第一章第1节元素周期表.ppt

第一章物质结构元素周期律,必修2化学,第一节元素周期表,原子,核电荷数=质子数=核外电子数,知识回顾,=原子序数,每个电子带1个单位负电荷,每个质子带1个单位正电荷,不带电,1画出118号元素原子的结构示意图。2认真分析、观察原子结构上有哪些相同点与不同点。,科学探究,完成基训P1：1、2,3将上述118号元素排列成合理的元素周期表，说明你编排的理由。,8,7,6,5,4,3,2,1,最外电子数,8,7,6,5,4,3,2,1,最外电子数,2,2,1,最外电子数,电子层数,元素名称,电子层数,元素名称,1,1,1,电子层数,氦2,氦2,氢1,元素名称,1-18号元素核外电子排布情况,一、元素周期表编排原则,1、把电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序由左到右排成一个横行。,2、把不同横行中最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上到下排成纵行。,根据1-18号元素核外电子排布情况，你能说出该元素周期表排列的原理吗？,俄,门捷列夫,门捷列夫的第一张周期表,门捷列夫的第二张周期表,二、元素周期表的结构,阅读教材P4、P5有关元素周期表的结构和族的表示方法，回答下列问题：,元素周期表中有多少横行、纵行？多少周期、多少族？多少种元素？周期序数与什么有关？族序数与什么有关？罗马数字、等表示什么意思？A、B分别表示什么？元素周期表中主族有哪些？副族又有哪些？还有哪些族？,二、元素周期表的结构,1、周期：,具有相同电子层数的元素，按照原子序数递增顺序由左往右排成横行。,周期数=电子层数,共横行个周期,7,7,短周期,长周期,第7周期：,三短四长,2、族：,不同横行中最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上到下排成纵行。,二、元素周期表的结构,共个纵行，个族,18,16,族,主族：,副族：,A,A,A,A,A,A,A,第VIII族：,最外层稳定结构的稀有气体元素,零族：,共7个主族,B,B,B,B,B，B,B,共7个副族,包含三列(8、9、10),七主七副零八族,（A族）表示为罗马数字加A,（B族）表示为罗马数字加B,主族序数最外层电子数,镧系元素:5771号，共15种,锕系元素:89103号，共15种,过渡元素：第族和全部副族元素（BB共10个纵行的六十多种金属元素）。,周期表中有些族的特别的名称。例如：第IA族：；第A族：；0族：。,碱金属元素,卤族元素,稀有气体元素,练习1：基训P5-2,BBBBBBB,（多选题）下列各图若为元素周期表中的一部（表中数字为原子序数），其中X为35的是（）,AD,练习2：,三短三长一不全；七主七副和零。,小结：,要准确描述某种元素在周期表的位置，其模式为：,第X周期XX族,练习,1、写出硫原子的原子结构示意图，指出硫元素在周期表的位置。,2、氮元素位于元素周期表第2周期A族。请画出其原子结构示意图。,通常用中文数字,通常用罗马数字加A/B,第三周期A族,1、主族元素在周期表中所处的位置，取决于该元素的（）（A）最外层电子数和原子量（B）原子量和核外电子数（C）次外层电子数和电子层数（D）电子层数和最外层电子数,D,【课堂练习】,3、X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X、Y、Z是()AMg、Al、SiBLi、Be、MgCN、O、SDP、S、O,C,规律：同周期相邻元素的质子数相差1同主族短周期相邻元素的质子数相差可以是：2、8,2、基训P5-3,1不看周期表，口头推算每个周期的第一个和最后一个元素的原子序数。,拓展练习,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：34-18=16第四周期第A族,2推算原子序数为6、13、34的元素在周期表里的位置。,三、元素的性质与原子结构,1、碱金属元素（1）碱金属的原子结构,教材第5页“科学探究”，填写第5页表格,碱金属的原子结构示意图,碱金属原子结构有何异同？,相同点：碱金属元素原子结构的相同，都为。递变性：从Li到Cs，碱金属元素的原子结构中，依次增多。,最外层电子数,1个,电子层数,思考与交流,物质的性质主要取决于原子的最外层电子数，从碱金属原子的结构可推知其化学性质如何？是否完全相同？,最外层上都只有一个电子，化学反应中易失去一个电子，形成+1价的阳离子，并能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。,思考,取一小块钾，擦干表面的煤油后放在石棉网上加热，观察现象。同钠与氧气的反应比较。,实验1,钠、钾化学性质比较,黄,淡黄色,紫,剧烈燃烧，火焰呈色，生成白色固体,实验2,在小烧杯中放入一些水，然后取绿豆大的钾，吸干表面的煤油，投入到小烧杯中，观察现象。,钠、钾化学性质比较,黄,淡黄色,紫,浮,浮,熔,熔,游,游,红,红,都浮在水面四处游动，与水反应，生成碱、放H2,钾比钠反应更剧烈，会发出火焰,根据实验讨论钠与钾的性质有什么相似性和不同性。你认为元素的性质与他们的原子结构有关系吗？其余碱金属的性质又如何？,思考,钠与钾都能与氧气、水发生反应，但反应的剧烈程度不同，钾比钠更剧烈。,（1）碱金属元素原子的最外层都有1个电子，它们的化学性质相似,与O2的反应,结论,更为复杂,K2O、K2O2、KO2,Li2O,更为复杂,Na2O、Na2O2,碱金属与氧气反应比较,（1）碱金属元素原子的最外层都有1个电子，它们的化学性质相似,与O2的反应,与水的反应,2Na+2H2O2NaOH+H2,2K+2H2O2KOH+H2,通式：2R+2H2O=2ROH+H2,结论,Li、Rb、Cs又如何呢？,（2）碱金属元素从上到下（Li、Na、K、Rb、Cs），随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐，原子核对的引力逐渐减弱，原子失电子的能力逐渐。,结论,增多,最外层电子,增强,元素的金属性逐渐，与水和氧气的反应越来越，生成的氧化物越来越。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越。,增强,剧烈,复杂,强,元素金属性强弱判断依据：,1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。,已知金属A可与冷水反应，金属B和热水才能反应，金属C和水不能反应，判断金属A、B、C金属性强弱如何？,金属性ABC,例：,元素金属性强弱判断依据：,1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。,2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。,已知NaOH为强碱、Mg(OH)2为中强碱、Al(OH)3为两性氢氧化物，则Na、Mg、Al的金属性强弱顺序如何？,例：,金属性NaMgAl,元素金属性强弱判断依据：,1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。,2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。,3、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。,课本P7,氧化性Al3+Mg2+Na+，则元素金属性顺序为,例：,NaMgAl,碱金属的物理性质,有何相似性和递变性？,碱金属元素单质：,Rb,碱金属的物理性质的比较,相似点,递变性,颜色,硬度,密度,熔沸点,导电导热性,密度变化,熔沸点变化,LiNaKRbCs,均为银白色（Cs略带金色）,柔软,较小,较低,强,逐渐增大（K特殊）,单质的熔沸点逐渐降低,1.锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂是优质的高能燃料（已经用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机）。,3铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。,2钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。,碱金属元素的用途：,金属性逐渐增强,【课堂小结】,卤族元素单质的物理性质,讨论：,卤族元素的原子结构有什么相同和不同的地方？卤素单质有什么相似性和递变规律?,单质颜色加深,单质密度变大,单质熔,沸点变大,结论:1、卤素单质与H2反应的剧烈程度:F2Cl2Br2I22、生成氢化物的稳定性:逐渐减弱.即氢化物稳定性次序为HFHClHBrHI,F2Cl2Br2I2,与H2反应剧烈程度,逐渐减小,生成的氢化物的稳定性,逐渐减弱,元素非金属(得电子能力)的判断依据,元素单质与氢气反应的难易(易强),气态氢化物的稳定性（稳定强）,元素非金属性,据此,我们可以和容易的判断出卤族元素随着核电荷数的增加,非金属性逐渐减弱.,（2）卤族元素单质之间的置换反应,实验1：,实验3：,实验2：,NaBr溶液和新制氯水,振荡后加入四氯化碳,KI溶液和新制氯水,振荡后加入四氯化碳,KI溶液和溴水,振荡后加入四氯化碳,实验目的：比较氯气、溴及碘的氧化性强弱。,实验步骤：1、往盛有NaBr溶液的试管中加入少量的四氯化碳。2、再往试管中加入少量新制的饱和氯水，用力振荡后静置，观察现象并记录。,实验现象：静置后液体分两层，上层液体颜色变浅，下层液体呈橙色。,化学方程式：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2,结论：氧化性强弱Cl2Br2,那么,Cl2与I2，Br2与I2比较,谁的氧化性更强?你如何设计实验去检验？,1、往盛有KI溶液的试管中加入少量的四氯化碳。2、再往试管中加入少量新制的饱和氯水，用力振荡后静置。,1、往盛有KI溶液的试管中加入少量的四氯化碳。2、再往试管中加入少量新制的溴水，用力振荡后静置。,静置后液体分为两层，上层液体颜色变浅，下层液体呈紫色。,静置后液体分为两层，上层液体颜色变浅，下层液体呈紫色。,化学方程式：2KI+Cl2=2KCl+I2,2KI+Br2=2KBr+I2,氧化性:Cl2I2,氧化性:Br2I2,结论：氧化性强弱Cl2Br2I2，那么F2呢？你能从原子结构的角度去分析吗？,结论:随着核电荷数的增加,卤族单质氧化性强弱顺序为:F2Cl2Br2I2,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,非金属性强弱依据,单质与氢气化合的难易以及氢化物的稳定性最高价氧化物对应水化物的酸性强弱非金属间的置换反应单质的氧化性强弱阴离子的还原性强弱,小结：,原子电子层数相同的三种短周期元素X、Y、Z，已知最高价氧化物对应水化物的酸性HXO4H2YO4H3ZO4，则下列判断错误的是（）A.非金属性XYZB.气态氢化物的稳定性HXH2YZH3C.对应的阴离子的还原性Z3-Y2-X-D.原子半径XYZ,D,练习：,结论:,在周期表中,同族元素从上到下,原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱.所以,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱.,碱金属的金属性：LiNaKRbCs,卤素非金属性：FClBrI,1、构成原子的粒子及其性质,三、核素,原子的质量主要集中在原子核，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似值相加起来，所得的数值叫做质量数。,质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）,在化学上，我们为了方便地表示某一原子，可用核组成符号：在元素符号的左下角表出其质子数，左上角标出质量数:,X,O,10,13,17,40,18,35,1,0,1,Al,Ar,Cl,H,练习：基训P615,微粒的电量关系：,原子、分子：,电中性，电子数=质子数,阳离子：带正电荷，电子数=质子数-所带电荷数,阴离子：带负电荷，电子数=质子数+所带电荷数,基训P6-19,?同种元素的原子核中质子数相同,中子数是否相同?,科学研究证明，同种元素原子的原子核中，中子数不一定相同.,如:组成氢元素的氢原子，就有以下三种:,具有一定数目的质子和一定数目的中子的原子叫核素。,同一元素的不同核素间互称为同位素,同位素-质子数相同,中子数不同的同一元素的原子互称为同位素.,2、同位素,基训P6-17,周期表同一位置,A,小结：,由于同一元素的不同核素的电子排布相同，所以同位素的化学性质基本相同，但在核反应中性质不相同。,元素的相对原子质量是按该元素天然存在的核素的原子个数的百分比算出的平均值