1、专题:元素周期律 元素周期表,1H,2He,3Li,4Be,5B,6C,7N,8O,9F,10Ne,17Cl,16S,15P,14Si,13Al,12Mg,11Na,18Ar,通过对118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,原子半径,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。,+1,0,+1,+2,+3,+4,+5,-4,-3,-2,-1,0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0-4 -3 -2 -1,分析元素主要化合价的变化情况,周期性,比较元素的金属性和非金属性强弱有哪些方法
2、?,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,NaOH 强碱,Mg(OH)2中强碱,金属性 Na Mg Al,以1117号元素为例,分析元素性质变化,高温,光照或点燃爆炸化合,磷蒸气,加热,稀有气体元素,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
3、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
4、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),主族(A):,IA、A、A、A、A、A、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。,副族(B):,B、B、B、B、VIIB、IB、B,0族:(稀有气体),第族:(用表示),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 族。,IA,IIA,IIIA,IVA,VA,VIA,VIIA,0,周期,过渡元素,B,Al,
5、Si,Ge,As,Sb,Te,Po,At,非金属区,金属区(除H外),镧系,锕系,元素周期表的结构,He2,Ne 10,Ar 18,Kr 36,Xe 54,Rn 86,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A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(Li Na K Rb Cs
6、 Fr)锂 钠 钾 铷 铯 钫 (1)碱金属的原子结构,练习假设X为第A某元素的原子序数,那么同周期的第A元素的原子序数不可能为( )A、 X +1 B、 X +11C、 X +25 D、 X+8,D,碱金属元素的结构,3,11,19,37,55,Li,Na,K,Rb,Cs,1,2,3,4,6,5,1,1,1,1,相同点:,最外层都只有1个电子;,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,,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,浮、熔、游、 响、烧、红,常温下,K
7、、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:,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,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,Li,Na,K,Rb,Cs,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
8、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LiCs 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,Li Na K Rb Cs,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
9、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,相似性:,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,相似性:,类比Cl2的性质,a.与金属反应,(特例),相似性:,类比Cl2的性质,b.与水反应,X2 + H2O = HX + HXO,2F2+ 2H2O = 4HF + O2,(特例),Cl、Br、I,相似性:,对比Cl2的性质,c.与碱反应,2NaOH + X2 = NaClO + NaCl + H2O,d.与H2反应,(F除外),HF很稳定,H2+F2=2HF,暗处爆炸,F2,HCl较稳定
10、,光照或点燃,Cl2,HBr较不稳定,加热至500,Br2,HI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,递变性:,生成氢化物的稳定性:_,剧烈程度:_,卤素单质的氧化性或非金属性逐渐减弱。,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 2 NaBr = 2NaClBr2,Cl2 2 KI = 2 KCl I2,Br2 2 KI = 2 KBr I2,结论:,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FI 电子层数增多 原子半径增大,
11、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),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,稀有气体元素,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
12、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,0,1,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,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性最强的是HClO4 熔点最低金属:Hg 熔点最高金属:W
13、熔点最高非金属:C 金属和非金属分界线附近的元素既表现某些金属性又表现某些非金属性。,最高正价= = 。,非金属元素:最高正价+最低负价=8,主族序数,最外层电子数,(三)元素化合价与元素在周期表中位置的关系,只适用于主族元素(O、F除外),不适用于副族元素、零族元素,(金属元素、H除外),金属元素无负价(除零价外,在化学反应中只显正价);既有正价又有负价的元素一定是非金属元素。,注意: F无正价,无含氧酸。 非金属元素在其简单阴离子中为最低负价,(四)预测元素的性质 (五)对角线规则:典型的如Li和Mg,Be和Al,判断微粒半径大小的变化规律 同周期:从左到右原子半径由大到小 同主族:从上到下:原子半径由小到大阳离子半径由小到大阴离子半径由小到大 同一元素阳离子半径原子半径阴离子半径原子半径 相同电子层结构的离子核电荷数越大,离子半径越小,粒子半径大小的比较: (1)层不同时,电子层数越多,半径越大。如 Na K Na+ Na (2)层相同时,核电荷数越大,半径越小。 Mg Cl (3)电子层和核电荷数都相同时 ,核外电子越多半径越大。 S S2- (4)核外电子排布相同的粒子,核电荷数越大,半径越小。,O2- F- Na+Mg2+ Al3+,