1、原子,原子核,核外电子,质子 每个质子带1个单位正电荷,中子 不带电,每个电子带1个单位负电荷,【温故知新】,原子的结构：,第二节 元素周期律,原子核比原子小得多,一个氧原子,所以，原子核外有很大的空间，核外电子就在这个空间里作高速的运动。,观看原子的核外电子运动的模拟动画。,氢原子的核外电子运动情况,核外电子是怎样运动的？,第一层,第二层,第三层,钠原子的核外电子运动情况,在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。,在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳（运动）层，也称作电子层。,一、原子核外电子排布,电子层（n）,1 2 3
2、4 5 6 7,K L M N O P Q,能量高低：,符 号：,离核距离:,该电子层模型称为洋葱式结构）,电子层的表示方法,在含有多个电子的原子里，电子的能量是不相同的。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。,根据原子光谱和理论分析的结果，人们得出了原子核外电子排布的规律。,核外电子排布规律,由于原子中的电子处在原子核的引力场中，电子总是尽可能地先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。,核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层里，然后由里往外，依次排布在能量较高的电子层里（能量最低原理）。,能量规律：,各电子层最多容纳的电子数是2n2(n表示电子层)。,最
3、外层电子数不超过8个（K层为最外层时，最多不超过2个）。,次外层电子数目不超过18个(K层为次外层时，电子数不能超过2个)，倒数第三层不超过32个。,核外电子排布的上述规律并不是孤立的而是相互联系，相互制约的，不能孤立地机械套用。,记住：一低四不超,数量规律：,K,L,M,N,O,P,判断下列示意图是否正确？为什么？,思考：,根据原子光谱和理论分析，核电荷数为120的元素原子核外电子层排布为：,在下表中写出元素周期表前三周期元素（118号）的符号及原子的核外电子排布。,二、元 素 周 期 律,观察上面的表格，思考并讨论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子层排布、元素的原子半径、元素的主要化
4、合价各呈现什么规律性的的变化。,310号元素，从Li 到Ne有2个电子层，随原子序数的递增，最外层电子数目由1个增加到8个，达到稳定结构,原子核外电子排布的周期性变化,12号元素，从H到He只有1个电子层，最外层电子数目由1个增加到到2个，达到稳定结构,1118号元素，从Na 到Ar有3个电子层，随原子序数的递增，最外层电子数目由1个增加到8个，达到稳定结构,118原子最外层电子数与原子序数柱形图,随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现从1到8的周期性变化(12号元素除外)。,结论：,原 子 半 径 大 小,原 子 半 径 大 小,原子半径的变化规律,结论：,随着原子序数的递增,元素的
5、原子半径呈现由大到小的周期性变化。,主要化合价：正价 +10,主要化合价：最高正价 +1 +5负价 -4 -1 0,主要化合价：最高正价 +1 +7负价 -4 -1 0,元素化合价的的周期性变化,118元素的主要化合价与原子序数柱形图,结论：,随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈现周期性变化。,核外电子排布、原子半径和主要化合价的变化,结论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子层排布、原子半径、化合价呈现周期性的变化。,学会比较，学会总结,判 断 依 据,回顾：,元素的单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度 元素最高价氧化物对应的水（氢氧化物）化物的碱性强弱 金属单质之间的置换 金属阳离子
6、的氧化性强弱。,单质与H2生成气态氢化物的难易程度 气态氢化物稳定性的强弱 最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）酸性强弱 非金属单质之间的置换 非金属阴离子的还原性强弱,同一周期元素金属性、非金属性的递变规律,以第三周期元素为例来探讨 同一周期元素金属性、非金属性的递变规律,Na Mg Al Si P S Cl Ar,实验：,取一小段镁带，用砂纸除去表面的氧化膜,放入试管中。向试管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞溶液。过一会儿加热试管至水沸腾，观察现象。,镁与冷水反应缓慢，滴入酚酞试液显粉红色。而镁与沸水迅速反应，产生气泡，溶液变浅红色。,镁的金属性比钠弱,与金属钠对比,实验：,取一小段镁带和一小
7、片铝片，用砂纸擦去氧化膜,分别放入两支试管中，再各加入2mL1mol/L盐酸，观察现象。,镁与盐酸反应很剧烈，产生大量气泡，铝与盐酸反应迅速，产生气泡。,镁的金属性比铝强,与金属铝对比,列表总结：,剧烈,迅速,强碱,中强碱,两性氢 氧化物,易 难,讨论：,强 弱,阅读：,科学事实,非金属性：Si P S Cl,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:,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，也可以得到类似的结论。,学会比较，学会总结,Na Mg Al Si P S Cl Ar,结论：同一周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。,通过大量事实，
8、人们归纳出一条规律：,这一规律叫做元素周期律！,实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子层排布周期性变化的必然结果。,元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。,族,学会比较，学会总结,同周期元素,从左到右,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。,同主族元素,从上到下，元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。,族,0,稀 有 气 体 元 素,B,Al,Si,Ge,As,Sb,Te,Po,At,元素,元素,非金属,金属,三、元素周期表和元素周期律的应用,元素周期表中金属元素与非金属元素的分区,学与问,什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？它们分别位于元素周期表的什么位置？,思考
9、：,主族序数 电子层数,金属与非金属分界线附近的元素既表现出一定的金属性也表现出一定的非金属性。周期序数等于主族序数的元素具有两性.,元素的化合价与元素在周期表中位置的关系,主族序数最外层电子数最高正化合价,非金属元素：,特殊：氧元素的化合价一般是-2价，而氟元素无正化合价。金属元素只有正化合价而无负价。,注意,最高正价+最低负价 8 （氢、氧无最高正价 、氟除外）,（氧无最高正价 、氟无正化合价除外）,最高正价最外层电子数 负价最外层电子数8,结构,位置,性质,映反,原子序数 核电荷数,周期序数 电子层数,主族序数最外层电子数,元素周期表中元素的位、构、性三者之间的关系及其应用,映反,映反,
10、结构决定位置：,同 位 同 化 性,左 右 递 变 性上 下 相 似 递 变 性,结构决定性质：,位置决定性质：,最外层电子数,原 子 半 径,决定元素金属性非金属性的强弱,最高正价8最低负化合价,最高正化合价最外层电子数,哲学上有力证明了事物变化中量变引起质变的规律。,元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的一种重要工具。在自然科学方面，元素周期表为发展物质结构理论提供了理论依据，为新元素的合成、预测新元素的结构、性质提供了指导方向和线索。,元素周期律和元素周期表为其他自然科学的研究提供了一种重要工具。,四、元素周期表和元素周期律的意义,可预测未知物的位置和性质,在科学研究和生产上
11、也有广泛的应用。,寻找用于制取农药的元素,寻找半导体材料,寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料,寻找用于制取农药的元素,寻找半导体材料,寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料,寻找用于制取农药的元素,寻找半导体材料,寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料,在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质,根据元素周期表预言新元素的存在,类铝（镓）的发现,科学史话,1875年，法国化学家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素，命名为镓，测得镓的比重为4.7，不久收到门捷列夫的来信指出镓的比重不应是4.7，而是5.96.0，布瓦博德朗是唯一手里掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道镓的比重的呢？经重新
12、测定镓的比重确实是5.94，这结果使他大为惊奇，认真阅读门捷列夫的周期论文后，感慨地说“我没有什么可说的了，事实证明了门捷列夫理论的巨大意义”。,1886年德国化学家温克勒在分析硫银锗矿中发现了锗，为了纪念他的祖国德国（German） ，将其命名为Germanium，以元素符号Ge表示。元素锗就是在1870年门捷列夫预言的基础上发现的。,科学史话,类硅（锗）的发现,农药的选择：,农药多数是含有F、Cl、S、P、As等元素的化合物。 AsP,在过渡元素中寻找具有良好催化性能的催化剂（铁、铂、镍等）和耐高温、耐腐蚀的特种合金材料（IIIBVIB如钛、钽、钼、钨）。,半导体材料的选择（硅、锗、镓、硒
13、）硅锗,矿物的寻找。,在第三周期中，单质的易燃性是NaMgAl，在第二周期中，CH4比NH3易燃，NH3又比H2O易燃，再比较氢化物的毒性：AsH3PH3NH3 H2SH2O，根据这样的变化趋势，元素周期表中右上角的氟元素的化合物可能是理想的元素，不易燃的致冷剂。,科学史话,氟里昂的发现与元素周期表,科学史话,氟里昂的发现与元素周期表,米奇利还分析了其它的一些规律，最终，一种全新的致冷剂CCl2F2终于应运而生了。,80年代，科学家们发现氟里昂会破坏大气的臭氧层，危害人类的健康的气候，逐步将被淘汰。人们又将在元素周期表的指导下去寻找新一代的致冷剂。,一看电子层数：最外层电子数相同时, 电子层数越多,半径越大. 二看核电荷数：当电子层数相同,核电荷数越大,半径越小. 三看核外电子数：同种元素的微粒阳离子中性原子阴离子价态越高，微粒半径越小。,H+ H H- Fe3+ Fe2+ Fe,KNa,Na Mg,Na+Mg2+,粒子半径大小的比较:(三看原则),核外有10个电子的粒子: 分子:CH4、NH3、H2O、HF、Ne 阳离子:NH4+、H3O+、Na+、Mg2+、Al3+ 阴离子:O2-、F-、OH-,核外有18个电子的粒子: 分子:SiH4、PH3、H2S、HCl、Ar、F2、H2O2、 C2H6、CH3OH、H2NNH2 阳离子:K、Ca2 阴离子:S2-、HS-、Cl-,
