【PPT】元素周期律

1、元素周期律 必修必修2第一章第二节第一章第二节学习目标学习目标掌握元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价掌握元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价周期性变化周期性变化.初步了解元素周期律的含义初步了解元素周期律的含义原子原子原子核原子核核外电子核外电子 质子质子 中子中子一、原子的结构一、原子的结构质子、中子、电子的电性和电量怎样？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个质子带一个单位正电荷1个电子带一个单位负电荷个电子带一个单位负电荷中子不带电中子不带电关系式关系式1： 核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数=原子序数原子序数问题：如果是离子

2、，则上述关系如何表达？问题：如果是离子，则上述关系如何表达？（原子）（原子）原子原子失电子失电子阳离子阳离子得电子得电子阴离子阴离子阳离子：阳离子：核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数+离子电荷数离子电荷数阴离子：阴离子：核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数-离子电荷数离子电荷数三、原子核外电子的排布三、原子核外电子的排布电子层（用n表示）1、 2、 3、 4、 5、 6、 7电子层符号K、L、M、N、O、P、Q离核距离近 远能量高低低 高1、电子层的划分、电子层的划分（4）核外电子总是尽先排布在能量较低）核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，

3、然后由里向外，依次排布在的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层能量逐步升高的电子层(能量最低原理能量最低原理)。以上规律是相互联系的，不能孤立地机械以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。套用。 3、元素的性质与元素的原子核外电子排布的、元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系关系 (1)稀有气体的不活泼性：稀有气体元素的原稀有气体的不活泼性：稀有气体元素的原子最外层有子最外层有8个电子个电子(氦是氦是2个电子个电子)，处于稳定，处于稳定结构，因此化学性质稳定，一般不跟其他物结构，因此化学性质稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。质发生化学反应。 (2)非金属性与金属性非金属性

4、与金属性(一般规律一般规律)：最外层电最外层电子数子数得失电子趋得失电子趋势势元素的性质元素的性质金属元素金属元素4 4较易失较易失金属性金属性非金属元素非金属元素 4 4较易得较易得非金属性非金属性练习：练习：（）原子中无中子的原子：（）原子中无中子的原子：1H1（）最外层有个电子的元素：）最外层有个电子的元素：（）最外层有个电子的元素：（）最外层有个电子的元素：（）最外层电子数等于次外层电子数（）最外层电子数等于次外层电子数的元素：的元素：H、Li、NaHe、Be、MgBe、Ar（ ）最外层电子数是次外层）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：电子数倍的元素：（）最外层电子数是次外层（）最外

5、层电子数是次外层电子数倍的元素：电子数倍的元素：（）最外层电子数是次外层（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：电子数倍的元素：CONe与氩原子电子层结构相同的阳离子是与氩原子电子层结构相同的阳离子是:与氩原子电子层结构相同的阴离子是与氩原子电子层结构相同的阴离子是:K+；Ca 2+S2- ；Cl-核外有核外有10个电子的粒子个电子的粒子:分子分子:阳离子阳离子:阴离子阴离子:CH4；NH3;H2O;HF;NeNH4+;H3O+;Na+;Mg2+;Al 3+O2-;F-;OH-思考：思考： 通过对通过对1 11818号元素的原子结构示意图的比号元素的原子结构示意图的比较，分析原子的核外电子层数

6、和最外层电子数较，分析原子的核外电子层数和最外层电子数的变化有何规律的变化有何规律二、原子半径的周期性变化二、原子半径的周期性变化一、核外电子排布的周期性变化一、核外电子排布的周期性变化三、元素化合价的周期性变化三、元素化合价的周期性变化原子序数原子序数 1 2 3 4 5 6 7 8 91 2 3 4 5 6 7 8 9 原子序数原子序数 10 11 12 13 14 15 16 17 1810 11 12 13 14 15 16 17 18 元素名称元素名称 氢氢 氦氦 锂锂 铍铍 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 元素名称元素名称 氖氖 钠钠 镁镁 铝铝 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氩氩 电 子

7、 层结 构电 子 层结 构原子结构示意图原子结构示意图1 11818号元素号元素 1 2 氢氢 氦氦HHe 1 20.37 1.22 + 1 0 原子原子序数序数元素元素 名称名称 元素元素 符号符号 电子电子排布排布 原子半径 10-10m化合价化合价 请阅读和比较请阅读和比较1-181-18号元素的有关数据，号元素的有关数据，从中能找出什么规律？从中能找出什么规律？ 门捷列夫的伟门捷列夫的伟大创举就是从这里开始大创举就是从这里开始的。的。 祝您成功！祝您成功！ 3 4 5 6 7 8 9 10 锂锂 铍铍 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 氖氖LiBe B C N O F Ne2,12,22,

8、32,42,52,62,72,81. 52 0.89 0.82 0.77 0.75 0.74 0.71 1.60 + 1 + 2 + 3 + 4- 4+ 5- 3- 2- 10 原子原子序数序数元素元素 名称名称 元素元素 符号符号 电子电子排布排布 原子半径 10-10m化合价化合价11 12 13 14 15 16 17 18 钠钠 镁镁 铝铝 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氩氩NaMg Al Si P S Cl Ar2, 8, 1 2, 8, 21. 86 1.60 1.43 1.171.10 1.02 0.99 1.91 + 1 + 2 + 3 + 4- 4+ 5- 30 原子原子序数序数元

9、素元素 名称名称 元素元素 符号符号 电子电子排布排布 原子半径 10-10m化合价化合价2, 8, 32, 8, 42, 8,52, 8, 6 2, 8, 7 2, 8, 8+ 6- 2+ 7 - 1随着原子序数的递增，原子核外电子层排布变随着原子序数的递增，原子核外电子层排布变化的规律性化的规律性原子序数原子序数电子层数电子层数最外层电最外层电子数子数达到稳定达到稳定结构时的结构时的最外层电最外层电子数子数1-211 223-1021 8 811-1831 88 从从1 12 2号元素，即从氢到氦：有号元素，即从氢到氦：有1 1个电子层，电个电子层，电子由子由1 1个增到个增到2 2个，达

10、到稳定结构；个，达到稳定结构； 从从3 3 1010号元素，即从锂到氖：有号元素，即从锂到氖：有2 2个电子层，个电子层，最外层电子最外层电子由由1 1个增到个增到8 8个，达到稳定结构；个，达到稳定结构； 从从11 11 1818号元素，即从钠到氩：有号元素，即从钠到氩：有3 3个电子层，个电子层，最外层电子由最外层电子由1 1个增到个增到8 8个，达到稳定结构。个，达到稳定结构。 一、核外电子排布的一、核外电子排布的周期性变化周期性变化 随着元素原子序数的递增，随着元素原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈周元素原子的核外电子排布呈周期性变化。期性变化。结论：结论： 根据下图所示元素原子

11、的大小，比较一下原根据下图所示元素原子的大小，比较一下原子的微观结构子的微观结构原子半径，有何规律原子半径，有何规律思考Li F Na Cl K Br 大 小 大 小 大 小Rb I Cs At大 小 大 小 幻灯片 9原子半径原子半径（稀有气体元素除外）HLiBeBCNHeNaKRbCsFrMgCaSrBaRaAlGaInTlSiGeSnPbPAsSbBiOSSeTePoFClBrIAtNeArKrXeRn 二、原子半径的周期二、原子半径的周期性变化性变化 随着元素原子序数的递增，元随着元素原子序数的递增，元素原子半径呈周期性变化。素原子半径呈周期性变化。结论：结论：深入探讨 原子半径受哪些

12、因素制约？为什么随原子序数原子半径受哪些因素制约？为什么随原子序数的递增，原子半径出现从大到小的周期性变化？的递增，原子半径出现从大到小的周期性变化？ 影响原影响原 子半径子半径 大小的大小的 因素因素电子层数：电子层数：电子层数越多，原子半径越大电子层数越多，原子半径越大核电荷数：核电荷数：核电荷数增多，使原子半径有减小的趋向核电荷数增多，使原子半径有减小的趋向核外电子数：核外电子数： 电子数增多，增加了相互排斥，使原子电子数增多，增加了相互排斥，使原子 最主要因素最主要因素 当电子层数相同时，核电荷数的影响较大。当电子层数相同时，核电荷数的影响较大。半径有增大的倾向。半径有增大的倾向。原子

13、序数原子序数 1 2 3 4 5 6 7 8 91 2 3 4 5 6 7 8 9 元素名称元素名称 氢氢 氦氦 锂锂 铍铍 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 原子序数原子序数 10 11 12 13 14 15 16 17 1810 11 12 13 14 15 16 17 18 元素名称元素名称 氖氖 钠钠 镁镁 铝铝 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氩氩 主 要化 合 价主 要化 合 价 +1 0 +1 +2 +3 +4 +5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0 -4 -3 -2 -1主要化合价主要化合价1 11818号元素号元素分析元素主要化合价的变化情况?

14、在在3 39 9号元素中，从号元素中，从LiLi到到N N，正价由，正价由+1+1到到+5+5，从从C C到到F F开始有负价，负价由开始有负价，负价由-4-4到到-1-1；在；在11111717号元素中，正价由号元素中，正价由+1(Na)+1(Na)到到+7(Cl);+7(Cl);从中部的元从中部的元素开始有负价，负价是从素开始有负价，负价是从-4(Si)-4(Si)递变到递变到-1(Cl),-1(Cl),呈现出周期性的变化。呈现出周期性的变化。 除由于除由于F F、O O元素化学性质的特殊性不显正元素化学性质的特殊性不显正价和稀有气体元素外，其它元素的最高正价数价和稀有气体元素外，其它元素

15、的最高正价数值值= =最外层电子数，负价的绝对值最外层电子数，负价的绝对值=8-=8-最外层电最外层电子数。子数。 三、元素化合价的周三、元素化合价的周期性变化期性变化 随着元素原子序数的递增，元随着元素原子序数的递增，元素主要化合价呈周期性的变化。素主要化合价呈周期性的变化。结论：结论：深入探讨 元素的化合价与最外层电子数有何关系？元素的化合价与最外层电子数有何关系？最高正价等于最外层电子数最高正价等于最外层电子数（氟元素无正价）（氟元素无正价） 负化合价数负化合价数 = 8 最外层电子数最外层电子数 （金属元素无负化合价）（金属元素无负化合价）科学探究：科学探究：元表的性质和原子序数间的关

16、系。元表的性质和原子序数间的关系。实验实验1：镁与水的反应：镁与水的反应现现 象象化学方程式化学方程式在常温下，与水的反应无明显现象；加热在常温下，与水的反应无明显现象；加热时，镁带表面有气泡出现，溶液变红。时，镁带表面有气泡出现，溶液变红。 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2实验实验2：镁和铝与盐酸的反应：镁和铝与盐酸的反应MgAl现现 象象有大量的气泡产生，试管有大量的气泡产生，试管烫手，反应很剧烈。烫手，反应很剧烈。 有大量的气泡产生，试管有大量的气泡产生，试管烫手，反应剧烈。烫手，反应剧烈。 化学方程式化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2金

17、属元素金属元素性质性质NaMgAl单质和水单质和水（或酸）的（或酸）的反应情况反应情况最高价氧最高价氧化物对应化物对应水化物碱水化物碱性性钠镁铝性质比较钠镁铝性质比较NaOH强碱强碱与冷水反应缓与冷水反应缓慢，与沸水反慢，与沸水反应迅速，放出应迅速，放出氢气；与酸反氢气；与酸反应剧烈，放出应剧烈，放出氢气。氢气。 Mg(OH)2中强碱中强碱Al在常温或加在常温或加热下，遇水无热下，遇水无明显现象；与明显现象；与酸反应剧烈放酸反应剧烈放出氢气。出氢气。 Al(OH)3两性两性氢氧化物氢氧化物结论：结论： Na Mg Al 与冷水反应：与冷水反应：Na在常温下，在常温下，与水剧烈反应，浮于水面与水

18、剧烈反应，浮于水面,在水面四处游动，同时产在水面四处游动，同时产生大量无色气体，液变红。生大量无色气体，液变红。与酸反应极为剧烈。与酸反应极为剧烈。金属性逐渐减弱金属性逐渐减弱小结：小结：金属性强弱判断依据：金属性强弱判断依据：单质单质与水反应的难易程度与水反应的难易程度单质单质与酸反应的与酸反应的剧烈程度剧烈程度最高价氧化物对应水化物的碱性强弱最高价氧化物对应水化物的碱性强弱钠镁铝的金属性逐渐钠镁铝的金属性逐渐 。对应阳离子的对应阳离子的氧化性的强弱氧化性的强弱非金属元素的性质非金属元素的性质 Si P S Cl单质与氢气反应条单质与氢气反应条件件最高价氧化物对应最高价氧化物对应的水化物的水

19、化物酸性强弱酸性强弱需高温需高温磷蒸气与磷蒸气与氢气反应氢气反应加热加热反应反应光照或点光照或点燃反应燃反应原硅酸原硅酸H4SiO4磷酸磷酸H3PO4硫酸硫酸H2SO4高氯酸高氯酸HClO4弱酸弱酸中强酸中强酸强酸强酸最强酸最强酸阅读课本比较电子层数相同的非金属的性质：阅读课本比较电子层数相同的非金属的性质：非金属性强弱判断依据：非金属性强弱判断依据：Na Mg Al Si P S Cl从左到右从左到右,金属性减弱金属性减弱,非金属性增强非金属性增强结论：结论： 元素的金属性和非金属性随原元素的金属性和非金属性随原子序数的递增而呈周期性变化子序数的递增而呈周期性变化小结：小结：非金属性强弱判断

20、依据：非金属性强弱判断依据：单质与氢气反应形成气态氢化物的难易程度单质与氢气反应形成气态氢化物的难易程度气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱单质间的置换反应单质间的置换反应非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增强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AtAtPoPoTeTeSbSbAsAsGeGeSiSiAlAlB B元素的金属性和非金属性递变小结元素的金属性和非金属性递变小结最强最强最强最强随着原子序数的递增随着原子序数的递增核外电子排布呈周期性变化核外电子排布呈周期性变化元素性质呈

21、周期性变化元素性质呈周期性变化元素周期律元素周期律最外层电子数最外层电子数 18（K层电子数层电子数 12）原子半径原子半径 大大小小（稀有气体元素突然增大）（稀有气体元素突然增大）化合价：化合价：+1+7 41（稀有气体元素为零）（稀有气体元素为零）决定了决定了归纳出归纳出引起了引起了小结小结元素化学性质金属性非金属性变化元素化学性质金属性非金属性变化思考思考用一句话概括一下元素性质的变化情况用一句话概括一下元素性质的变化情况元素周期律的内容元素周期律的内容随着原子序数的递增，元随着原子序数的递增，元素性质呈周期性的变化。素性质呈周期性的变化。元素周期律的实质元素周期律的实质元素性质的周期性

22、变化是元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。的周期性变化的必然结果。小结：小结：BC2、下列事实能说明金属性、下列事实能说明金属性NaMg的是：的是：A、Na最外层有一个电子，最外层有一个电子， Mg最外层有最外层有2个电子；个电子；B、Na能与冷水反应，而能与冷水反应，而Mg不能；不能；C、碱性、碱性NaOH Mg（OH）2D、 Na能从能从MgCl2的溶液中把的溶液中把Mg置换出来；置换出来；3、下列事实能说明非金属性、下列事实能说明非金属性Cl S的是：的是：A、Cl2比比S易与易与H2化合化合B、HCl比比H2S稳定稳定C、酸性、酸性

23、HCl H2SD、Cl的最高正价为的最高正价为+7， S的最高正价为的最高正价为+6AB练习练习 试比较试比较 O O2- 2- F F- - NaNa+ + Mg Mg2+2+ Al Al3+ 3+ 的半的半径大小径大小核电荷数核电荷数 8 9 11 12 138 9 11 12 13电子层数电子层数 2 2 2 2 22 2 2 2 2 ABCD电子总数电子总数 10 10 10 10 1010 10 10 10 10电子排布相同的离子，离子半径随着核电电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。荷数的递增而减小。 请总结：请总结： 1 1、当电子层数及核电荷数均不同时，电子层数

24、越、当电子层数及核电荷数均不同时，电子层数越多的，半径越大；如多的，半径越大；如NaNaK(K(层不同，层多，径大）层不同，层多，径大）2 2、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越小；如小；如NaNaMgMg；NaNa+ +MgMg2+2+（层相同，核多，径小）（层相同，核多，径小）3 3、阴离子半径大于对应的原子半径、阴离子半径大于对应的原子半径；如；如ClCl-4 4、阳离子半径小于对应的原子半径、阳离子半径小于对应的原子半径；如；如Na Na+原子半径和离子半径与核电荷数、原子半径和离子半径与核电荷数、电子层数以及电子数的关系电子层数以及电子

25、数的关系结论结论5 5、电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数、电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。的递增而减小。4.下列有关元素周期律的叙述，正确的（ ）A. A. 元素周期律的本质是元素原子核外电子排布元素周期律的本质是元素原子核外电子排布呈周期性变化呈周期性变化 B. B. 元素周期律的本质是原子半径呈周期性变化元素周期律的本质是原子半径呈周期性变化 C. C. 元素周期律的本质是元素的性质随原子序数元素周期律的本质是元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化的递增呈周期性变化 D. D. 元素周期律的本质是元素的性质随原子量元素周期律的本质是元素的性质随原子量的递增而呈

26、周期性变化的递增而呈周期性变化幻灯片幻灯片 2121A【课堂练习】 1.下列元素的原子半径依次减小的是（下列元素的原子半径依次减小的是（ ） A. Na、Mg、Al B. N、O、F C. P、Si、Al D. C、Si、PAB练习练习 在目前发现的元素中，在目前发现的元素中，除了氢元素以外，半径最小的是何种元素。除了氢元素以外，半径最小的是何种元素。除了稀有气体元素以外，半径最大的是何种元素？除了稀有气体元素以外，半径最大的是何种元素？氟元素氟元素钫（钫（FrFr）元素）元素元素周期律、元素周期表的意义元素周期律、元素周期表的意义1、元素周期表是元素周期律的具体、元素周期表是元素周期律的具体

27、_，是我们学习化学，是我们学习化学的一种重要工具，在元素周期律和元的一种重要工具，在元素周期律和元素周期表的指导下，在科学研究上为素周期表的指导下，在科学研究上为_提供了线索。提供了线索。表现形式表现形式新元素的发现及预测它们的原子结构新元素的发现及预测它们的原子结构元素周期律、元素周期表的意义元素周期律、元素周期表的意义2、对于其他与化学学科相关的科学技术有、对于其他与化学学科相关的科学技术有指导作用指导作用 （1）在）在_可找到可找到半导体材料。半导体材料。（2）在元素周期表）在元素周期表_找到找到研制农药的元素。研制农药的元素。（3）在）在_中寻找催化剂和中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。耐高温、耐腐蚀的合金材料。金属和非金属的交界处金属和非金属的交界处右上方非金属处右上方非金属处过渡元素过渡元素位、构、性的关系及递变规律小结位、构、性的关系及递变规律小结1、原子序数、原子序数=_=_=_阳离子：电子数阳离子：电子数=_阴离子：电子数阴离子：电子数=_2、周期数、周期数=_ 原子变成阳离子，电子层数原子变成阳离子，电子层数_ 原子变成阴离子，电子层数原