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高中化学_物质结构元素周期律学课件本讲稿第一页，共四十六页一、原子核外电子的排布一、原子核外电子的排布 分层排布：分别用分层排布：分别用n=1n=1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7来表示从内到外来表示从内到外的电子层，并分别用符号的电子层，并分别用符号K K、L L、M M、N N、O O、P P、Q Q来表示）；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；先从内层排起；1234567K L M N O P Q由内到外，能量逐渐升高由内到外，能量逐渐升高本讲稿第二页，共四十六页原子核外电子的排布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电子在原子核外相对大实际小的空间不不停停地做高速运动（地做高速运动（速度接近光速速度接近光速)）。2、所有的电子都具有一定的能量，在多电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，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。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。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我们把不同的电子运动区域简化为不连续的壳层，称之为续的壳层，称之为“电子层电子层”。电子层电子层？各电子层的序号、能量如下表：各电子层的序号、能量如下表：本讲稿第三页，共四十六页电子层的代号电子层的代号n各各电电子子 层层序序 号号1234567KLMN O P Q 与原子核与原子核的距离的距离由近到由近到 远远能能 量量由低到高由低到高本讲稿第四页，共四十六页本讲稿第五页，共四十六页(1)各电子层最多容纳各电子层最多容纳2n2个电子个电子；核外电子排布规律核外电子排布规律(2)最外电子数不超过最外电子数不超过8个电子个电子(K层为不层为不超过超过2个个)；(3)次外次外层层电子数不超过电子数不超过18个电子；个电子；倒数第倒数第三层不超过三层不超过32个电子个电子（4）核外电子总是尽先排布在能量较低的）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，依次排布在能量电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层逐步升高的电子层(能量最低原理能量最低原理)。以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。用。本讲稿第六页，共四十六页练习：练习：总结至号原子结构的特殊性。总结至号原子结构的特殊性。（）原子中无中子的原子：（）原子中无中子的原子：1H1本讲稿第七页，共四十六页（）最外层有个电子的元素：）最外层有个电子的元素：（）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（）最外层电子数等于次外层电子数的元素：元素：H、Li、NaHe、Be、MgBe、Ar本讲稿第八页，共四十六页（）最外层电子数是次外层电）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：子数倍的元素：（）最外层电子数是次外层电（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：子数倍的元素：（）最外层电子数是次外层电（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：子数倍的元素：CONe本讲稿第九页，共四十六页（8）最外层电子数等于电最外层电子数等于电子层数的有子层数的有H Be Al本讲稿第十页，共四十六页二、元素周期律二、元素周期律本讲稿第十一页，共四十六页 请阅读和比较请阅读和比较1-181-18号元素号元素的有关数据，从中能找出什的有关数据，从中能找出什么规律？么规律？本讲稿第十二页，共四十六页表表5-5 1185-5 118号元素的号元素的核外电子排布、核外电子排布、原子半径和主要化合价原子半径和主要化合价 最外层电子数最外层电子数1212最外层电子数最外层电子数1818最外层电子数最外层电子数1818本讲稿第十三页，共四十六页表表5-5 1185-5 118号元素的核外电子排布、号元素的核外电子排布、原子半径原子半径和主要化合价和主要化合价 原子半径原子半径 大大小小原子半径原子半径 大大小小本讲稿第十四页，共四十六页表表5-5 1185-5 118号元素的核外电子排号元素的核外电子排布、原子半径和布、原子半径和主要化合价主要化合价 主要化合价：正价主要化合价：正价+10+10主要化合价：正价主要化合价：正价+1+5+1+5，负价：负价：-4-1 0-4-1 0主要化合价：正价主要化合价：正价+1+7+1+7，负价：负价：-4-10-4-10本讲稿第十五页，共四十六页P.1415科学探究科学探究1 运用核外电子排布规律画出前三周期元素的运用核外电子排布规律画出前三周期元素的原原子结构示意图子结构示意图，然后分析、归纳出各周期元素的，然后分析、归纳出各周期元素的最外层最外层电子排布电子排布和和主要化合价主要化合价的递变规律。的递变规律。原子原子 序数序数电子电子层数层数最外层最外层电子数电子数主要化合价主要化合价121121 03102181 5 4 1011183181 7 4 10本讲稿第十六页，共四十六页原子半径和离子半径大小比较规律原子半径和离子半径大小比较规律同主族元素的原子及离子半径随核电荷数增多而增大增大，如Li NaK，Li+Na+K+同周期元素的原子半径随核电荷数的增多而减小减小，如NaMg Al同种元素的微粒半径随价态升高而变小变小 如ClCl-Na Na+电子排布相同的微粒，随核电荷数的增多而减小 如F-Na+Mg2+Al3+本讲稿第十七页，共四十六页既不同周期也不同主族找参照既不同周期也不同主族找参照 Na O一般说来，电子层数越多半径一般说来，电子层数越多半径越大越大，如Na+Cl-根据以上规律预测，第三周期元素的离根据以上规律预测，第三周期元素的离子半径如何变化？子半径如何变化？本讲稿第十八页，共四十六页 根据同周期原子结构的递变规律，你能预测一下元素的金属性与非金属性的递变规律吗？本讲稿第十九页，共四十六页金属性强弱的比较方法单质单质与水反应的难易程度与水反应的难易程度单质单质与酸反应的与酸反应的剧烈程度剧烈程度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单质间的置换反应单质间的置换反应本讲稿第二十页，共四十六页元素非金属性强弱的比较方法？元素非金属性强弱的比较方法？与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性强弱的稳定性强弱最高价氧化物的水化物的酸性强弱最高价氧化物的水化物的酸性强弱单质间的置换反应单质间的置换反应本讲稿第二十一页，共四十六页 放少许镁放少许镁带于试管中，带于试管中，加加2mL水，滴水，滴入入2滴酚酞试滴酚酞试液，观察现液，观察现象；过一会象；过一会加热至沸，加热至沸，再观察现再观察现象。象。实实 验验现象：现象：镁与冷水反应缓慢，产镁与冷水反应缓慢，产生少量气泡，滴入酚酞试液生少量气泡，滴入酚酞试液后不变色。后不变色。反应式：反应式：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2结论：结论：镁元素的金属性比钠弱镁元素的金属性比钠弱 加热后镁与沸水反应较剧加热后镁与沸水反应较剧烈，产生较多气泡，溶液变为烈，产生较多气泡，溶液变为红色。红色。讨论第三周期元素的性质递变讨论第三周期元素的性质递变本讲稿第二十二页，共四十六页 取铝片和取铝片和镁带，擦去氧镁带，擦去氧化膜，分别和化膜，分别和2mL 1mol/L2mL 1mol/L盐酸反应。盐酸反应。实实 验验现象：现象：镁与铝均能与盐酸镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁反应反应产生气泡。但镁反应更剧烈。更剧烈。反应：反应：Mg+2HCl=MgCl2+H2结论：结论：镁元素的金属性比铝强镁元素的金属性比铝强2Al+6HCl=2AlCl3+3H2本讲稿第二十三页，共四十六页钠（钠（Na）、镁（）、镁（Mg）、铝（）、铝（Al）金属性比较金属性比较性质性质钠钠（NaNa）镁镁（MgMg）铝铝（AlAl）与水与水与酸与酸氢氧化氢氧化物碱性物碱性冷水、剧烈冷水、剧烈冷水、缓慢冷水、缓慢结论金属性：结论金属性：NaMgNaMg剧烈剧烈迅速迅速结论金属性：结论金属性：MgAlMgAl强碱性强碱性中强碱中强碱两性氢氧化物两性氢氧化物结论金属性：结论金属性：MgMgAlMgMgAl结论：同周期的元素，随原子序数的增加金属性减结论：同周期的元素，随原子序数的增加金属性减弱。弱。本讲稿第二十四页，共四十六页氢化物氢化物化学式化学式元素元素14Si15P16S17Cl 非金属性：非金属性：Si P S Cl单质与氢气单质与氢气的化合条件的化合条件氢化物的稳氢化物的稳定性定性SiH4PH3H2SHCl高温下少量反应高温下少量反应磷蒸气，困难磷蒸气，困难加热反应加热反应光照或点燃光照或点燃很不稳定很不稳定不不稳稳定定较不稳定较不稳定稳定稳定从氢化物看从氢化物看本讲稿第二十五页，共四十六页最高价最高价氧化物氧化物最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物元素元素14Si15P16S17ClSiO2P2O5SO3Cl2O7H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4硅硅 酸酸磷磷 酸酸硫硫 酸酸高氯酸高氯酸极弱酸极弱酸中强酸中强酸强强 酸酸最强酸最强酸 非金属性：非金属性：Si P S CB,则它们原子序数大小顺序是（则它们原子序数大小顺序是（）ABCABABCCBCDACB7.下列各组物质的性质变化正确的是下列各组物质的性质变化正确的是（）A酸性酸性HClO4HNO3H3PO4H2SiO4B稳定性稳定性H2SHClHBrHIC熔点熔点PbKNaLiD溶解性溶解性NaHCO3Na2CO3NaOH DA本讲稿第四十页，共四十六页8.原子序数原子序数118号元素中：号元素中：（1）与水反应最剧烈的金属是）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）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）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）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）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）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）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）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）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是_。9。在。在Na、K、O、N、CLi、F、H八种元素中，原子半径由小到八种元素中，原子半径由小到大的顺序为大的顺序为_。KF2F2 Ci2白磷白磷NaHNHF ClHFONCLiNaB B.原子序数原子序数:AB C.离子半径离子半径:A2+B3+D.质量数质量数:ABCA C本讲稿第四十四页，共四十六页1 1、当电子层数及核电荷数均不同时，电子层数越多、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；如的，半径越大；如NaNaK(K(层不同，层多，径大）层不同，层多，径大）2 2、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越小；、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越小；如如NaNaMgMg；NaNa+MgMg2+2+（层相同，核多，径小）（层相同，核多，径小）3 3、阴离子半径大于对应的原子半径、阴离子半径大于对应的原子半径；如；如ClCl-4 4、阳离子半径小于对应的原子半径、阳离子半径小于对应的原子半径；如；如Na Na+原子半径和离子半径与核电荷数、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电子层数以及电子数的关系结论结论5 5、电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的、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。递增而减小。本讲稿第四十五页，共四十六页原子半径和离子半径大小比较规律原子半径和离子半径大小比较规律同主族元素的原子及离子半径随核电荷数增多而增大增大，如Li NaK，Li+Na+K+同周期元素的原子半径随核电荷数的增多而减小减小，如NaMg Al同种元素的微粒半径随价态升高而变小变小 如ClCl-Na Na+既不同周期也不同主族找参照 Na O一般说来，电子层数越多半径越大，如Na+Cl-本讲稿第四十六页，共四十六页