第1课时元素周期律

1、第一章第一章 物质结构物质结构 元素周期表元素周期表 第二节第二节 元素周期律元素周期律 （第（第1课时）课时）思维激活思维激活电子的质量很小电子的质量很小(9.10951031 kg)，运动的空间范围很，运动的空间范围很小小(直径约为直径约为1010 m)，运动的速度极快，运动的速度极快(接近光速接近光速)，核外电，核外电子运动没有确定的路线，不能测量或计算出它在某一时刻所子运动没有确定的路线，不能测量或计算出它在某一时刻所处的位置，也不能准确描绘出它的运动轨迹。那么核外电子处的位置，也不能准确描绘出它的运动轨迹。那么核外电子是如何排布的呢？是如何排布的呢？自学导引一、核外电子的分层排布一、

2、核外电子的分层排布在多电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运在多电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，在离核较近的区域内运动的电子能量较动，在离核较近的区域内运动的电子能量较低低，在离核，在离核较远的区域内运动的电子能量较较远的区域内运动的电子能量较高高，把不同的区域简化，把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作为不连续的壳层，也称作电子层电子层(如右图如右图)。电子总是先从。电子总是先从内内层排起，这又叫核外电子的分层排布。其关系如下层排起，这又叫核外电子的分层排布。其关系如下表：表：电子层电子层(n)1234567符号符号KLMNOPQ离核离核远近远近由由近近到到远远能量能量高低

3、高低由由低低到到高高原子核外电子排布的变化原子核外电子排布的变化+642一、核外电子的排布规律一、核外电子的排布规律 1.核外电子总是最先排布在能量核外电子总是最先排布在能量最低最低的电子层里，然后的电子层里，然后依次排布在能量依次排布在能量较高较高的电子层里。的电子层里。 2.各电子层最多容纳各电子层最多容纳2n2(n代表电子层代表电子层)个电子。个电子。 3.最外层电子数不超过最外层电子数不超过8个个(K层不超过层不超过2个个)。4.次外层电子数不超过次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过个，倒数第三层不超过32个。个。特别提醒特别提醒以上四条规律相互联系和制约，一般以少为准，如以上四

4、条规律相互联系和制约，一般以少为准，如K K原原子为子为 而不能写成而不能写成 ，因为尽管第三层最多因为尽管第三层最多可排可排23218个，但作为最外层不能超过个，但作为最外层不能超过8个。个。例：例：下列粒子的结构示意图是否正确？不正确的请指下列粒子的结构示意图是否正确？不正确的请指出错因，并改正。出错因，并改正。跟踪练习：跟踪练习：下列粒子的结构示意图中正确的是下列粒子的结构示意图中正确的是()答案答案A 1 2 氢氢 氦氦原子原子序数序数元素元素 名称名称 元素元素 符号符号 最外层最外层电子数电子数 化合价化合价 在下表中写出元素周在下表中写出元素周期表前三周期元素（期表前三周期元素（

5、1 11818号）的符号及原子的核外号）的符号及原子的核外电子电子 排布（用原子结构排布（用原子结构示意图表示）示意图表示）+ 1 0 HHe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 锂锂 铍铍 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 氖氖 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 化合价化合价LiBe B C N O F Ne2,12,22,32,42,52,62,72,8+ 1 + 2 + 3 + 4- 4+ 5- 3- 2- 10 11 12 13 14 15 16 17 18 钠钠 镁镁 铝铝 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氩氩 原子原子序数序数元素元素 名称名称 元

6、素元素 符号符号 电子电子排布排布 化合价化合价NaMg Al Si P S Cl Ar2, 8, 12, 8, 22, 8, 32, 8, 42, 8,52, 8, 6 2, 8, 72, 8, 8+ 1 + 2 + 3 + 4- 4+ 5- 3- 2- 10 +6+7 随着原子序数的递增，原子的核外电子层排随着原子序数的递增，原子的核外电子层排布呈现什么规律性的变化？元素的化合价呈现什布呈现什么规律性的变化？元素的化合价呈现什么规律性的变化？原子半径么规律性的变化？原子半径呈现什么规律性的变化？呈现什么规律性的变化？周期序数周期序数 原子序数原子序数最外层最外层电子数电子数 最高或最低化合

7、价的最高或最低化合价的变化变化一 12 二二310 三三1118+1+5- 4- 10+1+718181 2 +1 0- 4- 10原子半径变化原子半径变化 随着原子序数的递增，元素原子的随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布、化合价电子层排布、化合价和半径和半径都呈周期性都呈周期性变化！变化！ 同一周期元素的最高正化合价呈现同一周期元素的最高正化合价呈现+1 +7，最低负化合价呈现，最低负化合价呈现-4 -1的周期性变化的周期性变化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注意注意：氧无氧无+6+6价，氟无正价价，氟无正价 元素的金属性和非金属性是否也随元素的金属性和非金属性是否

8、也随原子序数的变化呈现周期性变化呢？原子序数的变化呈现周期性变化呢？元素金属性强弱判断依据元素金属性强弱判断依据:1.1.根据金属单质与水或酸反应置换出氢的根据金属单质与水或酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易难易程度。置换出氢越容易, ,则金属性越则金属性越强。强。2.2.根据金属元素最高价氧化物对应的水化根据金属元素最高价氧化物对应的水化物碱性强弱。碱性越强物碱性强弱。碱性越强, ,则金属元素的金则金属元素的金属性越强。属性越强。元素非金属性强弱判断依据元素非金属性强弱判断依据:1.1.根据非金属单质与根据非金属单质与H H2 2化合生成氢化物的化合生成氢化物的难易或氢化物的难易或氢化

9、物的稳定性程度稳定性程度。越容易与。越容易与H H2 2化合化合, ,则生成的氢化物越稳定，非金属性则生成的氢化物越稳定，非金属性越强。越强。2.2.根据非金属元素最高价氧化物对应的水根据非金属元素最高价氧化物对应的水化物酸性强弱。酸性越强化物酸性强弱。酸性越强, ,则元素的非金则元素的非金属性越强。属性越强。以第三周期元以第三周期元素为例讨论素为例讨论! 取一小段镁带，取一小段镁带，用砂纸磨去表用砂纸磨去表面的氧化膜面的氧化膜, ,放入试管中。放入试管中。向试管中加入向试管中加入2mL水水, ,并滴并滴入入2 2滴酚酞溶滴酚酞溶液。液。观察现观察现象。象。过一会儿过一会儿加热加热试管至水试管

10、至水沸腾。观察现象。沸腾。观察现象。 实验一实验一现象现象化学方程式化学方程式 镁与冷水反应缓慢，滴入镁与冷水反应缓慢，滴入酚酞试液粉红色。加热至沸酚酞试液粉红色。加热至沸腾后反应加快，产生气泡，腾后反应加快，产生气泡，溶液红色溶液红色加深加深。镁的金属性比钠弱镁的金属性比钠弱结论结论Mg + 2H2O = Mg(OH)2+H2 与金属钠对比与金属钠对比 取一小取一小片片铝和铝和一小段镁带一小段镁带镁镁带，用砂纸擦带，用砂纸擦去氧化膜去氧化膜, ,分别分别放放入入两试管，再两试管，再各加入各加入2mL 2mL 1mol/L1mol/L盐酸。盐酸。观察现象。观察现象。实实 验验 二二 镁与铝均能

11、与盐酸反应产镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁反应比铝剧烈。生气泡。但镁反应比铝剧烈。镁的金属性比铝强镁的金属性比铝强Mg + 2HCl = MgCl2 + H22Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2现象现象化学方程式化学方程式 结论结论NaMgAl单质与水单质与水（或酸）（或酸）反应反应与冷水反与冷水反应应:与冷水反应与冷水反应缓缓慢慢，与沸水反，与沸水反应迅速、与酸应迅速、与酸反应剧烈，放反应剧烈，放出氢气。出氢气。与酸反应：与酸反应：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强弱性强弱 NaOH强碱强碱Mg(OH)2 中强碱中强碱 Al(OH)3两性两性氢氧化物氢氧化物

12、 金属性：金属性：NaMgAl剧烈剧烈 迅速迅速 非金属性：非金属性：Si P S Cl氢化物氢化物化学式化学式元素元素14Si15P16S17Cl化合条件化合条件HX的稳定性的稳定性SiH4PH3H2SHCl高温下少量反应高温下少量反应磷蒸气，困难磷蒸气，困难加热反应加热反应光照或点燃化合光照或点燃化合很不稳定很不稳定不稳定不稳定较不稳定较不稳定稳定稳定氧化物氧化物最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物 元素元素14Si15P16S17ClSiO2P2O5SO3Cl2O7H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 硅硅 酸酸磷磷 酸酸硫硫 酸酸高氯酸高氯酸弱弱 酸酸中强酸中强酸强强

13、酸酸更强酸更强酸 非金属性：非金属性：Si P S Cl 根据实验，可得出第三周期元素金属性、根据实验，可得出第三周期元素金属性、非金属性的递变规律非金属性的递变规律: Na Mg Al Si P S Cl 同一周期（从左到右）：同一周期（从左到右）： 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 对其他周期元素性质进行研究对其他周期元素性质进行研究, ,也可以得也可以得到类似的结论。到类似的结论。 元素周期律：元素周期律：元素的性质随着元素的性质随着原子序数原子序数的递增而呈周期性的变化。的递增而呈周期性的变化。 练习 1、从原子序数11依次增加到17，下列所叙递变关系错

14、误的是( ) A.电子层数逐渐增多B.原子半径逐渐增大 C.最高正价数值逐渐增大D.从硅到氯负价从-4-1 2、已知X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：HXO4H2YO4H3ZO4。则下列说法正确的是（ ） A.气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3 B.非金属活泼性：YXZ C.原子半径：XYZ D.原子最外电子层上电子数的关系：Y=(X+Z)1、从原子序数、从原子序数11依次增加到依次增加到17，下列所叙递变关系，下列所叙递变关系错误的是错误的是( )A.电子层数逐渐增多电子层数逐渐增多B.原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大C.最高正价数值逐渐增大最高正价数值逐渐增大D.从硅到氯负价从从硅到氯负价从-4-12、已知、已知X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价