元素周期表 元素周期律

第一章

物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律北京五中朱群英第一節(jié)元素周期表一、原子結(jié)構(gòu)原子原子核核外電子質(zhì)子中子不帶電帶正電帶正電帶負(fù)電不帶電原子原子核核外電子質(zhì)子中子不帶電帶正電帶正電帶負(fù)電不帶電依據(jù)電性：核外電子數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)在原子中：依據(jù)電性：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)在離子中：核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)-所帶電荷練習(xí)、某元素B的核電荷數(shù)為Z。已知Bn-與Am+的核外具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，如果A元素的原子序數(shù)用Z、n、m來表示，應(yīng)表示為：A、Z+m-nB、Z-n+mC、Z-n-mD、Z+n+m依據(jù)質(zhì)量：質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)原子原子核核外電子質(zhì)子中子不帶電帶正電帶正電帶負(fù)電不帶電練習(xí)1：23Na的中子數(shù)是？RAzn

練習(xí)2：已知Mg的中子數(shù)是12，其質(zhì)量數(shù)是多少？練習(xí)3：35Cl和37Cl的中子數(shù)分別是？練習(xí)4：下列關(guān)于42Ca2+的敘述中，正確的是A、質(zhì)子數(shù)為22B、電子數(shù)為20C、中子數(shù)為18D、質(zhì)量數(shù)為42練習(xí)5：同溫、同壓下，等容積的兩個密閉容器中分別充滿12C18O和14N2

兩種氣體，以下關(guān)于這兩個容器中氣體的說法正確的是：A.質(zhì)子數(shù)相等，質(zhì)量數(shù)不等B.分子數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別不相等C.分子數(shù)、質(zhì)量數(shù)分別相等D.原子數(shù)、中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)分別相等練習(xí)1、說出下列粒子中的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)。1.Cl-、S2-；2.Mg2+、Li+；3.Ne、HF、H2O、NH3、CH4；4.F-、O2-、OH-；5.Ar、HCl、H2O2、N2H4；核素：具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的種子的一類原子的總稱。元素：具有相同質(zhì)子數(shù)的同一類原子的總稱。同位素：同一種元素的不同核素之間的互稱。質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子互稱為同位素幾種常見的同位素：氫元素：碳元素：氧元素：鈾元素：1H11H21H3(D)(T)6C126C148O168O178O1892U23492U23592U2386C13氯元素：17Cl3517Cl37練習(xí)1．Se是人體必需微量元素，下列關(guān)于

的說法正確的是：A．

互為同素異形體

B．

互為同位素C．

分別含有44和46個質(zhì)子

D．

都含有34個中子練習(xí)2．下列各組粒子中，互為同位素的是：A．O2和O3B．

H、D、TC．

C16O、C18OD．

H、H+相對原子質(zhì)量：一個原子的質(zhì)量一個12C原子的質(zhì)量的1/12思考1：核素的相對原子質(zhì)量與核素的質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系？答：核素的相對原子質(zhì)量與核素的質(zhì)量數(shù)在數(shù)值上近似相等。思考2：Cl元素的相對原子質(zhì)量是35.5，這個數(shù)字與35Cl和37Cl的質(zhì)量數(shù)之間是什么關(guān)系？試計算在自然界中35Cl和37Cl的豐度分別是多少？思考3：試總結(jié)元素的相對原子質(zhì)量與該元素的各種核素的質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系。思考3：試總結(jié)元素的相對原子質(zhì)量與該元素的各種核素的質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系。元素的相對原子質(zhì)量=核素1的相對原子質(zhì)量×核素1的豐度+核素2的相對原子質(zhì)量×核素2的豐度+......即：M=M1×x1+M2×x2+......概念辨析：1.核素的相對原子質(zhì)量；2.核素的近似相對原子質(zhì)量；3.元素的相對原子質(zhì)量；4.元素的近似相對原子質(zhì)量；原子結(jié)構(gòu)和元素化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系：原子原子核核外電子質(zhì)子中子不帶電帶正電帶正電帶負(fù)電不帶電原子結(jié)構(gòu)和元素化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系：原子半徑越大：元素失電子能力越強，得電子能力越弱。最外層電子數(shù)越多：元素失電子能力越弱，得電子能力越強。核電荷數(shù)越大：元素失電子能力越弱，得電子能力越強。二、原子核外電子的排布規(guī)律A.分層排布：n=1，2，3，4，5，6，7或符號：K，L，M，N，O，P，Q電子層由內(nèi)到外的順序表示為：離核距離：由近到遠(yuǎn)電子能量：由低到高……F．以上幾點是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解B．每個電子層最多能容納的電子數(shù)為___個C．最外層最多能容納的電子數(shù)為___個(K層為最外層是最多容納電子數(shù)為___個)2n2D．次外層最多能容納的電子數(shù)為___個E．倒數(shù)第3層最多能容納的電子數(shù)為___個821832練習(xí)、畫出下列原子序數(shù)的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖：A.14B.19C.34D.50E.38三、原子核外電子排布與元素周期表的關(guān)系：元素周期表的結(jié)構(gòu)周期短周期長周期第1周期：2種元素第2周期：8種元素第3周期：8種元素第4周期：18種元素第5周期：18種元素第6周期：32種元素第7周期：26種元素鑭57La–镥71Lu共15種元素稱鑭系元素錒89Ac–鐒103Lr共15種元素稱錒系元素(行)元素周期表的結(jié)構(gòu)族主族：副族：ⅠA，ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA第VIII族：稀有氣體元素(列)

零族：共七個主族:長短周期共同組成ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB共七個副族:僅由長周期組成三個縱行，位于ⅦB與ⅠB之間周期數(shù)=主族序數(shù)=電子層數(shù)最外層電子數(shù)三、原子核外電子排布與元素周期表的關(guān)系：練習(xí)1、畫出所有下列元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。1.第三周期、第IVA族；2.第二周期、第IA族；3.第四周期、第IIA族；4.第四周期、第VIIA族；練習(xí)3、下列各組中的元素用原子序數(shù)表示，其中都屬于主族的一組元素是A.14、24、34B.26、31、35C.5、15、20D.11、17、18練習(xí)3、下列各表為周期表的一部分(表中為原子序數(shù))，其中正確的是1911432A.191811102B.241312116C.32311476D.練習(xí)4、推算原子序數(shù)為6、13、34、53的元素在周期表中的位置。原子序數(shù)6133453周期族ⅣAⅢAⅥAⅦA二三四五四、元素周期律：(一)堿金屬元素(第IA族元素，除H外)：元素名稱鋰鈉鉀銣銫元素符號電子層數(shù)最外層電子數(shù)核電荷數(shù)LiNaKRbCs1、原子結(jié)構(gòu)2345611111311193755堿金屬元素從上到下：最外層電子數(shù)相同相同點：遞變規(guī)律：隨著核電荷數(shù)的逐漸增大電子層數(shù)逐漸增大原子半徑逐漸增大2、物理性質(zhì)：(p7)遞變規(guī)律(從上到下)：密度逐漸增大(K例外)熔沸點逐漸降低3、化學(xué)性質(zhì)(從上到下)相似性：都顯+1價遞變規(guī)律：元素失電子能力逐漸增強元素金屬性逐漸增強單質(zhì)還原性逐漸增強最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸增強都有較強的還原性，(1)與水反應(yīng)現(xiàn)象：越來越劇烈反應(yīng)方程式：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑(2)與氧氣反應(yīng)現(xiàn)象：越來越劇烈產(chǎn)物：Li→Li2ONa→Na2ONa→Na2O2K→K2OK→KO2等元素名稱氟氯溴碘元素符號電子層數(shù)最外層電子數(shù)核電荷數(shù)FClBrI1、原子結(jié)構(gòu)234577779173553(二)鹵族元素鹵族元素從上到下：最外層電子數(shù)相同相同點：遞變規(guī)律：核電荷數(shù)逐漸增大電子層數(shù)逐漸增大原子半徑逐漸增大(均為7)2、單質(zhì)物理性質(zhì)遞變規(guī)律(從上到下)：(p8)密度逐漸增大熔沸點逐漸升高顏色逐漸變深F2

淺黃綠色、Cl2黃綠色、Br2深紅棕色、I2紫黑色狀態(tài)：氣(F2、Cl2)→液(Br2)→固(I2)3、化學(xué)性質(zhì)(從上到下)相似性：都有較強的氧化性最高正價均為+7價最低負(fù)價均為-1價最高正價+∣最低負(fù)價∣

=8；注：金屬無負(fù)價；F無正價；O無最高正價；元素得電子能力逐漸減弱元素非金屬性逐漸減弱單質(zhì)氧化性逐漸減弱最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱遞變規(guī)律：氣態(tài)氫化物越來越難形成氣態(tài)氫化物越來越不穩(wěn)定(1)與氫氣反應(yīng)反應(yīng)條件越來越高；反應(yīng)方程式：H2

+F2=2HF產(chǎn)物越來越不穩(wěn)定H2

+Cl2

2HCl光照或點燃H2

+Br2

2HBr

加熱H2

+I2

2HI

加熱(p8)(2)相互之間的置換向KBr溶液中滴加少量氯水后，滴加少量CCl4?，F(xiàn)象：反應(yīng)方程式：結(jié)論：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Cl的非金屬性比Br強CCl4層溶液呈橙色向KI溶液中滴加少量氯水后，滴加少量CCl4。現(xiàn)象：CCl4層溶液呈紫色反應(yīng)方程式：結(jié)論：Cl2+2I-=2Cl-+I2Cl的非金屬性比I強向KI溶液中滴加少量溴水后，滴加少量CCl4?，F(xiàn)象：CCl4層溶液呈紫色反應(yīng)方程式：結(jié)論：Br2+2I-=2Br-+I2Br的非金屬性比I強非金屬性：Cl>Br>I注：F：最強非金屬元素；F2：唯一可以從水中置換出氧氣的非金屬單質(zhì)；思考1：要想證明非金屬性Cl>Br>I，至少需要幾個實驗？思考2：這兩個實驗?zāi)芊裨谕谎b置里面一次完成？如果可以，是怎樣的實驗裝置？答：兩個：1.Cl2+KBr(aq)；2.Br2+KI。同一主族從上到下相同點和遞變規(guī)律總結(jié)：原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)：電子層數(shù)：最外層電子數(shù)：原子半徑：依次增大依次增大相同依次增大化學(xué)性質(zhì)最高正價：最低負(fù)價：金屬性：非金屬性：等于最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)—8逐漸增強逐漸減弱同一主族從上到下相同點和遞變規(guī)律總結(jié)：金屬性失電子能力：單質(zhì)還原性：最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性：逐漸增強逐漸增強逐漸增強同一主族從上到下相同點和遞變規(guī)律總結(jié)：非金屬性得電子能力：單質(zhì)氧化性：最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：氣態(tài)氫化物的形成條件：逐漸減弱逐漸減弱逐漸減弱越來越難氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：越來越不穩(wěn)定同一主族從上到下相同點和遞變規(guī)律總結(jié)：元素名稱鈉鎂鋁硅磷硫氯元素符號電子層數(shù)最外層電子數(shù)核電荷數(shù)原子半徑1、原子結(jié)構(gòu)NaMgAlSiPSCl3333333123456711121314151617逐漸減小(三)第三周期第三周期元素從左到右：最外層電子數(shù)逐漸增大相同點：遞變規(guī)律：核電荷數(shù)逐漸增大電子層數(shù)相同原子半徑逐漸減小(均為3)(1～7)3、化學(xué)性質(zhì)(從左到右)遞變規(guī)律：最高正價：最低負(fù)價：+1～+7-4～-1元素得電失子能力逐漸減弱元素金屬性逐漸減弱單質(zhì)還原性逐漸減弱最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸減弱元素得電子能力逐漸增強元素非金屬性逐漸增強單質(zhì)氧化性逐漸增強最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸增強氣態(tài)氫化物越來越容易形成氣態(tài)氫化物越來越穩(wěn)定1.在下列元素中，最高正化合價數(shù)值最大的是A.Na B.P C.Cl D.Ar2.原子序數(shù)從3～10的元素，隨著核電荷數(shù)的遞增而逐漸增大的是A.電子層數(shù)B.最外層電子數(shù)C.原子半徑D.化合價3.元素X原子的最外層有3個電子，元素Y原子的最外層有6個電子，這兩種元素形成的化合物的化學(xué)式可能是：A.XY2 B.X2Y3 C.X3Y2 D.X2Y4、下列各組中前者的堿性比后者強的是：KOH和NaOHCa(OH)2

和Ba(OH)2C.Al(OH)3和Ga(OH)3

D.Mg(OH)2和Ca(OH)25、下列關(guān)于元素化合價的敘述錯誤的是：

A．IIIA族的B和Al都能形成＋3價的化合物

B．IVA族的C和Si都能形成＋4價的化合物

C．VA族的N和P都能形成＋5價的化合物

D．VIA族的O和S都能形成＋6價的化合物6、下列氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序正確的是：A．CH4＞NH3＞H2O＞HFB．SiH4＞NH3＞H2S＞HClC．HF＞H2O＞NH3＞PH3

D．NH3＞PH3＞H2S＞HBr附：微粒半徑大小比較方法：1、比較核外電子層數(shù)層數(shù)越多，半徑越大2.當(dāng)核外電子層數(shù)相同時，比較核電荷數(shù)核電荷數(shù)大則半徑小3.當(dāng)電子層數(shù)與核電荷數(shù)都相同時，比較化合價化合價高則半徑小練習(xí)1：同一主族X、Y、Z三種元素，已知最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性是HXO4>HYO4>HZO4，則下列說法錯誤的是

A.陰離子半徑X—>Y—>Z—

B.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性HX>HY>HZC.元素的非金屬性X>Y>ZD.單質(zhì)的氧化性X2>Y2>Z2練習(xí)2：判斷下列粒子的半徑大小。(1)F、Cl(2)Cl、S、P(3)Na+

、Mg2+、Al3+(4)Cl-、S2-(4)Cl-＜S2-(1)F＜Cl(2)Cl＜S＜P(3)Na+＞Mg2+＞Al3+

練習(xí)3：將下列粒子按照半徑從小到大的順序排列。O、N、Na、Mg、Na+、Al3+Al3+<Na+<O<N<Mg<Na五：元素周期表和元素周期律的應(yīng)用。元素名稱氫元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱鋰元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱鈉元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱鈹元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱硼元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱碳元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱氮元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱氧元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱氟元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱氖元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱氬元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱鎂元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名稱鋁元素符號原子核外電子排布主要化合價主要化學(xué)性質(zhì)元素名