物质的微观世界3元素周期表

1、.1物以类聚，人以群分 元素呢？.2将已发现元素按将已发现元素按照照原子量原子量大小进大小进行排列行排列门捷列夫（俄）门捷列夫（俄）发现发现“每隔每隔七七种种元素，便有一种元素，便有一种元素的性质与这元素的性质与这种元素相似种元素相似”提出提出“某元素及其化某元素及其化合物的形态和性质，合物的形态和性质，与元素的与元素的原子量原子量数值数值呈呈周期性周期性的关系的关系”.3原子序数原子序数原子序数原子序数=质子数质子数=核电荷数核电荷数=电子数电子数当质子被发现之后，人们当质子被发现之后，人们按照质子数（即按照质子数（即核电荷数）由小到大的顺序给元素编号核电荷数）由小到大的顺序给元素编号。如：

2、如：Na元素原子核内有元素原子核内有11个质子，其原个质子，其原子序数即为子序数即为11对于对于原子原子而言：而言：.4门捷列夫周期表与现用周期表有何不同？门捷列夫周期表与现用周期表有何不同？门捷列夫门捷列夫周期表是按周期表是按原子量递增原子量递增顺序顺序排列；排列；两者基本一致，某些地方有区别，主要两者基本一致，某些地方有区别，主要原因在当时测定的原子量不很精确。原因在当时测定的原子量不很精确。现用现用周期表是按周期表是按原子序数递增原子序数递增排列。排列。.5元素周期表的编排原则：元素周期表的编排原则： .6短周期：短周期：长周期：长周期：不完全周期：不完全周期：第一、二、三周期第一、二、

3、三周期第四、五、六周期第四、五、六周期第七周期第七周期顺口溜：三短三长一不全顺口溜：三短三长一不全.7.8讨论讨论：同一周期元素的原子结构有什么相似之处？同一周期元素的原子结构有什么相似之处？ 为什么第一、二、三周期各有为什么第一、二、三周期各有2、8、8种元素？种元素？.91、在每一个列的上面，分别有罗马数字、在每一个列的上面，分别有罗马数字、及及A、B、0等字样，它们分别表示什么意思呢？等字样，它们分别表示什么意思呢？2、什么是主族？什么是副族？元素周期表中共有多少个主、什么是主族？什么是副族？元素周期表中共有多少个主族？多少个副族？族？多少个副族？3、零族元素都是什么种类的元素？为什么把

4、它们叫零族？、零族元素都是什么种类的元素？为什么把它们叫零族？.107个主族个主族： 由短周期元素和长周期元素共同构成的族。由短周期元素和长周期元素共同构成的族。表示方法：在族序数后面标一表示方法：在族序数后面标一“A”字。字。A、A、A、最最外层电子数外层电子数=主族序数主族序数7个副族个副族： 完全由长周期元素构成的族。完全由长周期元素构成的族。表示方法：在族序数后标表示方法：在族序数后标“B”字。如字。如B、B、B、第第V族族：0族族：（“八、九、十八、九、十” 三个纵行）三个纵行）稀有气体元素稀有气体元素.11.12顺口溜：三长三短一不全顺口溜：三长三短一不全.13.14 234 11

5、192101118196111213241341112.15 .16原子半径；原子半径；元素化合价；元素化合价；原子核外电子排布；原子核外电子排布；元素的金属性、非金属性。元素的金属性、非金属性。.171.原子半径的周期性变化原子半径的周期性变化以稀有气体为界，以稀有气体为界，39号元素原子半径依次减小号元素原子半径依次减小；1117号元素半径依次减小。号元素半径依次减小。一、元素性质的周期性变化一、元素性质的周期性变化.电子层数相同时电子层数相同时（同一周期），（同一周期），原子序数原子序数增大，原子半径减小增大，原子半径减小.原子半径随原子序数递增，呈原子半径随原子序数递增，呈周期性周期性

6、变化变化.最外层电子数相同时最外层电子数相同时（同族），（同族），电子层数电子层数增加，原子半径增大增加，原子半径增大.稀有气体原子的半径貌似比较特殊，会突增稀有气体原子的半径貌似比较特殊，会突增.18同一周期中，从左到右，同一周期中，从左到右，原子半径逐渐减小；原子半径逐渐减小；同一主族中，从上到下，同一主族中，从上到下，原子半径逐渐增大。原子半径逐渐增大。定原子半径大小的因素：定原子半径大小的因素：电子层数电子层数核电荷数核电荷数主要因素主要因素是电子层数是电子层数一、元素性质的周期性变化一、元素性质的周期性变化.191-20号元素的主要化合价号元素的主要化合价 即：最高化合价和最低化合价

7、即：最高化合价和最低化合价2.元素主要化合价的周期性变化元素主要化合价的周期性变化.202.元素主要化合价的周期性变化元素主要化合价的周期性变化 1117号元素极大程度上重复着号元素极大程度上重复着39号元号元素所表现出来的变化规律，如果继续研究素所表现出来的变化规律，如果继续研究18号号以后的元素，也会发现如此相同的变化规律以后的元素，也会发现如此相同的变化规律.除除O、F两元素外，其余元素的最高正价与原子最两元素外，其余元素的最高正价与原子最外层电子数相等。外层电子数相等。最高正价最高正价=最外层电子数最外层电子数.金属无负价，非金属元素最低负价等于最外金属无负价，非金属元素最低负价等于最

8、外层层8电子结构所需电子数。电子结构所需电子数。.除除O、F、H、B外，其余非金属元素最高正外，其余非金属元素最高正价与负价的绝对值之和为价与负价的绝对值之和为8最高正价最高正价|最低负价最低负价|=8元素的化合价随原子序数的递增，呈元素的化合价随原子序数的递增，呈周期性周期性的变化的变化.213.原子核外电子排布的周期性变化原子核外电子排布的周期性变化.22元素最外层电子数随原子序数的递增，呈元素最外层电子数随原子序数的递增，呈周周期性期性变化变化.3.原子核外电子排布的周期性变化原子核外电子排布的周期性变化.电子层数相同时电子层数相同时（同一周期），（同一周期），最外层电最外层电子数从子数

9、从18（层数只有（层数只有1层时，最外层从层时，最外层从12）重复。）重复。.最外层电子数相同时最外层电子数相同时（同族），（同族），原子电子原子电子层数递增。层数递增。.234 4、元素的金属性和非金属性的递变规律、元素的金属性和非金属性的递变规律讨论一：讨论一：同一主族同一主族元素的金属性和非金属性变化元素的金属性和非金属性变化有何规律？有何规律？根据根据碱金属碱金属和和卤族元素卤族元素元素的元素的金属性金属性和和非金属性非金属性的变化情的变化情况，归纳出同一主族元素的金属性和非金属性的递变规律。况，归纳出同一主族元素的金属性和非金属性的递变规律。 结论：结论：同一主族同一主族从上而下从上

10、而下，元素的，元素的金属性逐渐增强，金属性逐渐增强， 非金属性逐渐减弱。非金属性逐渐减弱。试用原子结构观点分析一下，为什么有这样的变化规律。试用原子结构观点分析一下，为什么有这样的变化规律。因为：因为：同一主族元素，由上而下，电子层数增多同一主族元素，由上而下，电子层数增多金属性逐渐增强金属性逐渐增强原子半径增大原子半径增大失电子的能力逐渐增强失电子的能力逐渐增强得电子的能力逐渐减弱得电子的能力逐渐减弱非金属性逐渐减弱非金属性逐渐减弱.24讨论二：讨论二：同一周期同一周期中元素的金属性和非金属性的递中元素的金属性和非金属性的递变规律如何？（以第三周期的元素为例）变规律如何？（以第三周期的元素为

11、例） Na Mg Al Si P S Cl H2+Cl2 2HCl点燃H2+S H2S3H2+2P（蒸汽） 2PH3（难）2H2+Si SiH4（少量）高温 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强用原子结构观点解释用原子结构观点解释同周期元素，从左到右同周期元素，从左到右 电子层数相同，核电荷数增多电子层数相同，核电荷数增多原子半径减小原子半径减小得电子能力逐渐增强得电子能力逐渐增强失电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐减弱.25 1B Al SiGe As Sb Te 2 3 4 5 6 7AA AAAA A 0 Po At非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强

12、金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强根据元素周期表中根据元素周期表中主族主族元素性质的递变规律分析：元素性质的递变规律分析：1 1、非金属元素应该位于周期表的什么区域？、非金属元素应该位于周期表的什么区域？ 金属元素应该位于周期表的什么区域？金属元素应该位于周期表的什么区域？2 2、周期表中哪种元素的金属性最强，、周期表中哪种元素的金属性最强，哪种元素的非金属性最强（哪种元素的非金属性最强（红字表示的放射性元素除外红字表示的放射性元素除外）？）？找一找找一找讨论讨论：从周期表中元素：从周期表中元素原子半径的变化，分析为原子半径的变化，分析为什么元素的金属

13、性和非金什么元素的金属性和非金属性有以上的变化规律？属性有以上的变化规律？ H.26元素金属性强弱判断方法：元素金属性强弱判断方法：（1 1）、在相同条件下，单质跟水（或酸）反应置换出氢的）、在相同条件下，单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易程度。难易程度。若元素的单质跟水（或酸）反应置换出氢容易，则元素的若元素的单质跟水（或酸）反应置换出氢容易，则元素的金属性就强，反之则弱。金属性就强，反之则弱。若元素的金属性强，则单质跟水若元素的金属性强，则单质跟水（或酸）反应置换出氢也容易。（或酸）反应置换出氢也容易。2Na+2H2O2Na+2OH-+H2Mg+2H2OMg(OH)2+H2钠与冷水剧烈钠与

14、冷水剧烈反应生成氢气反应生成氢气镁与煮沸水迅速反镁与煮沸水迅速反应生成氢气应生成氢气铝与水加热反应铝与水加热反应2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2易难结论：金属性结论：金属性 NaNaMgMgAlAl.27Mg+2H+ Mg2+H22Al+6H+ 2Al3+3H2钠与稀盐酸剧烈反钠与稀盐酸剧烈反应（燃烧、爆炸）应（燃烧、爆炸）铝与稀盐酸迅速反应铝与稀盐酸迅速反应镁与稀盐酸剧烈反应镁与稀盐酸剧烈反应2Na+2H+2Na+H2反应逐渐缓和反应逐渐缓和结论：金属性结论：金属性 NaNaMgMgAlAl.28（2 2）、最高价氧化物的水化物）、最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性强弱。氢氧化物的

15、碱性强弱。若元素的氢氧化物碱性强，则元素的金属性就强，反之若元素的氢氧化物碱性强，则元素的金属性就强，反之则弱。则弱。若元素的金属性强，则该元素的最高价氧化物的若元素的金属性强，则该元素的最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性就强。水化物氢氧化物的碱性就强。性质性质NaMgAl单质与水单质与水（或酸）的（或酸）的反应情况反应情况最高价氧化最高价氧化物对应水化物对应水化物的碱性弱物的碱性弱冷水剧烈冷水剧烈反应反应冷水缓慢、沸冷水缓慢、沸水迅速反应，水迅速反应，与酸剧烈反应与酸剧烈反应与酸迅速与酸迅速反应反应NaOH强碱强碱Mg(OH)2中强碱中强碱Al(OH)3两性氢两性氢氧化物氧化物结论结论金属性

16、金属性 NaNaMgMgAlAl.29（3 3）、单质与盐溶液的置换反应（金属间的置换）、单质与盐溶液的置换反应（金属间的置换）。 若金属单质能把盐溶液中的金属置换出来，则单若金属单质能把盐溶液中的金属置换出来，则单质元素的金属性就强，反之则弱。质元素的金属性就强，反之则弱。因为：因为：Fe+CuSOFe+CuSO4 4 FeSOFeSO4 4+Cu+CuCu+2AgNOCu+2AgNO3 3 Cu(NOCu(NO3 3) )2 2+2Ag+2Ag所以：金属性所以：金属性 FeFeCuCuAgAg（4 4）、金属阳离子氧化性越弱，对应金属单质还原性越强，）、金属阳离子氧化性越弱，对应金属单质还

17、原性越强，对应元素金属性越强。对应元素金属性越强。课堂巩固课堂巩固有三种金属a、b、c，在相同条件下，b的最高价氧化物的水化物的碱性比a的最高价氧化物的水化物的碱性强，a可以从c盐溶液中置换出c。则这三种金属元素的金属性由强到弱的顺序是 b ba ac c.30元素非金属性的变化规律元素非金属性的变化规律元素非金属性强弱判断方法：元素非金属性强弱判断方法：1 1、元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱来判断如果元素的最高价氧化物的水化物的酸性强，则元素的非金属性就如果元素的最高价氧化物的水化物的酸性强，则元素的非金属性就强，反之则弱。强，反之则弱。如果元素的非金属性强，则该元素的最高价氧化物如果

18、元素的非金属性强，则该元素的最高价氧化物的水化物的酸性就强的水化物的酸性就强2 2、单质跟氢气反应生成气态氢化物的难易程度以及氢、单质跟氢气反应生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来判断化物的稳定性来判断如果单质跟氢气反应生成气态氢化物容易，同时生成的气态氢化物也如果单质跟氢气反应生成气态氢化物容易，同时生成的气态氢化物也稳定，则元素的非金属性就强，反之则弱。稳定，则元素的非金属性就强，反之则弱。如果元素的非金属性强，如果元素的非金属性强，则对应的气态氢化物也就稳定，单质与氢气反应也就容易。则对应的气态氢化物也就稳定，单质与氢气反应也就容易。3 3、非金属单质间的置换反应来判断2NaI+

19、Br2=2NaBr+I22NaBr+Cl2=2NaCl+Br2所以：元素的非金属性所以：元素的非金属性 ClClBrBrI I.31性质性质SiPSCl非金属单质非金属单质与氢气反应与氢气反应条件及氢化条件及氢化物稳定性物稳定性最高价氧化最高价氧化物及水化物物及水化物的性的性高温，高温，SiHSiH4 4不不稳定稳定蒸汽与氢蒸汽与氢气反应，气反应，PHPH3 3不稳定不稳定 须加热，须加热，H H2 2S S较高温较高温度分解度分解光照或点光照或点燃，燃，HClHCl十分稳定十分稳定SiO2H4SiO4弱酸弱酸P2O5H3PO4中强酸中强酸 SO3H2SO4强酸强酸Cl2O7HClO4最强酸最

20、强酸思考：思考：怎样判断怎样判断SiSi、P P、S S、ClCl的非金属性的强弱呢？的非金属性的强弱呢？非金属活动性顺序：非金属活动性顺序：SiSiP PS SClCl结论：结论：.32结论：随着原子序数的递增，元素的金属性、非金结论：随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性呈现周期性的变化。属性呈现周期性的变化。元素周期律的实质：元素周期律的实质：元素周期律是元素原子的核外元素周期律是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。电子排布的周期性变化的必然结果。综上所述，从1118号元素性质的变化得出如下结论：Na Mg Al Si P S Cl金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐

21、减弱，非金属性逐渐增强Ar稀有气体元素稀有气体元素.33判断元素金属性强弱的方法判断元素金属性强弱的方法1 1、单质跟、单质跟水水（或（或酸酸）反应置换出氢的难易）反应置换出氢的难易2 2、最高价最高价氧化物的水化物氧化物的水化物氢氧化物的碱氢氧化物的碱 性强弱性强弱判断元素非金属性强弱的方法判断元素非金属性强弱的方法2 2、最高价最高价氧化物的水化物的酸性强弱氧化物的水化物的酸性强弱1 1、单质与氢气生成气态氢化物的难易程度、单质与氢气生成气态氢化物的难易程度 以及氢化物的稳定性以及氢化物的稳定性3 3、非金属性强的可以置换非金属性弱的非金属性强的可以置换非金属性弱的3 3、金属性强的可以置

22、换金属性弱的、金属性强的可以置换金属性弱的.34原子序数原子序数1112131415161718元素符号元素符号NaMgAlSiPSClAr单质和水单质和水(或酸）或酸）反应情况反应情况NaOH强碱强碱Mg(OH)2中强碱中强碱Al(OH)3两性氢两性氢氧化物氧化物H4SiO4弱酸弱酸H3PO4中强中强酸酸H2SO4强酸强酸HClO4最强最强酸酸稀有气体元素稀有气体元素非金属单质非金属单质与氢气反应与氢气反应最高价氧化最高价氧化物对应水化物对应水化物的酸碱性物的酸碱性金属性和非金属性和非金属性递变金属性递变金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强冷水冷水剧烈；剧烈；酸更

23、酸更剧烈剧烈热水热水较快较快;盐酸盐酸剧烈剧烈热水热水较慢；较慢；盐酸盐酸较快较快高高温温磷蒸气磷蒸气与与H2能能反应反应须须加加热热光照或光照或点燃爆点燃爆炸化合炸化合.35课堂内外课堂内外气态氢化物及最高氧化物的气态氢化物及最高氧化物的水化物化学式的写法化学式的写法原原 子子序序 数数 3 4 5 6 7 8 9化合价化合价 +1 +2 +3 +4+5/-3 -2 -1氧化物氧化物 / /氢化物氢化物水化物水化物 / /原子原子序数序数 11 12 13 14 15 16 17化合价化合价 +1 +2 +3+4/-4 +5/-3 +6/-2 +7/-1氧化物氧化物Na2OMgOAl2O3S

24、iO2 P2O5SO3Cl2O7氢化物氢化物SiH4PH3H2SHCl水化物水化物NaOHMg(OH)2Al（OH)3H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4Li2OBeO B2O3CO2N2O5CH4NH3H2OHFLiOHBe(OH)2H3BO3H2CO3HNO3.36金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱元素原子电子层数相同，随着原子序数的递增，元素性质的变化规律元素原子电子层数相同，随着原子序数的递增，元素性质的变化规律元素原子最外层电子数相同，元素性质的变化规律元素原子最外层电子数相同，元素性

25、质的变化规律.37原子结构原子结构表中位置表中位置元素性质元素性质原子序数原子序数= 核电荷数核电荷数周期数周期数= 电子层数电子层数主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数同位同位化学性质相同化学性质相同 相似性相似性 递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）同周期同周期同主族同主族递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）电子层数电子层数最外层电子数最外层电子数金属性、非金属性强弱金属性、非金属性强弱（主族）最外层电子数（主族）最外层电子数 = 最高正价最高正价 最外层电子数最外层电子数8 =

26、负价负价原子结构原子结构决定决定元素在周期表中的位置元素在周期表中的位置，决定，决定性质性质.38练习练习1：推算原子序数为：推算原子序数为 6、1 3、3 4、53、8 8 的元素在周期表中的位置。的元素在周期表中的位置。原子序数原子序数613345388周期周期族族2IVA3IIIA4VIA5VIIA7IIA 2. 2.下列各图若为元素周期表中的一部分（表下列各图若为元素周期表中的一部分（表中数字为原子序数），其中中数字为原子序数），其中X X为为3535的是的是ADAD.393、A、B、C 均为短周期元素，它们在周期表均为短周期元素，它们在周期表中的位置如下图中的位置如下图.已知已知B、

27、C两元素在周期两元素在周期表中族表中族 序数之和是序数之和是 A 元素序数的元素序数的2倍；倍；B、C元素的原子序数之和是元素的原子序数之和是 A 元素原子序数元素原子序数的的4倍，则倍，则A、B、C 所在的一组是所在的一组是 A. Be、Na、Al B. B、Mg、Si C. O、P、Cl D. C、Al、P C4、右图为元素周期表中的一部分，、右图为元素周期表中的一部分，X、Y、Z、W 均为短周期元素。若均为短周期元素。若 X 原子最外层上有原子最外层上有 5 个电个电子，则下列说法中正确的是子，则下列说法中正确的是 A. 与氢气化合，与氢气化合，Y 的单质比的单质比X 容易容易 B. X

28、 的单质中有一种为白色蜡状固体的单质中有一种为白色蜡状固体 C. 原子半径从大到小排列顺序：原子半径从大到小排列顺序：Z YX D. 最高正价氧化物的水化物的酸性：最高正价氧化物的水化物的酸性：Z WXYZWA.40XYZ 5. X、Y、Z 是主族的三种非金属元素，它们在周期是主族的三种非金属元素，它们在周期 表中的位置如图所示。表中的位置如图所示。（1）X 元素单质的化学式是元素单质的化学式是_。 （2）Y 元素的名称是元素的名称是_，（3）从元素原子得失电子的角度看，）从元素原子得失电子的角度看，Z 元素具有元素具有 ；若从；若从Z 元素在周期表中所处位看，它具有元素在周期表中所处位看，它具有 这种性质的原因是这种性质的原因是 。F