元素周期表和元素周期律新2

二、元素周期表和元素周期律科学史话：第一张元素周期表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.他制出第一张元素周期表。门捷列夫在出席化学史土具有里程碑意义的德国卡尔斯鲁厄化学大会时，聆听意大利化学家康尼查罗的演讲时，元素的性质随原子量(相对原子质量)递增而呈现周期性变化的基本思想在他脑海出现。此后门捷列夫为使他的思想信念转化为科学理论，作出了10年艰苦卓绝的努力，系统地研究了元素的性质，按照相对原子质量的大小，将元素排成序，终于发现了元素周期律。…………元素周期表手稿他还预言了一些未知元素的性质都得到了证实.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.1.门捷列夫按什么原则来排列元素？2.现在的周期表编排的依据(原则)是什么?原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数元素按照相对原子质量由小到大依次排列,并将化学性质相似的元素放在一个纵行.叫周期叫族（一）关系：（二）编排原则：⑴按原子序数的递增顺序从左到右排列⑵将电子层数相同的元素排列成一个横行⑶把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行元素周期表7个周期(三短、三长、一不全)(1)7个主族：由短周期和长周期元素共同构成的族(ⅠA～ⅦA)(2)7个副族：仅由长周期元素构成的族(ⅠB～ⅦB)(3)Ⅷ族(3个纵):Fe、Co、Ni等12种元素横的方面(7个横行)纵的方面(18个纵行)(4)零族:稀有气体元素(七主、七副、零八族)（三）元素周期表的结构周期短周期长周期第1周期：2种元素第2周期：8种元素第3周期：8种元素第4周期：18种元素第5周期：18种元素第6周期：32种元素不完全周期第7周期：26种元素镧57La–镥71Lu共15种元素称镧系元素锕89Ac–铹103Lr共15种元素称锕系元素周期序数=电子层数（横行）1~2号3~10号11~18号19~36号37~54号55~86号87~(118)族主族（A）：由短周期元素和长周期元素共同构成的族ⅠA.ⅡA.ⅢA.ⅣA.ⅤA.ⅥA.ⅦA副族(B):完全由长周期构成的族ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB第Ⅷ族:第8、9、10三个纵行为一个族0族：稀有气体元素，化学性质不活泼，化合价一般为018个纵行16个族7个主族7个副族11211111010910810710610510489-10380797877767574737257-714847464544434241403930292827262524232221868584838281545352515049363534333231ArClSPSiAlNeFONCBHe888756553837CaKMgNaBeLiH76541882MLk382LK22K11031021011009998979695949392919089717069686766656463626160595857元素周期表的结构IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB锕系镧系主族周期副族过渡元素族的别称ⅠA称为元素ⅡA称为元素ⅣA称为元素ⅤA称为元素ⅥA称为元素ⅦA称为元素零族称为元素碱金属碱土金属碳族氮族氧族卤族稀有气体小结：元素周期表的结构：熟记：三个短周期，七个主族和零族的元素符号和名称。零族元素（稀有气体）的原子序数二、元素周期表7个周期(三短、三长、一不全)(七主、七副、零八族)18纵行16族周期序数=电子层数主族元素：族序数=原子的最外层电子数=价电子数1．元素周期表共有多少个纵列?18个纵列。2．元素周期表可分为哪些族?为什么副族元素又称为过渡元素?7个主族、7个副族、一个Ⅷ族、一个零族，副族元素处于金属元素与非金属元素中间，因而又称过渡元素。练习与思考：1、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）234111921011181961112132467143132D2、写出114号元素的原子结构示意图，并说明它在元素周期表位置，是金属还是非金属？第七周期IVA族金属3、下列元素中，Na、FeCuHeKF（1）属于短周期的主族元素是：。（2）属于长周期的主族元素是：。（3）属于非金属主族元素是：。（4）属于零族元素是：。（5）属于副族元素是：。（6）属于第八族元素是：。NaFKFHeCuFe4、写出下列1-20号元素符号：（1）Na元素的原子序数为11，相邻的同族元素是：（2）短周期元素中，族序数＝周期序数的元素有：（3）族序数等于周期序数2倍的元素有：（4）周期序数＝族序数2倍的有：Li、KH、Be、AlＣSLi、Ｃa5、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D7、X、Y是短周期元素，两者形成化合物X2Y3，若Y的原子序数为n,则X的原子序数不可能为（）A.n+8B).n－3C.n－11D.n+5A6、已知A是a号元素，则核内质子数为：，An-中的核外电子数为：。已知An+的核外电子数为b，则0.5mol的An+中核内质子数是mola+na0.5×(b+n)宏观、微观运动的不同宏观物体微观粒子质量很大很小速度较小很大（接近光速）位移可测位移、能量不可同时测定能量可测轨迹可描述（画图或函数描述）用概率描述（用出现机会的大小描述）原子核外电子排布电子云电子云：是用统计的方法对核外电子运动规律所作的一种描述。描述方法：用点的密度大小表示电子在某处出现机会的多少。过程：给原子拍照。结果：很像在原子核外有一层疏密不等的“云”。理解电子云注意：每一个小黑点只代表电子在该处出现一次，并不代表有一个电子。一个点没有多大意义，众多点的疏密不同才有意义。核外电子分层排布电子按能量高低在核外分层排布。1234567KLMNOPQ由内到外，能量逐渐升高表1-1稀有气体元素原子电子层排布核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP最外层电子数2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188各层最多电子数281832288888讨论1．根据表1-1和在初中学习的部分元素原子结构示意图的知识，讨论核电荷数1～18的元素原子核外电子排布的情形以及核外电子排布的一般规律，并将讨论的结果分别填入表1-2和表1-3中。排布规律K→L→M→N→O→P2→8→18→32→50→2n21→2→3→4→5→62.每个电子层最多只能排布2n2个电子。3.K层为最外层时，最多只能容纳2个电子。其它各层为最外层时，最多只能容纳8个电子。4.次外层最多不超过18个电子,倒数第三层不超过32个1.电子总是尽先排布在能量最低的电子层里1、核外电子排布的周期性变化原子的最外层电子由1增加到8（K层由1-2）：元素周期律原子序数电子层数最外层电子数达到稳定结构时的最外层电子数1～23～1011～18结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现变化。123121818882周期性2、原子半径的周期性变化原子序数原子半径的变化3～1011～17结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现变化。逐渐减小逐渐减小周期性原子半径的递变规律IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA1234567族周期原子半径逐渐变小原子半径逐渐变小在周期表中，同一主族的元素，从下到上，同一周期的主族元素，从左到右原子半径依次减小除H外，F的原子半径最小。原子和单核离子半径大小比较先看电子层数，因为其半径大小的决定因素是电子层数。电子层数越多，其半径越大。rNrPrAsrSb；rLirNarKrRb;rF-rCl-rBr-rI-；rLi+rNa+rK+rRb+；在电子层数相同的情况下看核电荷数，因为核电荷数的多少是影响半径大小的次要因素。而核电荷数越多，其半径越小。rNa+rMg2+rAl3+；rS2-rCl-；rO2-rF-；rS2-rCl-rK+rCa2+；rF-rNa+rMg2+rAl3+；在核电荷数相同的情况下看核外电子数，核外电子数是影响半径大小的最小因素。核外电子数越多，其半径越大。rCl-rCl；rS2-rS；rNa+rNa；rFerFe2+rFe3+3、元素化合价的周期性变化氧元素和氟元素一般没有正化合价。原子序数化合价的变化1～23～1011～18结论：随着原子序数的递增，元素化合价呈现变化。周期性＋10＋1＋5-4-10-4-10+1+7元素的化合价与元素在周期表中的位置关系1.主族元素的最高正价等于它所处的族序数，2.非金属元素的最高正价与最低负价的绝对值之和等于8总结：随着原子序数的递增元素原子的核外的电子排布呈现周期性变化元素的主要化合价呈现周期性变化元素的原子半径呈现周期性变化4.元素的金属性、非金属性呈现周期变化元素的原子得失电子能力呈现周期性变化金属元素性质NaMgAl单质和水(或酸)的反应情况最高价氧化物对应水化物碱性跟冷水剧烈反应NaOH强碱跟沸水反应放H2；跟酸剧烈反应放H2Mg(OH)2中强碱跟酸较为迅速反应放H2Al(OH)3两性氢氧化物结论：金属性NaMgAlSiPSCl对应氧化物氧化物的水化物酸性强弱单质与H2反应条件气态氢化物及稳定性结论SiO2P2O5SO3Cl2O7H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4弱酸中强酸强酸最强酸逐渐增强高温加热加热点燃或光照SiH4PH3H2SHCl逐渐增强逐渐增强非金属性逐渐增强BCNOFAlSiPSClGeAsSeBrSbTeIPoAt非金属性逐渐增强金属逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐增强IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA01234567金属非金属稀有气体元素族周期由第三周期(11～18号)元素性质的变化,得出如下的结论：NaMgAlSiPSClAr稀有气体元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。在右上角找非金属性最强的元素氟。在左下角找金属性最强的元素铯。（除放射性元素钫）。随着原子序数的递增元素原子的核外电子排布呈现周期性变化元素的原子半径呈现周期性变化元素的主要化合价呈现周期性变化元素的原子得失电子能力呈现周期性变化元素的金属性、非金属性呈现周期变化元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化—元素周期律元素周期律的实质：元素的原子核外电子排布的周期性变化。小结：练习：1、下列递变情况的是：A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单质的还原性依次减弱B.P、S、Cl最高正价依次升高，对应气态氢化物稳定性增强C.C、N、O原子半径依次增大D.Na、K、Rb氧化物对应的水化物碱性依次增强不正确C3、同一横行X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应的水化物的酸性是HXO4H2YO4H3ZO4，则下列说法判断的是A.阴离子半径XYZB.气态氢化物稳定性HXH2YZH3C.元素的非金属性XYZD.单质的氧化性XYZ错误A2、写出Na、Al、S、Cl元素的离子半径大小顺序：阳离子半径比原子半径小，阴离子半径比原子半径大；具有相同核外电子层排布的离子，核电荷数大的离子半径小。元素周期表的应用1、“构—位—性”的相互关系结构位置性质反映决定反映决定判断元素推出位置通过位置运用递变规律推出物理性质元素性质单质性质化合物的性质离子性质⑴核电荷数、原子序数⑵核外电子电子层数最外层电子数即元素原子结构决定元素在周期表位置和元素的性质；元素在周期表的位置可推导出原子结构。元素周期表是元素周期律的具体表现形式。元素位、构、性三者关系1.金属性最强的元素（不包括放射性元素）是；2.最活泼的非金属元素是；3.最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是；4.最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素（不包括放射性元素）是。CsFClCs1BAlSiGeAsSbTe234567ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0PoAt非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性