人教版高中化学必修二元素周期律.ppt课件.ppt

第二节元素周期率 一 原子核外电子的排布 课本P13 1 核外电子运动的特点 1 电子的质量极微小 9 109 10 31kg 2 电子绕核运动是在原子这样极其微小的空间中进行 原子的直径约10 10m 3 电子绕核作高速运动 运动的速度接近光速 约为108m s 因此 电子绕核运动没有确定的轨道 不能精确测定或计算电子在任一时刻所在的位置 也不能描绘出其运动轨迹 我们只能指出它在核外空间某处出现机会的多少 这是核外电子运动的根本特征 完全不同于宏观世界物体 如行星 炮弹 尘粒等的运动状况 2 核外电子受力分析 在含多个电子的原子中 1 一方面每个电子和核之间因带异性电荷而有吸引力 这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近核 2 另一方面 电子与电子之间带同性电荷而相互排斥 这个排斥力迫使电子彼此尽可能远离 当吸引和排斥达成平衡时 核外电子就分布在离核远近不同的区域里运动 有不同的能量 离核近的电子能量低 离核远的电子能量高 3 核外电子的排布 课本P13 在多电子原子中 电子的能量不同 能量较低的电子在离核较近的区域运动 能量较高的电子在离核较远的区域运动 我们把不同的区域简化为不连续的壳层 也称作电子层 电子在原子核外分层运动 也称分层排布 1 原子核外电子的排布 电子层 n 1234567 能量逐渐升高 KLMNOPQ 2 核外电子排布的规律 各电子层最多容纳的电子数目是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 倒数第三层电子数目不超过32个 A 能量最低原理 原子核外的电子总是尽先排布在能量最低的的电子层里 然后再由里往外 依次排布在能量逐步升高的电子层里 即排满了K层才排L层 排满了L层才排M层 B 各电子层排布规律 注意 1 以上几点是互相联系的 不能孤立地理解 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 2 该规律只适用于主族元素原子核外电子的排布3 主族元素原子内层电子数目分别是 2 8 18 32 氢 H 氦 He 锂 Li 铍 Be 硼 B 碳 C 氮 N 氧 O 氟 F 氖 Ne 钠 Na 镁 Mg 铝 Al 硅 Si 磷 P 硫 S 氯 Cl 氩 Ar 3 核电荷数为1 18的元素原子核外电子层排布 注意 短周期元素原子结构的特殊性 4 稀有气体元素原子电子层排布 4 稀有气体元素原子电子层排布 4 与稀有气体原子核外电子排布相同的离子 1 与2He原子电子层结构相同的离子 3 与18Ar原子电子层结构相同的离子 2 与10Ne原子电子层结构相同的离子 7N3 8O2 9F 11Na 12Mg2 13Al3 1H 3Li 4Be2 阳离子 与上一周期稀有气体原子核外电子排布相同阴离子 与同周期稀有气体原子核外电子排布相同 15P3 16S2 17Cl 19K 20Ca2 5 含有10个电子的常见粒子 7N3 8O2 9F OH NH2 15P3 16S2 17Cl HS 10Ne HF H2O NH3 CH4 11Na 12Mg2 13Al3 NH4 H3O 6 含有18个电子的常见粒子 18Ar HCl H2S PH3 SiH4 F2 H2O2 C2H6 19K 20Ca2 1 判断下列示意图是否正确 为什么 A B C D 19289 12210 312 542818206 练习 2 某元素的原子核外有3个电子层 最外层有5个电子 该原子核内的质子数为 A 14B 15C 16D 173 某元素的原子核外有三个电子层 M层的电子数是L层电子数的1 2 则该元素的原子是 A LiB SiC AlD K B B X X X X X 4 按核外电子排布规律 预测核电荷数为118的元素的原子核外电子层排布是 A2 8 18 32 58B2 8 18 32 50 8C2 8 18 32 50 18 8D2 8 18 32 32 18 8 D 练习 2 下列微粒中 核外电子数相同的是 A 1 下列叙述中 正确的是 A 核外电子排布完全相同的两种微粒 其化学性质一定相同B 凡单原子形成的离子 一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C 核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素D 阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同 C 2 下列各组微粒中 核外电子总数相等的是 A K 和Na B CO2和NO2C CO和CO2D N2和CO D 3 与氢氧根离子具有相同的质子数和电子数的微粒是 A CH4B NH 4C NH 2D Cl C 4 某短周期元素R R原子最外层电子数为 2n 1 n为电子层数 下列关于R元素及其化合物推断正确的是 A R含氧酸可能具有强氧化性 弱酸性B R单质在常温下一定易溶于水C R可能是金属元素D R不能与氧气反应 A 5 已知元素X Y的核电荷数分别是a和b 它们的离子Xm 和Yn 的核外电子层结构相同 则下列关系正确的是 A a b m nB a b m nC a b m nD a b m n 解析 由a m b n求出a b n m 答案 A 二 元素周期律 A 周期性 循环往复 自然界普遍存在该现象 如 时间 周期性 简单的重复 生物进化 周期性 螺旋上升 B 元素的性质 原子核外电子排布 原子半径 元素主要化合价 元素的金属性和非金属性 一 元素原子核外电子排布的周期性变化 从左至右 电子层数相同 最外层电子数依次增加 同周期 同主族 从上至下 最外层电子数相同 电子层数依次增加 二 元素原子半径的周期性变化 主族元素原子半径的递变规律 主族 周期 同周期主族元素 从左到右原子半径依次减小 除稀有气体 B 同主族元素 从上到下原子半径逐渐变大 1 原子半径大小比较 从上到下 电子层数依次增加 原子半径越来越大 从左到右 核电荷数依次增加 最外层电子数依次增加 原子半径越来越小 零族除外 2 离子半径大小的比较 3 具有相同电子层结构的离子 1 同主族 2 同周期主族元素 1 同主族 2 同周期主族元素 从上到下 阴 阳离子半径逐渐增大 从左到右 阴离子半径逐渐减小 阳离子半径逐渐减小 阴离子半径大于阳离子半径 核电荷数越大 原子核对核外电子的吸引力越大 半径越小10电子 7N3 8O2 9F 11Na 12Mg2 13Al3 18电子 16S2 17Cl 19K 20Ca2 3 同种元素的各种粒子半径大小比较 4 不同周期 主族 电子层结构也不相同的粒子半径大小比较 核外电子数越多 微粒半径越大如 Fe Fe2 Fe3 Cl Cl 找出其他元素作参照对比判断如Na 与S2 哪个大半径大小比较 可选F Cl 来对比 因为Na Cl Cl F 所以S2 Na 练习 Mg2 Na O2 N3 K CI S2 Ca2 S2 S AI AI3 比较下列粒子半径的大小 N3 O2 Na Mg2 S2 CI K Ca2 S2 与S AI与AI3 小结 在中学要求的范畴内可以按 三看 规律来比较微粒半径的大小 1 一看 电子层数 在电子层数不同时 电子层越多 半径越大 2 二看 核电荷数 在电子层数相同时 核电荷数越大 半径越小 3 三看 电子数 在电子层和核电荷数相同时 电子数越多 半径越大 例 下列微粒半径大小比较正确的是 A Na Cl Na Al3 C Na Mg Al SD Cs Rb K Na B 电子层结构 电子层结构 化合价 化合价 元素 元素 21 22 23 24 25 26 27 28 281 282 283 284 285 286 287 288 1 5 3 2 1 4 4 0 3 2 5 3 6 2 7 1 4 4 3 2 1 0 三 元素化合价的周期性变化 1 化合价递变规律 2 化合价与主族序数的关系 同主族 同周期 1 最高正价 最外层电子数 主族序数 2 最高正价 最低负价 8 3 最低负价 8 最外层电子数 8 主族序数 3 注意 1 金属无负价 氟无正价 氧无最高正价 2 稀有气体元素化学性质不活泼 通常情况下难以与其他元素化合 规定其化合价为0 3 价电子 决定元素化合价的电子 外层电子 从上到下 化合价一般相同 金属性 单质跟水或酸反应置换氢的难易 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 金属单质间的置换反应 非金属性 与H2反应的难易程度及氢化物稳定性强弱 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 非金属单质间的置换反应 1 判断元素金属性 非金属性强弱的方法 四 元素金属性 非金属性的周期性变化 3 同周期元素金属性和非金属性的递变规律 NaOH强碱 Mg OH 2中强碱 H2SiO3极弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强酸 非金属单质与氢气反应 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 金属性和非金属性递变 两性氢氧化物 稀有气体元素 很不稳定 SiH4 不稳定 PH3 稳定 HCl H2S 不很稳定 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 气态氢化物稳定性 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 4 元素的金属性和非金属性递变小结 1 7 4 1 最高正价 族序数 O F除外 由易到难 由难到易 元素性质的递变小结 1 元素性质的周期性变化 元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化 元素周期律 元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果 随着原子序数的递增 1 元素原子的核外电子排布呈现周期性变化 2 元素原子半径呈现周期性变化 3 元素主要化合价呈现周期性变化 4 元素的金属性 非金属性呈现周期性变化 2 元素周期律 3 元素周期律的实质 五 元素周期律 例2 下列说法中 正确的是 A SiH4比CH4稳定B O2 半径比F 小C Na和Cs属于第 A族元素 Cs失电子能力比Na强D P和As属于第 A族元素 H3PO4酸性比H3AsO4弱 一 元素周期律 C 1 下列关于元素周期律和元素周期表的说法中 正确的是 A 目前发现的所有元素占据了周期表里的全部位置 不可能再有新的元素被发现 B 元素的性质随着原子序数的增加而呈周期性变化 C 俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出了巨大贡献D 同一主族的元素从上到下 金属性呈周期性变化 B 2 双选题 不能说明钠的金属性比镁强的事实是 A 钠的硬度比镁小B NaOH的碱性比Mg OH 2强C 钠与冷水反应剧烈 镁与冷水不易反应D 钠的熔点比镁低 AD 3 下列有关元素性质递变的叙述中 不正确的是 A Na Mg Al最外层电子数依次增多B P S Cl最高正化合价依次升高C C N O原子半径依次增大D N O F最外层电子数依次增多 C 4 下列各组化合物的性质比较中 不正确的是 A 酸性 HClO4 HBrO4 HIO4B 碱性 NaOH Mg OH 2 Al OH 3C 稳定性 PH3 H2S HClD 非金属性 F O S C 4 元素周期表和元素周期律的应用 1 根据元素在周期表中的位置推测其 和 2 根据元素的 推测它在周期表中的位置 3 指导新元素的发现及预测它们的 原子结构 性质 性质 原子结构和性质 4 指导其他与化学相关的科学技术 在周期表中 可以找到半导体材料 在 中寻找催化剂和耐高温 耐腐蚀的合金材料 在元素周期表的 寻找制取农药的元素 右上角 金属与非金属分界处 过渡元素 一 元素 位 构 性 之间的关系 特别关注 应用结构 性质 位置的关系 可以由结构推断性质 由性质逆推结构 由结构推出其在元素周期表中的位置 真正理解结构决定性质的规律 需要注意的是很多规律方法只适用于主族元素 不适用副族元素 解题时注意不要随意将其适用范围扩大化 1 双选题 据报道 美国科学家制得一种新原子X 它属于一种新元素116号元素 元素符号暂用X代替 关于它的推测正确的是 A 这种原子的中子数为167B 它位于元素周期表中第六周期C 这种元素一定是金属元素D 这种元素的原子易与氢化合 AC 2 双选题 核电荷数为1 18的元素中 下列说法正确的是 A 最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 B 最外层有2个电子的元素不一定是金属元素 C 原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素 D 最外层电子数为7的原子 最高正价为 7价 BC 3 关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述 元素周期表是学习化学知识的一种重要工具 利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质 利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料 其中正确的是 A B 只有 C 只有 D 只有 A 4 201