元素周期表(2015竞赛)

专题：元素周期律元素周期表1H2He3Li4Be5B6C7N8O9F10Ne17Cl16S15P14Si13Al12Mg11Na18Ar

通过对1～18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和最外层电子数的变化周期性HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClAr原子半径原子序数

原子半径的变化

3～911～17结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现

变化。

逐渐减小逐渐减小周期性注意：稀有气体元素的原子半径测定与相邻非金属元素的依据不同，数字没有可比性。决定原子半径大小的主要因素电子层数核对电子的吸引作用HeHLiBeBCNNaKRbCsFrMgCaSrBaRaAlGaInTlSiGeSnPbPAsSbBiOSSeTePoFClBrIAtNeArKrXeRn原子序数123456789

元素名称氢氦锂铍硼碳氮氧氟原子序数101112131415161718

元素名称氖钠镁铝硅磷硫氯氩主要化合价主要化合价主要化合价1～18号元素+1

0+1+2+3+4+5-4-3-2-1

0+1+2+3+4+5+6+70-4-3-2-1原子序数

化合价的变化

1～23～1011～18结论：随着原子序数的递增，元素化合价呈现变化。

分析元素主要化合价的变化情况＋10＋1＋5－4－10周期性＋1＋7－4－10比较元素的金属性和非金属性强弱有哪些方法？元素的金属性判断依据1、与水（或酸）反应的难易2、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱3、根据金属活动性顺序判断

元素的非金属判断依据1、非金属单质与氢气化合的难易以及氢化物的稳定性2、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱3、非金属的置换反应Al(OH)3两性氢氧化物冷水剧烈热水较快盐酸剧烈盐酸较快NaOH强碱Mg(OH)2中强碱原子序数111213元素符号NaMgAl单质与水(或酸)反应情况氢氧化物碱性强弱金属性Na>Mg>Al以11~17号元素为例，分析元素性质变化原子序数14151617元素符号SiPSCl单质与H2化合的难易气态氢化物的稳定性最高价氧化物对应水化物的酸性H2SiO3极弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4最强酸高温光照或点燃爆炸化合磷蒸气加热非金属性Si<P<S<Cl很不稳定SiH4不稳定PH3不很稳定H2S

稳定HCl原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSClAr单质和水(或酸）反应情况冷水剧烈热水较快盐酸剧烈盐酸较快高温磷蒸气与H2能反应须加热光照或点燃爆炸化合NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物H4SiO4弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4最强酸稀有气体元素非金属单质与氢气反应最高价氧化物对应水化物的酸碱性金属性和非金属性递变金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强从左到右元素性质表现出递变性，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强随着原子序数的递增小结：元素原子的电子排布呈现周期性变化元素原子半径呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化元素的化学性质呈现周期性变化

元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化的规律。

元素性质的周期性变化实质：元素原子的核外电子排布的周期性变化一、元素周期律1869年，俄国化学家门捷列夫原子序数：原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数

在周期表中，把电子层数目相同的元素，按照原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再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。观察：元素周期表中有多少横行？多少纵行？周期表中每一小格有哪些信息？7个横行，18个纵行1.周期（横行）具有相同的电子层数而又按照原子序数递增的顺序排列的一系列元素。二、元素周期表的结构周期短周期长周期第1周期第2周期第3周期第4周期第5周期第6周期第7周期（横向）2.族（纵行）①主族(A):IA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、VIIA概念：按电子层数递增的顺序，把不同横行中最外层电子数相同的元素由上而下排成纵行。②副族(B):ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、VIIB、IB、ⅡB④0族：（稀有气体）③第Ⅷ族：（用Ⅷ表示）8、9、10纵行由长周期和短周期共同构成的族。只由长周期构成的族。共16个族，七主、七副，一个0族，一个Ⅷ族。76541882MLK382LK22K1IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0IIIB周期过渡元素BAlSiGeAs

Sb

TePoAt非金属区金属区（除H外）镧系锕系IVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB元素周期表的结构He2Ne10Ar18Kr36Xe54Rn86288181832主族副族周期数=电子层数主族序数=最外层电子数如何求出34号元素位于第几周期第几族？思考：每一周期有多少种元素？镧系、锕系在周期表的什么位置？同周期相邻主族元素原子序数相差多少？同主族及0族上下相邻元素原子序数相差多少？一些族的名称：如第ⅠA族（除氢）：碱金属第VIIA族：卤族元素0族：稀有气体元素三、元素周期表和周期律的应用（一）元素周期表反映元素位-构-性间的关系1、碱金属元素(LiNaKRbCs

Fr)

锂钠钾铷铯钫（1）碱金属的原子结构[练习]假设X为第ⅡA某元素的原子序数,那么同周期的第ⅢA元素的原子序数不可能为()A、X+1B、X+11C、X+25D、X+8D——碱金属元素的结构元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径nm锂0.152钠0.186钾0.227铷0.248铯0.265311193755LiNaKRbCs

1234

6

51111①相同点：最外层都只有1个电子；②递变性：电子层数依次增多，原子半径依次增大。核电荷数依次增多，钾钠实验操作将一小块K放到石棉网中加热将一小块Na放到石棉网中加热实验现象实验结论立即剧烈燃烧，产生紫色火焰剧烈燃烧，产生黄色火焰K、Na都易与O2反应，但K比Na更易燃烧同主族元素原子的核外电子排布对元素的性质的影响钾钠实验操作将一小块K投入到装有水的水槽中，反应后滴入酚酞将一小块Na投入到装有水的水槽中，反应后滴入酚酞实验现象实验结论浮、熔、游、响、烧、红常温下，K、Na都易与H2O反应，但K比Na反应更剧烈浮、熔、游、响、红碱金属元素在化学性质上的规律（1）相似性：2Na+O2==Na2O24Li+O2==2Li2O氧化锂

铷、铯与O2反应生成比过氧化物更复杂的氧化物。

均能与氧气、水反应,表现出金属性K+O2==KO2超氧化钾碱金属元素在化学性质上的规律（1）相似性：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑

均能与氧气、水反应,表现出金属性通式：2R+2H2O=2ROH+H2↑LiNaKRbCs与水反应剧烈，生成H2更剧烈，生成H2轻微的爆炸，生成H2遇水立即燃烧，爆炸结论遇水立即燃烧，剧烈爆炸（2）递变性：碱金属元素在化学性质上的规律

在同一族中，自上而下与O2、H2O反应的剧烈程度逐渐增大。结构性质决定相似性递变性最外层只有1个电子从Li→Cs电子层数增多原子半径增大还原性（金属性）逐渐增强与O2、H2O等反应越来越剧烈单质都是强还原剂；都能与O2、H2O等反应小结：碱金属单质化学性质的相似性和递变性碱金属元素的主要物理性质碱金属单质核电荷数颜色和状态密度g/cm3熔点OC沸点OCLi3银白色,柔软0.534180.51347Na11银白色,柔软0.9797.81882.9K19银白色,柔软0.8663.65774Rb37银白色,柔软1.53238.89688Cs55略带金色光泽,柔软1.87928.40678.4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）柔软较小较低逐渐增大（K特殊）单质的熔沸点逐渐降低最外层7个电子易得1个电子电子层数依次增多原子半径依次增大得电子能力原子结构性质决定有氧化性氧化性

卤素的原子结构①相似性：②递变性：逐渐减弱逐渐减弱核电荷数依次增多卤族元素的原子结构和性质

卤素单质的化学性质①相似性：——类比Cl2的性质a.与金属反应2Na+X22NaX点燃3Br2+2Fe=2FeBr3△I2+Fe=FeI2△（特例）①相似性：——类比Cl2的性质b.与水反应X2+H2O=HX+HXO2F2+2H2O=4HF+O2（特例）Cl、Br、I①相似性：——对比Cl2的性质c.与碱反应2NaOH+X2=NaClO+NaCl

+H2OH2+X22HX点燃d.与H2反应（F除外）HF很稳定H2+F2=2HF暗处爆炸F2HCl较稳定光照或点燃Cl2HBr较不稳定加热至500℃Br2HI很不稳定持续加热I2生成氢化物的稳定性化学方程式反应条件单质H2+I22HI△H2+Br2=

2HBr△H2+Cl2=

2HBr光②递变性：生成氢化物的稳定性：___________F2Cl2Br2I2剧烈程度：_____________卤素单质的氧化性或非金属性逐渐减弱。②递变性：卤素单质与氢气反应规律：逐渐减弱逐渐减弱结论：HF>HCl>HBr>HI卤素单质间的置换反应Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2Cl2＋2KI=2KCl＋I2Br2＋2KI=2KBr＋I2结论:F2Cl2Br2I2氧化性(或非金属性)逐渐减弱结构性质决定相似性递变性最外层有

7个电子从F→I电子层数增多原子半径增大氧化性(非金属性)逐渐减弱与H2、H2O、金属等反应剧烈程度减弱单质都是氧化剂；都能与H2、H2O、金属等反应小结：卤素的化学性质的相似性和递变性卤族元素在物理性质上的规律（1）颜色

——（2）状态——（3）密度——（4）熔沸点——逐渐增大（从上到下）逐渐升高（从上到下）浅深；气液固；

同一主族元素，无论是金属还是非金属在性质方面都具有一定的相似性和递变性。通过对同主族元素的分析，可得以下结论：得电子能力逐渐减弱非金属性逐渐减弱从上到下电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大失电子能力逐渐增强金属性逐渐增强原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSClAr单质和水(或酸）反应情况冷水剧烈热水较快盐酸剧烈盐酸较快高温磷蒸气与H2能反应须加热光照或点燃爆炸化合NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物H4SiO4弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4最强酸稀有气体元素非金属单质与氢气反应最高价氧化物对应水化物的酸碱性金属性和非金属性递变金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强同周期元素性质表现出递变性，从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强同周期：递变性同主族：相似性和递变性元素性质原子结构位置元素位---构---性间的关系（二）寻找特定元素农药元素：Cl、P、S、N、As 催化剂材料：大多为过渡金属半导体材料：金属与非金属分界线附近的元素0

1B

AlSiGeAs

SbTe

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

PoAt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最强的元素---F热稳定性最强的非金属气态氢化物为HF金属性最强的是Cs最高价氧化物水化物碱性最强的是CsOH最高价氧化物水化物酸