《元素周期律》PPT课件.ppt

【考纲下载】 1了解原子核外电子排布. 2掌握元素周期律的实质. 3以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递 变规律与原子结构的关系.,【考情上线】 1依据核外电子排布规律分析判断元素在周期表中 的位置. 2根据元素在周期表中的相对位置比较金属性、非 金属性强弱. 3学会比较粒子半径的大小，并应用于物质结构的 综合推断.,一、原子核外电子的排布 1电子层排布,K,L,M,N,O,P,Q,2原子核外电子分层排布的规律 (1)原子核外电子总是先排能量 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(能量最低原理) (2)原子核外每个电子层最多容纳 个电子 (3)原子最外层电子数不超过 电子(K层为最外层，不能超 过 电子) (4)原子次外层电子数不超过 个电子(K层为次外层不能超 过 电子),最低,2n2,8个,2个,18,2个,3原子核外电子层排布的表示方法原子或离 子结构示意图 下面为钠的原子结构示意图：,【注意】 核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，不能孤立地应用其中一条,二、元素周期律 1定义 元素的性质随着 的递增而呈周期性变化的规律,原子序数,原子核外电子排布,2实质 元素性质的周期性变化是 周期性变化的 必然结果,3主族元素的变化规律 (“减小”、“减弱”用“”表示，“增大”、 “增强”用“”表示),最外层电子数,主族序数8,主族,序数,容易,困难,三、元素周期表和元素周期律的应用 1.元素的分区(内填元素符号),2.元素周期表和元素周期律的应用 (1)寻找未知元素. (2)预测元素的性质. 比较同周期、同主族元素的性质. 预测未知元素的性质. (3)寻找新材料 半导体材料：在 附近的元素中寻找； 在 中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金 材料； 在周期表中的 附近探索研制农药的材料.,金属与非金属的分界线,过渡元素,非金属区,判断下列说法是否正确 1.(2008广东高考T25B)A族元素是同周期中非金属性最强的 元素. ( ) 2.(2008江苏高考T4C)酸性：H3PO4H2SO4HClO4. ( ) 3.(2010梅州质检T3B)氢化物的稳定性：H2SHFH2O.( ),4.(2009福州模拟T8D)元素的性质随相对原子质量的递增 呈现周期性的变化. ( ) 5.(2010泰安质检T12A)在周期表中的金属与非金属的分界线 附近可以探索研制农药的材料. ( ),提示：1. 2. 3. 4. 5.,1.比较元素金属性强弱的方法 (1)根据原子结构 原子半径(电子层数)越大，最外层电子数越少，金属性越 强，反之越弱.,(2)根据在周期表中的位置 同周期元素，从左至右随原子序数的增加，金属性减弱， 非金属性增强； 同主族元素，从上至下，随着原子序数的增加，金属性 增强，非金属性减弱.,(3)根据金属活动性顺序 金属的位置越靠前，其金属性越强. (4)根据实验 根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度：越易反应， 则对应金属元素的金属性越强. 根据金属单质与盐溶液的置换反应：A置换出B，则A对 应的 金属元素比B对应的金属元素金属性强.,根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱：单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱，元素的金属性越强(Fe对应的是Fe2，而不是Fe3). 根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越强. 根据电化学原理：不同金属形成原电池时，作负极的金属活泼；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属其对应的元素不活泼.,2.比较元素非金属性强弱的方法 (1)根据原子结构 原子半径(电子层数)越小，最外层电子数越多，非金属 性越强，反之则越弱. (2)根据在周期表中的位置 同周期元素，从左到右，随着原子序数增加，非金属 性增强. 同主族元素，从上至下，随着原子序数增加，非金 属性减弱.,(3)根据实验 根据非金属单质与H2化合的难易程度：越易化合，则其 对应元素的非金属性越强. 根据形成的氢化物的稳定性或还原性：越稳定或还原性 越弱，则其对应元素的非金属性越强. 根据非金属之间的相互置换：A能置换出B，则A对应的 非金属元素的非金属性强于B对应元素的非金属性.,根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：酸性越强，则元素的非金属性越强. 根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱：单质的氧化性越强，其对应阴离子的还原性越弱，元素的非金属性越强.,(1)元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失 电子的难易，而不是得失电子的多少.如Mg比Na失电子数 多，但Na比Mg失电子更容易，故Na的金属性比Mg强. (2)凡是能直接或间接地比较变化过程中元素得失电子难易 的，即可比较元素金属性和非金属性的强弱，例如： 2Fe ，则元素非金属性ClS.,(2009广东高考)元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X与Z2具有相同的核外电子层结构.下列推测不正确的是 ( ) A.同周期元素中X的金属性最强 B.原子半径XY，离子半径XZ2 C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高 D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强,.,解析 分析题给条件可推知：X是钠(Na)、Y是氯(Cl)、Z是氧(O).X(Na)与Y(Cl)同周期，原子半径XY，但X(Na)与Z2(O2)电子层结构相同，根据电子层结构相同，核电荷数越小的，半径越大，故离子半径XZ2.故选B.,答案 B,1.(2009南京模拟)根据元素周期表和元素周期律，下列推 断中 错误的是 ( ) A.砹是一种有色固体，它的气态氢化物很不稳定 B.F2与水反应比Cl2与水反应剧烈 C.铷的硫酸盐易溶解于水，其氢氧化物一定是强碱 D.盐酸的酸性比氢硫酸强，氯的非金属性强于硫,解析：同主族元素自上而下随原子序数的增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，其气态氢化物稳定性减弱，综上可知D项不正确.,答案：D,高考试题中常把粒子半径大小的比较穿插于元素推断的综合题中，常作为解题的突破口，因此必须熟练掌握以下五种类型的比较规律. (1)同周期元素的原子或最高价阳离子半径从左至右逐渐变小 (稀有气体元素除外)，如NaMgAlSi，NaMg2 Al3. (2)同主族元素的原子或离子半径从上到下逐渐变大，如Li NaK，OSSe，LiNaK，FClBr.,(3)电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、 阳离子)随核电荷数的增加而减小，如Na、Mg2、Al3、 F、O2的离子半径大小顺序为O2FNaMg2 Al3.可归纳为：核外电子排布相同的离子，核电荷数大 的离子半径反而小. (4)核电荷数相同(即同种元素)的粒子半径大小为阳离子中 性原子阴离子，价态越高的粒子半径越小，如Fe3 Fe2，HHH，ClCl.,(5)电子数和核电荷数都不同的，一般可通过一种参照物进 行比 较.如比较Al3与S2的半径大小，可找与Al3电子数 相同，与 S2同一族的O2比较，有Al3O2，且O2 S2，故Al3 S2.,已知短周期元素的离子：aA2、bB、cC3、dD都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是 ( ) A.原子半径 ABDC B.原子序数 dcba C.离子半径 CDBA D.单质的还原性 ABDC,解析 首先将四种离子分成阳离子与阴离子两类，分析其原子序数及离子半径.阳离子为aA2、bB，因具有相同的电子层结构，故原子序数ab，离子半径AB；阴离子为cC3、dD，因具有相同的电子层结构，故原子序数cd，离子半径CD.再将其综合分析，因四种离子具有相同的电子层结构，故A、B位于C、D的下一周期，其原子序数为abdc，离子半径ABDC.故正确答案为C.,答案 C,2.下列粒子中，粒子的氧化性依次增强，且粒子的半径依次 减小的是 ( ) A.O、Cl、S、P B.K、Mg2、Al3、H C.I、Br、Cl、Fe3 D.Al3、Mg2、Ca2、Ba2,解析：C中卤素离子无氧化性，A、D中半径逐渐增大.,答案：B,元素周期表和元素周期律的综合应用 元素周期表和元素周期律是学习化学的一种重要工具，是复习元素化合物知识的纲，是高中阶段“结构观”建立的重要依据.熟悉元素周期表的结构是基础，运用元素周期律是理论指导.,某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象.请你帮助该学生整理并完成实验报告. (1)实验目的： . (2)实验用品： 仪器： ； (请填写两种主要玻璃仪器). 药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳. (3)实验内容(在下列空格内填写相关内容),(4)实验结论： . (5)问题和讨论： 请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因： . 由于F2过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱.试列举两个事实说明F的非金属性比Cl强： .,【解析】 (1)元素周期律具有包括同一周期与同一主族元素性质的变化规律.根据给出的实验药品不难看出，该学生想以A族元素为例，设计实验验证同一主族元素性质的递变规律. (2)本实验属于试管实验，主要使用试管和胶头滴管. (3)根据提供的药品，该同学显然是用Cl2、Br2、I2之间的置换反应来证明它们的氧化性强弱，用四氯化碳将置换出来的Br2或I2萃取出来，以增强实验的准确性和说服力.,(4)该小题具有一定的开放性，比如：Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱或Cl、Br、I的非金属性依次减弱都可，但最好与该实验的实验目的相对应：同一主族，自上而下，元素非金属性依次减弱. (5)该题应该主要从原子核对最外层电子的吸引力大小来回答.一般来说，置换反应能直接说明两种单质的氧化性强弱，但F2过于活泼，不好直接置换Cl2，只能用间接的证据.如可从它们与氢气反应的难易程度，与水反应的难易程度，它们的气态氢化物的稳定性等方面证明.,【答案】 (1)探究同一主族元素性质的递变规律 (2)试管 胶头滴管,(4)同一主族，自上而下，元素的非金属性依次减弱 (5)同一主族，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱；F2在冷暗处就可以与H2剧烈反应而爆炸，而Cl2与H2只有在光照或点燃的条件下才能反应；HF比HCl稳定或“F2能置换水中的O2，而Cl2不能”,随堂巩固,1.(2009海南高考)门捷列夫在描述元素周期表时，许多元 素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位， 并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅” 元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫 当时的预测相当准确.根据元素周期律，下列有关X性质的 描述中错误的是 ( ),A.X单质不易与水反应 B.XO2可被碳或氢还原为X C.XCl4的沸点比SiCl4的高 D.XH4的稳定性比SiH4的高,解析：根据元素周期律，同族元素随着原子序数的增加，非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱.由硅的性质类推可知，稳定性SiH4XH4.,答案：D,2.(2008山东高考)下列说法正确的是 ( ) A.SiH4比CH4稳定 B.O2半径比F的小 C.Na与Cs属于第A族元素，Cs失电子能力比Na的强 D.P和As属于第A族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱,解析：A项中硅与碳处于同主族，非金属性碳大于硅，则CH4比SiH4稳定；B项O2与F的核外电子排布相同，但氧的原子序数小，因此O2半径比F的大；C项Na和Cs属于第A族元素，且Cs的金属性强，因此Cs失电子能力比Na的强；D项P和As属于第A族元素，且非金属性P比As强，因此H3PO4的酸性比H3AsO4的强.,答案：C,3.短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外 层电子数之和为13.X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电 子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数 的3倍.下列说法正确的是 ( ) A.X的氢化物溶于水显酸性 B.Y的氧化物是离子化合物 C.Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质 D.X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸,解析：Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，X原子内层应为2个电子，Z原子最外层电子数为6个根据题意，Z应在第三周期，所以Z为S.Z原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的3倍，且Y、Z同周期，Y为Mg.根据最外层电子数之和为13，X为N.,答案：B,4.X、Y、Z、W均为短周期元素且核电荷数依次增加，X的 最外层电子数是内层电子总数的3倍，Y原子最外层只 有一个电子，Z与X的核电荷数之比为32，W原子的 最外层电子数比次外层电子总数少1.下列有关叙述不正 确的是 ( ) A.最高价氧化物对应水化物的碱性：YOHZ(OH)2 B.氢化物的沸点：HWH2X C.X、Y两元素形成的离子化合物中阴、阳离子个数比一 定为12 D.W的最高价氧化物对应水化物为HWO3,.,解析：据题意知，X为O，Y为Na，Z为Mg，W为Cl.故碱性：NaOHMg(OH)2，A正确；因H2O分子中含氢键，故沸点：HClH2O，B正确；O与Na可形成化合物Na2O，Na2O2，二者晶体中阴、阳离子数之比均为12，C正确；氯元素的最高价氧化物对应水化物为HClO4，D错误.,答案：D,5.用A、B、C2、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的 八种粒子(离子或分子)，请回答： (1)A元素是 、B元素是 、C元素是 (用元素符号表示). (2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式 是 . (3)E是所有含18个电子的粒子中氧化能力最强的分子，其分 子式是 .,(4)F是由两种元素组成的三