必修2-第一章-第二節(jié)元素周期律

1、第二節(jié)第二節(jié) 元素周期律元素周期律 在多個電子的原子中，電子的能量在多個電子的原子中，電子的能量是不相同的，核外電子按能量高是不相同的，核外電子按能量高低圍繞著原子核在不同的區(qū)域內低圍繞著原子核在不同的區(qū)域內運動，我們把不同的區(qū)域簡化為運動，我們把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，也叫做電子層。不連續(xù)的殼層，也叫做電子層。電子層n1234567電子層符號 KLMNOPQ距核距離：近距核距離：近 遠遠 能量：低能量：低 高高1. 電子層：不同的能量區(qū)域。電子層：不同的能量區(qū)域。一、原子核外電子的排布一、原子核外電子的排布2 2. . 核外電子排布的一般規(guī)律核外電子排布的一般規(guī)律能量最低能量最低2n2

2、818322123 4 567KLMNOPQ相互聯(lián)系，相互聯(lián)系，同時滿足同時滿足(1)(1)原子或離子結構示意圖原子或離子結構示意圖+ +1 17 72 28 87 7Cl核電荷數(shù)核電荷數(shù)電子層電子層該層電子數(shù)該層電子數(shù)3. 3.核外電子排布的表示方法核外電子排布的表示方法(2)(2)電子式：示意原子最外層電子數(shù)（預習第三節(jié)）電子式：示意原子最外層電子數(shù)（預習第三節(jié)）核外電子排布圖核外電子排布圖1 1 、 最 外 層 電 子 數(shù) 等 于 次 外 層 電 子 數(shù) 的 原 子、 最 外 層 電 子 數(shù) 等 于 次 外 層 電 子 數(shù) 的 原 子是是 、 。最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的。最外層電子數(shù)

3、是次外層電子數(shù)的2 2倍、倍、3 3倍、倍、4 4倍的原子分別是倍的原子分別是 、 、 。次外層電。次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的子數(shù)是最外層電子數(shù)的2 2倍的原子是倍的原子是 。2 2、最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的原子是、最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的原子是 。最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2 2倍、倍、3 3倍的原子分別倍的原子分別是是 、 。電子層數(shù)是最外層電子數(shù)的。電子層數(shù)是最外層電子數(shù)的2 2倍倍的原子是的原子是 。3 3、內層電子總數(shù)等于最外層電子數(shù)的原子是、內層電子總數(shù)等于最外層電子數(shù)的原子是 。內層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的內層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的2 2倍的原子是倍

4、的原子是 。BeCONe1-20號元素的原子核外電子排布的特點：號元素的原子核外電子排布的特點：ArArLi、SiH、Be、AlHe、C、SOLi、CaBeLi、P2 2、A A原子原子L L層上的電子數(shù)等于次外層上的電子數(shù)也層上的電子數(shù)等于次外層上的電子數(shù)也等于電子層數(shù)，等于電子層數(shù)， A A是是 。3 3、B B原子核外原子核外M M層電子數(shù)是層電子數(shù)是L L層電子數(shù)的層電子數(shù)的1/2,1/2,則則B B是是 。 4 4、C C原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.51.5倍。倍。則則C C是是 。 5 5、D D原子的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的原子的次

5、外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的1/41/4。則則D D是是 。BeSiBNe練習練習1：1 1、某元素有、某元素有3 3個電子層，最外層電子數(shù)是電子總數(shù)個電子層，最外層電子數(shù)是電子總數(shù)的的1/61/6，該元素的元素符號是：，該元素的元素符號是：_。MgMg了解了核外電子排布規(guī)律，元素的性質和核外電子的排布有什么聯(lián)系？填表了解了核外電子排布規(guī)律，元素的性質和核外電子的排布有什么聯(lián)系？填表1414頁頁310號元素，從號元素，從Li 到到Ne有有2個電子層，個電子層，隨原子序數(shù)的增大，最外層電子數(shù)目隨原子序數(shù)的增大，最外層電子數(shù)目由由1個增加到個增加到8個，而達到穩(wěn)定結構個，而達到穩(wěn)定結構1118號元素

6、，從號元素，從Na 到到Ar有有3個電子層，個電子層，隨原子序數(shù)的增大，最外層電子數(shù)目由隨原子序數(shù)的增大，最外層電子數(shù)目由1個增加到個增加到8個，而達到穩(wěn)定結構個，而達到穩(wěn)定結構12號元素，從號元素，從H到到He只有只有1個個電子層，最外層電子數(shù)目由電子層，最外層電子數(shù)目由1個個增加到到增加到到2個，而達到穩(wěn)定結構個，而達到穩(wěn)定結構二二 元素周期律元素周期律原子序數(shù)原子序數(shù) 電子電子層數(shù)層數(shù) 最外層最外層電子數(shù)電子數(shù) 達到穩(wěn)定結構時的達到穩(wěn)定結構時的最外層電子數(shù)最外層電子數(shù) 1 12 2 3 310 10 111118 18 結論結論1 1：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外：隨著原子序數(shù)的遞

7、增，元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn)層電子排布呈現(xiàn) 變化，每一周期從左往變化，每一周期從左往右最外層電子數(shù)從右最外層電子數(shù)從1 1遞增到遞增到8 8（第一周期從（第一周期從1 1到到2 2）。）。 123121818882周期性周期性1、核外電子排布的周期性變化、核外電子排布的周期性變化 元素原子半徑數(shù)據(jù)元素原子半徑數(shù)據(jù)原子序數(shù)原子序數(shù) 原子半徑的變化原子半徑的變化 39 1117 結論結論2 2：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn)子半徑呈現(xiàn) 變化，每一周期變化，每一周期從左往右半徑逐漸變小。從左往右半徑逐漸變小。 逐漸減小逐漸減小逐漸減小逐漸減小周期性周期性2、原子

8、半徑的周期性變化、原子半徑的周期性變化電子層數(shù)相同時，再看核電荷數(shù)，電子層數(shù)相同時，再看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越多核電荷數(shù)越多,則則半徑半徑先看電子層數(shù)先看電子層數(shù), ,電子層電子層數(shù)越多，數(shù)越多，則半徑則半徑越大越大越小越小越大越大電子層數(shù)和電子層數(shù)和核電荷數(shù)都相同核電荷數(shù)都相同時時, ,再看再看核外電子數(shù)核外電子數(shù),核外電子數(shù)核外電子數(shù)越多越多則半徑則半徑微粒半徑大小比較規(guī)律微粒半徑大小比較規(guī)律如 Li Na K Rb CsI Br Cl F如 Na Mg Al F O N C 如 Cl Cl- r(K) B. r(Mg2+) r(Na+) r(F-)C.r(Na+) r(Mg2+) r(Al

9、3+) D.r(Cl -) r(F-) r(F) AB小結小結:（）比較微粒半徑大小（）比較微粒半徑大小:三看三看一看一看電子層數(shù)電子層數(shù)電子層數(shù)電子層數(shù) r 二看二看核電荷數(shù)核電荷數(shù)核電荷數(shù)核電荷數(shù)r三看三看核外電子數(shù)核外電子數(shù)核外電子數(shù)核外電子數(shù)r（）對于同種元素：（）對于同種元素：（）對于電子層結構相同的離子：（）對于電子層結構相同的離子： 核電荷數(shù)核電荷數(shù)越大，越大，則則離子半徑離子半徑越小。越小。如如 O O2- 2- F F- - NaNa+ + MgMg2+ 2+ AlAl3+3+；S S2-2-ClCl- -K K+ + CaCa2+2+陽離子半徑陽離子半徑 原子半徑原子半徑最

10、高正價漸高，負價絕對值漸低最高正價漸高，負價絕對值漸低 元素化合價元素化合價常見元素化合價的一般規(guī)律常見元素化合價的一般規(guī)律120號元素中，除了號元素中，除了O、F外，外， 主族元素的主族元素的最高正價最高正價 = 最外層電子數(shù)；最外層電子數(shù)； 最低負價與最高正價的關系為：最低負價與最高正價的關系為： 最高正價最高正價 + 最低負價最低負價= 8金屬元素無負價金屬元素無負價 F、O無正價無正價 原子序數(shù)原子序數(shù) 最高正價最高正價 最低負價最低負價 特例特例12 310 1118 結論結論3 3：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價呈：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價呈現(xiàn)現(xiàn) 變化。變化。 +11F、

11、O周期性周期性13 、化合價的周期性變化、化合價的周期性變化（2 2）最高價氧化物的水化物（最高價氫氧）最高價氧化物的水化物（最高價氫氧化物）化物）堿性強弱堿性強弱（1 1）單質跟水）單質跟水( (或酸或酸) )反應反應置換出氫的難易置換出氫的難易（3 3）金屬間的置換反應（強制弱）金屬間的置換反應（強制弱）（4 4）對應陽離子的）對應陽離子的氧化性的弱強氧化性的弱強判斷元素判斷元素金屬性金屬性強弱：強弱：問題與解決問題與解決根據(jù)所學的知識，設計實驗，探究根據(jù)所學的知識，設計實驗，探究Na、Mg、Al的活動性，并寫出相關的化學方的活動性，并寫出相關的化學方程式程式 4 4 元素性質的周期性變化

12、元素性質的周期性變化實驗實驗1：鎂與水的反應：鎂與水的反應 現(xiàn)現(xiàn) 象象化學方程式化學方程式未加熱時無現(xiàn)象，加熱溶液變紅色未加熱時無現(xiàn)象，加熱溶液變紅色Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2實驗實驗2：鎂和鋁與鹽酸的反應：鎂和鋁與鹽酸的反應 MgAl現(xiàn)現(xiàn) 象象劇烈反應生成氣體劇烈反應生成氣體較迅速反應生成氣體較迅速反應生成氣體化學方程化學方程式式Mg+2HCl= MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2 強堿強堿 中強堿中強堿 兩性兩性 氫氧化物氫氧化物判斷元素判斷元素非金屬性非金屬性強弱：強弱：（3 3）最高價氧化物的水化物（最高價含氧酸）最高價氧化物的水化物（最高價含氧酸）的的酸

13、性強弱酸性強弱（1 1）單質與氫氣生成氣態(tài)氫化物的）單質與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度難易程度 （4 4）單質間的置換反應（強制弱）單質間的置換反應（強制弱）（5 5）對應陰離子的）對應陰離子的還原性的弱強還原性的弱強（2 2）氫化物的）氫化物的穩(wěn)定性的強弱穩(wěn)定性的強弱資料：非金屬性質的變化規(guī)律資料：非金屬性質的變化規(guī)律SiPSCl單質與氫氣反單質與氫氣反應的條件應的條件高溫高溫磷蒸氣磷蒸氣與氫氣與氫氣能反應能反應加熱加熱光照或點燃時光照或點燃時發(fā)生爆炸而化發(fā)生爆炸而化合合最高價氧化物最高價氧化物對應的水化物對應的水化物（含氧酸）酸（含氧酸）酸性強弱性強弱H2SiO3弱酸弱酸H3PO4中強酸中

14、強酸H2SO4強酸強酸HClO4最強酸（比硫最強酸（比硫酸酸性強）酸酸性強）通過上表分析，能得出第三周期元素的金屬性與通過上表分析，能得出第三周期元素的金屬性與非金屬性變化情況如何？非金屬性變化情況如何？ 14Si15P16S17Cl H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7隨著原子序數(shù)的遞增隨著原子序數(shù)的遞增元素原子的元素原子的核外電子排布核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化呈現(xiàn)周期性變化元素元素原子半徑原子半徑呈現(xiàn)周期性變化呈現(xiàn)周期性變化元素元素化合價化合價呈現(xiàn)周期性變化呈現(xiàn)周期性變化元素的元素的化學性質化學性質呈現(xiàn)周期性變化呈現(xiàn)周期性變化 元素的性質

15、隨著元素原子序數(shù)的遞增元素的性質隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化而呈現(xiàn)周期性的變化 元素性質的周期性變化實質元素性質的周期性變化實質:是是元素原子的元素原子的核外電子排布的周期性變化核外電子排布的周期性變化。元素周期律元素周期律原子半徑逐漸減小原子半徑逐漸減小非金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強氧化性增強氧化性增強金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強原子半徑逐漸增原子半徑逐漸增大金屬性逐漸增大金屬性逐漸增強強還原性增強還原性增強非金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強AtAtPoPoTeTeSbSbAsAsGeGeSiSiAlAlB B元素的金屬性和非金屬性遞變小結元素的金屬性和非金屬性遞變小結最強最強最

16、強最強三、元素周期表和元素周期律的應用三、元素周期表和元素周期律的應用 1、元素的位、構、性三者之間的關系及其應用、元素的位、構、性三者之間的關系及其應用結構結構位置位置性質性質決定決定反映反映決定決定反映反映決定決定反映反映（1 1）結構決定位置：）結構決定位置： 核電荷數(shù)原子序數(shù)核電荷數(shù)原子序數(shù) 電子層數(shù)周期序數(shù)電子層數(shù)周期序數(shù) 最外層電子數(shù)主族序數(shù)最外層電子數(shù)主族序數(shù)位置位置反映反映結構結構最外層電子最外層電子數(shù)和原子半數(shù)和原子半徑徑原子得失原子得失電子的能電子的能力力元素的金屬性、元素的金屬性、非金屬性強弱非金屬性強弱單質的氧化性、單質的氧化性、還原性強弱還原性強弱（2 2）結構決定性

17、質：）結構決定性質： 性質性質反映反映結構結構（3 3）位置決定性質：）位置決定性質： 同周期：從同周期：從左左到到右右，遞變性遞變性 同主族同主族 相似性相似性從從上上到到下下，遞變性遞變性分界線分界線左邊左邊是是金屬金屬元素，分界線元素，分界線右邊右邊是是非金屬非金屬元素，最元素，最右一個縱行右一個縱行是是稀有氣體稀有氣體元素。元素。性質性質反映反映位置位置原子半徑依次減小原子半徑依次減小原子半徑依次減小原子半徑依次減小原子半徑依次增大原子半徑依次增大原子半徑依次增大原子半徑依次增大失電子能力依次增強電子能力依次增強失電子能力依次增強失電子能力依次增強非金屬性依次增強非金屬性依次增強得電子

18、能力依次增強得電子能力依次增強得電子能力依次增強得電子能力依次增強非金屬性依次增強非金屬性依次增強金屬性依次增強金屬性依次增強金屬性依次增強金屬性依次增強 1B Al SiGeAs Sb Te 2 3 4 5 6 7A AAA AAA 0 Po At非金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強 金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強 非金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強FCs （1 1）元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學習化學的一種重要工具。學習化學的一種重要工具。 （2）可預測或推測元素的原子結構和性質可預測或推測元素的原子結構和性質 （3）

19、在科學研究和生產(chǎn)上也有廣泛的應用在科學研究和生產(chǎn)上也有廣泛的應用 見課本見課本P.18 （4）在哲學方面，元素周期律揭示了元素原子核電在哲學方面，元素周期律揭示了元素原子核電荷數(shù)遞荷數(shù)遞 增引起元素性質發(fā)生周期性變化的事實，有力增引起元素性質發(fā)生周期性變化的事實，有力地論證了事物變化的量變引起質變的規(guī)律性。地論證了事物變化的量變引起質變的規(guī)律性。 2 2、元素周期律的應用和意義元素周期律的應用和意義練習：練習： 1、下列遞變情況、下列遞變情況 的是：的是： A. Na、Mg、Al最外層電子數(shù)依次增多，其單最外層電子數(shù)依次增多，其單 質的還原性依次減弱質的還原性依次減弱 B. P、S、Cl最高正

20、價依次升高，對應氣態(tài)氫化最高正價依次升高，對應氣態(tài)氫化 物穩(wěn)定性增強物穩(wěn)定性增強 C. C、N、O原子半徑依次增大原子半徑依次增大 D. Na、K、Rb氧化物的水化物堿性依次增強氧化物的水化物堿性依次增強不正確不正確 C 2、同一橫行、同一橫行X、Y、Z三種元素，已知最高價氧化三種元素，已知最高價氧化物對應的水化物的酸性是物對應的水化物的酸性是 HXO4 H2YO4 H3ZO4，則下列說法判斷則下列說法判斷 的是的是 A. 陰離子半徑陰離子半徑 X Y Z B. 氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性 HX H2Y ZH3 C. 元素的非金屬性元素的非金屬性 X Y Z D. 單質的氧化性單質的氧化

21、性 X Y Z錯誤錯誤 A3、原子序數(shù)、原子序數(shù)118號元素中：號元素中：（1）與水反應最劇烈的金屬是）與水反應最劇烈的金屬是_；（2）與水反應最劇烈的非金屬單質是）與水反應最劇烈的非金屬單質是_；（3）在室溫下有顏色的氣體單質是）在室溫下有顏色的氣體單質是_；（4）在空氣中容易自燃的單質名稱是）在空氣中容易自燃的單質名稱是_；（5）除稀有氣體外，原子半徑最大的元素是）除稀有氣體外，原子半徑最大的元素是_；（6）原子半徑最小的元素是）原子半徑最小的元素是_；（7）氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性的元素是）氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性的元素是_；（8）氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的化學式是）氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的化學式是_；（

22、9）最高價氧化物對應水化物的酸性最強的元素是）最高價氧化物對應水化物的酸性最強的元素是_。4、在、在Na、K、O、N、C、Li、F、H八種元素中八種元素中,原子原子半徑由小到大的順序半徑由小到大的順序_。NaF2F2 Cl2白磷白磷NaHNHF ClHFONCLiNaCB,則它們原子序則它們原子序數(shù)大小順序是（數(shù)大小順序是（ ） ABCABABC CBCDACB 10、下列各組物質的性質變化正確的是（、下列各組物質的性質變化正確的是（ ）A酸性酸性HClO4HNO3H3PO4H2SiO4 B穩(wěn)定性穩(wěn)定性H2SHClHBrHI C熔點熔點PbKNaLi D溶解性溶解性NaHCO3Na2CO3NaOH DA 11、元素周期律是指元素的性質隨元素周期律是指元素的性質隨_的遞增，而呈的遞增，而呈_性變性變化的規(guī)律?；囊?guī)律。 12、A、B兩種元素的原子，當它們分別獲兩種元素的原子，當它們分別獲得得1個電子形成稀有氣體原子的電子層結構個電子形成稀有氣體原子的電子層結構時，時，A放出的能量大于放出的能量