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元素周期律 课件教学第1页，本讲稿共41页2、画出前、画出前20号原子结构示意图号原子结构示意图【回忆】【回忆】1、原子由哪些粒子构成？、原子由哪些粒子构成？质子：带一个单位的正电荷质子：带一个单位的正电荷中子：不带电中子：不带电原子核原子核核外电子：带一个单位的负电荷核外电子：带一个单位的负电荷原原子子第2页，本讲稿共41页核电荷数核电荷数第第1层层第第2层层第第3层层2 8 212各层排布的各层排布的电子数电子数镁原子结构示意图镁原子结构示意图研究发现，含多个电子的原子中，电子运动的主要区域离研究发现，含多个电子的原子中，电子运动的主要区域离核有远有近，在离核较近的区域运动的电子能量较低，在核有远有近，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，即电子在原子核外离核较远的区域运动的电子能量较高，即电子在原子核外是分层排布的。是分层排布的。电子层电子层第3页，本讲稿共41页1.电子层：电子层：原子核外电子运动的不同区域原子核外电子运动的不同区域电子层电子层(n)1 2 3 4 5 6 7符符 号号KL MNOPQ离核离核距离距离 由由 近近 到到 远远 由由 低低 到到 高高电子电子能量能量一、原子核外电子的排布第4页，本讲稿共41页核电荷核电荷数数元素元素名称名称元素元素符号符号各电子层的电子数各电子层的电子数KLMNOP最外层电最外层电子数子数2氦氦He2210氖氖Ne28818氩氩Ar288836氪氪Kr28188854氙氙Xe2818188886氡氡Rn2818321888各层最多电子数各层最多电子数281832502n2稀有气体元素原子电子层排布稀有气体元素原子电子层排布第5页，本讲稿共41页核外电子总是尽先排布在核外电子总是尽先排布在 的电子的电子层里，排满一层后再排下一层；层里，排满一层后再排下一层；每层电子不能超过每层电子不能超过 个；个；最外层电子不能超过最外层电子不能超过 个个(K(K层是最外层时不层是最外层时不超过超过 个个)，次外层电子不能超过，次外层电子不能超过 个，个，倒数第三层电子不能超过倒数第三层电子不能超过倒数第三层电子不能超过倒数第三层电子不能超过 个。个。个。个。2 2.核外电子排布的一般规律核外电子排布的一般规律能量最低2n2818322一低四不超 以上各项是相互联系的，不能孤立地理解、应用其中的某一部分。123 4 56 7KLMNOPQ第6页，本讲稿共41页练习练习1：某元素有：某元素有3个电子层，最外层个电子层，最外层电子数是电子总数的电子数是电子总数的1/6，该元素的元，该元素的元素符号是：素符号是：_。练习练习2：写出下列元素原子的原子结：写出下列元素原子的原子结构示意图：构示意图：38号元素号元素 34号元素号元素 第第5周期第周期第A族元素族元素第7页，本讲稿共41页 填写教材P1415表格：科学探究一科学探究一小组合作讨论、归纳总结：1、核外电子排布的周期性变化2、元素主要化合价的周期性变化3、原子半径大小的周期性变化第8页，本讲稿共41页310号元素，从号元素，从Li 到到Ne有有2个电子层，随个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由原子序数的增大，最外层电子数目由1个增加个增加到到8个，而达到稳定结构个，而达到稳定结构1118号元素，从号元素，从Na 到到Ar有有3个电子层，随个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由原子序数的增大，最外层电子数目由1个增个增加到加到8个，而达到稳定结构个，而达到稳定结构元素核外电子排布情况元素核外电子排布情况12号元素，从号元素，从H到到He只有只有1个电个电子层，最外层电子数目由子层，最外层电子数目由1个增个增加到到加到到2个，而达到稳定结构个，而达到稳定结构第9页，本讲稿共41页3.3.核外电子排布的周期性核外电子排布的周期性(1)同一行自左到右，电子层数不同一行自左到右，电子层数不变，最外层电子数增加变，最外层电子数增加(2)同一列自上而下，电子层数增同一列自上而下，电子层数增加，最外层电子数不变加，最外层电子数不变第10页，本讲稿共41页元素化合价最高正价渐高，负价绝对值渐低最高正价渐高，负价绝对值渐低第11页，本讲稿共41页第12页，本讲稿共41页4、元素化合价的一般规律、元素化合价的一般规律同周期从左到右，最高正价渐高，最低负价的绝对值渐低同周期从左到右，最高正价渐高，最低负价的绝对值渐低 120号元素中，除了号元素中，除了O、F外，外，最高正价最高正价=最外层电子数；最外层电子数；最低负价与最高正价的关系为：最低负价与最高正价的关系为：最高正价最高正价 +最低负价最低负价=8金属元素无负价（除零价外，在化学反应中只显正价）；既有正金属元素无负价（除零价外，在化学反应中只显正价）；既有正价又有负价的元素一定是非金属元素；价又有负价的元素一定是非金属元素；氟元素无正价，氧元素无最高正价氟元素无正价，氧元素无最高正价。第13页，本讲稿共41页5.原子半径大小的周期性原子半径大小的周期性第14页，本讲稿共41页(1)同一行自左到右（稀有气体除外）同一行自左到右（稀有气体除外）,电电子层数不变子层数不变,最外层电子数增加最外层电子数增加,原子半径原子半径逐渐逐渐减小减小(2)同一列自上而下同一列自上而下,最外层电子数不变最外层电子数不变,电电子层数增加子层数增加,原子半径逐渐原子半径逐渐增大增大5.原子半径大小的周期性原子半径大小的周期性规律规律(3)同种元素的原子半径同种元素的原子半径 其阴离子半径；其阴离子半径；其阳离子半径，且正电荷越大半径越小。其阳离子半径，且正电荷越大半径越小。如：如：r(Fe)r(Fe2+)r(Fe3+);r(O)r(O2-)第15页，本讲稿共41页越大越大越小越小越大越大电子层数相同时，再看核电荷数，电子层数相同时，再看核电荷数，核电荷数越核电荷数越多多,则则半径半径电子层数和电子层数和核电荷数都相同核电荷数都相同(同种元素同种元素)时时,再看再看核外电子数核外电子数(或最外层电子数或最外层电子数),核外电子数核外电子数(或最外层电子数或最外层电子数)越多，则半径越多，则半径微粒半径大小比较规律微粒半径大小比较规律先看电子层数先看电子层数,电子层电子层数越多，则半径数越多，则半径一般情况下一般情况下(稀有气体除外稀有气体除外):如 Li Na K Rb CsI Br Cl F如 Na Mg Al F O N C 如 Cl Cl-第16页，本讲稿共41页下列各组微粒半径大小比较中，不正确的是（下列各组微粒半径大小比较中，不正确的是（）A.r(K+)r(K)B.r(Mg2+)r(Na+)r(F-)C.r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)D.r(Cl-)r(F-)r(F)AB小结小结:（）比较微粒半径大小（）比较微粒半径大小:三看三看一看一看电子层数电子层数二看二看核电荷数核电荷数三看三看核外电子数或最核外电子数或最外层电子数外层电子数（）对于同种元素：（）对于同种元素：（）对于电子层结构相同的离子：（）对于电子层结构相同的离子：核电荷数核电荷数越大，越大，则则离子半径离子半径越小。越小。如如 O O2-2-F F-NaNa+MgMg2+2+AlAl3+3+；S S2-2-ClCl-K K+CaCa2+2+阳离子半径阳离子半径 原子半径原子半径第17页，本讲稿共41页原子序数电子层数最外层电子数原子半径原子半径的变化的变化（不考不考虑虑稀有稀有气体元素）气体元素）最高或最低化合价的变化1 1 1 12 2 2 23 3 3 3101010101111111118181818结论1 2 3121818大大小小+1 0+1+5-4-1 0随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数、原随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数、原随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数、原随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数、原子半径、化合价呈现子半径、化合价呈现子半径、化合价呈现子半径、化合价呈现周期性变化。变化。变化。变化。核外电子排布、原子半径和元素化合价的变化大大小小+1+7-4-1 0第18页，本讲稿共41页科学探究科学探究2：元表的性质与其在周期表中位置的元表的性质与其在周期表中位置的关系。关系。实验实验1：钠镁铝与水的反应：钠镁铝与水的反应实验实验2：钠镁铝与盐酸的反应：钠镁铝与盐酸的反应 MgAl现现 象象剧烈反应生成气体剧烈反应生成气体较迅速反应生成气体较迅速反应生成气体化学方程式化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2NaMgAl与水与水冷水，剧烈冷水，剧烈 酚酞变红酚酞变红沸水，迅速沸水，迅速酚酞变浅红酚酞变浅红沸水沸水,缓慢缓慢 难变红难变红第19页，本讲稿共41页钠、镁、铝(同周期的金属)的性质钠镁铝单质与水单质与水（或酸）（或酸）反应反应与冷水反与冷水反与冷水反与冷水反应：反应应：反应应：反应应：反应 ，放出氢，放出氢，放出氢，放出氢气。气。气。气。与冷水反应与冷水反应与冷水反应与冷水反应 ,与沸水反应与沸水反应与沸水反应与沸水反应 。与酸反应与酸反应与酸反应与酸反应 ,都放出氢气。都放出氢气。都放出氢气。都放出氢气。与酸反应与酸反应与酸反应与酸反应 ，放，放，放，放出氢气。出氢气。出氢气。出氢气。最高价氧化最高价氧化物对应水化物对应水化物碱性强弱物碱性强弱NaOHNaOHNaOHNaOHMg(OH)Mg(OH)Mg(OH)Mg(OH)2 2 2 2Al(OH)Al(OH)Al(OH)Al(OH)3 3 3 3Na Mg AlNa Mg Al 金属性逐渐金属性逐渐 。剧烈剧烈剧烈剧烈慢慢慢慢较快较快较快较快 强碱强碱 中强碱中强碱 两性氢氧化物两性氢氧化物减弱减弱减弱减弱剧烈剧烈剧烈剧烈较剧烈较剧烈较剧烈较剧烈第20页，本讲稿共41页小结：小结：元素金属性强弱的判断金属单质与水（或酸）反应置换出金属单质与水（或酸）反应置换出H H2 2的难易程的难易程度度（越易置换出氢气，说明金属性（越易置换出氢气，说明金属性 ）最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性强氢氧化物的碱性强弱弱（碱性越强，则金属性（碱性越强，则金属性 ）金属单质之间的置换金属单质之间的置换（金属性（金属性 的置换金属性的置换金属性 的）的）金属活动性顺序表金属活动性顺序表（位置越靠前，说明金属性（位置越靠前，说明金属性 ）金属阳离子氧化性的强弱金属阳离子氧化性的强弱（对应金属阳离子氧化性越弱，金属性（对应金属阳离子氧化性越弱，金属性 ）越强越强强弱越强越强第21页，本讲稿共41页 14Si15P16S17Cl最最高高价价氧化物氧化物的水化物氧化物的水化物及其酸性强弱及其酸性强弱单质与单质与H H2 2 2 2反应条件反应条件气态氢化物及其稳定性结论 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 弱酸弱酸 中强酸中强酸 强酸强酸 最强酸最强酸酸性逐渐增强 高温高温 加热加热 加热加热 点燃或光照点燃或光照 SiH SiH4 4 PHPH3 3 HH2 2S HClS HCl稳定性逐渐增强非金属性逐渐增强 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7硅、磷、硫、氯(同周期的非金属)的性质第22页，本讲稿共41页单质与单质与H H2 2化合的难易程度化合的难易程度（与（与H H2 2化合越容易，说明非金属性化合越容易，说明非金属性 ）形成的气态氢化物的稳定性形成的气态氢化物的稳定性（形成的气态氢化物越稳定，则非金属性（形成的气态氢化物越稳定，则非金属性 ）最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物最高价含氧酸酸性最高价含氧酸酸性的强弱的强弱（酸性越强，说明非金属性（酸性越强，说明非金属性 ）非金属单质之间的置换非金属单质之间的置换（非金属性（非金属性 的置换非金属性的置换非金属性 的）的）非金属阴离子还原性的强弱非金属阴离子还原性的强弱（对应非金属阴离子还原性越弱，非金属性（对应非金属阴离子还原性越弱，非金属性 ）越强越强强弱越强越强小结：小结：元素非金属性强弱的判断第23页，本讲稿共41页随着原子序数的递增随着原子序数的递增元素原子的核外电子排布呈现周期性变化元素原子的核外电子排布呈现周期性变化元素原子半径呈现周期性变化元素原子半径呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化元素的化学性质呈现周期性变化元素的化学性质呈现周期性变化 元素的性质随着元素原子序数的递元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化增而呈现周期性的变化 元素性质的周期性变化元素性质的周期性变化实质实质:是元素原子的是元素原子的核外电子排布的周期性变化。核外电子排布的周期性变化。元素周期律元素周期律第24页，本讲稿共41页 A A A A A A A族周期金属性逐渐增强原子半径逐渐增大还原性增强1234567BAlSiGeAsSbTePoAt非金属性逐渐增强原子半径逐渐减小氧化性增强金属性逐渐增强非金属性逐渐增强第25页，本讲稿共41页三、元素周期表和元素周期律的应用三、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、元素的位、构、性三者之间的关系及其应用（1 1）结构）结构决定决定位置：位置：核电荷数原子序数核电荷数原子序数 电子层数周期序数电子层数周期序数 最外层电子数主族序数最外层电子数主族序数位置位置反映反映结构结构第26页，本讲稿共41页最外层电最外层电子数和原子数和原子半径子半径原子得原子得失电子失电子的能力的能力元素的金属元素的金属性、非金属性、非金属性强弱性强弱单质的氧单质的氧化性、还化性、还原性强弱原性强弱（2）结构）结构决定决定性质：性质：最外层电子数主族元素的最外层电子数主族元素的最高正价最高正价数数 负价数负价数+最外层电子数最外层电子数 8性质性质反映反映结构结构第27页，本讲稿共41页（3）位置）位置反映反映性质：性质：同周期：从同周期：从左左到到右右，递变性递变性 同主族同主族 相似性相似性从从上上到到下下，递变性递变性第28页，本讲稿共41页 1B Al SiGeAs Sb Te 2 3 4 5 6 7AAAAAAA 0 Po At非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强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FCs第29页，本讲稿共41页 根据同周期、同主族元素性质的递变规律可根据同周期、同主族元素性质的递变规律可推知：推知：金属性最强金属性最强的元素是的元素是铯（铯（Cs）,位于第六位于第六周期第周期第A族（左下角），族（左下角），非金属性最强非金属性最强的元素的元素是是氟（氟（F),位于第二周期第位于第二周期第A族（右上角）。族（右上角）。位于位于分界线附近分界线附近的元素既有一定的金属性，的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，如又有一定的非金属性，如Al、Si、Ge等。等。2、元素的化合价与位置、结构的关系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最高正价数主族序数最外层电子数数（2）最低负价数主族序数最低负价数主族序数 8 最外层电子数最外层电子数 8第30页，本讲稿共41页练习：练习：1、下列递变情况、下列递变情况 的是：的是：A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单最外层电子数依次增多，其单 质的还原性依次减弱质的还原性依次减弱 B.P、S、Cl最高正价依次升高，对应气态氢化最高正价依次升高，对应气态氢化 物稳定性增强物稳定性增强 C.C、N、O原子半径依次增大原子半径依次增大 D.Na、K、Rb氧化物的水化物碱性依次增强氧化物的水化物碱性依次增强不正确不正确 C 第31页，本讲稿共41页 （1 1）元素周期表是元素周期律的具体表现形元素周期表是元素周期律的具体表现形式，式，是学习化学的一种重要工具。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在科学研究和生产上也有广泛的应用 见课本见课本P.18 （4）在哲学方面，元素周期律揭示了元素原在哲学方面，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的事实，有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。变的规律性。3、元素周期律的应用和意义元素周期律的应用和意义第32页，本讲稿共41页2、同一横行、同一横行X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物三种元素，已知最高价氧化物对应的水化物的酸性是对应的水化物的酸性是 HXO4 H2YO4 H3ZO4，则下，则下列说法判断列说法判断 的是的是 A.阴离子半径阴离子半径 X Y Z B.气态氢化物稳定性气态氢化物稳定性 HX H2Y ZH3 C.元素的非金属性元素的非金属性 X Y Z D.单质的氧化性单质的氧化性 X Y Z错误错误 A第33页，本讲稿共41页3、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_。4、在、在Na、K、O、N、CLi、F、H八种元素中，原子半径由小八种元素中，原子半径由小到大的顺序为到大的顺序为_。NaF2F2 Cl2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第41页，本讲稿共41页