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1、第一章第一章 物质结构物质结构 元素周期表元素周期表第二节第二节 元素周期律元素周期律原子原子如何构成？它们相对空间位置是怎如何构成？它们相对空间位置是怎样的呢？体积大小如何？样的呢？体积大小如何？回忆：回忆：思考思考:在含有在含有多个多个电子的原子里电子的原子里,电子在核外电子在核外 空间是如何运动的空间是如何运动的?多电子多电子原子原子核外电子核外电子是是分层运动分层运动(排布排布)的的一、原子核外电子排布：一、原子核外电子排布：1、电子按、电子按能量能量高低分层排布：高低分层排布：电子层电子层的表示方法：的表示方法：1 2 3 4 5 6 7K L M N O P Q离核由离核由近近到到
2、远远，能量由，能量由低低到到高高能量能量不同的不同的电子电子运动区域运动区域2.核外电子的排布规律核外电子的排布规律(1)(1)各电子层最多容纳各电子层最多容纳各电子层最多容纳各电子层最多容纳2n2n2 2个电子；个电子；个电子；个电子；(2)(2)最外层电子数不超过最外层电子数不超过最外层电子数不超过最外层电子数不超过8 8个电子个电子个电子个电子(K(K层为不超过层为不超过层为不超过层为不超过2 2个个个个)；次外次外次外次外(倒数第三倒数第三倒数第三倒数第三)层电子数不超过层电子数不超过层电子数不超过层电子数不超过18(32)18(32)个电子；个电子；个电子；个电子；(3)核外电子总是
3、尽先排布在能量较低的电子层，然核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然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，依次排布在能量逐步升高的电子层后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层以上规律是相互联系的，不能孤立地机械以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。套用。1、某原子共有、某原子共有5个电子层，则其个电子层，则其L层最多容层最多容纳电子纳电子 个，个，M层最多容纳电子层最多容纳电子 个。个。8182 2、某元素原子最外层电子数为次外层电子数、某元
4、素原子最外层电子数为次外层电子数的的3 3倍，则该元素原子核内质子数为（倍，则该元素原子核内质子数为（）A A、13 B13 B、7 C7 C、8 D8 D、1010 C3、某元素的原子核外有、某元素的原子核外有3个电子层，最外层个电子层，最外层比次外层少比次外层少3个电子，该元素是（个电子，该元素是（）A.A.铝铝 B.B.氮氮 C.C.磷磷 D.D.氟氟C练练 习习科学探究科学探究P141、在表中写出、在表中写出118号元素的元素符号，并画出号元素的元素符号，并画出它们的原子结构示意图。它们的原子结构示意图。2、观察表中数据思考：随着原子序数的递增，原、观察表中数据思考：随着原子序数的递增
5、，原子的子的核外电子层排布核外电子层排布呈现什么规律性的变化？呈现什么规律性的变化？原子原子半径半径呈现什么规律性的变化？呈现什么规律性的变化？元素的化合价元素的化合价呈现什呈现什么规律性的变化？么规律性的变化？HeH1+11+22NeFONCBBeLi2+32 1+42 2+52 3+62 4+72 5+82 6+92 7+102 8ArClSPSiAlMgNa3+11281+12282+17287+15285+13283+14284+16286+18288结论结论：随着原子序数的递增，元素原子最外层电子的随着原子序数的递增，元素原子最外层电子的排布呈现排布呈现1-2、1-8、1-8的周期性
6、变化的规律。的周期性变化的规律。118118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 原子半径原子半径 大大小小原子半径原子半径 大大小小HLiBeBCNHeNaKRbCsFrMgCaSrBaRaAlGaInTlSiGeSnPbPAsSbBiOSSeTePoFClBrIAtNeArKrXeRn结论结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现随着原子序数的递增，元素原子半径呈现由大到小的周期性变化规律。由大到小的周期性变化规律。（稀有气体除外）（稀有气体除外）讨论：讨论：比较比较Na原子与原子与Li原子的原子半径大小原子的原子半径大小+312+11821
7、NaLi答案：答案：半径：半径：Na Li讨论：讨论：比较比较Na原子与原子与Mg原子的原子半径大小原子的原子半径大小+12822+11821NaMg半径：半径：Na Mg讨论：讨论：比较比较NaNa与与NaNa+的半径大小的半径大小NaNa+11821NaNa+1182 答案：半径答案：半径 Na Na+讨论：讨论：比较比较ClCl-与与ClCl的半径大小的半径大小+17827+17828ClCl-ClCl答案：半径答案：半径 Cl-Cl（2）同电子层的不同粒子，原子序数越大，）同电子层的不同粒子，原子序数越大，半径越小。半径越小。（1）一般而言一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数越多
8、，半径越大（3）同种元素的不同粒子，电子越多，）同种元素的不同粒子，电子越多，半径越大。半径越大。粒子半径大小比较规律粒子半径大小比较规律比较比较FeFe、FeFe2+2+与与FeFe3+3+的半径大小的半径大小思考：思考：答案：半径答案：半径 Fe Fe Fe Fe2+2+Fe Fe3+3+讨论：讨论：1.比较比较Na+与与Mg2+半径大小半径大小+1282+1182Na+Mg2+答案：半径答案：半径 Na+Mg2+讨论：讨论：2.比较比较O2-与与F-半径大小半径大小+882+982O2-F-答案：半径答案：半径 O2-F-写出下列微粒的半径由大到小的顺序：写出下列微粒的半径由大到小的顺序
9、：F F-、O O2-2-、NaNa+、MgMg2+2+练习：练习：答案：半径：答案：半径：O2-F-Na Na+Mg Mg2+2+表表5-5 1185-5 118号元素的核外电子号元素的核外电子排布、原子半径和排布、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+1+2+3+4+5-4-3-2-1-3-2-3-2-3-4-1-2-3+5+4+3+1+2+6+7最高正价最高正价最低负价最低负价化
10、化合合价价结论结论：随着原子序数的递增，元素随着原子序数的递增，元素的的化合价化合价大体上呈现大体上呈现最高最高正价由正价由+1 +2 +3 +7，最低最低负价负价由由-4 -1，最后归到最后归到0价的周期性变化的规律。价的周期性变化的规律。周期表与原子结构的关系：最外层电子数=主族序数 元素最高正化合价1、F 没有正价，没有正价，O 通常不显示正价；通常不显示正价；2、金属元素只有正化合价而无负价。、金属元素只有正化合价而无负价。最高正价最高正价+最低负价最低负价=8原子序原子序数数电子电子层数层数最外层电最外层电子数子数原子半径原子半径的变化的变化最高或最低化合最高或最低化合价的变化价的变
11、化12112+10310 +1+5 -4-101118结论结论231818+1+7 -4-10随着原子序数的递增，元素原子的电子层随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布、原子半径和化合价都呈现周期性变化排布、原子半径和化合价都呈现周期性变化大大小小大大小小小小 结结元素的原子结构和原子半径及主要化合价的变化规律元素的原子结构和原子半径及主要化合价的变化规律 随着原子序数的递增，元素原子的随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布、化合价电子层排布、化合价和半径和半径都呈周期性都呈周期性变化！变化！元素的金属性和非金属性是否也随元素的金属性和非金属性是否也随原子序数的变化呈现周期性变化呢？原子序
12、数的变化呈现周期性变化呢？科学探究：同一周期元素金属性和非金属性递变科学探究：同一周期元素金属性和非金属性递变一、元素金属性强弱判断：一、元素金属性强弱判断：1，单质和水（酸）反应置换出氢的难易程度，单质和水（酸）反应置换出氢的难易程度2，元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱讨论：请设计实验来比较讨论：请设计实验来比较Na和和Mg的金属性强弱的金属性强弱实验设计：实验设计：取两段镁条，用砂纸磨区表面的氧化膜，放入两支试管，分别向两支试管中加入2mL水并滴入酚酞溶液，将一支试管加热至水沸腾，对比观察现象现象：现象：镁条与冷水反应缓慢，滴入酚酞呈粉红 色，而
13、与沸水反应加快，产气泡，溶液为红色（加深）结论：结论：金属性NaMgMg+2H2O=Mg(OH)2+H2讨论：讨论：请再设计实验来比较Mg和Al的金属性强弱实验设计：实验设计：取铝片和镁条，用砂纸磨去表面的氧化膜，分别和2mL1mol/L的盐酸反应现象：现象：均能与盐酸反应产生气泡，但镁比铝要剧烈。结论：结论：金属性 MgAl方程式：方程式：Mg+2HCl=MgCl2+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 Na Mg Al单质和水(酸)反应 冷水 剧烈反应冷水反应缓和,沸水迅速,酸剧烈与酸反应剧烈最高价氧化物对应的水化物 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 碱性 强碱 中强碱 两
14、性总结论总结论:金属性NaMgAl二二,元素非金属性强弱比较元素非金属性强弱比较1,单质和氢气化合的难易程度2,生成的气态氢化物的稳定性3,最高价氧化物对应水化物的酸性强弱4,单质间的相互置换我们再来比较第三周期的其余四种非金属元素的非金属性 性质 Si P S Cl非金属单质与氢气反应的条件高温磷蒸汽与氢气能反应须加热光照或点燃就能反应 气态 氢化物 SiH4很不稳定 PH3不稳定 H2S 较不稳定 HCl 稳定最高价氧化物对应水化物 H2SiO3 极弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4 最强酸结论：非金属性 SiPSCl 根据实验，可得出第三周期元素金属性、根据实验，可得
15、出第三周期元素金属性、非金属性的递变规律非金属性的递变规律:Na Mg Al Si P S Cl 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 对其他周期元素性质进行研究对其他周期元素性质进行研究,也可也可以得到类似的结论。以得到类似的结论。随着原子序数的递增随着原子序数的递增元素周期律元素周期律决定了决定了归纳出归纳出最外层电子数最外层电子数 1818（K层电子数层电子数 12）核外电子排布呈周期性变化核外电子排布呈周期性变化引起了引起了化合价：化合价：+1+7 +1+7 441 1（稀有气体元素为零）（稀有气体元素为零）元素性质呈周期性变化元素性质呈周期性变化原子半径原
16、子半径 大大小小（稀有气体元素除外）（稀有气体元素除外）元素金属性与非金属性：元素金属性与非金属性：元素的性质随原子序数的递增呈周期性的变化元素的性质随原子序数的递增呈周期性的变化小结：小结：1、元素周期律：元素的、元素周期律：元素的性质性质随着元素原子序随着元素原子序数的递增而呈数的递增而呈周期性周期性的的变化变化，这个规律叫做元，这个规律叫做元素周期律。素周期律。2 2、元素、元素性质性质的周期性变化是的周期性变化是 。的周期性变化的周期性变化的必然结果。的必然结果。二、元素周期律二、元素周期律原子的核外电子原子的核外电子排布排布三、元素周期表和元素周期律的实际应用三、元素周期表和元素周期
17、律的实际应用一、位置、结构和性质的关系一、位置、结构和性质的关系原子结构原子结构表中位置表中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 相似性相似性 递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）同周期同周期同主族同主族递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）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（主族主族）最外层电子数）最外层电子数=最高正价最高正
18、价 最外层电子数最外层电子数8=负价负价原子结构原子结构决定决定元素在周期表中的位置元素在周期表中的位置，决定，决定性质性质 0 1B Al SiGe As Sb Te 2 3 4 5 6 7AAAA AA A 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元素周期表及元素周期律 的三大意义 学习和研究化学的规律和工具学习和研究化学的规律和工具 研究发现新物质研究发现新物质 论证了量变引起质变的规律性论证了量变引起质变的规律性 预言新元素，研究新农药，寻找新的半预言新元素，研究新农药，寻找新的半导体材料、催
19、化剂、耐高温耐腐蚀材料、寻导体材料、催化剂、耐高温耐腐蚀材料、寻找新的矿物质。找新的矿物质。元素周期表：元素周期表：寻找用于制取农药的元素寻找用于制取农药的元素寻找寻找半导体半导体材料材料寻找用于制取农药的元素寻找用于制取农药的元素寻找寻找催化剂催化剂、耐高温、耐腐蚀耐高温、耐腐蚀的的合金合金材料材料原子序数原子序数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_；
20、（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，原子半径八种元素中，原子半径由小到大的顺序为由小到大的顺序为_。NaF2F2 Cl2白磷白磷NaHNHF ClHFONCLiNaK 例例1 1：下列排列顺序正确的是（下列排列顺序正确的是（
21、）热稳定性：热稳定性：H2OHFH2S 原子半径：原子半径：NaMgO酸性：酸性：H3PO4H2SO4HClO4 离子半径：离子半径：Cl-S2-K+碱性：碱性：Ca(OH)2 Mg(OH)2 Al(OH)3A B C D典例分析典例分析B例例2.下列有关元素周期律的叙述，正确的是（下列有关元素周期律的叙述，正确的是（）A.元素周期律的本质是元素原子核外电子排布呈元素周期律的本质是元素原子核外电子排布呈周期性变化周期性变化 B.元素周期律的本质是原子半径呈周期性变化元素周期律的本质是原子半径呈周期性变化 C.元素周期律的本质是元素的性质随原子序数的元素周期律的本质是元素的性质随原子序数的递增呈
22、周期性变化递增呈周期性变化 D.元素周期律的本质是元素的性质随原子量的递元素周期律的本质是元素的性质随原子量的递增而呈周期性变化增而呈周期性变化A例3我国最新报道的高温超导体中，铊（我国最新报道的高温超导体中，铊（T l)是成分之一，已知铊与铝是同族元素，是成分之一，已知铊与铝是同族元素，关于铊的性质中，可能错误的是：（关于铊的性质中，可能错误的是：（）A 是银白色的金属是银白色的金属B 能生成能生成+3价的化合物价的化合物C Tl(OH)3 与与 Al(OH)3一样是两性的氢一样是两性的氢氧化物氧化物D与稀硝酸作用，生成硝酸盐与稀硝酸作用，生成硝酸盐C练习1.碱性强弱介于碱性强弱介于KOH和和Mg(OH)2之间的氢氧化之间的氢氧化物是物是 （）ANaOH BAl(OH)3 CCa(OH)2 DRbOH2.下列物质中，既能与强酸又能与强碱反应的下列物质中，既能与强酸又能与强碱反应的是（是（）Na2CO3NaHCO3Al2O3Al(OH)3AB C DA cD