高考化学 精选模块 专题5 元素周期律和元素周期表专题2课件

1、元素周期律和元素周期表（元素周期律和元素周期表（2）1. 原子结构和元素周期律知识的综合网络原子结构和元素周期律知识的综合网络 1.原子结构及离子结构中各种基本微粒间的关系原子结构及离子结构中各种基本微粒间的关系原子种类原子种类微粒之间的关系微粒之间的关系中性原子中性原子原子序数原子序数= =核电荷数核电荷数= =核内核内质子数质子数= =核外电子数核外电子数质量数质量数= =质质子数子数+ +中子中子数数阳离子阳离子原子序数原子序数= =核电荷数核电荷数= =核内核内质子数质子数= =核外电子数核外电子数+n+n阴离子阴离子原子序数原子序数= =核电荷数核电荷数= =核内核内质子数质子数=

2、=核外电子数核外电子数-m-m同位素定义具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子互称同位素互称同位素特性1.1.同一元素的各种同位素化学性质几乎完全相同同一元素的各种同位素化学性质几乎完全相同. .2.2.天然存在的某种元素里天然存在的某种元素里, ,不论是游离态还是化合不论是游离态还是化合态态, ,各种同位素的原子含量一般是不变的各种同位素的原子含量一般是不变的. .判定方法它反映的是同种元素的不同原子间的关系它反映的是同种元素的不同原子间的关系. .故单质、故单质、化合物间不可能是同位素。如化合物间不可能是同位素。如H H2 2和和D D2 2及

3、及H H2 2O O和和D D2 2O O之之间不存在同位素关系。只有质子数相同而中子数间不存在同位素关系。只有质子数相同而中子数不同的原子才是同位素；如不同的原子才是同位素；如16168 8O O和和18188 8O O是同位素，是同位素，而且而且14146 6C C和和14147 7N N不是同位素。不是同位素。注意天然存在的元素中，许多都有同位素（但并非所天然存在的元素中，许多都有同位素（但并非所有元素都有同位素）。因而发现的原子种数多于有元素都有同位素）。因而发现的原子种数多于元素的种数。元素的种数。2.2.同位素及相对原子质量同位素及相对原子质量相对相对原子原子质量质量和近和近似相似

4、相对原对原子质子质量量同位素的相对同位素的相对原子质量和近原子质量和近似相对原子质似相对原子质量量的比值。显然，所用原子质量是哪种的比值。显然，所用原子质量是哪种同位素原子的质量，其结果只能是该同位素原子的质量，其结果只能是该同位素的相对原子质量。故该定义严同位素的相对原子质量。故该定义严格说应是同位素的相对原子质量。该格说应是同位素的相对原子质量。该比值的近似整值即为该同位素的近似比值的近似整值即为该同位素的近似相对原子质量，其数值等于该同位素相对原子质量，其数值等于该同位素的质量数。的质量数。元素的相对原元素的相对原子质量和近似子质量和近似相对原子质量相对原子质量=M=M1 1a a1 1

5、%+M%+M2 2a a2 2%+%+。若用同位素。若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量其结果就是元素的近似相对原子质量（计算结果通常取整数）。我们通常（计算结果通常取整数）。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计采用元素的近似相对原子质量进行计算。算。3 3、原子核外电子排布规律、原子核外电子排布规律核核外外电电子子排排布布规规律律1 1各电子层最多能容纳各电子层最多能容纳2n2n2 2个电子个电子2 2最外层电子数目不超过最外层电子数目不超过8 8个（个（K K层为最外层时不超过层为最外层时不超过2 2个）个）3

6、3次外层电子数最多不超过次外层电子数最多不超过1818个，倒数第三层不超过个，倒数第三层不超过3232个个4 4核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的电子层，核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的电子层，然后才由里往外，依次排在能量较高，离核较远的电子然后才由里往外，依次排在能量较高，离核较远的电子层层注注意意事事项项1.1.以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。满足各项要求。2.2.上述乃核外电子排布的初步知识，只能解释上述乃核外电子排布的初步知识，只能解释1 11818号元号元素的结构问题，若要解释更多问题，有待进一步

7、学习核素的结构问题，若要解释更多问题，有待进一步学习核外电子排布所遵循的其它规律。外电子排布所遵循的其它规律。核外电子数相同的微粒核外电子数相同的微粒（1）10电子的微粒电子的微粒分子：分子：阳离子：阳离子：阴离子：阴离子：（2）18 电子的微粒电子的微粒分子：分子：阳离子阳离子：阴离子：阴离子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH4+、F-、2-、N3-、OH-、NH2-Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4特殊：特殊：H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH、K+、Ca2+Cl-、S2-、P3-、HS-4.4.元素周期律元素周期律涵义元素性质随着元素

8、原子序数的递增而呈周期性变化。实质元素性质的周期性递变是核外电子排布周期性变化的必然结果。核外电子排布最外层电子数由1递增至8(若K层为最外层则由1递增至2)而呈现周期性变化。原子半径原子半径由大到小(稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由电子层数和核电荷数多少决定，它是反映结构的一个参考数据。主主要要化化合合价价最高正价由最高正价由+1+1递变到递变到+7+7，从中部开始有负价，从，从中部开始有负价，从-4-4递变至递变至-1-1。( (稀有气体元素化合价为零稀有气体元素化合价为零) )， 呈周期性呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的最外层电子数变化。元素主要化合价由元素原子的最外层

9、电子数决定，一般存在下列关系：决定，一般存在下列关系：最高正价数最外层电子数最高正价数最外层电子数元素及元素及化合物化合物的性质的性质金属性渐弱，非金属性渐强，最高氧化物的水化金属性渐弱，非金属性渐强，最高氧化物的水化 物物的碱性渐弱，酸性的碱性渐弱，酸性 渐强，呈周期性变化。这是由于渐强，呈周期性变化。这是由于在一个周期内的元素，电子层数相同，最外层电子在一个周期内的元素，电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，核对外层电子引力渐强，使元素原子数逐渐增多，核对外层电子引力渐强，使元素原子失电子渐难，得电子渐易，故有此变化规律。失电子渐难，得电子渐易，故有此变化规律。5.5.简单微粒半径的比较方法

10、简单微粒半径的比较方法原原子子半半径径1.1.电子层数相同时，随原子序数递增，原子半径减小电子层数相同时，随原子序数递增，原子半径减小2.2.最外层电子数相同时，随电子层数递增原子半径增大最外层电子数相同时，随电子层数递增原子半径增大离离子子半半径径1 1、同种元素的离子半径、同种元素的离子半径: :阴离子大于原子阴离子大于原子, ,原子大于阳离原子大于阳离子子, ,低价阳离子大于高价阳离子低价阳离子大于高价阳离子. .2 2、电子层结构相同的离子、电子层结构相同的离子, ,核电荷数越大核电荷数越大, ,半径越小半径越小. .3 3、带相同电荷的离子、带相同电荷的离子, ,电子层越多电子层越多

11、, ,半径越大半径越大. .6.元素金属性和非金属性强弱的判断方法元素金属性和非金属性强弱的判断方法金金属属性性比比较较本质本质原子越易失电子，金属性越强。原子越易失电子，金属性越强。判判断断依依据据1 1在金属活动顺序表中越靠前，金属性越强。在金属活动顺序表中越靠前，金属性越强。2 2单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强3 3单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强4 4最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强强非非金金属属性性比比较较本质本质原子越易得电

12、子，非金属性越强。原子越易得电子，非金属性越强。判判断断方方法法1 1与与H H2 2化合越易，气态氢化物越稳定，非金属性越化合越易，气态氢化物越稳定，非金属性越强。强。2 2单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强。越强。3 3最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强7.7.元素周期表的结构元素周期表的结构元素周期表的结构元素周期表的结构位置与结构的关系位置与结构的关系周周期期周期序数周期序数种数种数1.周期序数原子核外电周期序数原子核外电子层数子层数2.对同主族对同主族(nA族族)元素元素若若n2，

13、则该主族某一元，则该主族某一元素的原子序数与上一周期素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数。上一周期的元素种数。若若n3，则该主族某一元，则该主族某一元素的原子序数与上一周期素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为元素的原子序数的差值为该周期的元素种数。该周期的元素种数。短短周周期期第一周期第一周期2第二周期第二周期8第三周期第三周期8长长周周期期第四周期第四周期18第五周期第五周期18第六周期第六周期32第七周期第七周期不完不完全周全周期期族族主族主族AA族族AA族族AA族族AA族族AA族族AA族族AA族族由长周期元由长周期元素和短周期素和短

14、周期元素共同构元素共同构成的族。成的族。最外层电子数最外层电子数主族序数主族序数价电子数价电子数零零 族族最外层电子数均为最外层电子数均为8 8个个（HeHe为为2 2个除外）个除外）副族副族BB族族BB族族BB族族BB族族BB族族BB族族BB族族只由长周期只由长周期元素构成的元素构成的族族最外层电子数一般不最外层电子数一般不等于族序数（第等于族序数（第BB族、族、BB族除外）族除外）最外层电子数只有最外层电子数只有1 17 7个。个。第第族族有三列元素有三列元素8.8.同周期、同主族元素性质的递变规律同周期、同主族元素性质的递变规律从左向右从左向右从上向下从上向下原原子子结结构构核电荷数核电

15、荷数逐渐增大逐渐增大增大增大电子层数电子层数相同相同增多增多原子半径原子半径逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大化合价化合价+7负价数负价数=8-族序数族序数最高正价和负价数均最高正价和负价数均相同，最高正价数相同，最高正价数=族序数族序数元素的金属元素的金属性和非金属性和非金属性性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，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，非金属性逐渐减弱。金属性逐渐减弱。单质的氧化单质的氧化性和还原性性和还原性氧化性逐渐增强，还氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱。原性逐渐减弱。氧化性逐渐减弱，还氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强。原性逐渐增强。最高价氧化最高价

16、氧化物的水化物物的水化物的酸碱性的酸碱性酸性逐渐增强，碱性酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。逐渐减弱。酸性逐渐减弱，碱性酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强。逐渐增强。9.9.原子结构、位置、性质之间的关系原子结构、位置、性质之间的关系例例1. 下列说法正确的是下列说法正确的是: A. H与与D，16O与与18O互为同位素；互为同位素；H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体；甲醇、乙二醇和丙三互为同素异形体；甲醇、乙二醇和丙三醇互为同系物。醇互为同系物。 B. 在在SiO2晶体中，晶体中，1个个Si原子和原子和2个个O原子形成原子形成2个共价键。个共价键。 C. HI的相对分子质量大于的

17、相对分子质量大于HF，所以，所以HI的沸点高的沸点高于于HF。 D. 由由IA族和族和VIA族元素形成的原子个数比为族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为电子总数为38的化合物，是含有共价键的离子型化合的化合物，是含有共价键的离子型化合物。物。 解析：本题旨在对基本概念的理解考查。同素解析：本题旨在对基本概念的理解考查。同素异形体指同种元素形成的不同单质，同系物指结构异形体指同种元素形成的不同单质，同系物指结构相似而组成相差一个或若干个相似而组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有原子团的有机物，所以机物，所以A错误；错误；SiO2晶体中每个晶体中每个Si原子和原子和4个个O原子形成原子形

18、成4个个SiO键，每个键，每个O原子与原子与2个个Si原子形原子形成共价键，所以成共价键，所以B错误；错误；HI的沸点低于的沸点低于HF是因为是因为HF分子间有氢键存在，所以分子间有氢键存在，所以C错误；错误；D中涉及的化中涉及的化合物应为合物应为Na2O2，所以答案为，所以答案为D。 例例2.下列离子中，电子数大于质子数下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是且质子数大于中子数的是: A. D3O+ B. Li+ C. OD D. OHD 例例3. 对原子核外电子以及电子的运动对原子核外电子以及电子的运动, 下列下列描述正确的是描述正确的是: 可以测定某一时刻电子所处的位置可以测定

19、某一时刻电子所处的位置 电子质量很小且带负电荷电子质量很小且带负电荷 运动的空间范围很小运动的空间范围很小 绕核高速运动绕核高速运动 有固定的运动轨道有固定的运动轨道 电子的质量约为氢离子质量的电子的质量约为氢离子质量的1/1836 A. B. C. D. B 例例4. 下列分子中所有原子都满足最外层下列分子中所有原子都满足最外层为为8电子结构的是电子结构的是: A. BF3 B. H2O2 C. SiCl4 D. PCl5C 例例5. 甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒，它们的电子总数相等。已知甲、乙、的微粒，它们的电子总数相等。已知甲、乙、丙为双原子分子

20、或负二价双原子阴离子，丁为丙为双原子分子或负二价双原子阴离子，丁为原子。原子。 丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，反应的化学方程式是：产生一种可燃性气体，反应的化学方程式是：_。 乙在高温时是一种还原剂，请用化学方乙在高温时是一种还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途：程式表示它在工业上的一种重要用途：_。CaC2 +2H2O = Ca(OH)2 + C2H2 Fe2O3 + 3CO 2Fe +3CO2高温高温 在一定条件下在一定条件下, 甲与甲与O2反应的化学方反应的化学方程式是程式是_. 丁的元素符号是丁的元素符号是_, 它

21、的原子结构它的原子结构示意图为示意图为_. 丁的氧化物的晶体结构与丁的氧化物的晶体结构与_ 的晶体结构相似。的晶体结构相似。放电放电N2 + O2 2NOSi +142 8 4金刚石金刚石 例例6. 根据周期表对角线规则，金属根据周期表对角线规则，金属Be与与Al单质及其化合物性质相似单质及其化合物性质相似. 又已知又已知AlCl3熔沸点熔沸点较低较低, 易升华易升华. 试回答下列问题：试回答下列问题： (1)写出写出Be与与NaOH溶液反应生成溶液反应生成Na2BeO2的离子方程式的离子方程式 _ （2）Be(OH)2与与Mg(OH)2可用试剂鉴别，可用试剂鉴别，其离子方程式为其离子方程式为_Be+2OH = BeO22+H2 NaOH溶液溶液 Be(OH)2+ +2OH= =BeO22 + +2H2O （3）BeCl2是是_化合物化合物(填写填写“离子离子”或或“共价共价”). （4）Li与与Mg根据对角线规则，性质也根据对角线规则，性质也相似，则相似，则Li在空气中燃烧，主要产物的化学在空气中燃烧，主要产物的化学式是式是_ 。 共价共价Li2O 例例7：周期表中同一横行周期表中同一横行X、Y、Z三种元素，已知最高三种元素，已知最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是价氧化物对应的