H2O劇烈反應(yīng),浮于水面并四處游動,同時產(chǎn)生大量無色氣體,溶液變紅。【方程式】 2Na+2HO=2NaOH+H(2) 放少許鎂帶于試管中,加 2mL水,滴入 2 滴酚酞試液,觀察現(xiàn)象;過一會加熱至沸,再觀察現(xiàn)象?!粳F(xiàn)象】 鎂與冷水反應(yīng)緩慢,產(chǎn)生少量氣泡,滴入酚酞試液后不變色。加熱后鎂與沸水反應(yīng)較劇烈,產(chǎn)生較多氣泡,溶液變?yōu)榧t色。8【方程式】 Mg+2HOMg( OH) 2 +H2【結(jié)論】 鎂元素的金屬性比鈉弱(3) 鋁與水反應(yīng)現(xiàn)象:在常溫下或加熱條件下,遇水無明顯
23、現(xiàn)象,很難與水發(fā)生反應(yīng)。Na、 Mg、 Al 的氧化物及其最高價氧化物的水化物的性質(zhì)。1、 堿性氧化物均為金屬氧化物,但金屬氧化物不一定是堿性氧化物。2、 判斷堿性氧化物的標(biāo)準(zhǔn)是看該氧化物能否和酸反應(yīng)生成鹽和水。3、 判斷酸性氧化物的標(biāo)準(zhǔn)是看該氧化物能否和堿反應(yīng)生成鹽和水。4、 若某氧化物既能和酸反應(yīng)生成鹽和水,又能和堿反應(yīng)生成鹽和水,稱其為兩性氧化物。Na O、 MgO只與酸反應(yīng)生成鹽和水,屬堿性氧化物。 Al2O 既能與酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與堿反應(yīng)生成鹽和水,屬23兩性氧化物。Na、 Mg、 Al 對應(yīng)的最高價氧化物的水化物是NaOH、 Mg ( OH) 2 、 Al ( OH) 3 。
24、其中 NaOH是強(qiáng)堿, Mg( OH) 2 是難溶于H2O的中強(qiáng)堿, Al ( OH) 3 是兩性氫氧化物。堿性強(qiáng)弱: NaOH>Mg ( OH) 2 >A l ( OH)3金屬性: Na>Mg>Al實(shí)驗(yàn)二 、取鋁片和鎂帶,擦去氧化膜,分別和2mL 1mol/L 鹽酸反應(yīng)?!緦?shí)驗(yàn)二 】Mg、 Al與稀鹽酸反應(yīng)比較MgAl現(xiàn)象反應(yīng)迅速,放出大量的 H2反應(yīng)方程式結(jié)論Mg、 Al 都很容易與稀鹽酸反應(yīng),放出H2 ,但 Mg比 Al 更劇烈Mg+2HCl=MgCl+H22Al+6HCl=2 AlCl3+3H2Mg+2H2 22 Al+6H=2 Al32=Mg +H+3H【現(xiàn)象
25、】 鎂與鋁均能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。但鎂反應(yīng)更劇烈第三周期的非金屬Si 、 P、S、 Cl 的非金屬性的強(qiáng)弱。 非金屬性: Si<P<S<ClSiPSCl單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)加熱光照或點(diǎn)燃時發(fā)生爆炸而化合最高價氧化物對應(yīng)的水化物H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4(含氧酸)酸性強(qiáng)弱弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸強(qiáng)酸(比 H2SO酸性強(qiáng))4結(jié)論第三周期的非金屬Si 、 P、 S、 Cl 的非金屬性逐漸增強(qiáng)氫化物的穩(wěn)定性: SiH4 <PH3<H2S<HCl酸性強(qiáng)弱: H4SiO4 <H 3PO4<H2SO4 <HClO4同周期元素性
26、質(zhì)遞變規(guī)律:從左到右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)1、元素周期律( 1)定義:元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化,這條規(guī)律叫做元素周期律。( 2)實(shí)質(zhì):原子核外電子排布的規(guī)律性變化。元素金屬性和非金屬性的遞變元素金屬性和非金屬性的遞變族AAAAAAA0周期1非金屬性逐漸增強(qiáng)F2金B(yǎng)非金3屬Al Si屬性4逐Ge As性逐漸Sb Te漸5增增強(qiáng)Po At強(qiáng)6Fr7金屬性逐漸增強(qiáng)根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可推知:金屬性最強(qiáng)的元素是銫( Cs), 位于第 6 周期第 A 族(左下角),非金屬性最強(qiáng)的元素是氟(F), 位于第 2 周期第 A 族(右上角) 。 位于分界線附近的元
27、素既有一定的金屬性,又有一定的非金屬性,如Al 、Si 、 Ge等9課題:第三節(jié)化學(xué)鍵 ( 一) 離子鍵第三節(jié)化學(xué)鍵一、離子鍵方程式:2Na+Cl 22NaCl現(xiàn)象:鈉燃燒、集氣瓶內(nèi)大量白色煙1. 定義:陰陽離子結(jié)合形成化合物時的這種靜電的作用,叫作離子鍵。從定義上分析離子鍵形成的條件和構(gòu)成粒子(1) 、成鍵粒子:陰陽離子(2) 、成鍵性質(zhì):靜電作用 ( 靜電引力和斥力 )2、形成條件:n+活潑金屬M(fèi)M化合+me-離子鍵m-活潑非金屬XX3. 離子鍵的實(shí)質(zhì):陰陽離子間的靜電吸引和靜電排斥。由離子鍵構(gòu)成的化合物叫做離子化合物,所以一般離子化合物都很穩(wěn)定。不是只有活潑的金屬元素和活潑的非金屬元素之
28、間的化合才能形成離子鍵,如銨離子與氯離子也能形成離子鍵、鈉離子與硫酸根離子也能形成離子鍵。含有離子鍵的化合物就是我們初中所學(xué)過的離子化合物。大多數(shù)的鹽、堿、低價金屬氧化物都屬于離子化合物,所以它們都含有離子鍵?!咎釂枴浚?1)所有金屬和非金屬化合物都能形成離子鍵嗎?舉例說明?!净卮稹?AlCl 3 、 AlBr 3、AlI 3 化合物中,鋁與氯之間所形成的并非離子鍵,均不是離子化合物【提問】( 2)所有非金屬化合物都不能形成離子鍵嗎?舉例說明。22【回答】 NHCl 、 NH4Br 等化合物。 NH、 CO、SO、OH 等原子團(tuán)也能與活潑的非金屬或金屬元素形成離子鍵。4434強(qiáng)堿與大多數(shù)鹽都存
29、在離子鍵。二、電子式在元素符號的周圍用小黑點(diǎn)(或×)來表示原子最外層電子的式子叫電子式。如Na、 Mg、 Cl 、 O 的電子式我們可分別表示為:1、表示原子Na×× Mg ×?Cl?O?習(xí)慣上,寫的時候要求對稱?!局v解】 電子式同樣可以用來表示陰陽離子,例如2、表示簡單離子:陽離子: Na+Mg 2+Al 3+2-2- Cl O陰離子: S 【講解】 .電子式最外層電子數(shù)用? (或×)表示; .陰離子的電子式不但要畫出最外層電子數(shù),還應(yīng)用 括起來,并在右上角標(biāo)出“n-”電荷字樣; .陽離子不要畫出最外層電子數(shù),只需標(biāo)出所帶的電荷數(shù)。3、表示離
30、子化合物NaFMgOKClNa+ F -Mg 2+ O 2-K + Cl -【提問 對于象 MgCl2、 Na2O之類的化合物應(yīng)該如何用電子式來表示呢?10書寫離子化合物的電子式時,相同離子不能合并, 且一般對稱排列.4、 . 表示離子化合物的形成過程反應(yīng)物要用原子的電子式表示,而不是用分子式或分子的電子式表示;課題:第三節(jié)化學(xué)鍵 ( 二) 共價鍵1、定義:原子間通過共用電子對所形成的相互作用。2、成鍵粒子:原子3、成鍵作用:共用電子對間的相互作用得失電子能力較強(qiáng)的形成離子鍵,得失電子能力較差的一般形成共用電子對,這也就說明了形成共價鍵的條件。4、成鍵條件:同種或不同種非金屬元素原子結(jié)合;以及
31、部分金屬元素元素原子與非金屬元素原子,如 AlCl 3 、FeCl3;象 HCl 這樣以共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物?!局v解】 剛才我們所舉例的化合物都符合我們所說的共價化合物的形成條件,那是不是所有的由非金屬元素原子組成的化合物都是共價化合物呢?【講解】 象 NH4Cl ,( NH4) 2SO4 由非金屬組成,但是是離子化合物。+我們把它當(dāng)作金屬離子。NH45、共價鍵存在:( 1)非金屬單質(zhì)( 2)原子團(tuán)( 3)氣態(tài)氫化物,酸分子,非金屬氧化物,大多數(shù)有機(jī)物6、共價鍵的表示方法:在 HCl 分子中,共用電子對僅發(fā)生偏移,沒有發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,并未形成陰陽離子。因而,書寫共價化合物的電
32、子式時不能標(biāo)電荷,在用電子式表示共價化合物時,首先需要分析所涉及的原子最外層有幾個電子,需共用幾對電子,才能形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),再根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行書寫。在書寫電子式時要注意:1. 電子對共用不歸屬于成鍵其中任何一個原子,不能像離子化合物一樣用 2. 不能用“”表示電子的轉(zhuǎn)移?!舅伎寂c交流】 根據(jù) H2、 Cl 2 、 O2 的電子式思考為什么H2 、Cl 2 、O2 是雙原子分子, 而稀有氣體為單原子分子?(從電子式的角度考慮)【回答】因?yàn)?H、 Cl 、 O、N 兩兩結(jié)合才能形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而構(gòu)成稀有氣體的原子本身就具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)在化學(xué)上,我們常用一根短線來表示一對共用電子,氯分子可表示為CI 一
33、CI ,這樣得到的式子又叫結(jié)構(gòu)式。7、共價鍵的種類:( 1)非極性鍵:電子對處在成鍵原子中間;(2)極性鍵:電子對偏向于成鍵原子其中一方。11課題:第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能 ( 一 )一、常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)1、放熱反應(yīng):( 1)、燃料的燃燒C + O 2 CO2( 2)、中和反應(yīng)HCl + NaOH = NaCl + H2O( 3)、活潑金屬與水或酸的反應(yīng)( 4)、大部分化合反應(yīng)( 5)、食物的緩慢氧化2、吸熱反應(yīng)( 1)、大多數(shù)分解反應(yīng):CaCO3= CaO + CO 2( 2)、 Ba(OH)2·8H2O晶體與 NH4Cl 晶體的反應(yīng):Ba(OH)2·
34、;8H2 O+2NH4Cl BaCl2+2NH3 +10H2O(3 )、 碳與 CO2氣體的反應(yīng):C + CO 2 2CO(4) 、碳與水蒸氣的反應(yīng):C + H 2O CO + H2(5) 、氫氣還原氧化銅: H2+CuO = H2 O+Cu課題:第一節(jié)化學(xué)能與熱能 ( 二)一、宏觀上化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因1、在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量間的能量差1、 E(反應(yīng)物) E(生成物)放出能量2、 E (反應(yīng)物) E(生成物)吸收能量放熱反應(yīng):放出熱的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)吸熱反應(yīng):吸收熱的化學(xué)反應(yīng)吸放熱與能量關(guān)系1、鍵能:拆開1 mol 某鍵所需的能量叫鍵能。單位:kJ/mol 。 破壞
35、化學(xué)鍵時要吸收能量,形成化學(xué)鍵時放出能量2、物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)與體系的能量變化是同時發(fā)生的,只要有化學(xué)反應(yīng)就一定有能量變化?!咎釂枴?氫氣和氯氣的混合氣體遇到強(qiáng)光會發(fā)生爆炸,放出大量的熱。 反應(yīng)中的熱量由何而來?氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是什么?從微觀上(從化學(xué)鍵角度)加以分析。【講解 】化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂和生成物中化學(xué)鍵的形成?;瘜W(xué)鍵是物質(zhì)內(nèi)部微粒之間強(qiáng)烈的相互作用,斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵需要吸收能量,形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是在一定的條件下,氫氣分子和氯氣分子中的H-H 鍵和 Cl-Cl 鍵斷開,氫原子和氯原子通過形成H-Cl 鍵而結(jié)合成HCl 分子。1m
36、olH 212中含有 1molH-H 鍵, 1mol Cl 2 中含有 1mol Cl-Cl鍵,在 25和 101kPa 的條件下,斷開1molH-H 鍵要吸收 436kJ 的能量,斷開 1mol Cl-Cl 鍵要吸收242 kJ 的能量,而形成1molHCl 分子中的 H-Cl 鍵會放出431 kJ 的能量。在 25和 101kPa 的條件下, 1mol H 2 與 1mol Cl2反應(yīng):H22H 消耗能量約 436 kJCl 22Cl消耗能量約 242 kJ+) 2H + 2Cl2HCl釋放能量約 862 kJH2 + Cl 22HCl共放熱約 184 kJ3、引起化學(xué)反應(yīng)中的能量變化:微
37、觀:化學(xué)鍵的斷裂是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。課題:第二章第二節(jié) 化學(xué)能與電能 ( 一)一、原電池的定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.1、原電池的工作原理正極:銅片上 : 2H +2e- =H 2 ( 還原反應(yīng) )負(fù)極:鋅片上 : Zn-2e-=Zn2+ (氧化反應(yīng) )+2+該電極反應(yīng)就是+2+氧化還原反應(yīng): Zn+2H =Zn +HZn + 2H = Zn+ H22課題:第二章第二節(jié) 化學(xué)能與電能 ( 二)一、原電池的定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置二、原電池的形成條件:一極、一液、一回路“形成閉合回路的方式有多種,可以是導(dǎo)線連接兩個電極,也可以是兩電極接觸。三、原電池電子的流向及正負(fù)極的判斷
38、【講解 】除此之外,還可根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動方向來判斷:1、在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi),陽離子的移向的極是正極,陰離子移向的極是負(fù)極。2、若原電池工作后,X 極質(zhì)量增加,說明溶液中的陽離子在X 極 ( 正極 ) 放電, X 級活動性較弱。3、若原電池工作后,X 極上有氣泡冒出,是因?yàn)榘l(fā)生了析出H2 的電極反應(yīng),說明X 極為正極,活動性弱。4、增重或產(chǎn)生氣泡的為正極,溶解的為負(fù)極。5、在這里我們要注意的是,不能機(jī)械地以金屬活動性順序表中體現(xiàn)的金屬活潑性的強(qiáng)弱來判斷原電池中的負(fù)極,“較活潑的金屬”應(yīng)理解為“在該原電池的特定條件下更容易與電解質(zhì)反應(yīng)(易被氧化)的金屬”即在特殊情況要考慮
39、電極與電解質(zhì)溶液的反應(yīng),例如,Mg、 Al 與 NaOH溶液構(gòu)成的原電池中Al 作負(fù)極; Cu-Al- 濃硝酸溶液構(gòu)成的原電池中 Al 作正極【練習(xí)】請?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負(fù)極,寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.Ie-e-IAgFeZnCuH2 SO4 (aq)CuSO 4 (aq)負(fù)極 (Fe ):Fe2e-= Fe2+.負(fù)極 ( Zn ): Zn 2e-= Zn2+.正極 (Ag ):2H +2e - = H 2 .正極 ( Cu ): Cu 2+ +2e - = Cu .總反應(yīng)式 :Fe+2H+= Fe2+H總反應(yīng)式 :2+2 +.2Zn+Cu= Zn+ Cu13【講解
40、】通過以上的討論,我們也可以抽象出原電池化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負(fù)極)通過外電路流向較不活潑的金屬(正極)【練習(xí)】題型 1 原電池的判斷二、發(fā)展中的化學(xué)電源1干電池干電池是用鋅制圓筒型外殼作負(fù)極,位于中央的頂蓋有銅的石墨作正極,在石墨周圍填充NH4Cl 和淀粉糊作電解質(zhì),還填有MnO2和炭黑 (Zn Mn電池 )負(fù)極(鋅筒) :Zn 2e = Zn2+ ;+正極(石墨) :正極: 2NH4 +2e=2NH3+H2電池的總反應(yīng)式為:Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH 3+H21. 下列裝置中能組成原電池形成電流的是(C )AACuCuZnCuABH 2S
41、O4酒精AAZnCuZnCuCDH2SO4H2SO4H 2SO4【講解 】淀粉糊的作用是提高陰、陽離子在兩極的析出速率。ZnCl2的作用是吸收NH3。 MnO作用是吸收正極放出的2H2 生成 MnO(OH) ,從而消除電極正極H2 的集結(jié)現(xiàn)象,防止產(chǎn)生極化。干電池是一次性電池,放電后不能再使用,內(nèi)部氧化還原反應(yīng)不可逆。為提高使用壽命,用KOH代替 NHCl 來提高性能。4干電池的主要用途是錄音機(jī)、閃光燈、手電筒、電動玩具、袖珍電視機(jī)以及電極、空調(diào)搖控器等。2、充電電池(1) 鉛蓄電池 (storage battery)鉛蓄電池可放電亦可充電,它是用硬橡膠和透明塑料制成長方形外殼,在正極板上有一層棕褐色的PbO2,負(fù)極是海棉狀的金屬鉛,兩極均浸入硫酸溶液中,且兩極間用橡膠或微孔塑料隔開。2-=PbSO4負(fù)極: Pb-2e-+SO 4正極: PbO2+2e-+4H+SO2- =PbSO4+2H2O蓄電池充電和放電的總化學(xué)方程式為:Pb+PbO2+2H 2SO42PbSO4+2H 2O(2)鋰電池負(fù)極: Li - e- = Li+-正極: MnO + e- = MnO22總反應(yīng)式: Li + MnO 2= LiMnO 2【講解 】優(yōu)點(diǎn):質(zhì)量輕、容量大、放電時間長。鋰電池是一種高能電池,鋰作
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