第1課時元素周期律

1、第一章第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期表元素周期表 第二節(jié)第二節(jié) 元素周期律元素周期律 （第（第1課時）課時）思維激活思維激活電子的質(zhì)量很小電子的質(zhì)量很小(9.10951031 kg)，運動的空間范圍很，運動的空間范圍很小小(直徑約為直徑約為1010 m)，運動的速度極快，運動的速度極快(接近光速接近光速)，核外電，核外電子運動沒有確定的路線，不能測量或計算出它在某一時刻所子運動沒有確定的路線，不能測量或計算出它在某一時刻所處的位置，也不能準(zhǔn)確描繪出它的運動軌跡。那么核外電子處的位置，也不能準(zhǔn)確描繪出它的運動軌跡。那么核外電子是如何排布的呢？是如何排布的呢？自學(xué)導(dǎo)引一、核外電子的分層排布一、

2、核外電子的分層排布在多電子的原子里，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運在多電子的原子里，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運動，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量較動，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量較低低，在離核，在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量較較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量較高高，把不同的區(qū)域簡化，把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，也稱作為不連續(xù)的殼層，也稱作電子層電子層(如右圖如右圖)。電子總是先從。電子總是先從內(nèi)內(nèi)層排起，這又叫核外電子的分層排布。其關(guān)系如下層排起，這又叫核外電子的分層排布。其關(guān)系如下表：表：電子層電子層(n)1234567符號符號KLMNOPQ離核離核遠(yuǎn)近遠(yuǎn)近由由近近到到遠(yuǎn)遠(yuǎn)能量能量高低

3、高低由由低低到到高高原子核外電子排布的變化原子核外電子排布的變化+642一、核外電子的排布規(guī)律一、核外電子的排布規(guī)律 1.核外電子總是最先排布在能量核外電子總是最先排布在能量最低最低的電子層里，然后的電子層里，然后依次排布在能量依次排布在能量較高較高的電子層里。的電子層里。 2.各電子層最多容納各電子層最多容納2n2(n代表電子層代表電子層)個電子。個電子。 3.最外層電子數(shù)不超過最外層電子數(shù)不超過8個個(K層不超過層不超過2個個)。4.次外層電子數(shù)不超過次外層電子數(shù)不超過18個，倒數(shù)第三層不超過個，倒數(shù)第三層不超過32個。個。特別提醒特別提醒以上四條規(guī)律相互聯(lián)系和制約，一般以少為準(zhǔn)，如以上四

4、條規(guī)律相互聯(lián)系和制約，一般以少為準(zhǔn)，如K K原原子為子為 而不能寫成而不能寫成 ，因為盡管第三層最多因為盡管第三層最多可排可排23218個，但作為最外層不能超過個，但作為最外層不能超過8個。個。例：例：下列粒子的結(jié)構(gòu)示意圖是否正確？不正確的請指下列粒子的結(jié)構(gòu)示意圖是否正確？不正確的請指出錯因，并改正。出錯因，并改正。跟蹤練習(xí)：跟蹤練習(xí)：下列粒子的結(jié)構(gòu)示意圖中正確的是下列粒子的結(jié)構(gòu)示意圖中正確的是()答案答案A 1 2 氫氫 氦氦原子原子序數(shù)序數(shù)元素元素 名稱名稱 元素元素 符號符號 最外層最外層電子數(shù)電子數(shù) 化合價化合價 在下表中寫出元素周在下表中寫出元素周期表前三周期元素（期表前三周期元素（

5、1 11818號）的符號及原子的核外號）的符號及原子的核外電子電子 排布（用原子結(jié)構(gòu)排布（用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示）示意圖表示）+ 1 0 HHe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 鋰鋰 鈹鈹 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 氖氖 原子原子序數(shù)序數(shù)元素元素 名稱名稱 元素元素 符號符號 電子電子排布排布 化合價化合價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 鈉鈉 鎂鎂 鋁鋁 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氬氬 原子原子序數(shù)序數(shù)元素元素 名稱名稱 元

6、素元素 符號符號 電子電子排布排布 化合價化合價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 隨著原子序數(shù)的遞增，原子的核外電子層排隨著原子序數(shù)的遞增，原子的核外電子層排布呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？元素的化合價呈現(xiàn)什布呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？元素的化合價呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？原子半徑么規(guī)律性的變化？原子半徑呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？周期序數(shù)周期序數(shù) 原子序數(shù)原子序數(shù)最外層最外層電子數(shù)電子數(shù) 最高或最低化合

7、價的最高或最低化合價的變化變化一 12 二二310 三三1118+1+5- 4- 10+1+718181 2 +1 0- 4- 10原子半徑變化原子半徑變化 隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的電子層排布、化合價電子層排布、化合價和半徑和半徑都呈周期性都呈周期性變化！變化！ 同一周期元素的最高正化合價呈現(xiàn)同一周期元素的最高正化合價呈現(xiàn)+1 +7，最低負(fù)化合價呈現(xiàn)，最低負(fù)化合價呈現(xiàn)-4 -1的周期性變化的周期性變化元素主要化合價的周期性變化元素主要化合價的周期性變化注意注意：氧無氧無+6+6價，氟無正價價，氟無正價 元素的金屬性和非金屬性是否也隨元素的金屬性和非金屬性是否

8、也隨原子序數(shù)的變化呈現(xiàn)周期性變化呢？原子序數(shù)的變化呈現(xiàn)周期性變化呢？元素金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)元素金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù):1.1.根據(jù)金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫的根據(jù)金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫的難易程度。置換出氫越容易難易程度。置換出氫越容易, ,則金屬性越則金屬性越強(qiáng)。強(qiáng)。2.2.根據(jù)金屬元素最高價氧化物對應(yīng)的水化根據(jù)金屬元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱。堿性越強(qiáng)物堿性強(qiáng)弱。堿性越強(qiáng), ,則金屬元素的金則金屬元素的金屬性越強(qiáng)。屬性越強(qiáng)。元素非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)元素非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù):1.1.根據(jù)非金屬單質(zhì)與根據(jù)非金屬單質(zhì)與H H2 2化合生成氫化物的化合生成氫化物的難易或氫化物的難易或氫化

9、物的穩(wěn)定性程度穩(wěn)定性程度。越容易與。越容易與H H2 2化合化合, ,則生成的氫化物越穩(wěn)定，非金屬性則生成的氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)。越強(qiáng)。2.2.根據(jù)非金屬元素最高價氧化物對應(yīng)的水根據(jù)非金屬元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性強(qiáng)弱。酸性越強(qiáng)化物酸性強(qiáng)弱。酸性越強(qiáng), ,則元素的非金則元素的非金屬性越強(qiáng)。屬性越強(qiáng)。以第三周期元以第三周期元素為例討論素為例討論! 取一小段鎂帶，取一小段鎂帶，用砂紙磨去表用砂紙磨去表面的氧化膜面的氧化膜, ,放入試管中。放入試管中。向試管中加入向試管中加入2mL水水, ,并滴并滴入入2 2滴酚酞溶滴酚酞溶液。液。觀察現(xiàn)觀察現(xiàn)象。象。過一會兒過一會兒加熱加熱試管至水試管

10、至水沸騰。觀察現(xiàn)象。沸騰。觀察現(xiàn)象。 實驗一實驗一現(xiàn)象現(xiàn)象化學(xué)方程式化學(xué)方程式 鎂與冷水反應(yīng)緩慢，滴入鎂與冷水反應(yīng)緩慢，滴入酚酞試液粉紅色。加熱至沸酚酞試液粉紅色。加熱至沸騰后反應(yīng)加快，產(chǎn)生氣泡，騰后反應(yīng)加快，產(chǎn)生氣泡，溶液紅色溶液紅色加深加深。鎂的金屬性比鈉弱鎂的金屬性比鈉弱結(jié)論結(jié)論Mg + 2H2O = Mg(OH)2+H2 與金屬鈉對比與金屬鈉對比 取一小取一小片片鋁和鋁和一小段鎂帶一小段鎂帶鎂鎂帶，用砂紙擦帶，用砂紙擦去氧化膜去氧化膜, ,分別分別放放入入兩試管，再兩試管，再各加入各加入2mL 2mL 1mol/L1mol/L鹽酸。鹽酸。觀察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。實實 驗驗 二二 鎂與鋁均能

11、與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)鎂與鋁均能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。但鎂反應(yīng)比鋁劇烈。生氣泡。但鎂反應(yīng)比鋁劇烈。鎂的金屬性比鋁強(qiáng)鎂的金屬性比鋁強(qiáng)Mg + 2HCl = MgCl2 + H22Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2現(xiàn)象現(xiàn)象化學(xué)方程式化學(xué)方程式 結(jié)論結(jié)論NaMgAl單質(zhì)與水單質(zhì)與水（或酸）（或酸）反應(yīng)反應(yīng)與冷水反與冷水反應(yīng)應(yīng):與冷水反應(yīng)與冷水反應(yīng)緩緩慢慢，與沸水反，與沸水反應(yīng)迅速、與酸應(yīng)迅速、與酸反應(yīng)劇烈，放反應(yīng)劇烈，放出氫氣。出氫氣。與酸反應(yīng)：與酸反應(yīng)：最高價氧最高價氧化物對應(yīng)化物對應(yīng)水化物堿水化物堿性強(qiáng)弱性強(qiáng)弱 NaOH強(qiáng)堿強(qiáng)堿Mg(OH)2 中強(qiáng)堿中強(qiáng)堿 Al(OH)3兩性兩性氫氧化物氫氧化物

12、 金屬性：金屬性：NaMgAl劇烈劇烈 迅速迅速 非金屬性：非金屬性：Si P S Cl氫化物氫化物化學(xué)式化學(xué)式元素元素14Si15P16S17Cl化合條件化合條件HX的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性SiH4PH3H2SHCl高溫下少量反應(yīng)高溫下少量反應(yīng)磷蒸氣，困難磷蒸氣，困難加熱反應(yīng)加熱反應(yīng)光照或點燃化合光照或點燃化合很不穩(wěn)定很不穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定較不穩(wěn)定較不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定氧化物氧化物最高價氧化物的水化物最高價氧化物的水化物 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 酸酸中強(qiáng)酸中強(qiáng)酸強(qiáng)強(qiáng)

13、酸酸更強(qiáng)酸更強(qiáng)酸 非金屬性：非金屬性：Si P S Cl 根據(jù)實驗，可得出第三周期元素金屬性、根據(jù)實驗，可得出第三周期元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律非金屬性的遞變規(guī)律: Na Mg Al Si P S Cl 同一周期（從左到右）：同一周期（從左到右）： 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng) 對其他周期元素性質(zhì)進(jìn)行研究對其他周期元素性質(zhì)進(jìn)行研究, ,也可以得也可以得到類似的結(jié)論。到類似的結(jié)論。 元素周期律：元素周期律：元素的性質(zhì)隨著元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。的遞增而呈周期性的變化。 練習(xí) 1、從原子序數(shù)11依次增加到17，下列所敘遞變關(guān)系錯

14、誤的是( ) A.電子層數(shù)逐漸增多B.原子半徑逐漸增大 C.最高正價數(shù)值逐漸增大D.從硅到氯負(fù)價從-4-1 2、已知X、Y、Z為三種原子序數(shù)相連的元素，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性相對強(qiáng)弱是：HXO4H2YO4H3ZO4。則下列說法正確的是（ ） A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HXH2YZH3 B.非金屬活潑性：YXZ C.原子半徑：XYZ D.原子最外電子層上電子數(shù)的關(guān)系：Y=(X+Z)1、從原子序數(shù)、從原子序數(shù)11依次增加到依次增加到17，下列所敘遞變關(guān)系，下列所敘遞變關(guān)系錯誤的是錯誤的是( )A.電子層數(shù)逐漸增多電子層數(shù)逐漸增多B.原子半徑逐漸增大原子半徑逐漸增大C.最高正價數(shù)值逐漸增大最高正價數(shù)值逐漸增大D.從硅到氯負(fù)價從從硅到氯負(fù)價從-4-12、已知、已知X、Y、Z為三種原子序數(shù)相連的元素，最高價