元素周期律（课件）.ppt

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1、元素周期律元素周期律佛山市南海区第一中学佛山市南海区第一中学谭德鸿谭德鸿人教版必修人教版必修2 第一章第一章 第二节第二节一、化学趣闻一、化学趣闻 1875年，法国化学家年，法国化学家德布瓦绍德朗德布瓦绍德朗发现了一种发现了一种新元素新元素镓镓，并公布了他所测得的相关性质。，并公布了他所测得的相关性质。不久，他就收到不久，他就收到门捷列夫的来信门捷列夫的来信，信中指出：，信中指出：镓的密度不应该是镓的密度不应该是4.7g/cm3，而应该在，而应该在5.96.0g/cm3之间。之间。德布瓦绍德朗觉得很不可思议，毕竟当时只有德布瓦绍德朗觉得很不可思议，毕竟当时只有他才有金属镓。本着科学严谨的精神，

2、他他才有金属镓。本着科学严谨的精神，他重新提纯重新提纯了镓，测得镓的真实密度竟然是了镓，测得镓的真实密度竟然是5.94g/cm3。更令人惊讶的是，更令人惊讶的是，镓镓的很多性质早在的很多性质早在4年前就已年前就已被门捷列夫准确预测，被门捷列夫准确预测，就是所谓的就是所谓的“类铝类铝”！1871年门捷列夫预言年门捷列夫预言1875年发现后测定年发现后测定类铝类铝镓镓原子量原子量6969.72密度密度(g/cm3)5.96.05.94熔点熔点低低30.1化学性质化学性质不受空气的侵蚀不受空气的侵蚀灼热时略起氧化灼热时略起氧化灼热时能分解水蒸汽灼热时能分解水蒸汽灼热时能分解水蒸汽灼热时能分解水蒸汽能

3、生成类似明矾的矾类能生成类似明矾的矾类能生成镓矾能生成镓矾可用分光镜发现其存在可用分光镜发现其存在用分光镜发现的用分光镜发现的一、化学趣闻一、化学趣闻门捷列夫门捷列夫元素周期表手稿元素周期表手稿提出：元素性质会存在周期性的变化规律提出：元素性质会存在周期性的变化规律即：元素周期律即：元素周期律二、温故知新二、温故知新同主族元素从上到下的同主族元素从上到下的变化化规律：律：由于由于 ，原子半径逐原子半径逐渐 。原子失原子失电子能力逐子能力逐渐 ，得得电子能力逐子能力逐渐 。元素的金属性逐元素的金属性逐渐 ，非金属性逐非金属性逐渐 。重要思想：重要思想：结构决定性构决定性质！电子层数增多电子层数增

4、多增大增大增强增强减弱减弱增强增强减弱减弱二、温故知新二、温故知新同周期从左到右的同周期从左到右的变化化规律？律？三、数图分析三、数图分析课前预习任务：课前预习任务：根据课本根据课本P13P15的相关数据，绘制的相关数据，绘制118号元素的：号元素的：1.最外层电子数最外层电子数原子序数原子序数 折线图折线图2.原子半径原子半径原子序数原子序数 折线图折线图3.元素主要化合价元素主要化合价原子序数原子序数 直方图直方图三、数图分析三、数图分析【问题问题1】根据根据“最外层电子数最外层电子数原子序数原子序数 折线图折线图”能够发现什么规律？能够发现什么规律？【答案答案1】随着原子序数的递增，元素

5、原子的最外层随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现周期性的变化。电子数呈现周期性的变化。三、数图分析三、数图分析【问题问题2】根据根据“原子半径原子半径原子序数原子序数 折线图折线图”能够发现什么规律？能够发现什么规律？【答案答案2】随着原子序数的递增，原子半径呈现随着原子序数的递增，原子半径呈现周期性的变化。周期性的变化。三、数图分析三、数图分析【问题问题3】“原子半径的周期性变化原子半径的周期性变化”与与“核外电子核外电子排布的周期性变化排布的周期性变化”之间存在什么关联呢？之间存在什么关联呢？【答案答案3】具有相同电子层数的原子，具有相同电子层数的原子，随着原子序数随着原子序数的

6、递增，的递增，原子核对电子层的引力逐渐增强，导致电子原子核对电子层的引力逐渐增强，导致电子层收缩，半径减小。层收缩，半径减小。三、数图分析三、数图分析【问题问题4】根据根据“元素主要化合价元素主要化合价原子序数原子序数 直方图直方图”能够发现什么规律？能够发现什么规律？三、数图分析三、数图分析【问题问题4】根据根据“元素主要化合价元素主要化合价原子序数原子序数 直方图直方图”能够发现什么规律？能够发现什么规律？【答案答案4】1.随着原子序数的递增，元素主要化合价呈现周期随着原子序数的递增，元素主要化合价呈现周期性的变化。性的变化。2.主族元素最高正价主族元素最高正价=主族序数主族序数=最外层电

7、子数最外层电子数 （O、F除外，无最高正价）除外，无最高正价）3.非金属元素：最高正价非金属元素：最高正价 +|最低负价最低负价|=8 （O、F、H除外）除外）三、数图分析三、数图分析同周期元素从左到右的同周期元素从左到右的变化化规律：律：原子原子结构：最外构：最外层电子数子数 ；原子半径；原子半径 ；原子失原子失电子能力子能力 ，得，得电子能力子能力 ；化学性化学性质：金属性：金属性 ，非金属性，非金属性 。逐渐增多逐渐增多逐渐减小逐渐减小逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强四、实验演绎四、实验演绎【问题问题1】元素金属性的相对强弱可以用什么宏观实元素金属性的相对

8、强弱可以用什么宏观实验作为判断依据？验作为判断依据？【问题问题2】以第三周期以第三周期Na、Mg、Al为例，进行实验为例，进行实验方案的设计与实践，并收集相关证据。方案的设计与实践，并收集相关证据。四、实验演绎四、实验演绎理论依据理论依据实验方案实验方案实验现象实验现象实验结论实验结论四、实验演绎四、实验演绎【依据依据1】金属单质与水反应置换出氢气的难易程度金属单质与水反应置换出氢气的难易程度NaMgAl与水与水反应反应与冷水反应与冷水反应非常剧烈，非常剧烈，浮、游、熔、浮、游、熔、响，响，放出放出H2加入酚酞，加入酚酞，呈红色呈红色冷水：冷水：缓慢产生气泡，缓慢产生气泡，热水：热水：产生气泡

9、加快，产生气泡加快，加入酚酞，加入酚酞，呈浅红色呈浅红色冷水：冷水：无明显现象，无明显现象，热水：热水：表面少量气泡，表面少量气泡，加入酚酞，加入酚酞，呈很浅的红色呈很浅的红色有丁达尔效应有丁达尔效应【结果结果1】剧烈程度：剧烈程度：Na Mg Al四、实验演绎四、实验演绎【依据依据2】金属单质与酸反应置换出氢气的难易程度金属单质与酸反应置换出氢气的难易程度NaMgAl与酸与酸反应反应非常剧烈反应，非常剧烈反应，浮、游、浮、游、熔、响、熔、响、放出气体放出气体速度很快速度很快反应剧烈，反应剧烈，放出气泡放出气泡速度较快速度较快常温下，常温下，无明显反应，无明显反应，微热后，微热后，有气泡放出有

10、气泡放出【结果结果2】剧烈程度：剧烈程度：Na Mg Al四、实验演绎四、实验演绎【依据依据3】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氢氧化物的 碱性强弱。碱性强弱。NaOHMg(OH)2Al(OH)3红色红色浅红色浅红色很浅的红色很浅的红色【结果结果3】碱性：碱性：NaOH Mg(OH)2 Al(OH)311129108911.29.38.4pH试纸试纸pH计计酚酞酚酞四、实验演绎四、实验演绎【依据依据4】置换反应。置换反应。【方案方案】将一小块将一小块Na单质加入到单质加入到MgCl2溶液中。溶液中。【现象现象】浮、游、熔、响、生成白色沉淀。浮、游、熔、响、生成白色沉淀。该白色

11、沉淀与稀硫酸反应无气泡放出。该白色沉淀与稀硫酸反应无气泡放出。【结论结论】白色沉淀是白色沉淀是Mg(OH)2，Na先与先与H2O反应，而不是反应，而不是Mg2+该方案无法说明金属性该方案无法说明金属性NaMg。同周期元素从左到右的同周期元素从左到右的变化化规律：律：原子原子结构：最外构：最外层电子数子数 ；原子半径；原子半径 ；原子失原子失电子能力子能力 ，得，得电子能力子能力 ；化学性化学性质：金属性：金属性 ，非金属性，非金属性 。逐渐增多逐渐增多逐渐减小逐渐减小逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强四、实验演绎四、实验演绎五、证据推理五、证据推理【问题问题】根据

12、根据P16的阅读资料，进行证据推理，说明的阅读资料，进行证据推理，说明第三周期第三周期Si、P、S、Cl非金属性相对强弱？非金属性相对强弱？SiPSCl单质与单质与H2反应反应的条件的条件高温高温磷蒸气与磷蒸气与H2能反应能反应加热加热光照或点燃时发光照或点燃时发生爆炸而化合生爆炸而化合最高价氧化物最高价氧化物对应水化物对应水化物酸性强弱酸性强弱H2SiO3弱酸弱酸H3PO4中强酸中强酸H2SO4强酸强酸HClO4强酸强酸比比H2SO4酸性强酸性强五、证据推理五、证据推理SiPSCl单质与单质与H2反应反应的条件的条件高温高温磷蒸气与磷蒸气与H2能反应能反应加热加热光照或点燃时发光照或点燃时发

13、生爆炸而化合生爆炸而化合氢化物稳定性氢化物稳定性最高价氧化物最高价氧化物对应水化物对应水化物酸性强弱酸性强弱H2SiO3弱酸弱酸H3PO4中强酸中强酸H2SO4强酸强酸HClO4强酸强酸比比H2SO4酸性强酸性强【依据依据1】与氢气生成气态氢化物的难易程度与氢气生成气态氢化物的难易程度【结论结论】非金属性：非金属性：Si P S ClSiH4 PH3 H2S HCl五、证据推理五、证据推理SiPSCl单质与单质与H2反应反应的条件的条件高温高温磷蒸气与磷蒸气与H2能反应能反应加热加热光照或点燃时发光照或点燃时发生爆炸而化合生爆炸而化合氢化物稳定性氢化物稳定性最高价氧化物最高价氧化物对应水化物对

14、应水化物酸性强弱酸性强弱H2SiO3弱酸弱酸H3PO4中强酸中强酸H2SO4强酸强酸HClO4强酸强酸比比H2SO4酸性强酸性强【依据依据2】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【结论结论】非金属性：非金属性：Si P S ClSiH4 PH3 H2S HCl同周期元素从左到右的同周期元素从左到右的变化化规律：律：原子原子结构：最外构：最外层电子数子数 ；原子半径；原子半径 ；原子失原子失电子能力子能力 ，得，得电子能力子能力 ；化学性化学性质：金属性：金属性 ，非金属性，非金属性 。逐渐增多逐渐增多逐渐减小逐渐减小逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐减弱逐渐减弱逐渐增

15、强逐渐增强五、证据推理五、证据推理六、化学魅力六、化学魅力 历史上，元素周期律（表）的发现和完善经过历史上，元素周期律（表）的发现和完善经过了艰辛的历程：了艰辛的历程：1829年，德国年，德国 德贝莱纳德贝莱纳 提出提出“三元素组三元素组”。1863年，英国年，英国 纽兰兹纽兰兹 提出提出“八音律八音律”。1869年，俄国年，俄国 门捷列夫门捷列夫 提出提出“元素周期律元素周期律”，并发表了第一张并发表了第一张“元素周期表元素周期表”。随后，镓随后，镓(类铝类铝)、锗锗(类硅类硅)、钪钪(类硼类硼)被发现，被发现，元素周期律开始获得科学界认可。元素周期律开始获得科学界认可。1913年，英国年，

16、英国 莫斯莱莫斯莱 证实了元素性质随着原子证实了元素性质随着原子序数递增呈现周期性变化序数递增呈现周期性变化，元素周期律得以完善。，元素周期律得以完善。2016年，元素周期表的第七周期被填满！年，元素周期表的第七周期被填满！六、化学魅力六、化学魅力 张青莲教授为同位素研究与张青莲教授为同位素研究与相对原子质量相对原子质量的测定的测定作出了卓越贡献。作出了卓越贡献。他主持测定的铟、铱、铕等十种元素的相对原子他主持测定的铟、铱、铕等十种元素的相对原子质量新值，被国际原子量委员会采用为国际新标准。质量新值，被国际原子量委员会采用为国际新标准。六、化学魅力六、化学魅力 人类的不懈追求促进了化学的革新与发展；人类的不懈追求促进了化学的革新与发展；化学的不断进步提升了人类的生活与眼界；化学的不断进步提升了人类的生活与眼界；第八周期新元素的发现者，或许就是你！第八周期新元素的发现者，或许就是你！谢谢！谢谢！