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1、1 元素周期表元素周期表 必修必修2 第一章第一章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律(一)元素周期表的历史(一)元素周期表的历史1.1.第一张元素周期表第一张元素周期表(1)(1)时间:时间:(2)(2)绘制者:绘制者:(3)(3)排序依据:排序依据:(4)(4)结构特点结构特点:(5)(5)意义:意义:俄国化学家俄国化学家门捷列夫门捷列夫18691869年年将元素按照相对原子质量由小到大依次排列将元素按照相对原子质量由小到大依次排列揭示了化学元素的内在联系揭示了化学元素的内在联系里程碑里程碑2.2.现行元素周期表现行元素周期表(1)(1)排序依据:排序依据:(2)(2)原子序数:原子序
2、数:(3)(3)结构特点结构特点:原子的核电荷数原子的核电荷数按照元素在周期表中的顺序给元素编号按照元素在周期表中的顺序给元素编号将化学性质相似的元素放在一个纵行将化学性质相似的元素放在一个纵行1-18号元素原子结构示意图问:原子序数与原子结构有什么关系?问:原子序数与原子结构有什么关系?原子序数原子序数=核电荷数核电荷数=质子数质子数=原子的核外电子数原子的核外电子数1.每一横行原子电子层数相同每一横行原子电子层数相同2.每一每一纵行纵行原子最外层电子数相同原子最外层电子数相同问:问:1.在元素周期表中在元素周期表中横行横行和和纵行纵行又称为什么又称为什么?2.元素周期表中有多少元素周期表中
3、有多少横横行,多少周期?行,多少周期?多少多少纵行纵行,多少族,多少族?周周 期期 1 23周期数周期数=电子层数电子层数(1)周期周期(横行)具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一系列元素,称为一个周期。周期序数周期序数=电子层数电子层数 周周期期短周期:第短周期:第13周期周期长周期:第长周期:第47周期周期周期表里数周期,周期表里数周期,1234567.(2)族族(纵行)(纵行)1)主族主族:由由短周期元素和长周期元素短周期元素和长周期元素共同构成的族。共同构成的族。2)副族副族:完全由长周期元素构成的族。完全由长周期元素构成的族。表示方法:在族序数后标表示方法:在族序数后标
4、“B”字。如字。如B、B、B、3)第第V族族:4)0族族:(“八、九、十八、九、十”三个纵行)三个纵行)稀有气体元素稀有气体元素七主七副八和七主七副八和0表示方法:在表示方法:在罗马数字表示的罗马数字表示的族序数后面标族序数后面标“A”字。字。A、A、A、A0A A A AAA族序数族序数=最外层电子数最外层电子数注注意意总结:周期(7个)族(16个)短周期长周期第 1周期第 2周期第 6周期第 3周期第 5周期第 4周期第 7周期 2 种 8 种 8 种 18 种 18 种 32 种 26 种主族副族第VIII族0 族共 7 个主族,包括短周期和长周期元素共 7 个副族,只包括在长周期中包括
5、第8、9、10 纵行稀有气体元素周周期期表表里里数数周周期期,1234567七七主主七七副副和和零零族族,最最后后莫莫忘忘第第族族。不完全周期螺旋型周期表螺旋型周期表它们分别位于它们分别位于周期表的什么位置?周期表的什么位置?1已知碳元素、镁元素和溴已知碳元素、镁元素和溴等主族等主族元素的原子元素的原子 结构示意图:结构示意图:练一练练一练2.根据元素的原子序数,不能确定的是?A.原子核内质子数 B.原子核内中子 C.原子核外电子数B3.现行元素周期表中已经列出了现行元素周期表中已经列出了112种元素,其中种元素,其中元素种类最多的周期是?元素种类最多的周期是?A.第第4周期周期 B.第第5周
6、期周期 C.第第6周期周期 D.第第7周期周期C判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确错,还有错,还有0族元素族元素错,短周期包括错,短周期包括1、2、3周期,共周期,共18种元素种元素正确,过渡元素还全是金属元素正确,过渡元素还全是金属元素1、短周期元素全是主族元素、短周期元素全是主族元素2、短周期元素共有、短周期元素共有20种元素种元素3、过渡元素全是长周期元素、过渡元素全是长周期元素4、过渡元素全是副族元素、过渡元素全是副族元素错,还有第错,还有第VIII族元素族元素碱金属元素单质碱金属元素单质:RbRb碱金属的物理性质碱金属的物理性质有何相似有何相似性和递变性和递变性?性?碱金属的物
7、理性质的比较碱金属的物理性质的比较相相似似点点递递变变性性颜色颜色硬度硬度密度密度熔沸点熔沸点导电导热性导电导热性密度变化密度变化熔沸点变化熔沸点变化Li Na K Rb Cs均为银白色(均为银白色(CsCs略带金色)略带金色)柔软柔软较小较小较低较低强强逐渐增大(逐渐增大(K K特殊)特殊)单质的熔沸点逐渐降低单质的熔沸点逐渐降低碱金属的原子结构示意图碱金属的原子结构示意图 碱金属原子结构有何异同?碱金属原子结构有何异同?相同点:碱金属元素原子结构的相同点:碱金属元素原子结构的相同,相同,都为都为。递变性:从递变性:从Li到到Cs,碱金属元素碱金属元素的原子结构中,的原子结构中,依次依次增多
8、。增多。最外层电子数最外层电子数1 1个个电子层数电子层数 物质的性质主要取决于原子的物质的性质主要取决于原子的最外层电子数最外层电子数,从碱金属原子的,从碱金属原子的结构可推知其化学性质如何?结构可推知其化学性质如何?是否完全相同?是否完全相同?最外层上都只有一个电子,化学反应中易最外层上都只有一个电子,化学反应中易失去一个电子,形成失去一个电子,形成+1+1价的阳离子,并能与价的阳离子,并能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。氧气等非金属元素及水发生化学反应。钠与水反应钠与水反应钾在空气中燃烧钾在空气中燃烧钾与水反应钾与水反应钠与钾性质对比实验钠与钾性质对比实验钠钠 钾钾 与氧气与氧气反应
9、反应 剧烈燃烧,火焰呈剧烈燃烧,火焰呈色,生成色,生成 色的固体色的固体 剧烈燃烧,火焰剧烈燃烧,火焰呈呈 色色 与水反与水反应(绿应(绿豆大一豆大一块)块)在水面上、在水面上、成成银白色、在水面上银白色、在水面上四处四处、滴入酚酞、滴入酚酞溶液呈溶液呈色色 在水面上、在水面上、成银白色、在水面成银白色、在水面上四处上四处、滴入酚、滴入酚酞溶液呈酞溶液呈色,色,有微弱爆炸有微弱爆炸 钠、钾化学性质比较钠、钾化学性质比较黄黄淡黄色淡黄色紫紫浮浮熔熔游游红红浮浮熔熔游游红红更为复杂更为复杂K K2 2O O、K K2 2O O2 2、KOKO2 2LiLi2 2O O更为复杂更为复杂NaNa2 2
10、O O、NaNa2 2O O2 2CsCsK KLiLiRbRbNaNa反应程度反应程度 与与O O2 2反应反应单质单质越越来来越越剧剧烈烈碱金属与氧气反应比较碱金属与氧气反应比较(1 1)碱金属元素原子的最外层)碱金属元素原子的最外层都有都有1 1个电子,它们的化学性质个电子,它们的化学性质相似相似 与与O O2 2的反应的反应 4Li+4Li+O O2 2 2 2LiLi2 2O O 2Na+O2Na+O2 2 NaNa2 2O O2 2与水的反应与水的反应2Na+2H2Na+2H2 2O O 2NaOH+H2NaOH+H2 22K+2H2K+2H2 2O O 2KOH+H2KOH+H2
11、 2通式:通式:2R+2H2O=2ROH+H2与与O O2 2反应反应反应不如钠反应不如钠剧烈,生成剧烈,生成Li2O点燃剧烈点燃剧烈燃烧,生燃烧,生成成Na2O2燃烧更加剧燃烧更加剧烈生成比过烈生成比过氧化物复杂氧化物复杂的氧化物的氧化物遇空气立即遇空气立即燃烧,生成燃烧,生成更复杂的氧更复杂的氧化物化物遇空气立即遇空气立即燃烧,生成燃烧,生成更复杂的氧更复杂的氧化物化物LiNaKRbCs与与H H2 2O O反应反应剧烈,生剧烈,生成成H2更剧烈,生更剧烈,生成成H2轻微的爆炸,轻微的爆炸,生成生成H2遇水立即燃遇水立即燃烧,爆炸烧,爆炸结论结论金金 属属 性性 逐逐 渐渐 增增 强强碱金
12、属的化学性质碱金属的化学性质遇水立即燃遇水立即燃烧,爆炸烧,爆炸 Li Na K Rb Cs1.相似性相似性:1)化合物都易失电子表化合物都易失电子表现强还原性现强还原性2)中中均为均为+1价价总结总结:碱金属的原子结构碱金属的原子结构2.递变性递变性:核电荷数核电荷数电子层数电子层数(电子层数的影响大于核电荷数的影响电子层数的影响大于核电荷数的影响)失电失电子能子能力力还原还原性性金金属属性性原子半径原子半径化学性质相似化学性质相似最外层上都只最外层上都只有一个电子有一个电子核对最核对最外层电外层电子的引子的引力力(2 2)碱金属元素从上到下(碱金属元素从上到下(Li Li、NaNa、K K
13、、RbRb、CsCs),),随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐电子层数逐渐,原子核对,原子核对的的引力逐渐减弱,原子失电子的能力逐渐引力逐渐减弱,原子失电子的能力逐渐。增多增多最外层电子最外层电子增强增强元素的金属性逐渐元素的金属性逐渐,与水和氧气的反应,与水和氧气的反应越来越越来越,生成的氧化物越来越,生成的氧化物越来越。最。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越高价氧化物对应水化物的碱性越来越。增强增强剧烈剧烈复杂复杂强强(1)碱金属元素原子的最外层都有)碱金属元素原子的最外层都有个电子,个电子,它们的化学性质它们的化学性质复习回忆:复习回忆:
14、1相似相似 卤卤 族族 元元 素素阅读资料卡片(第页)、卤素单质的物理性质元元素素名名称称元素元素符号符号核核电荷荷数数单质颜色和状色和状态(常(常态)密度密度熔点熔点沸点沸点溶解度溶解度(100g100g水中)水中)氟氟 F F9 9F F2 2淡淡绿色的气色的气体体1.69g/L1.69g/L-219.6-219.6-188.1-188.1与水反与水反应氯 ClCl1 17 7ClCl2 2黄黄绿色气体色气体3.124g/3.124g/L L-101-101-34.6-34.6226 cm226 cm3 3溴溴 BrBr3 35 5BrBr2 2深深红棕色液棕色液体体3.1193.119g
15、/cmg/cm3 3-7.2-7.258.7858.784.16g4.16g碘碘 I I5 53 3I I2 2紫黑色固体紫黑色固体4.93g/c4.93g/cm m3 3113.5113.5184.4184.40.029g0.029g、卤素单质的物理性质递变性、卤素单质的物理性质递变性颜色:浅 深 状态:气 液 固密度:小 大熔沸点:低 高在水中的溶解性:大 小氟氟原子原子氯氯原子原子溴原子溴原子碘原子碘原子 2、根据卤素的原子结构,请你试、根据卤素的原子结构,请你试着推测一下氟、氯、溴、碘在化学性着推测一下氟、氯、溴、碘在化学性质上的相似性和递变性。质上的相似性和递变性。F F ClCl
16、Br I At Br I At 相似性相似性 核电核电荷数荷数电子电子层数层数递递 变变 性性逐渐增大逐渐增大逐渐增多逐渐增多最外层最外层7 7个电子个电子最外层最外层7个电子个电子易得一个电子,易得一个电子,核电荷数递增核电荷数递增电子层数递增电子层数递增原子半径依次增大原子半径依次增大得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱原子结构原子结构性质性质决定决定具氧化性具氧化性氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱非金属性逐渐减弱非金属性逐渐减弱卤素单质的氧化性强弱顺序为:F2 Cl2 Br2 I 2名称名称 反应条件反应条件 方程式方程式 氢化物稳定性氢化物稳定性 F2 冷暗处爆炸冷暗处爆炸 H2+F2=2
17、HF HF很稳定很稳定 Cl2 光照或点燃光照或点燃 H2+Cl2=2HCl HCl稳定稳定Br2 高温高温 H2+Br2=2HBr HBr较不稳定较不稳定I2 高温、持续加热高温、持续加热 H2+I2 2HI HI很不稳定很不稳定 缓慢进行缓慢进行 2)2)卤素与氢气的反应卤素与氢气的反应结论结论:F Cl Br I 随着核电荷数的增多,原子半径的随着核电荷数的增多,原子半径的增大增大,(1)卤素单质与)卤素单质与H2化合的难易关系:化合的难易关系:F2 Cl2 Br2 I2(2)卤化氢的稳定性关系:卤化氢的稳定性关系:HF HCl HBr HI 4)卤素间的相互置换卤素间的相互置换(1)C
18、l2 2Br=2ClBr2 (2)Cl2 2I =2ClI2 (3)Br2+I =BrI2 思考:根据上述实验,排出思考:根据上述实验,排出Cl2、Br2、I2的的氧化性强弱顺序及氧化性强弱顺序及、的还的还原性强弱顺序原性强弱顺序结论结论:氧化性:氧化性:Cl2Br2I2 还原性:还原性:同一主族元素金属性和非金属变化Na11钠钠Li3锂锂K19钾钾Rb37铷铷Cs55铯铯F9氟氟Cl17氯氯Br35溴溴I53碘碘At85砹砹金金 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,非非金金属属性性逐逐渐渐减减弱弱金金属属性性逐逐渐渐减减弱弱,非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强本节课
19、归纳与总结本节课归纳与总结 同一主族元素性质具有一定的相似性和递变性;同一主族,从上到下:原子半径逐渐 ,失电子能力逐渐 ,得电子能力逐渐 ,金属性逐渐 ,非金属性逐渐 ;增大增大增强增强减弱减弱增强增强减弱减弱三三、核素、核素四四1 1、质量数、质量数(1 1)定义:)定义:(2 2)关系式:)关系式:(3 3)原子符号:)原子符号:(A)忽略电子的质量,将原子核内所有忽略电子的质量,将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得的数值叫做质量数。值相加,所得的数值叫做质量数。质量数(质量数(A A)=质子数(质子数(Z Z)+中子数(中子数(N N)
20、ZXA(代表一个质量数为(代表一个质量数为A,质子数为质子数为Z的原子)的原子)符号符号质子数质子数 中子数中子数 质量数质量数 电子数电子数1822401811122310元素符元素符号号原子符号原子符号 核电荷数核电荷数 中子数中子数 电子数电子数HC11H21H31H126C676146C2 2、元素、元素:具有相同核电荷数具有相同核电荷数(或质子数)的同一类原子的总称。(或质子数)的同一类原子的总称。0111111126666863 3、核素和同位素、核素和同位素(1 1)核素:具有一定数目的质子核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的和一定数目的中子的一种原子一种原子。(2 2)同
21、位素:质子数相同而中子数不同的同位素:质子数相同而中子数不同的同一种同一种元素元素的的不同原子不同原子互称为同位素。即同一元素的不同互称为同位素。即同一元素的不同核素之间互称为同位素。核素之间互称为同位素。U:92U 92U 92U H:1H 1H 1HC:6C 6C 6CO:8O 8O 8O Cl:17Cl 17Cl12 3 12131416171835 37234235238核素核素1核素核素n同位素同位素元元 素素(4 4)注意事项)注意事项 元素的种类由质子数决定,与中子数、核外电子数无关;元素的种类由质子数决定,与中子数、核外电子数无关;核素种类由质子数和中子数共同决定,与核外电子数
22、无关核素种类由质子数和中子数共同决定,与核外电子数无关;同一元素的各种核素虽然中子数(质量数)不同,但它们同一元素的各种核素虽然中子数(质量数)不同,但它们的化学性质基本相同。的化学性质基本相同。天然存在的同位素,相互间保持一定的比率。元素的相对天然存在的同位素,相互间保持一定的比率。元素的相对原子质量,是按照该元素的各种核素原子所占的一定百分比原子质量,是按照该元素的各种核素原子所占的一定百分比算出的平均值。算出的平均值。思考与交流思考与交流:1 1、元素、核素、同位素的不同和联系。在周期、元素、核素、同位素的不同和联系。在周期表中收入了表中收入了112112种元素,是不是就只有种元素,是不
23、是就只有112112种原子呢?种原子呢?1、以下为同位素的是(、以下为同位素的是()A.D2和和H2 B.CO和和CO2 C.金刚石和石墨金刚石和石墨 D.和和2、下列叙述正确的是(、下列叙述正确的是()A.所有元素的原子核均由质子和中子构成所有元素的原子核均由质子和中子构成B.是一种同位素是一种同位素C.铀有三种同位素,即有三种铀原子铀有三种同位素,即有三种铀原子D.核素就是元素核素就是元素3717Cl35 17Cl课堂练习课堂练习 3 1HDC3.16O、18O、O2-、O2、O3表示表示4.()A、氧的五种同素异形体、氧的五种同素异形体 B、五种氧元素、五种氧元素C、氧元素的五种不同微粒
24、、氧元素的五种不同微粒D、氧的五种同位素、氧的五种同位素4.只含有一种元素的物质不可能是(只含有一种元素的物质不可能是()A、混合物、混合物 B、化合物、化合物C、纯净物、纯净物 D、单质、单质CB6.某粒子用某粒子用 表示,下列关于该粒子的叙述表示,下列关于该粒子的叙述正确的是正确的是()A、所含质子数所含质子数=An B、所含中子数所含中子数=AZC、所含电子数所含电子数=Z+n D、质量数质量数=Z+AAZRn+5.据报道,上海某医院正在研究用放射性的一种据报道,上海某医院正在研究用放射性的一种6.碘碘 治疗肿瘤。该碘原子的核内中子数与核外治疗肿瘤。该碘原子的核内中子数与核外7.电子数之差是电子数之差是()A、72 B、19 C、53 D、125BI125 53B