元素周期律PPT.ppt

第一章物质结构元素周期律 第二节元素周期律 一 原子核外电子排布 1 电子层 KLMNOPQ在离核较近的区域内运动的电子能量较低 在离核较远的区域内运动的电子能量较高 2 电子排布的规律 1 电子总是尽先占据能量低的轨道 2 每层最多填充电子数2n2 3 最外层电子数不能超过8个 次外层电子数不能超过18个 倒数第三层不能超过32个 KLMNOPQ 由内到外 能量逐渐升高 二 元素周期律 根据1 18号元素的原子结构示意图思考并讨论 随着元素原子序数的递增 元素原子的核外电子排布 原子半径 元素化合价呈现什么规律性变化 核电荷数为1 18的元素原子核外电子层排布 2 3 1 8 1 8 随着元素原子序数的递增 元素原子的核外电子排布呈现周期性变化 HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClAr 元素化合价周期性递变图 化合价与最外层电子数关系 结论2 随着元素原子序数的递增 电子层相同的元素主要化合价呈现周期性的变化 原子半径递变图 原子半径大小变化 预测11 17号元素的金属性 非金属性的变化规律 放少许镁带于试管中 加2mL水 滴入2滴酚酞试液 观察现象 过一会加热至沸腾 再观察现象 镁与冷水反应缓慢 产生少量气泡 滴入酚酞试液后不变色 加热后镁与沸水反应较剧烈 产生较多气泡溶液变为红色 镁元素的金属性比钠弱 讨论第三周期元素性质的递变规律 结论 镁元素的金属性比铝强 实验 取铝片和镁带 擦去氧化膜 分别和2mL 1mol L 盐酸反应 现象 镁与铝均能与盐酸反应产生气泡 但镁反应更剧烈 结论 Mg 2HCl MgCl2 H2 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 1 金属单质与水或酸的反应 与冷水剧烈反应 与沸水反应 剧烈反应 反应比镁慢 结论 Na Mg Al从水或酸中置换氢气的能力依次减弱 与沸水反应很缓慢 剧烈反应 且发生燃烧 NaOH Mg OH 2 Al OH 3 中强碱 2 最高价氧化物对应水化物的碱性 强碱 两性氢氧化物 结论 Na Mg Al的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱 同周期中 随着原子序数的增加 元素的金属性逐渐减弱 元素金属性强弱的判断依据 1 金属单质从水或酸溶液中置换出H2的难易程度 2 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 再探元素周期律 非金属性强弱的比较 Si P S Cl 高温 H4SiO4弱酸 磷蒸气与氢气能反应 H3PO4中强酸 需加热 H2SO4强酸 光照或点燃 HClO4最强酸 氢化物化学式 元素 14Si 15P 16S 17Cl 非金属性 Si P S Cl 单质与氢气的化合条件 氢化物的稳定性 SiH4 PH3 H2S HCl 高温下少量反应 磷蒸气 困难 加热反应 光照或点燃 很不稳定 不稳定 较不稳定 稳定 从氢化物的稳定性看 非金属性逐渐增强 同周期中 随着原子序数的增加 元素的非金属性逐渐增强 结论 NaMgAlSiPSCl 元素金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 同一周期元素 根据实验 可得出第三周期元素金属性 非金属性的递变规律 NaMgAlSiPSCl 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 用结构观点解释 同周期元素从左到右电子层数相同 核电荷数逐渐增多 原子半径逐渐减小 原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强 原子失电子能力逐渐减弱 得电子能力逐渐增强 随着原子序数的递增 核外电子排布呈周期性变化 元素性质呈周期性变化 元素周期律 最外层电子数1 8 K层电子数1 2 同周期元素原子半径大 小 化合价 1 7 4 1 决定了 归纳出 引起了 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化 元素的金属性 非金属性 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 非金属元素氢化物的稳定性 1 下列事实能说明金属性Na Mg的是 A Na最外层有一个电子 Mg最外层有2个电子 B Na能与冷水反应 而Mg不能 C 碱性NaOH Mg OH 2 D Na能从MgCl2的溶液中把Mg置换出来 BC 2 下列有关元素周期律的叙述正确的 A 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B 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增而呈周期性变化 A 3 下列各组元素中 按原子半径依次增大的顺序排列的是 A Na Mg AlB Cl S PC Na N FD Cl Br I4 下列递变规律不正确的是 A Na Mg Al还原性依次减弱B I2 Br2 Cl2氧化性依次增强C C N O原子半径依次增大D P S Cl最高正价依次升高 C D 同周期元素结构和性质递变规律 结构 钠 活泼金属 硅 非金属元素 氯 活泼非金属 氩 原子半径 得失电子 失电子能力 减弱 得电子能力 增强 元素性质 金属性 减弱 非金属性 增强 表现 1 单质的还原性 1 单质的氧化性 2 置换出H2的能力 2 和H2化合的能力 3 氢氧化物碱性 3 最高价含氧酸酸性 同主族元素结构和性质递变规律 1 金属性 以碱金属为例 从上至下金属性逐渐增强 2 非金属性 以卤素为例 从上至下非金属性逐渐减弱 HX酸性 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化规律 元素周期律 元素周期律 实质 原子的核外电子排布周期性的变化 三 位 构 性的关系 结构 位置 性质 1 结构与位置的关系 原子序数 质子数周期序数 电子层数主族序数 最外层电子数 主族最高正价8 主族序数 8 最高正价 最低负价 向右向上原子半径减小向左向下原子半径增大 元素周期表中结构 2 结构与性质的关系 电子层数 即同主族 原子半径 原子核对最外层电子的吸引力 失电子能力 金属性 得电子能力 非金属性 电子层数相同时 即同周期 核电荷数 原子半径 原子核对最外层电子的吸引力 失电子能力 金属性 得电子能力 非金属性 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 3 位置与性质的关系 在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质 体现量变和质变的辩证关系 四 元素周期表和元素周期律的应用 学习和研究化学的重要工具 预测新元素 寻找半导体材料 合成新农药 寻找催化剂 耐高温 耐腐蚀的合金 进行 位置 结构 性质 的推导 1 下列递变情况不正确的是 A Na Mg Al最外层电子数依次增多 其单质的还原性依次减弱B P S Cl最高正价依次升高 对应气态氢化物稳定性依次增强C C N O原子半径依次增大D Na K Rb最高价氧化物的水化物碱性依次增强 C 2 同一周期X Y Z三种元素 已知最高价氧化物对应的水化物的酸性HXO4 H2YO4 H3ZO4 则下列说法中判断错误的是 A 阴离子半径X Y ZB 气态氢化物稳定性HX H2Y ZH3C 元素的非金属性X Y ZD 单质的氧化性X Y Z A 3 某元素的最高正价与负价的代数和为4 则该元素的最外层电子数为 A 4B 5C 6D 74 某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HXO4 这种元素的气态氢化物的化学式是 A HXB H2XC XH3D XH4 C A 1 X Y是元素周期表 A族中的两种元素 下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是A X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低C X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定D Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来 答案 C 2 已知元素砷 As 的原子序数为33 下列叙述正确的是 A 砷元素的最高化合价为 3B 砷元素是第四周期的主族元素C 砷的气态氢化物很稳定D 砷的氧化物的水溶液呈强碱性 答案 B 3 A B C D四种短周期元素的原子半径依次减小 A与C的核电荷数之比为3 4 D能分别与A B C形成电子总数相等的分子X Y Z 下列叙述正确的是 AX Y Z的稳定性逐渐减弱BA B C D只能形成5种单质CA B C三种元素对应的最高价氧化物的水化物的酸性依次增强 D自然界中存在多种由A B C D四种元素组成的化合物答案 D 4 有X Y两种元素 原子序数 20 X的原子半径小于Y 且X Y原子的最外层电子数相同 选项中m n均为正整数 下列说法正确的是 A 若X OH n为强碱 则Y OH n也一定为强碱B 若HnXOm为强酸 则X的氢化物溶于水一定显酸性C 若X元素形成的单质是X2 则Y元素形成的单质一定是Y2D 若Y的最高正价为 m 则X的最高正价一定为 m 答案 A 5 X Y均为元素周期表中前20号元素 其简单离子的电子层结构相同 下列说法正确的是 A 由mXa 与nYb 得m a n bB X2 的还原性一定大于Y C X Y一定不是同周期元素D 若X的原子半径大于Y 则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY 答案 B 6 有aXm 和bYn 两种简单离子 X Y都是短周期元素 已知Yn 比Xm 多两个电子层 下列关系式说法正确的是 A X只能是第二周期的元素B a一定比b小C b a m n 一定等于16D Y只能是第二周期的元素7 X Y Z为短周期元素 这些元素原子的最外层电子数分别为1 4 6 则由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是 A XYZB X2YZC X2YZ2D X2YZ3 答案 B 答案 A 8 甲 乙 丙分别为短周期元素的最高价氧化物对应水化物 它们两两相互反应可生成正盐和水 甲和乙生成盐X 乙和丙生成盐Y X的焰色反应为黄色 乙受热分解产物是某种天然宝石的主要成分 请回答下列问题 1 乙的化学式为 Al OH 3丙可能的化学式为 H2SO4 HClO4 HNO3 核外电子排布相同9 已知元素X Y的核电荷数分别是x和y 它们的离子Xm 和Yn 的核外电子排布相同 下列关系式正确的是 A x y m nB x y m nC y x m nD y x m n 10 已知1 18号元素的离子aA2 bB cC3 dD 都具有相同的电子层结构 则以下内容从大到小的排序为 1 原子序数 2 原子半径 3 离子半径 B 11 X Y是短周期元素 两者形成化合物X2Y3 若Y的原子序数为n 则X的原子序数不可能为 A n 8B n 3C n 11D n 5 A 例题12 某1 18号元素中X的最高价含氧酸的化学式为HnXO2n 2 则在某气态氢化物中 X元素的化合价为 A 5n 12B 3n 12C 3n 6D n 10 B 例题9 A元素原子的L层比B原子的L层少3个电子 B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5个 则A与B形成的化合物的化学式为 A A2B3B BA2C AB4D B3A2 D 思考 结构示意图为的粒子 其x值可能为 相应的粒子符号分别为 小结10e 微粒一核10e 微粒两核10e 微粒三核10e 微粒四核10e 微粒五核10e 微粒 BC 1 下列事实能说明金属性Na Mg的是 A Na最外层有一个电子 Mg最外层有2个电子 B Na能与冷水反应 而Mg不能 C 碱性NaOH Mg OH 2D Na能从MgCl2的溶液中把Mg置换出来 2 下列事实能说明非金属性Cl S的是 A Cl2比S易与H2化合B HCl比H2S稳定C 酸性HCl H2SD Cl的最高正价为 7 S的最高正价为 6 AB 试比较O2 F Na Mg2 Al3 的半径大小 核电荷数89111213 电子层数22222 A B C D 电子总数1010101010 电子排布相同的离子 离子半径随着核电荷数的递增而减小 请总结 1 当电子层数及核电荷数均不同时 电子层数越多的 半径越大 如Na K 层不同 层多 径大 2 当电子层数相同时 核电荷数越大的 半径越小 如Na Mg Na Mg2 层相同 核多 径小 3 阴离子半径大于对应的原子半径 如Cl Cl 4 阳离子半径小于对应的原子半径 如Na Na 原子半径和离子半径与核电荷数 电子层数以及电子数的关系 结论 5 电子排布相同的离子 离子半径随着核电荷数的递增而减小 3 下列有关元素周期律的叙述 正确的 A 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B 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增而呈周期性变化 A 课堂练习 1 下列元素的原子半径依次减小的是 A Na Mg AlB N O FC P Si AlD C Si P 2 下列各组微粒半径 r 之比大于1的是A rCl rFB rI rIC rMg2 Na D rF rCl AB AB 在目前发现的元素中 除了氢元素以外 半径最小的是何种元素 除了稀有气体元素以外 半径最大的是何种元素 氟元素 钫 Fr 元素 下列化合物中 阳离子与阴离子半径比最小的是 A NaF B LiI C CsF D LiF 阳离子半径 Li Na Cs B 阴离子半径 I F 思考 同一周期元素的金属性和非金属性变化有何规律 从左向右 元素的金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 试用结构观点解释为什么有这样的变化规律 同一周期元素 电子层数相同 从左向右 核电荷数增多 原子半径减小 失电子的能力逐渐减弱 得电子的能力逐渐增强 思考 同一主族元素的金属性和非金属性变化有何规律 自上而下 元素的金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 试用结构观点解释为什么有这样的变化规律 同一主族元素 最外层电子数相同 自上而下 电子层数增多 原子半径增大 失电子的能力逐渐增强 得电子的能力逐渐减弱 0 1 B Al Si Ge As Sb Te 2 3 4 5 6 7 A A A A A A A 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 原子序数 核电荷数 周期数 电子层数 主族序数 最外层电子数 同位素 化学性质相同 相似性递变性 从上至下 金属性增强 非金属性减弱 同周期 同主族 递变性 从左到右 金属性减弱 非金属性增强 电子层数 最外层电子数 金属性 非金属性强弱 主族 最外层电子数 最高正价数 8 最外层电子数 最低负价数 原子结构 表中位置 元素性质 原子结构决定元素在周期表中的位置和性质 元素在周期表中的位置 反映了元素的原子结构和元素的性质 1 F没有正价 O通常不显示正价 2 金属元素只有正化合价而无负价 1 用A表示质子数 B中子数 C核外电子数 D最外层电子数 E电子层数填写下列各空 原子 核素 种类由 决定 元素种类由 决定 元素同位素由 决定 元素在周期表中的位置由 决定 元素的原子半径由 决定 元素主要化合价由 决定 元素的化学性质主要由 决定 价电子通常是指 AB A B DE AE D D D 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 研究发现新物质 论证了量变引起质变的规律性 预言新元素 研究新农药 寻找新的半导体材料 催化剂 耐高温耐腐蚀材料 寻找新的矿物质 3 实质 元素性质周期性变化是由于 周期性变化的必然结果 2 内容 元素性质的周期性变化主要体现在 等方面 1 定义 随着原子 的规律叫做元素周期律 元素的性质 原子序数 原子核外电子排布的周期性变化 元素 原子 元素主要化合价的 半径的周期性变化 周期性变化 的递增而呈现周期性的变化 的原子核外电子排布的周期性变化 填空 例1 下列各组元素性质递变情况错误的是 A Li B Be原子最外层电子数依次增多B P S Cl元素最高正化合价依次升高C B C N O F原子半径依次增大D Li Na K Rb的金属性依次增强 例2 某元素的气态氢化物化学式为H2R 此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为