元素周期律_课件.ppt

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1、第二节第二节 元素周期律元素周期律 1.1.电子层电子层 含含多多个个电电子子的的原原子子中中，电电子子是是分分层层排排布布的的。能能量量较较低低的的电电子子运运动动在在离离核核较较近近的的区区域域，能能量量较较高高的的电电子子运运动动在离核较远的区域。在离核较远的区域。电子层数电子层数(n)1234567电子层符号电子层符号KLMNOPQ内层内层 能量由低到高能量由低到高 外层外层表示运动着的电子离核远近及能量高低表示运动着的电子离核远近及能量高低 一一.原子核外电子的排布原子核外电子的排布2.核外电子分层排布的一般规律核外电子分层排布的一般规律(2)各电子层所能容纳电子的最大数目为各电子层

2、所能容纳电子的最大数目为_(3)最外电子层上的电子不超过最外电子层上的电子不超过 _ K层为最外层时不能超过层为最外层时不能超过_ 次外层上的电子数不能超过次外层上的电子数不能超过_ 倒数第倒数第3层最多不超过层最多不超过_2个个8个个18个个32个个2n2(1)能量最低原理：能量最低原理：核外电子总是先排布在能量最低电子层里，核外电子总是先排布在能量最低电子层里，然后依次排布在能量升高的电子层上然后依次排布在能量升高的电子层上不能孤立应用不能孤立应用(1)(1)原子或离子结构示意图原子或离子结构示意图Cl核电荷数核电荷数电子层电子层该层电子数该层电子数3.3.核外电子排布的表示方法核外电子排

3、布的表示方法(2)(2)电子式：示意原子最外层电子数电子式：示意原子最外层电子数4.4.原子结构与元素化学性质的关系原子结构与元素化学性质的关系(1).稳定结构稳定结构最外层最外层8个电子（个电子（K层为层为2电子电子)的结构的结构 稀有气体原子都是稳定结构稀有气体原子都是稳定结构 不稳定结构不稳定结构最外层电子数小于最外层电子数小于8的结构的结构（K层小于层小于2)化学反应中不稳定结构总是通过各种方式（化学反应中不稳定结构总是通过各种方式（得失电子、得失电子、共用电子对共用电子对）趋向达到稳定结构）趋向达到稳定结构(2)(2)核外电子排布与元素性质的关系核外电子排布与元素性质的关系元素的原子

4、半径由元素的原子半径由_决定决定元素的化学性质主要由元素的化学性质主要由_决定决定元素的化合价主要由元素的化合价主要由_决定决定质子数、电子层数质子数、电子层数最外层电子数最外层电子数最外层电子数最外层电子数金属元素的原子最外层电子数金属元素的原子最外层电子数一般一般少于少于4，易失电子，易失电子 达稳定结构表现金属性。达稳定结构表现金属性。非金属元素的原子最外层电子数非金属元素的原子最外层电子数一般一般多于多于4，易得电子，易得电子 达稳定结构表现非金属性达稳定结构表现非金属性元素失电子的性质金属性元素失电子的性质金属性元素得电子得性质非金属性元素得电子得性质非金属性1、画出、画出Li、K、

5、F、的原子结构示意图。、的原子结构示意图。2、画出、画出Na、K、Cl、Br的离子结构示意图。的离子结构示意图。3.写出写出C、N、S、I原子的电子式原子的电子式微粒符号微粒符号质子数质子数电子数电子数H H2 2O ONHNH4 4+OHOH-10101110910对对118号元素的核外电子排布进行研究，是号元素的核外电子排布进行研究，是否发现某些规律？否发现某些规律？1.核外电子排布核外电子排布 随随着着原原子子序序数数的的递递增增，原原子子核核外外电电子子排布呈周期性变化排布呈周期性变化。（由18）二二.元素周期律元素周期律金属非金属稀有气体 2.原子半径原子半径电电子子层层数数相相同同

6、的的原原子子，从从碱碱金金属属到到卤卤素素原原子子半半径径依次减小。依次减小。2.随随原子序数的递增，原子半径呈周期性原子序数的递增，原子半径呈周期性 变化变化(除稀有气体)。元素符号元素符号LiBeBCNOFNe最高价最高价+1+2+3+4+50最低价最低价4321元素符号元素符号NaMgAlSiPSClAr最高价最高价+1+2+3+4+5+6+70最低价最低价4321最高正价最高正价=最外层电子数（最外层电子数（F F、O O除外）除外）负价负价=最外层电子数最外层电子数8 8 3.元素主要化合价元素主要化合价元素性质呈周期性变化元素性质呈周期性变化元素周期律元素周期律最外层电子数最外层电

7、子数 1818决定了决定了归纳出归纳出引起了引起了核外电子排布呈周期性变化核外电子排布呈周期性变化随着原子序数的递增随着原子序数的递增原子半径原子半径 大大小小化合价化合价 +1+7 -4-1+1+7 -4-1金属性减弱，非金属性增强金属性减弱，非金属性增强元素周期律元素周期律随原子序数的递增，元素的性质呈随原子序数的递增，元素的性质呈周期性周期性变化变化元素周期律的实质元素周期律的实质元素性质周期性变化元素性质周期性变化核外电子排布周期性变化核外电子排布周期性变化导致导致果果因因性质性质NaNaMgMgAlAl单质与水单质与水（或酸）的（或酸）的反应情况反应情况最高价氧化最高价氧化物对应水化

8、物对应水化物的碱性强物的碱性强弱弱冷水剧烈冷水剧烈反应反应冷水缓慢、沸冷水缓慢、沸水迅速反应，水迅速反应，与酸剧烈反应与酸剧烈反应与酸迅速与酸迅速反应反应NaOH强碱强碱Mg(OH)2中强碱中强碱Al(OH)3两性氢氧两性氢氧化物化物结论金属性结论金属性Na Mg Al 最高价氧化物的水化物的碱性减弱最高价氧化物的水化物的碱性减弱与水或酸反应置换出氢的剧烈程度减弱与水或酸反应置换出氢的剧烈程度减弱元素的金属性元素的金属性-指元素的原子失去电子的能力指元素的原子失去电子的能力.元素的非金属性元素的非金属性-指元素的原子获得电子的能力。指元素的原子获得电子的能力。讨论：讨论：钠、镁、铝的金属性依次

9、减弱的原因？钠、镁、铝的金属性依次减弱的原因？NaMgAl 钠钠、镁镁、铝铝的的原原子子电电子子层层数数相相同同，随随着着核核电电荷荷数数的的增增加加，原原子子半半径径减减小小，核核对对外外层层电电子子引引力力依次增强，故金属性依次减弱依次增强，故金属性依次减弱。性质性质SiSiP PS SClCl非金属单非金属单质与氢气质与氢气反应条件反应条件及氢化物及氢化物稳定性稳定性最高价氧最高价氧化物及水化物及水化物的酸化物的酸性性高温，高温，SiHSiH4 4易分易分解，易燃解，易燃蒸气与氢蒸气与氢气反应，气反应，PHPH3 3不稳定不稳定易燃易燃 须加热，须加热，H H2 2S S 受热受热分解分

10、解光照或点光照或点燃，燃，HClHCl十分稳定十分稳定SiOSiO2 2H H4 4SiOSiO4 4弱酸弱酸P P2 2O O5 5H H3 3POPO4 4中强酸中强酸 SOSO3 3H H2 2SOSO4 4强酸强酸ClCl2 2O O7 7HClOHClO4 4最强酸最强酸结论非金属性结论非金属性 Si P S Cl最高价氧化物的水化物酸性增强最高价氧化物的水化物酸性增强与氢气化合由难到易，与氢气化合由难到易，生成的氢化物稳定性增强生成的氢化物稳定性增强4.4.元素金属性和非金属性的周期性变化元素金属性和非金属性的周期性变化 金属性：从左到右逐渐减弱金属性：从左到右逐渐减弱 非金属性：

11、从左到右逐渐增强非金属性：从左到右逐渐增强 三三.比较粒子半径大小的规律比较粒子半径大小的规律 主要由核电荷数、电子层数、核外电子数决定主要由核电荷数、电子层数、核外电子数决定电子层数是影响原子半径的主要因素电子层数是影响原子半径的主要因素电子层数相同时，核电荷数的影响较大电子层数相同时，核电荷数的影响较大电子层数和核电荷数相同时电子层数和核电荷数相同时,核外电子数越多半径越大核外电子数越多半径越大1.1.同种元素的粒子半径比较：同种元素的粒子半径比较：阳离子半径阳离子半径 相应原子半径相应原子半径 r(Nar(Na+)相应原子半径相应原子半径 r(Clr(Cl-)r(Clr(Cl)同种元素不

12、同价态的离子，价态越高离子半径越小同种元素不同价态的离子，价态越高离子半径越小 r(Fer(Fe3+3+)r(Fe)r(Fe2+2+)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)最外层电子数相同电子层数不同的粒子半径：最外层电子数相同电子层数不同的粒子半径：电子层数越多，半径越大电子层数越多，半径越大（主族）主族）如：如：r(F)r(Cl)r(Br)r(I)r(Lir(Li+)r(Nar(Na+)r(Kr(K+)r(Rbr(Rb+)r(Cl-)r(K+)r(Ca2+)1 1、下列微粒半径之比大于、下列微粒半径之比大于1 1的是的是:A.r(KA.r(K+)/r(K)/r(K)B.r

13、(Ca)/r(MgB.r(Ca)/r(Mg)C.r(P)/r(SC.r(P)/r(S)D.r(Cl)/r(ClD.r(Cl)/r(Cl-)BCBC2 2、下列化合物中，阳离子与阴离子半径、下列化合物中，阳离子与阴离子半径比最大的是比最大的是A.A.NaClNaCl B.B.LiILiI C.C.CsFCsF D.D.LiFLiFC C3.3.下列递变情况不正确的是下列递变情况不正确的是 A.PA.P、S S、ClCl最高正价依次升高最高正价依次升高 B.NaB.Na、MgMg2 2、AlAl3 3半径依次减小半径依次减小 C.CC.C、N N、O O原子半径依次增大原子半径依次增大 D.NaD

14、.Na、K K、RbRb原子半径依次减小原子半径依次减小CD元素性质的周期性是由于元素性质的周期性是由于_所决定的所决定的 周期律是周期律是18961896年年_国科学家国科学家_首先提出的首先提出的它对化学学习和研究具有指导意义，它还从自然科学上它对化学学习和研究具有指导意义，它还从自然科学上有力论证了事物有力论证了事物_规律。规律。原子结构的周期性原子结构的周期性俄俄 门捷列夫门捷列夫由量变到质变的由量变到质变的18961896年元素周期律是指年元素周期律是指“元素性质随原子量递增而呈周期元素性质随原子量递增而呈周期性变化性变化”，你认为这个提法现在看来是否正确？，你认为这个提法现在看来是

15、否正确？同周期从左到右同周期从左到右，随着，随着核电荷数核电荷数依次增大，依次增大，原子半径逐渐减小，原子半径逐渐减小，失电子能力减弱，得电子能力增强失电子能力减弱，得电子能力增强，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。四四.元素性质与元素周期表中位置元素性质与元素周期表中位置的关系的关系1、同周期元素性质的变化规律、同周期元素性质的变化规律 以碱金属为例，分析同主族金属性的变化规律；以碱金属为例，分析同主族金属性的变化规律；以卤素为例，分析同主族非金属性的变化律。以卤素为例，分析同主族非金属性的变化律。1 1）.相似性相似性最外层电子数相同最外层电子数相同最高化合

16、价相同最高化合价相同化学性质相似化学性质相似四四.元素性质与元素周期表中位置元素性质与元素周期表中位置的关系的关系2、同主族元素性质的变化规律、同主族元素性质的变化规律表现表现？同主族从上到下同主族从上到下，2 2）.递变性递变性电电子子层层数数依依次次增增多多原原子子半半径径逐逐渐渐增增大大失失电电子子能能力力逐逐渐渐增增强强得得电电子子能能力力逐逐渐渐减减弱弱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减减弱弱 0 03、周期表中的斜线规律周期表中的斜线规律折线左面是金属元素，右面是非金属元素折线左面是金属元素，右面是非金属元素左下金属性最强元素，右上非金属性最强元素左下金属性最强

17、元素，右上非金属性最强元素金属非金属元素无严格界限金属非金属元素无严格界限分界限附近元素既能表现某些金属性，也能表分界限附近元素既能表现某些金属性，也能表 现某些非金属性现某些非金属性1 1）最外层电子数）最外层电子数1 12 2个个2 2）次外层电子数）次外层电子数9 91818个个3 3）都是金属元素）都是金属元素4 4）大多数有变价）大多数有变价5 5、零族元素、零族元素4、过渡元素过渡元素族和副族元素族和副族元素AtPoBiPbTlBaCsITeSbSnInSrRbBrSeAsGeGaCaKClSPSiAlMgNaFONCBBeLiH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

18、逐渐增强非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强金金属属性性逐逐渐渐增增强强CsF 稀稀 有有 气气 体体随原子序数递增，元素性质呈现周期性递变随原子序数递增，元素性质呈现周期性递变。元素性质周期性的内涵极其丰富，具体内容元素性质周期性的内涵极其丰富，具体内容不可穷尽，其中最基本的是：金属渐变到非金不可穷尽，其中最基本的是：金属渐变到非金属到稀有气体结束，如此循环反复属到稀有气体结束，如此循环反复五、元素周期律和元素周期表的意义五、元素周期律和元素周期表的意义 1 1、对化学的学习和研究起指导作用、对化学的学习和研究起指导作用(1)(1)发现新元素并预测它们的性质发现新元素并预测它们的性质 (2)(2

19、)一定区域内寻找新物质一定区域内寻找新物质 2 2、对实际生产的指导作用、对实际生产的指导作用半导体材料金属非金属分界线附近半导体材料金属非金属分界线附近(SiSi、GeGe、SeSe、GaGa）耐高温耐腐蚀材料过渡元素耐高温耐腐蚀材料过渡元素催化剂催化剂族族农药右上角（农药右上角（F F、ClCl、S S、P)P)3、学习上的指导作用、学习上的指导作用位、构、性关系位、构、性关系示示意意图图价价电电子子数数电电子子层层数数质质子子数数中中子子数数结构结构原子序数原子序数 周期数周期数 位置位置 主族数主族数原子半径原子半径主要化合价主要化合价金属性非金属性金属性非金属性元素元素性质性质原子结

20、构原子结构表中表中位置位置元素性质元素性质原子序数原子序数=核电荷数核电荷数周期数周期数=电子层数电子层数主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数同位同位化学性质相同化学性质相同电子层数电子层数最外层电子数最外层电子数金属性、非金属性强弱金属性、非金属性强弱（主族）最外层电子数（主族）最外层电子数 =最高正价最高正价 最外层电子数最外层电子数8=8=负价负价原子结构、元素性质及元素在周期表中的位置关系原子结构、元素性质及元素在周期表中的位置关系相似性相似性 递变性递变性同主族同主族同周期同周期递变性递变性“元素之最”最活泼的非金属：最活泼的非金属：最活泼的金属：最活泼的金属：最轻的金属：最轻

21、的金属：最重的金属：最重的金属：最硬的金属：最硬的金属：最轻的单质为：最轻的单质为：最高熔点的单质：最高熔点的单质：最低熔点的单质：最低熔点的单质：最稳定的气态氢化物：最稳定的气态氢化物：最强的含氧酸：最强的含氧酸：最强的碱：最强的碱：FFr(Cs)LiOs(锇锇22.6)CrH2石墨石墨(3650)He(-272.2)HFHClO4FrOH(CSOH)短周期元素的某些性质特点短周期元素的某些性质特点 在自然界含量最多的元素在自然界含量最多的元素 在自然界含量最多的金属元素在自然界含量最多的金属元素 最活泼的非金属最活泼的非金属 最活泼的金属最活泼的金属 常温下呈液态的金属常温下呈液态的金属

22、常温下呈液态的非金属单质常温下呈液态的非金属单质 常温下易液化的单质常温下易液化的单质 最轻的单质气体最轻的单质气体氧氧铝铝FCsBr2HgH2Cl2 硬度最大的硬度最大的 难形成离子的元素难形成离子的元素 通常形成化合物种类最多的元素通常形成化合物种类最多的元素 常见的变价金属常见的变价金属金刚石金刚石C、SiCFe（+2、+3）、）、Cu（1、2）11O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H 人体组成的主要元素人体组成的主要元素:O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl、Mg 11种元素占人体质量种元素占人体质量99.95。其。其余组成人体的元素有余组成人体的元素有50余种，占人体质量余种，占人体质量0.05。