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化学 第二节元素周期律 1 学习方法及要求 勤学 会学 课前预习 课后复习 善思 积极参与 勤于思考 好问 有疑必问 整理 教学案 错题集 上课 精神饱满 记笔记 作业 按时 认真 7 科代表作用 及时 协助 反馈 2 复习 元素同期表 一 元素同期表的结构 1 元素周期表一共行 纵列 从横的方面看 分为个短周期 个长周期 共为个周期 从纵的方面看 分为个主族 个副族 一个族和族 用口诀表示 七18 三三 七 七 七 0VIII 三短三长一不全 七主七副0和VIII 3 二 原子结构和构成粒子数量间的关系1 原子 AzX 中 质子有个 中子有个 核外电子有个 2 相互关系 1 质量数 2 原子中 质子数 3 阳离子中 质子数 Z A Z Z 质子数 中子数 核电荷数 核外电子数 核电荷数 离子的核外电子数 离子电荷数 4 阴离子中 质子数 核电荷数 离子的核外电子数 离子电荷数 巩固试题 1 电荷数分别为16和6的元素的原子相比较 前者的下列数据是后者的4倍的是 A 电子数B 最外层电子数C 电子层数D 次外层电子数 D 5 三 元素 核素 同位素 元素 具有相同 的 原子的总称 核素 具有一定数目的 和一定数目的 的 原子 同位素 相同而 不同的同一元素的 原子 互称同位素 质子数 一类 质子 中子 一种 质子数 中子数 不同 6 回顾 1 碱金属元素的性质递变 其本质原因 2 卤素性质递变 其本质原因 元素的性质随着原子序数的递增而呈怎样变化呢 从今天开始 我们就通过来学习认清这些问题 思考与交流 7 我们不烦来看一看 我们前辈是如何来认识原子的 8 历史 1 公元前5世纪 希腊哲学家德谟克利特等人认为 万物是由大量的不可分割的微粒构成的 即原子 9 19世纪初 英国科学家道尔顿提出近代原子学说 他认为原子是微小的不可分割的实心球体 10 1897年 英国科学家汤姆生发现了电子 11 卢瑟福原子模型 空心球 12 波尔原子模型 13 电子云模型 几率说 14 宏观物体的运动特征 可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运动的速度 可以描画它们的运动轨迹 一 核外电子的运动特征 微观粒子 电子 的特征 A 电子的质量很小 电子的运动速度很大 核外电子的运动范围很小 相对于宏观物体而言 B 不能同时准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动速度 也不能描画出它的轨迹 测不准原理 15 我们只能指出它在原子核外空间某处出现的机会大小 几率 电子云 我们如何来描述电子在核外的运动 电子云密度大小反映电子在该区域 单位体积 出现的机会 几率 大小 一例 16 电子云的概念 用小黑点的疏密来形象化描述电子在原子核周围出现机会多少的图象 电子云 17 18 电子云演示 19 20 小结 在描述核外电子运动时 只能指出它在原子核外空间某处出现的机会多少 而不能描会出轨迹 用的是小黑点的疏密来代表电子在核外空间单位体积内出现机会的多少 电子在核外空间一定范围内出现 好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围 人们形象地称它为电子云 21 原子的构成 原子核的构成是怎样的 图1 7电子层模型示意图 22 二 原子核外电子的排布 K L M N O P Q 1 电子总是尽先排布在能量较低的轨道 3 最外层电子不超过8个 K为最外层不超过2个 次外层不超过18个 倒数第三层不超过32个电子 23 说明 对于上面三点规律之间的相互联系不能孤立的去理解 如当M层不是最外层时 最多可以排布18个电子 而当它是最外层时 则最多可以排布8个电子 又如 当O层为次外层时 就不是最多排50个电子 而是最多排布18个电子 24 对于第三条规律 我们不能类推 即 我们可以说排满了K层才排L层 排满了L层才排满M层 但不能类推为排满了M层才排N层 25 练习 画出37Rb 34Se和53I的原子结构示意图 画出含有10个电子的原子或离子的结构示意图 有O2 F Ne Na Mg2 等 电子排布 2 8 18 8 1 2 8 18 6 2 8 18 18 7 26 根据原子的核电荷数和电子层的排布规律 画出原子结构图 请指出 元素符号 原子核 核内质子 电子层 层内电子数 27 已知X Y原子的核电荷数分别为a和b Xm 和Yn 的核外电子排布相同 下列正确的是 Aa b m nBa b m nCa b m nDa b n m 练习 A 28 原子核外电子的排布 运动的特征 分层的排布 排布的规律 不定向高速自旋 绕着原子核运动 象带负电的云雾 由于电子能量的不同而分层排布 由近到远 由能量低到能量高 能量由低到高 每层最多容纳电子数目是2n2 最外层电子数目不超过8个 K层为最外层时不超过2个 次外层电子数目不超过18个 倒数第三层不超过32个 29 三 元素周期律 请阅读和比较1 18号元素的有关数据 从中能找出什么规律 门捷列夫的伟大创举就是从这里开始的 祝您成功 第一周期 30 第二周期 31 第三周期 主族元素的化合价与最外层电子数有何关系 负化合价数 8 最外层电子数 32 思考并讨论 2 3 33 结论 随着原子序数的递增 元素原子的电子层排布和化合价都呈周期性变化 34 原子半径 35 原子序数 原子半径 36 37 影响半径大小因素 电子层数 电子层数越多 原子半径越大 核电荷数 核电荷数增多 使原子半径有减小的趋向 核外电子数 电子数增多 增加了相互排斥 使原子 最主要因素 当电子层数相同时 核电荷数的影响较大 半径有增大的倾向 38 微粒半径比较规律 r Cl r Cl r Na r Na r Na r Mg2 r Al3 r Na r Mg r Al r Si r P r Cl r Na r K r Rb r Cl r Br r I 39 稀有气体的半径跟邻近的非金属元素相比显得特别大 和氯原子相邻的氩原子是单原子分子 测定半径方法与氯原子不同 氯分子中两个氯原子核间距离的一半 视为氯原子的半径 为什么要这样测定氯原子的半径 氯原子不能单独存在 知识拓展 40 结论 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周期性变化 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 疑问 41 回顾 42 科学探究 镁与冷水反应缓慢 滴入酚酞试液粉红色 而镁与沸水反应加快 产生气泡 溶液红色 颜色加深 镁的金属性比钠弱 与金属钠对比 43 科学探究 镁与铝均能与盐酸反应产生气泡 但镁反应比铝剧烈 镁的金属性比铝强 44 列表总结 NaOH强碱 Mg OH 2中强碱 Al OH 3两性氢氧化物 剧烈 迅速 45 氧化物 最高价氧化物的水化物 元素 14Si 15P 16S 17Cl SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 硅酸 磷酸 硫酸 高氯酸 极弱酸 中强酸 强酸 最强酸 非金属性 Si P S Cl 科学事实 46 非金属性 Si P S Cl 很不稳定 不稳定 较不稳定 稳定 科学事实 47 稀有气体元素 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 小结 第三周期元素性质递变规律 48 1 性质 结构 位置之间的关系 三 元素周期表和元素周期律的应用 49 金属最强 2 元素性质递变规律 50 金属与非金属分界线附近的元素既表现出一定的金属性也表现出一定的非金属性 周期序数等于主族序数的元素具有两性 Al OH 3 H Al OH 3 OH Al2O3 H Al2O3 OH 51 B特殊知识点 找元素之最 最活泼金属 最活泼非金属最轻的金属 最轻的非金属最高熔沸点是 最低熔沸点是最稳定的气态氢化物 含H 最大的是最强酸 最强碱地壳中含量最多的金属和非金属 找半导体 在 折线 附近SiGeGa找农药 在磷附近PAsSClF找催化剂 耐高温 耐腐蚀材料 过渡元素FeNiPtPdRh AlO 52 53 1 B Al Si Ge As Sb Te 2 3 4 5 6 7 A A A A A A A 0 Po At 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 54 元素的金属性和非金属性递变 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 55 1 主族元素 最高正价数 主族序数 最外层电子数 价电子 2 非金属元素 最高正价 最低负价 8 3 元素的化合价与元素在周期表中的位置关系 56 4 应用 在周期表一定区域内寻找元素 发现物质的新用途 1 预言未知元素并证实 2 分界处找半导体材料 3 较低毒磷农药代替砷农药 4 过度区寻找催化剂和耐高温 耐腐蚀的合金材料 57 1 门捷列夫预言了锗的存在和性质 预测锗相对原子质量7272 6密度 5 55 32氧化物MO2GeO2氧化物密度 4 74 72氯化物MCl4GeCl4氯化物熔点 10084 g cm3 g cm3 58 铝 2 70 660 37 26 98 锌 65 41 419 58 7 14 铟 114 8 7 31 156 61 锗 72 64 5 32 937 4 59 类铝 Ea 1871年门捷列夫预言原子量约为69密度约为5 9 6 0g cm3熔点应该很低可用分光镜发现其存在最高价氧化物Ea2O3 镓 Ga 1875年发现后测定原子量约为69 72密度约为5 94g cm3熔点为530 1 镓是用分光镜发现的最高价氧化物Ga2O3 60 2 催化剂 1 汽车尾气处理 2NO 2CO 2CO2 N2 铂 铑 2 有机物催化加氢 C2H2 2H2C2H6 Ni 加热 此类反应中也可使用Pd或Pt代替Ni为催化剂 61 3 合成氨工业 N2 H2NH3 铁触媒 4 工业制硫酸 SO2 O2SO3 V2O5 结论 在过渡元素中寻找催化剂材料 62 3 耐高温 高强度 耐腐蚀的合金材料 钛 钼 钨 铬等可以用来合成此类合金 飞机起落架 钛 钒 铁 铝组成的多钛合金飞机发动机叶片 镍 铁 碳 钴组成的镍钴合金 结论 从过渡元素中寻找此类合金材料 63 1金属性强弱的判断方法 1 单质跟水或酸置换出氢的难易程度 2 M OH n的碱性强弱 3 金属间的置换反应 4 其它 64 2非金属性