高一化学元素周期律PPT公开课.ppt

1、第一章 物质结构 元素周期律,第二节 元素周期律,一、原子核外电子排布,1、电子层 ：K L M N O P Q 在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高,2、电子排布的规律 (1) 电子总是尽先占据能量低的轨道。 (2) 每层最多填充电子数 2n2 (3) 最外层电子数不能超过 8个，次外层电子数不能超过 18个，倒数第三层不能超过32个。,K L M N O P Q,由内到外，能量逐渐升高,二、元素周期律,根据1-18号元素的原子结构示意图思考并讨论：随着元素原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径、元素化合价呈现什么规律性变化？,核电荷数为1-1

2、8的元素原子核外电子层排布,2,3,1 8,1 8,随着元素原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化,H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar,元素化合价周期性递变图,* 化合价与最外层电子数关系,结论2、随着元素原子序数的递增，电子层相同的元素主要化合价呈现周期性的变化。,原子半径递变图,原子半径大小变化,预测1117号元素的金属性、非金属性的变化规律,放少许镁带于试管中，加2mL水，滴入2滴酚酞试液， 观察现象；过一会加热至沸腾，再观察现象。,镁与冷水反应缓慢，产生少量气泡，滴入酚酞试液后不变色。加热后镁与沸水反应较剧烈，产生较

3、多气泡溶液变为红色。,镁元素的金属性比钠弱,讨论第三周期元素性质的递变规律,结论：,镁元素的金属性比铝强,实验:取铝片和镁带，擦去氧化膜，分别和2mL（1mol/L） 盐酸反应。 现象:镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁反应更剧烈。 结论： Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 2Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2,1、金属单质与水或酸的反应,与冷水剧烈反应,与沸水反应,剧烈反应,反应比镁慢,结论：Na、Mg、Al从水或酸中置换氢气的能力依次减弱。,与沸水反应很缓慢,剧烈反应，且发生燃烧,NaOH,Mg(OH)2,Al(OH)3,中强碱,（ ）,（ ）,2、最高价氧化物对应

4、水化物的碱性,强碱,两性氢氧化物,结论：Na、Mg、Al的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱。,同周期中，随着原子序数的增加，元素的金属性逐渐减弱。,元素金属性强弱的判断依据,1、金属单质从水或酸溶液中置换出 H2 的难易程度,2、最高价氧化物对应水化物的碱性 强弱,再探元素周期律,非金属性强弱的比较,Si,P,S,Cl,高温,H4SiO4 弱酸,磷蒸气与氢气能反应,H3PO4 中强酸,需加热,H2SO4 强酸,光照或点燃,HClO4 最强酸,氢化物化学式,元素,14Si,15P,16S,17Cl,非金属性：SiPSCl,单质与氢气的化合条件,氢化物的稳定性,SiH4,PH3,H2S,HCl

5、,高温下少量反应,磷蒸气，困难,加热反应,光照或点燃,很不稳定,不稳定,较不稳定,稳定,从氢化物的稳定性看,非金属性逐渐增强,同周期中，随着原子序数的增加，元素的非金属性逐渐增强。,结论： Na Mg Al Si P S Cl,元素金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,同一周期元素,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:,Na Mg Al Si P S Cl,金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强,用结构观点解释： 同周期元素从左到右电子层数相同,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强,原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强.,随着原子序数的递增,核

6、外电子排布呈周期性变化,元素性质呈周期性变化,元素周期律,最外层电子数18,（K层电子数12）,同周期元素原子半径 大小,化合价：+1+7 41,决定了,归纳出,引起了,元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化.,元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应的水化物的酸碱性、非金属元素氢化物的稳定性,1.下列事实能说明金属性NaMg的是( ) A.Na最外层有一个电子，Mg最外层有2个电子； B.Na能与冷水反应，而Mg不能； C.碱性NaOH Mg(OH)2 ； D.Na能从MgCl2的溶液中把Mg置换出来；,BC,2.下列有关元素周期律的叙述正确的（ ） A. 元素周期律的本质是元素原子

7、核外电子排布呈周期性变化 B. 元素周期律的本质是原子半径呈周期性变化 C. 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 D. 元素周期律的本质是元素的性质随原子量的递增而呈周期性变化,A,3.下列各组元素中，按原子半径依次增大的顺序排列的是（ ） A.Na、Mg、Al B.Cl、S、P C.Na、N、F D.Cl、Br、I 4.下列递变规律不正确的是（ ） A.Na、Mg、Al还原性依次减弱 B.I2、Br2、Cl2氧化性依次增强 C.C、N、O原子半径依次增大 D.P、S、Cl最高正价依次升高,C,D,同周期元素结构和性质递变规律,结构：钠（活泼金属） 硅（非金属元素） 氯（

8、活泼非金属） 氩,原子半径,得失电子,失电子能力减弱,得电子能力增强,元素性质,金属性减弱,非金属性增强,表现：（1）单质的还原性 （1）单质的氧化性 （2）置换出H2的能力 （2）和H2化合的能力 （3） 氢氧化物碱性 （3） 最高价含氧酸酸性,同主族元素结构和性质递变规律,1、金属性（以碱金属为例）：从上至下金属性逐渐增强,2、非金属性（以卤素为例）：从上至下非金属性逐渐减弱,HX 酸性,元素的性质随着原子序数 的递增而呈现周期性的变 化规律。,元素周期律,元 素 周 期 律,实质：原子的核外电子排布周期性的 变化。,三、位、构、性的关系,结构,位置,性质,（1）结构与位置的关系,原子序数

9、质子数 周期序数电子层数 主族序数最外层电子数主族最高正价 8主族序数8最高正价 最低负价 向右向上原子半径减小 向左向下原子半径增大,元素周期表中 结构,（2）结构与性质的关系,电子层数即同主族： 原子半径 原子核对最外层电子的吸引力 失电子能力金属性 得电子能力非金属性,电子层数相同时,即同周期： 核电荷数 原子半径 原子核对最外层电子的吸引力 失电子能力金属性 得电子能力非金属性,1,B,Al,Si,Ge,As,Sb,Te,2,3,4,5,6,7,A,A,A,A,A,A,A,0,Po,At,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,（3）位置与性质的关系,在周期

10、表中一定的区域内 寻找特定性质的物质,体现量变和质变的辩证关系,四、元素周期表和元素周期律的应用,学习和研究化学的重要工具,预测新元素,寻找半导体材料,合成新农药,寻找催化剂，耐高温、耐腐蚀的合金,进行“位置，结构，性质”的推导,1、下列递变情况不正确的是（ ） A. Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单质的还原性依次减弱 B. P、S、Cl最高正价依次升高，对应气态氢化物稳定性依次增强 C. C、N、O原子半径依次增大 D. Na、K、Rb最高价氧化物的水化物碱性依次增强,C,2、同一周期X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应的水化物的酸性 HXO4H2YO4H3ZO4，则下列说法中

11、判断错误的是（ ） A.阴离子半径 XYZ B.气态氢化物稳定性 HXH2YZH3 C.元素的非金属性 XYZ D.单质的氧化性 XYZ,A,3.某元素的最高正价与负价的代数和为4,则该元素的最外层电子数为（ ） A.4 B.5 C.6 D.7 4.某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HXO4，这种元素的气态氢化物的化学式是（ ） A.HX B.H2X C.XH3 D.XH4,C,A,1、 X、Y是元素周期表A族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是 AX原子的电子层数比Y原子的电子层数多 BX的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低 CX的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 DY的单质

12、能将X从NaX的溶液中置换出来,答案：C,2、已知元素砷（As）的原子序数为33，下列叙述正确的是（ ） A、砷元素的最高化合价为+3 B、砷元素是第四周期的主族元素 C、砷的气态氢化物很稳定 D、砷的氧化物的水溶液呈强碱性,答案：B,3、A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C的核电荷数之比为34，D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是（ ） A X、Y、Z的稳定性逐渐减弱 B A、B、C、D只能形成5种单质 C A、B、C三种元素对应的最高价氧化物的水化物的酸性依次增强； D 自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物 答案：D,4、

13、有X、Y两种元素，原子序数20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同（选项中m、n均为正整数）。下列说法正确的是（ ） A若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱 B若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性 C若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2 D若Y的最高正价为+m，则X的最高正价一定为+m,答案：A,5、X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是（ ） A.由mXa+与nYb-,得m+a=nb B.X2的还原性一定大于Y C.X,Y一定不是同周期元素 D.若X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性HmX

14、一定大于HnY,答案：B,6、有aXm+和bYn-两种简单离子（X、Y都是短周期元素），已知Yn-比Xm+多两个电子层，下列关系式说法正确的是（ ） A、X只能是第二周期的元素 B、a一定比b小 C、（b-a+m+n）一定等于16 D、Y只能是第二周期的元素 7、X、Y、Z为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别为1、4、6，则由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是（ ） A、XYZ B、X2YZ C、X2YZ2 D、X2YZ3,答案：B,答案：A,8. 甲、乙、丙分别为短周期元素的最高价氧化物对应水化物，它们两两相互反应可生成正盐和水，甲和乙生成盐X；乙和丙生成盐Y。X的焰色反应为黄色

15、；乙受热分解产物是某种天然宝石的主要成分。请回答下列问题： （1）乙的化学式为： Al(OH)3 丙可能的化学式为： H2SO4、HClO4、HNO3,核外电子排布相同 9.已知元素X、Y的核电荷数分别是x和y，它们的离子Xm+ 和 Yn- 的核外电子排布相同，下列关系式正确的是（ ） A. x y = m n B. x y = m + n C. y x = m n D. y x = m + n,10.已知118号元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构，则以下内容从大到小的排序为： （1）原子序数 （2）原子半径 （3）离子半径,B,11、 X、Y是短周期元素，两者

16、形成化合物X2Y3，若Y的原子序数为 n , 则X的原子序数不可能为（ ） A. n + 8 B. n3 C. n11 D. n + 5,A,例题12.某1-18号元素中X的最高价含氧酸的化学式为HnXO2n-2，则在某气态氢化物中，X元素的化合价为（ ） A.5n 12 B.3n 12 C.3n 6 D.n 10,B,例题9. A元素原子的L层比B原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5个，则A与B形成的化合物的化学式为（ ） A. A2B3 B. BA2 C. AB4 D. B3A2,D,思考： 结构示意图为 的粒子，其x值可能 为？相应的粒子符号分别为？ * 小结

17、10e-微粒 一核10e-微粒 两核10e-微粒 三核10e-微粒 四核10e-微粒 五核10e-微粒,BC,1、下列事实能说明金属性NaMg的是： A、Na最外层有一个电子， Mg最外层有2个电子； B、Na能与冷水反应，而Mg不能； C、碱性NaOH Mg（OH）2 D、 Na能从MgCl2的溶液中把Mg置换出来；,2、下列事实能说明非金属性Cl S的是： A、Cl2比S易与H2化合 B、HCl比H2S稳定 C、酸性HCl H2S D、Cl的最高正价为+7， S的最高正价为+6,AB,试比较 O2- F- Na+ Mg2+ Al3+ 的半径大小,核电荷数 8 9 11 12 13,电子层数

18、 2 2 2 2 2,A,B,C,D,电子总数 10 10 10 10 10,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。,请总结：,1、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NaK(层不同，层多，径大） 2、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越小；如NaMg；Na+Mg2+（层相同，核多，径小） 3、阴离子半径大于对应的原子半径；如ClCl- 4、阳离子半径小于对应的原子半径；如Na Na+,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,结论,5、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。,3.下列有关元素周期律的叙述，正确的（ ）

19、A. 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 B. 元素周期律的本质是原子半径呈周期性变化 C. 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 D. 元素周期律的本质是元素的性质随原子量的递增而呈周期性变化,A,【课堂练习】,1.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、P,2.下列各组微粒半径（r）之比大于1的是 A. rCl / rF B. rI-/rI C. rMg2+/Na+ D. rF-/rCl-,AB,AB,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。 除了稀有气体元

20、素以外，半径最大的是何种元素？,氟元素,钫（Fr）元素,下列化合物中，阳离子与阴离子半径比最小的是（ ）,(A) NaF (B) LiI (C) CsF (D) LiF,阳离子半径：Li+ Na+ Cs+,B,阴离子半径：I- F-,思考,同一周期元素的金属性和非金属性变化有何规律？,从左向右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性 逐渐增强。,试用结构观点解释为什么有这样的变化规律：,同一周期元素，电子层数相同。从左向右，核电荷数增多，原子半径减小，失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强。,思考,同一主族元素的金属性和非金属性变化有何规律？,自上而下，元素的金属性逐渐增强，非金属性 逐渐减弱。,

21、试用结构观点解释为什么有这样的变化规律：,同一主族元素，最外层电子数相同。自上而下，电子层数增多，原子半径增大，失电子的能力逐渐增强，得电子的能力逐渐减弱。,0,1,B,Al,Si,Ge,As,Sb,Te,2,3,4,5,6,7,A,A,A,A,A,A,A,Po,At,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,原子序数= 核电荷数,周期数= 电子层数,主族序数=最外层电子数,同位素化学性质相同,相似性 递变性(从上至下,金属性增强,非金属性减弱),同周期,同主族,递变性(从左到右,金属性减弱,非金属性增强),电子层数,最外层电子数,金属性、非金属性强弱,(主族)最外层

22、电子数 = 最高正价数,8 最外层电子数= 最低负价数,原子结构,表中位置,元素性质,原子结构决定元素在周期表中的位置和性质。元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。,1、F 没有正价，O 通常不显示正价； 2、金属元素只有正化合价而无负价。,1、用A表示质子数，B 中子数，C 核外电子数， D 最外层电子数，E 电子层数 填写下列各空：, 原子(核素)种类由_决定, 元素种类由_决定, 元素同位素由 _决定, 元素在周期表中的位置由_决定, 元素的原子半径由_决定, 元素主要化合价由_决定, 元素的化学性质主要由_决定, 价电子通常是指_,A B,A,B,D E,A E,D,

23、D,D,元素周期表及元素周期律 的三大意义, 学习和研究化学的规律和工具, 研究发现新物质, 论证了量变引起质变的规律性,预言新元素，研究新农药，寻找新的半导体材料、催化剂、耐高温耐腐蚀材料、寻找新的矿物质。,（3）实质：元素性质周期性变化是由于_ _周期性 变化的必然结果。,（2）内容：元素性质的周期性变化主要体现在 _、_ _、_ _等方面。,（1）定义：_随着原子_ _的规律叫做元素周期律。,元素的性质,原子序数,原子核外电子排布的周期性变化,元素,原子,元素主要化合价的,半径的周期性变化,周期性变化,的递增而呈现周期性的变化,的原子核外电子排布的周期性变化,填空,例1：下列各组元素性质递变情况错误的是（ ） ALi、B、Be原子最外层电子数依次增多 BP、S、Cl元素最高正化合价依次升高 CB、C、N、O、F 原子半径依次增大 DLi、Na、K、Rb 的金属性依次增强,例2 ：某元素的气态氢化物化学式为H2R，此元素最高价氧