一物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律課件

1、第一節(jié) 元素周期表1869年門(mén)捷列夫 按原子序數(shù)的遞增順序從左到右排列 將電子層數(shù)相同的元素排列成一個(gè)橫行 把最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù) 遞增的順序從上到下排成縱行。一、元素周期表1、元素周期表的編制原則周期：具有相同的電子層數(shù)而又按照原子序數(shù)遞增的順序從左至右排列成一行。（七行）族：具有相似內(nèi)層結(jié)構(gòu)和相同的最外層電子數(shù)并按照原子序數(shù)遞增的順序排列的一系列元素。（十八列）原子序數(shù)：根據(jù)元素在周期表中位置的編號(hào)。周期數(shù)電子層數(shù)原子序數(shù)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)（原子）主族序數(shù)最外層電子數(shù)周期主族主族副族副族VIII族0族2、元素周期表的結(jié)構(gòu)（1）周期的分類(lèi)三個(gè)短周期，四個(gè)長(zhǎng)周期。（2）族的分

2、類(lèi)七個(gè)主族、七個(gè)副族、一個(gè)零族、一個(gè)VIII族 例：IA族 ，VIA族；IIB族 ，IVB族；0族。周 期1234567元素種數(shù)28818183226周期分類(lèi)短周期長(zhǎng)周期（不完全周期）A稱為 元素（除氫元素外） A稱為 元素 A稱為 元素A稱為 元素 A稱為 元素 A稱為 元素零族稱為 元素堿金屬堿土金屬碳族氮族氧族鹵族稀有氣體（3）族與周期的關(guān)系主族、零族由長(zhǎng)周期元素和短周期元素共同構(gòu)成，副族、 VIII族由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成。（4）族的別稱二、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)1、堿金屬元素（1）堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)元素性質(zhì)金屬性非金屬性單質(zhì)還原性 （強(qiáng)強(qiáng)）單質(zhì)與水或酸反應(yīng) （易強(qiáng)）最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的

3、堿性（強(qiáng)強(qiáng)）單質(zhì)氧化性 （強(qiáng)強(qiáng)）單質(zhì)與氫氣反應(yīng) （易強(qiáng)）氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性 （強(qiáng)強(qiáng)） 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性（強(qiáng)強(qiáng)）0.1520.1860.2270.2480.265元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑 nm鋰鈉鉀銣銫LiNaKCsRb3111937551111123456 隨著原子序數(shù)的遞增，核電荷數(shù)遞增、電子層數(shù)遞增、原子半徑遞增；最外層電子數(shù)不變。原子半徑依次增大電子層數(shù)依次增大最外層電子數(shù)相同核電荷數(shù)依次增大 （2）堿金屬的主要物理性質(zhì)堿金屬單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度gcm-3熔點(diǎn)沸點(diǎn)Li銀白色，柔軟0.534180.51347Na銀白色，柔軟0.9797.8

4、1882.9K銀白色，柔軟0.8663.65774Rb銀白色，柔軟1.53238.89688Cs金屬光澤色，柔軟1.87928.40678.4 隨著原子序數(shù)遞增，密度遞增（注意K、Na的例外）、熔沸點(diǎn)遞增。均具有良好的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，密度硬度較小。密 度 增 大 趨 勢(shì)熔 點(diǎn) 依 次 降 低沸 點(diǎn) 依 次 降 低 （3）堿金屬的主要化學(xué)性質(zhì)單質(zhì)與氧氣反應(yīng)與水反應(yīng)遞變性LiNaKRbCs4Li+O2 2Li2 O2Na+2O2 Na2O22Na+2H2O= 2NaOH+H22K+2H2O = 2KOH+H22Li+2H2O= 2LiOH+H2反應(yīng)劇烈程度依次增強(qiáng)產(chǎn)物中堿金屬元素均為 價(jià)+ 1反應(yīng)

5、比鈉劇烈反應(yīng)越來(lái)越劇烈鉀與氧氣、水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，再現(xiàn)鈉與氧氣、水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。堿金屬元素單質(zhì)還原性單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性金屬性LiNaKRbCs依 次 增 強(qiáng) 越 來(lái) 越 容 易依 次 增 強(qiáng)依 次 增 強(qiáng)2、鹵族元素（1）鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑 nm氟氯溴碘砹FAtI9173553857777723456電子層數(shù)依次增大最外層電子數(shù)相同核電荷數(shù)依次增大ClBr0.0710.0990.1140.133原子半徑依次增大 隨著原子序數(shù)的遞增，核電荷數(shù)遞增、電子層數(shù)遞增、原子半徑遞增；最外層電子數(shù)不變。 （2）鹵素的主

6、要物理性質(zhì)鹵素單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度熔點(diǎn)沸點(diǎn)F淡黃綠色氣體1.69gL-1（15）-219.6-188.1Cl黃綠色氣體3.124gL-1（0）-10134.6Br深紅棕色液體3.119gcm-3-7.258.78I紫黑色固體3.92gcm-3113.5184.4At302337 隨著原子序數(shù)遞增，密度遞增、熔沸點(diǎn)遞增。密 度 增 大 趨 勢(shì)熔 點(diǎn) 依 次 升高沸 點(diǎn) 依 次 升高 （3）鹵素單質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)單質(zhì)與氫氣反應(yīng)生成物的穩(wěn)定性遞變性反應(yīng)條件反應(yīng)方程式F2Cl2Br2I2H2+I2 2HIH2+Br2 2HBr 光照或點(diǎn)燃H2+Cl2 2HClH2+F2=2HF很穩(wěn)定穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定冷、

7、暗處光照或點(diǎn)燃加熱不斷加熱反應(yīng)劇烈程度降低氫化物穩(wěn)定性減弱鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br22KI+Cl2=2KCl+I22KI+Br2=2KBr+I2鹵素元素單質(zhì)氧化性單質(zhì)與氫氣反應(yīng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性非金屬性FClBrIAt依 次 減 弱 越 來(lái) 越 難依 次 減 弱依 次 減 弱同一主族元素金屬性和非金屬變化Na11鈉Li3鋰K19鉀Rb37銣Cs55銫F9氟Cl17氯Br35溴I53碘At85砹金 屬 性 逐 漸 增 強(qiáng)非金屬性逐漸減弱三、核素（1）原子的構(gòu)成原子原子核核外電子質(zhì)子中子構(gòu)成原子的粒子 電子原子核質(zhì)子中子電性和電量1個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷1個(gè)

8、質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷不顯電性 質(zhì)量/kg9.10910-31 1.67310-27 1.67510-27相對(duì)質(zhì)量 1.007 1.008 1/1836 （2）質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)間的關(guān)系。 質(zhì)量數(shù):原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來(lái)所得的數(shù)值。 質(zhì)量數(shù)（A）= 質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N） D T 氕 氘 氚氫元素的三種原子原子名稱原子符號(hào)H1 1H2 1H3 1核素：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。同位素：質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子互稱（同一元素的不同核素互稱）。質(zhì)量數(shù)XA Z質(zhì)子數(shù)元素符號(hào)O16 8O17 8O18 8C12 6C13 6C14 6

9、氧元素的三種核素:碳元素的三種核素:同位素同位素同位素（3）核素與同位素 同位素同位素同位素（4）核素的用途 H2 1H3 1和 制造氫彈。 C14 6用于鑒寶。 放射性同位素用于育種、治療癌癥和腫瘤。 I治療甲亢。131 53 PET（Positron Emission Tomography）正電子發(fā)射斷層成像，是目前國(guó)際上最尖端的醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備。放射性同位素（ /钚）電池： 航天飛機(jī)、心臟起搏器 Pu238 942、核素：具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子 1、元素： 具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的同一類(lèi)原子。同種元素：原子的原子核中質(zhì)子數(shù)_。同種元素：原子的原子核中中子數(shù)可以 _

10、。同種元素：可以有 _ 種不同原子。相同不相同歸納與整理 元素、核素、同位素：幾3、同位素 把原子里具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子互稱為同位素。 兩同(同質(zhì)子數(shù)、同一元素) 兩不同(中子數(shù)不同、原子不同) 其特點(diǎn)為：同位素在周期表里占據(jù)同一位置。同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)略有差異天然存在的同位素，相互間保持一定的比例*(豐度) 。元素的相對(duì)原子質(zhì)量，按照該元素各種核素原子占的一定百分比計(jì)算出的平均值。位 4、同種元素的不同的同位素原子也可組成不同的單質(zhì)或化合物的分子。 如： 氫： 氕、 氘、 氚 重氫 超重氫元素符號(hào)： H H H 原子符號(hào)： H D T 這些水分子的最大相對(duì)分子

11、質(zhì)量_，最小相對(duì)分子質(zhì)量_，相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)值有_種。22518 單質(zhì)：H2、 D2 、 T2、H-D、H-T、D-TH2O、D2O、T2O、HDO、DTO、HTO與氧元素化合成水：第二節(jié) 元素周期律一、原子核外電子排布電子層(n)1234567字母表示 能量KLMNOPQ低高1、電子層電子云，核外電子排布規(guī)律。不要求：二、元素周期律第一周期 1 2 氫 氦原子序數(shù)元素 名稱 元素 符號(hào) 電子排布 化合價(jià)+ 1 1 2 HHe從“結(jié)構(gòu)”上科學(xué)探究1、 3 4 5 6 7 8 9 10 鋰 鈹 硼 碳 氮 氧 氟 氖 原子序數(shù)元素 名稱 元素 符號(hào) 電子排布 化合價(jià)LiBe B C N O F N

12、e2,12,22,32,42,52,62,72,8+ 1 + 2 + 3 + 4- 4+ 5- 3- 2- 10 第二周期11 12 13 14 15 16 17 18 鈉 鎂 鋁 硅 磷 硫 氯 氬 原子序數(shù)元素 名稱 元素 符號(hào) 電子排布 化合價(jià)NaMg Al Si P S Cl Ar2, 8, 12, 8, 22, 8, 32, 8, 42, 8,52, 8, 62, 8, 72, 8, 8+ 1 + 2 + 3 + 4- 4+ 5- 3- 2- 10 +6+7第三周期原子核外電子排布的變化+642掌握120號(hào)元素原子的核外電子排布元素原子半徑的變化示意圖原子半徑逐漸變小原子半徑逐漸變小

13、 隨著原子序數(shù)的遞增，原子的核外電子層排布呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？原子半徑呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？元素的化合價(jià)呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑 最高或最低化合價(jià)的變化12131011182 18183+1+5- 4- 10+1+71 2+1 0- 4- 10大 小大 小交流與小結(jié) 隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的電子層排布、原子半徑和化合價(jià)都呈周期性變化。 結(jié)論：從“性質(zhì)”上科學(xué)探究2、以第三周期元素為例 Mg與水反應(yīng)：鎂帶用砂紙磨去表氧化膜,放入試管中。向試管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞溶液。觀察現(xiàn)象。過(guò)一會(huì)兒加熱試管至水沸騰。觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)一現(xiàn)象化學(xué)方程式 鎂與冷水

14、反應(yīng)緩慢，滴入酚酞試液粉紅色。加熱至沸騰后反應(yīng)加快，產(chǎn)生氣泡，溶液紅色加深。鎂的金屬性比鈉弱結(jié)論Mg + 2H2O = Mg(OH)2+H2 鎂與鋁均能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。但鎂反應(yīng)比鋁劇烈。鎂的金屬性比鋁強(qiáng)Mg + 2HCl = MgCl2 + H22Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2現(xiàn)象化學(xué)方程式 結(jié)論取一小片鋁和一小段鎂帶鎂帶，用砂紙擦去氧化膜,分別放入兩試管中，再各加入2mL 1mol/L鹽酸。觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)二NaMgAl單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)與冷水反應(yīng):與冷水反應(yīng)： 與沸水反應(yīng)： 與酸反應(yīng)：與酸反應(yīng)：最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性強(qiáng)弱 NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2 中強(qiáng)堿 Al(

15、OH)3兩性氫氧化物劇烈 迅速 小結(jié)：結(jié)論：金屬性：NaMgAl與水反應(yīng)越來(lái)越不容易最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性減弱劇烈緩慢迅速14Si15P16S17ClSiH4PH3H2SHCl氫化物元素化合條件穩(wěn)定性高溫少量反應(yīng)磷蒸氣能反應(yīng)加熱反應(yīng)光照或點(diǎn)燃發(fā)生爆炸很不穩(wěn)定不穩(wěn)定較不穩(wěn)定穩(wěn)定氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性增強(qiáng)科學(xué)實(shí)事14Si15P16S17Cl科學(xué)實(shí)事元素氧化物 SiO2P2O5SO3Cl2O7H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4最高價(jià)氧化物的水化物 硅 酸磷 酸硫 酸高氯酸弱 酸中強(qiáng)酸強(qiáng) 酸更強(qiáng)酸最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng) 結(jié)論：非金屬性：Si P S Cl Na Mg Al Si P

16、 S Cl 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng) 對(duì)其他周期元素性質(zhì)進(jìn)行研究,也可以得到類(lèi)似的結(jié)論。 元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。 總結(jié)： 元素周期律：原子序數(shù)= 核電荷數(shù)周期數(shù)= 電子層數(shù)主族序數(shù)=最外層電子數(shù)同位素化學(xué)性質(zhì)相同 相似性 遞變性(從上至下,金屬性增強(qiáng),非金屬性減弱)同主族同周期遞變性(從左到右,金屬性減弱,非金屬性增強(qiáng))電子層數(shù)最外層電子數(shù)金屬性、非金屬性強(qiáng)弱(主族)最外層電子數(shù) = 最高正價(jià)數(shù)8 最外層電子數(shù)= 最低負(fù)價(jià)數(shù)原子結(jié)構(gòu)表中位置元素性質(zhì) 三、元素周期表和周期律的應(yīng)用1、位、構(gòu)、性的關(guān)系 原子結(jié)構(gòu)決定元素在周期表中的位置和性質(zhì)。元素在周期表中的位置，反

17、映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。注意： （1）F 沒(méi)有正價(jià)，O 通常不顯示正價(jià)； （2）金屬元素只有正化合價(jià)而無(wú)負(fù)價(jià)。 （3）元素最高正化合價(jià)與其負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值之和為8。 2、應(yīng)用一已知元素在周期表中的位置推斷原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)推測(cè)它在周期表中的位置周期表中位置電子層數(shù)最外層電子數(shù)元素某元素處于第四周期，第VI主族某元素處于第六周期，第I主族某元素處于第三周期，0族某元素處于第二周期，第IIIA族SeCsArB例1：64168332元素的性質(zhì)元素周期數(shù)族數(shù)金屬性最強(qiáng)的元素（不包括放射性元素）最活潑的非金屬元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)的元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的

18、堿性最強(qiáng)的元素（不包括放射性元素）例2：CsFClCs6IA3VIIAVIIA26IA處于同周期的相鄰兩種元素A和B，A的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性比B弱，A處于B的 邊（左或右）；B的原子半徑比A ；若B的最外層有2個(gè)電子，則A最外層有 個(gè)電子。處于同周期的相鄰兩種元素A和B，A的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性比B弱，A處于B的 邊（左或右）；B的原子半徑比A ；若B的最外層有3個(gè)電子，則A最外層有 個(gè)電子。右大3左小2例3：3、應(yīng)用二（實(shí)際應(yīng)用）(1)在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)尋找特定性質(zhì)的物質(zhì)(2)根據(jù)周期表預(yù)言新元素的存在(打印稿）(3)氟里昂的發(fā)現(xiàn)與元素周期表（打印稿）尋找制取農(nóng)藥的元素尋找半導(dǎo)體材料尋找催化劑、耐高溫、耐腐蝕的合金材料第三節(jié) 化學(xué)鍵一、離子鍵1、概念： 帶相反電荷離子之間的相互作用稱離子鍵。靜電作用 由離子鍵形成的化合物叫作離子化合物。=靜電吸引靜電排斥離子鍵形成 活潑的金屬元素（IA，IIA）和活潑的非金屬元素（VIA，VIIA）形成的化合物。電子轉(zhuǎn)移不穩(wěn)定穩(wěn)定Na+Cl2、離子鍵形成過(guò)程： 在元素符號(hào)周?chē)谩?”或“”來(lái)表示原子最外層電子的式子，叫電子式。H Na Mg O Cl 原子的電子式：離子的電子式：H+Na+Mg2+ O 2 ： ： Cl ： ：電子式1、金屬陽(yáng)離子的電