必修2第一章物质结构元素周期律§1元素周期表1869年门捷列夫在继承和分析了前人工作的基础上,对大量实验事实进行了订正、分析和概括,成功地对元素进行了科学分类。他总结出一条规律:元素的性质随着相对原子质量的递增而呈现周期性的变化。但是由于时代的局限,门捷列夫揭示的元素内在联系的规律还是初步的,他未能认识到形成元素性质周期性变化的根本原因。(一)元素周期表的历史1.第一张元素周期表(1)时间:(2)绘制者:(3)排序依据:(4)结构特点:(5)意义:俄国化学家——门捷列夫1869年将元素按照相对原子质量由小到大依次排列揭示了化学元素的内在联系——里程碑2.现行元素周期表(1)排序依据:(2)原子序数:(3)结构特点:原子的核电荷数按照元素在周期表中的顺序给元素编号将化学性质相似的元素放在一个纵行[思考与交流](观察元素周期表)我们按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。原子序数与原子结构间存在什么关系?(结合1-18号元素原子结构)原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数1-18号元素原子结构示意图元素周期表的编排原则?1.每一横行原子电子层数相同2.每一纵行原子最外层电子数相同1.在元素周期表中横行和纵行又称为什么?2.元素周期表中有多少横行,多少周期?多少纵行,多少族?周期和族七个横行七个周期18个纵行16个族(1)周期(横行)具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一系列元素,称为一个周期。周期123周期数=电子层数周期短周期:第1~3周期长周期:第4~7周期周期表里数周期,1234567.类别周期序数起止元素所含元素总数电子层数短周期长周期1234567H——He21Li——Ne82Na——Ar83K——Kr184Rb——Xe185Cs——Rn326Fr——112号267(2)族(纵行)1)主族:由短周期元素和长周期元素共同构成的族。2)副族:完全由长周期元素构成的族。表示方法:在族序数后标“B”字。如ⅠB、ⅡB、ⅢB、…3)第VⅢ族:4)0族:(“八、九、十”三个纵行)稀有气体元素七主七副八和0表示方法:在罗马数字表示的族序数后面标“A”字。ⅠA、ⅡA、ⅢA、…ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA主族序数=最外层电子数注意总结:周期(7个)族(16个)短周期长周期第1周期第2周期第6周期第3周期第5周期第4周期第7周期——2种——8种——8种——18种——18种——32种——26种主族副族第VIII族0族共7个主族,包括短周期和长周期元素共7个副族,只包括在长周期中包括第8、9、10纵行稀有气体元素周期表里数周期,1234567七主七副和零族,最后莫忘第Ⅷ族。扇形元素周期表立式周期表螺旋型周期表元素周期表——性质版元素周期表——远景版元素周期表——卡通版元素周期表——塔型常用长式元素周期表第一节元素周期表第二课时时间:3月29号星期四写出下列元素的元素符号和它们在周期表中的位置1.原子序数分别为7、8、9、10、16、17、20、191.推断下列元素的核电荷数:(1)第2周期第ⅢA族(2)第3周期第ⅤA族(3)第4周期第ⅥA族(4)第4周期第ⅠA族练习推算原子序数为6,13,34,53,88,82的元素在周期表中的位置。第6号元素:6-2=4第二周期第ⅣA族。第13号元素:13-10=3第三周期第ⅢA族。第34号元素:34-18=16第四周期第ⅥA族。第53号元素:53-36=17第五周期第ⅦA族。第88号元素:88-86=2第七周期第ⅡA族。第82号元素:82-54=28第六周期第ⅣA族。28-14=14练习与思考:1、推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。原子序数613345388周期族23457IVAIIIAVIAVIIAIIA练习与思考:2、下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数),其中正确的是()(A)(B)(C)(D)234111921011181961112132467143132D3.在短周期元素中,原子最外电子层只有1个或2个电子的元素是()A.金属元素B.稀有气体元素C.非金属元素D.无法确定为哪一类元素练习与思考:D4.下列说法中正确的是()A.每一周期的元素都是从碱金属开始,最后以稀有气体结束B.同一周期中(除第一周期外),从左到右,各元素原子核的电子数都是从1个逐渐增加到8个C.第二、三周期上下相邻元素的原子核外电子数相差8个D.第七周期只有23种元素C5.某元素X,它的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,则X在周期表中位于()A.第二周期B.第三周期C.ⅣA族D.ⅥA族AC第三周期第IVA族的元素原子序数是:Na元素的原子序数为11,相邻的同族元素的原子序数是:短周期元素中,族序数=周期序数的元素有:族序数等于周期序数2倍的元素有:周期序数=族序数2倍的有:练习与思考:143、19H、Be、AlCSLi、Ca练习与思考:A、B、C是周期表中相邻的三种元素,其中A、B是同周期,B、C是同主族。此三种元素原子最外层电子数之和为17,质子数之和为31,则A、B、C分别为什么元素?观察,可得A是氮元素B是氧元素C是硫元素7N8O14P16S它们分别位于周期表的什么位置?1.已知碳元素、镁元素和溴等主族元素的原子结构示意图:练习:2.根据元素的原子序数,不能确定的是?A.原子核内质子数B.原子核内中子C.原子核外电子数B3.现行元素周期表中已经列出了112种元素,其中元素种类最多的周期是?A.第4周期B.第5周期C.第6周期D.第7周期C判断下列说法是否正确错,还有0族元素错,短周期包括1、2、3周期,共18种元素正确,过渡元素还全是金属元素1、短周期元素全是主族元素2、短周期元素共有20种元素3、过渡元素全是长周期元素4、过渡元素全是副族元素错,还有第VIII族元素第一节元素周期表第二课时二、元素的性质与原子结构1.碱金属元素元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径nm碱金属元素锂0.152钠0.186钾0.227铷0.248铯0.265+321+11281+192881+37281881+5528181881NaKRbLiCs31119375511111234561.查阅元素周期表有关信息,填写下表碱金属的原子结构示意图碱金属原子结构有何异同?①相同点:碱金属元素原子结构的相同,都为。②递变性:从Li到Cs,碱金属元素的原子结构中,依次增多。最外层电子数1个电子层数思考与交流3.思考与交流:通过观察钠和钾的实验,思考钠和钾的性质有什么相似性和不同?你认为元素的性质与它们的原子结构有关系吗?碱金属元素原子的最外层都有1个电子,它们的化学性质,它们都能与_、_____等反应,表现出金属性(还原性).(写出反应方程式)相似氧气水上述反应的产物中,碱金属元素的化合价都是。+14Li+O2=2Li2O2Na+O2=Na2O22Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑与O2反应反应不如钠剧烈,生成Li2O点燃剧烈燃烧,生成Na2O2燃烧更加剧烈生成比过氧化物复杂的氧化物遇空气立即燃烧,生成更复杂的氧化物遇空气立即燃烧,生成更复杂的氧化物LiNaKRbCs与H2O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,爆炸结论金属性逐渐增强碱金属的化学性质遇水立即燃烧,爆炸随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐,原子半径逐渐,原子核对最外层电子的引力逐渐。金属性逐渐,单质还原性逐渐_______增多增大减弱增强结论:记笔记增强碱金属单质颜色和状态密度g·㎝-3熔点℃沸点℃Li银白色,柔软0.534180.51347Na银白色,柔软0.9797.81882.9K银白色,柔软0.8663.65774Rb银白色,柔软1.53238.89688Cs略带金属光泽,柔软1.87928.40678.4碱金属的物理性质相似点递变性颜色硬度密度熔沸点导电导热性密度变化熔沸点变化LiNaKRbCs均为银白色(Cs略带金色)柔软较小较低很好逐渐增大(K特殊)单质的熔沸点逐渐降低碱金属在物理性质上的相似性和规律性。通过比较碱金属单质与氧气、水的反应,我们可以看出,元素性质与原子结构有密切关系,主要与原子核外电子的排布,特别是有关。原子结构相似的一族元素,它们在化学性质上表现出和。最外层电子数相似性递变性在元素周期表中,同主族元素从上到下原子核外电子层数依次,原子半径逐渐,失电子能力逐渐,金属性逐渐。增多增大增强增强第一节元素周期表第三课时通过比较碱金属单质与氧气、水的反应,我们可以看出,元素性质与原子结构有密切关系,主要与原子核外电子的排布,特别是____________有关。原子结构相似的一族元素,它们在化学性质上表现出和。最外层电子数相似性递变性在元素周期表中,同主族元素从上到下原子核外电子层数依次,原子半径逐渐,失电子能力逐渐,金属性逐渐。单质还原性逐渐____________增多增大增强增强增强碱金属元素的原子结构和性质递变规律核电荷数电子层数原子半径逐渐增大逐渐增多逐渐增大原子失电子能力逐渐增强元素的金属性逐渐增强单质的还原性逐渐增强最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强LiCs元素金属性强弱判断依据:1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易,则金属性越强。2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强,则原金属元素的金属性越强。3、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱,则元素金属性越强。分析卤族元素的原子结构,试推测一下F、Cl、Br、I在化学性质上表现的相似性和递变性?二、卤族元素思考与交流:卤族元素:氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)砹(At)+927F+17287Cl+352818Br7+532818I718相同点:最外层7个电子易得一个电子,不同点:核电荷数递增电子层数递增原子半径依次增大得到电子能力逐渐减弱,具有氧化性单质的氧化性逐渐减弱原子结构化学性质根据卤素原子结构示意图,归纳卤素原子的结构特点并推测性质:结构上的相同性质上的相似决定(最外层均为7个电子)(1)都能与金属反应生成金属卤化物(2)都能与氢气反应生成卤化氢(HX)(3)都能与水反应(4)都能与碱反应(回忆氯气的性质)1)卤素单质与氢气反应H2+F2=2HF暗处反应爆炸;HF很稳定H2+Cl2=2HClH2+Br2=2HBr光照或点燃;HCl较稳定加热500℃,HBr不稳定需不断加热,HI同时分解H2+I22HI卤素单质的化学性质相似性卤素单质都能跟氢气发生反应,生成卤化氢(气体)。递变性高低A、反应条件越来越____B、剧烈程度越来越____C、产物的稳定性越来越____弱小结:F2Cl2Br2I22)卤素单质间的化学性质实验1-1实验现象化学方程式1、饱和氯水与NaBr溶液2、饱和氯水与KI溶液3、溴水与KI溶液溶液有无色变为橙色溶液有无色变为深黄色CCl4层为紫色Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2Cl2+2KI==2KCl+I2Br2+2KI==2KBr+I2思考:根据上述反应,比较Cl2、Br2、I2的氧化性强弱结论:氧化性:F2>Cl2>Br2>I22Br-+Cl2=Br2+2Cl-2I-+Cl2=I2+2Cl-2I-+Br2=I2+2Br-2F2+2H2O=4HF+O2(爆炸)(能反应)(很弱)(极弱)与水反应的剧烈程度逐渐减弱3)卤素与水反应F2的特殊性Cl2+H2OHCl+HClOBr2+H2OHBr+HBrOI2+H2OHI+HIOX2+H2OHX+HXO4)卤素单质与碱反应X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O卤素单质的物理性质单质颜色和状态密度熔点℃沸点℃溶解度(100g水)F2淡黄绿色气体1.69g/L-219.6-188.1与水反应Cl2黄绿色气体3.124g/L-101-34.6226cm3Br2深棕色液体3.119g/cm37.258.784.16gI2紫黑色固体4.93g/cm3113