《元素周期表》精选文档

1,元素周期表,2,3,1869年门捷列夫在继承和分析了前人工作的基础上，对大量实验事实进行了订正、分析和概括，成功地对元素进行了科学分类。将化学性质相似的元素放在一个纵行制出了第一张元素周期表，揭示了化学元素的内在联系，使其构成一个完整的体系成为化学发展史上重要的里程碑之一。他还预言了一些未知元素的性质都得到了证实。但是由于时代的局限，门捷列夫揭示的元素内在联系的规律还是初步的，他未能认识到形成元素性质周期性变化的根本原因。,4,元素周期表的编排原则,根据元素周期律，把已知的一百多种元素中的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成，再把不同横行中的元素按电子层数递增的顺序由上而下排成成，这样得到的一个表，叫做元素周期表。,电子层数目相同,横行,最外电子层的电子数相同,纵行,原子序数：根据元素在周期表中位置的编号,原子序数核电荷数质子数核外电子数,5,Na11钠,H1氢,He2氦,Li3锂,Be4铍,B5硼,C6碳,N7氮,O8氧,F9氟,Ne10氖,Mg12镁,Al13铝,Si14硅,P15磷,S16硫,Cl17氯,Ar18氩,K19钾,Ca20钙,IA,IIA,IIIA,IVA,VA,VIA,VIIA,0,1,2,3,4,族：具有相同的最外层电子数的列,周期：具有相同的电子层数的行,元素周期表,A：主族,6,IIB,IB,VIII,VIIB,VIB,VB,IVB,IIIB,B：副族,7,8,9,元素周期表,IA,IIA,IIIA,IVA,VA,VIA,VIIA,0,主族,周期,副族,过渡元素,10,11,按照原子序数递增的顺序从左到右排列,将电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成一个横行周期,把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列族,一.元素周期表的编排原则：,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,12,周期的特点,周期序数=电子层数记住每一周期包含的元素种类和每一周期起止元素的原子序数，可以很方便的判断元素在周期表中的位置,13,周期分类及各周期元素种数,14,(2)族（纵行）主族：由短周期元素和长周期元素共同构成的族。副族：完全由长周期元素构成的族。表示方法：在族序数后标“B”字。如B、B、B、第V族：0族：,（“八、九、十”三个纵行）,稀有气体元素,七主七副八和0,表示方法：在罗马数字表示的族序数后面标“A”字。A、A、A、,15,元素周期表助记词,横行叫周期，共有七周期；三四分长短，第七不完全。纵行称作族，共有十六族；二、三分主副，先主后副族；VIII族最特殊，三行是一族；二次分主副，副后是主族。一、八依次现，一、零再一遍。锕、镧各十五，均属IIIB族。,16,判断下列说法是否正确,错，还有0族元素,错，短周期包括1、2、3周期，共18种元素,正确，过渡元素全是金属元素,错，还有第VIII族元素,17,本节的基本规律：原子序数核电荷数质子数核外电子数周期数电子层数主族序数最外层电子数各周期的元素数目：，18，18，32，32稀有气体的原子序数：，记住号元素的名称和符号,18,方法指引,根据原子序数推算主族元素在周期表中的位置,将该原子序数同与之最相近的惰性元素的序数相减：1、若比相应惰性元素大1-2，则应处在下一周期的A-A2、若比相应惰性元素小1-5，则应处在同一周期的A-A，依次倒推,各周期惰性元素序数：2、10、18、36、54、86,19,练习,推算原子序数为6,13,34,53,88,82的元素在周期表中的位置。,第6号元素：6-2=4第二周期第A族。,第13号元素：13-10=3第三周期第A族。,第34号元素：34-36=-2第四周期第A族。,第53号元素：53-54=-1第五周期第A族。,第88号元素：88-86=2第七周期第A族。,第82号元素：82-86=-4,第六周期第A族。,20,练习与思考：,1、推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。,2,3,4,5,7,IVA,IIIA,VIA,VIIA,IIA,21,第三周期第IVA族的元素原子序数是：Na元素的原子序数为11，相邻的同族元素的原子序数是：短周期元素中，族序数周期序数的元素有：族序数等于周期序数2倍的元素有：周期序数族序数2倍的有：,练习与思考：,14,3、19,H、Be、Al,S,Li、a,22,元素周期表,周期（7个）,短周期（3个）：第1.2.3周期长周期（3个）：第4.5.6周期不完全周期（1个）：第7周期,族（16个）,主族（7个）AA副族（7个）BB族第8910三个纵列零族稀有气体元素,元素周期表的整体结构,过渡元素,23,物质的结构决定物质的性质，物质的结构相似则其性质必然相似；物质的结构呈规律性递变则性质也必然呈规律性递变。,元素的化学性质主要决定于原子核外最外层电子数，同时与原子半径也有密切关系。,（1）碱金属化学性质的相似性和递变性,碱金属元素的原子最外层上都是1个电子，易失去（形成M，化合价为1价），使次外层变成最外层而达到8个或2个电子的稳定结构，因此，碱金属元素都具有很强的金属性，其单质都很活泼，具有强还原性，其氢氧化物（MOH）都是强碱。,24,从上到下，由于电子层数递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强，因此，碱金属元素的金属性逐渐增强，单质的还原性逐渐增强，氢氧化物的碱性逐渐增强。,（2）碱金属物理性质的相似性和递变性,碱金属都是银白色金属（铯略带金色），密度较小，硬度很小，熔、沸点较低，都有很好的导电、导热性和延展性。,从上到下，碱金属的密度逐渐增大（钾例外），熔、沸点逐渐降低，硬度逐渐减小。,25,碱金属的主要物理性质,26,2、卤族元素FClBrI(VIIA族）,（1）卤素单质都是有色物质，从上到下，其颜色逐渐加深，密度逐渐增大，熔、沸点逐渐升高（常温时的状态由气态经液态到固态）。,（2）卤素原子最外层上都是7个电子，易得到1个电子（表现为1价）使最外层达到8个电子的稳定结构，因此，卤族元素都具有较强的非金属性，其单质都较活泼，具有较强的氧化性，能与多种金属和非金属发生化学反应。,单质均为双原子分子X2,27,（3）从上到下，由于电子层数递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，原子得电子能力逐渐减弱，因此，卤族元素的非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱。表现：与H2反应渐难；生成的HX的稳定性逐渐减弱；最高价氧化物的水化物（HXO4）的酸性逐渐减弱：HClO4HBrO4HIO4（F无正价）,28,原因：同主族元素的性质具有相似性和递变性，是因为同主族元素的原子结构具有相似性和递变性。,结论,同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。,29,学习目的：掌握卤族元素的性质与原子结构的关系,卤族元素,30,画出周期表的短周期部分,HLiNa,BeMg,BAl,CSi,OS,FCl,HeNeAr,IA,IIA,IIIA,IVA,VA,VIA,VIIA,0,NP,画出Cl原子结构示意图,31,VIIA,32,卤素单质在物理性质上的递变性,颜色：,状态：,密度：,熔沸点：,在水中溶解性：,33,思考,根据卤素的原子结构，请你推测氟、氯、溴、碘在化学性质上所表现的相似性和递变性。,34,逐渐增大,逐渐减弱,逐渐减弱,逐渐减弱,逐渐增多,逐渐减弱,相同,最外层电子数是7,35,在我们所学过的知识里氯气能与哪些物质反应？,那么F2、Br2、I2能否与上述物质反应？能反应写出反应方程式。,讨论：,回忆：,36,1、与金属反应,2、与氢气反应,3、与水反应,4、与碱反应。,Cl2+H2O=HCl+HClO,2OH-Cl2ClO-Cl-H2O,37,Br2H2O=HBrHBrO,反应越来越难以发生,2F22H2O=4HFO2（特例）,Cl2H2O=HClHClO,卤素与水的化学反应方程式,通式：X2H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）,38,冷暗处爆炸H2+F2=2HFHF很稳定,光照或点燃H2+Cl2=2HClHCl稳定,高温H2+Br2=2HBrHBr较不稳定,高温、持H2+I2=2HIHI很不稳定续加热,500,光照,卤素与氢气的反应,点燃,39,盛有KI溶液的试管，CCl4层变深紫色。,盛有NaBr溶液的试管，CCl4层变橙红色。,盛有KI溶液的试管，CCl4层变深紫色。,实验1-1,40,卤素单质间的置换反应,F22NaCl（熔融）2NaFCl2,Cl22NaBr2NaClBr2,Cl22KI2KClI2,Br22KI2KBrI2,41,讨论：,通过以上分析可以得出F2、Cl2、Br2、I2氧化性逐渐减弱，我们能不能用实验来证明或有哪些方法能证明物质的氧化性的强弱关系。,42,核素,1、原子的构成,43,原子学说发展史,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。,44,2、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。,45,1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。,46,人类探索自然的努力自古就有，并且也从没有停止。前辈为人类认识世界，进而改造世界，作出了突出的贡献，为我们留下的不只是物质财富，还有巨大的精神财富，在他们的精神感召下，我们难道不应加倍努力学习吗？,47,氦原子结构示意图,三、核素：,（一）原子的结构：,1、原子,原子核,核外电子,质子,中子,48,质子、中子、电子的电性和电量怎样？,1个质子带一个单位正电荷,1个电子带一个单位负电荷,中子不带电,49,构成原子的粒子及其性质,50,请同学们回忆：相对原子质量,请同学们推论：一个质子的相对质量如何计算？,m(12C)=1.99310-26Kg,1/12m(12C)=(1.66110-27Kg),以12C原子质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值。,51,构成原子的粒子及其性质,1.007,1.008,1/1836,52,质子数+中子数,=质量数,53,归纳与整理,2、质量数与质子数和中子数间的关系。质量数:原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值加起来所得的数值。质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）核电荷数=核内质子数=原子核外电子数,54,a代表质量数；b代表核电荷数；c代表离子的价态；d原子个数,abcd各代表什么?,学了这部分内容后常见到这样的符号,55,.钠原子的质量数为23，中子数为12，那么它的质子数是多少？核外电子数是多少？,(11,11),.硫的二价阴离子的核外电子数是18，中子数为17，那么它的质量数是多少？,(33),解：因为S2-的核外电子数是18，即硫原子得到2个电子后，是18，那么硫原子的核外电子数是16，则16+17=33。,课堂练习,56,课堂练习,、X元素原子的质量数为m，核内中子数为n，则WgX+含有电子的物质的量(mol)是（提示：元素的相对原子质量近似等于质量数）A.(m-n)W/mB.(m-n-1)W/mC.(m+n)W/mD.(m-n+1)W/m,57,氢元素的三种原子,氕氘氚HDT重氢超重氢,58,三种不同的氢原子,59,这三种微粒是同一种原子吗?是同一种元素吗?,可见它们是氢元素的三种不同原子,把这三种原子叫核素.把这三种原子互称为同位素.,60,61,2、核素：具有一定数目的质子和一定数目中子的一种原子,1、元素：具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子。,同种元素：原子的原子核中质子数_。同种元素：原子的原子核中中子数可以_。同种元素：,可以有_种不同原子。,相同,不相同,归纳与整理,（二）元素、核素、同位素：,几,再如:,62,3、同位素把原子里具有相同质子数和不同中子数的原子互称为同位素。即:两同(同质子数、同一元素)两不同(中子数不同、原子不同)其特点为：同位素在周期表里占据同一位置。同位素的化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异。在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素的原子个数百分比(丰度)一般为定值。,63,同种元素的不同的同位素原子也可组成不同的单质或化合物的分子。如：氢：氕、氘、氚氢重氢超重氢元素符号：HHH原子符号：11H12H13HHDT单质：与氧化合成水：,这些水分子的最大式量_，最小式量_，共有_种式量。,22,5,18,H2、D2、T2、H-D、H-T、D-T,H2O、D2O、T2O、HDO、DTO、HTO,64,课堂练习,4、在（1）Li、（2）N、（3）Na、（4）Mg、（5）Li、（6）C中：（1）和互为同位素。（2）和质量数相等，但不能互称同位素。（3）和的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。,（1）,（5）,（2）,（6）,（3）,（4）,65,思考：下列符号代表几种元素？几种原子？4018Ar4019K4220Ca4119K4020Ca4019K+,三,五,66,(1)原子质量(2)相对原子质量(原子量)(3)原子质量数(4)同位素原子量(5)元素的相对原子质量(即平均原子量)(6)元素的近似相对原子质量,（三）相对原子质量,课堂延伸,67,Cl元素相对原子质量=M1a1+M2a2=34.96975.77%+36.96624.23%=35.453,例：Cl元素相对原子质量的计算,Cl元素近似相对原子质量=A1a1+A2a2=3575.77%+3724.23%=35.485,3575%+3725%=35.5(进一步对丰度作近似处理),68,1设某元素的原子核内的质子数为m，中子数为n，则下述论断正确的是（）A不能由此确定该元素的相对原子质