第一章物质结构元素周期律2021年2月16日星期二一、元素周期表的完善历程1.第一张元素周期表(1)时间1869年,俄国化学家________绘制出第一张元素周期表,是化学发展史上的重要里程碑。(2)编排原则①将元素按照________________由小到大依次排列。②将________相似的元素放在一个纵行。门捷列夫相对原子质量化学性质2.现行元素周期表(1)排序依据现行元素周期表中元素的排序依据是原子的________。(2)原子序数①概念:按照元素在__________________给元素编号。②原子序数与原子结构的关系:原子序数=________=________=____________。核电荷数周期表中的顺序核电荷数质子数核外电子数•横行——周期:•纵列——族:一.元素周期表的编排原则:•周期序数=电子层数主族序数=原子最外层电子数电子层数相同最外层电子数相同二、元素周期表的结构横行——纵行——周期族(7)(7)(18)(16)(8、9、10三个纵行为一族)周期类别周期序数元素个数起止元素0族元素序数1H~2He3Li~9F、10Ne11Na~17Cl、18Ar19K~35Br、36Kr37Rb~53I、54Xe55Cs~85At、86Rn87Fr~112号(118)1.周期元素周期表中具有相同的电子层数的元素,按照原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个周期。第一周期第二周期第三周期第四周期第五周期第六周期第七周期2881818322621018365486118短周期长周期不完全周期背下来!!原子序数为53:原子序数为88:练一练原子序数为34:第四周期第五周期第七周期1.推算下列元素在元素周期表中位于第几周期。2.A、B是同一族的两种元素,若A的原子序数为X,则B的原子序数不可能是()。A.X+2B.X+4C.X+8D.X+18B由稀有气体元素构成0族:由8、9、10三个纵行构成第Ⅷ族:由长周期元素构成副族:由短周期元素和长周期元素共同构成(稀有气体元素除外)主族:族(7个)(7个)(1个)(1个)(16个)把最外电子数相同的元素排成一个纵行,按电子层数递增的顺序从上到下排列2.族:过渡元素(过渡金属)主族序数=最外层电子数主族、副族的表示方法主族:ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA121315141716113124657主族:罗马数字后加A副族:ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB副族:罗马数字后加B位置位置11211111010910810710610510489-10380797877767574737257-714847464544434241403930292827262524232221868584838281545352515049363534333231181716151413109876528887565538372019121143176541882MLk382LK22K11031021011009998979695949392919089717069686766656463626160595857元素周期表IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB锕系镧系主族周期副族过渡元素IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA02.含元素最多的周期是周期1.含元素最多的族(主族、副族)是族3.完全由金属元素构成的主族是族4.完全由非金属元素构成的主族是族6.同周期相邻主族元素原子序数之差可能为___________ⅠA、ⅢB六ⅡAⅦA5.形成化合物种类最多的族IVA7.同主族相邻元素原子序数之差可能为___________1,11,252,8,18,32思考:已知某主族元素的原子结构示意图如下,判断其位于第几周期,第几族?第三周期第ⅡA族的元素是第几号元素?第四周期第ⅦA族的元素是第几号元素?12号元素Mg,35号元素Br第四周期第ⅠA族第五周期第ⅦA族零族定位法确定元素在周期表中的位置各周期0族元素的原子序数周期一二三四五六七原子序数21018365486118元素符号HeNeArKrXeDn未知周期表中每个纵行对应的族序数纵行123456789101112131415161718族ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤAⅥAⅦAⅧ族ⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01.比大小定周期比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小,找出与其相邻的两种0族元素,那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期2.求差值定族数(1)若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素处于该0族元素所在周期的下一周期的第ⅠA族或ⅡA族(2)若某元素原子序数比相应的0族元素少1~5,则该元素处于该0族元素同周期第ⅦA族~ⅢA族(3)若预测新元素在周期表中的位置,可与未发现的0族元素(118号)按上述方法推测。(例:求88号元素)(例:求82号元素)(例:求115号元素)(第七周期第ⅡA族)(第六周期第ⅣA族)(第七周期第ⅤA族)推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在元素周期表中的位置(用周期和族来表示)。原子序数为53:原子序数为34:原子序数为13:原子序数为6:原子序数为88:第二周期ⅣA族第四周期ⅥA族第五周期ⅦA族第七周期ⅡA族第三周期ⅢA族随堂检测:1.原子序数为x的元素位于第IA族,那么原子序数为x+2的元素肯定不会()A、第IA族B、第IIIB族C、第IIIA族D、0族D2、下列各组中的元素用原子序数表示,其中都属于主族的一组元素是()(A)14、24、34(B)26、31、35(C)5、15、20(D)11、17、18C二、元素的性质与原子结构(一)碱金属元素碱金属元素单质Rb1.物理性质元素名称元素符号核电荷数颜色和状态密度g/cm3熔点OC沸点OC锂Li3银白色,柔软0.534180.51347钠Na11银白色,柔软0.9797.81882.9钾K19银白色,柔软0.8663.65774铷Rb37银白色,柔软1.53238.89688铯Cs55略带金色光泽,柔软1.87928.40678.4总结:碱金属的主要物理性质LiNaKRbCs1.相似性:2.递变性:1)1.银白色有金属光泽(铯略带金色)2)硬度小,都较柔软,有延展性3)密度小(ρ石蜡ρLiρ煤油ρKρNaρ水ρRbρCs)4)熔点低(均小于200℃)5)导电、导热1)密度呈增大趋势(但Na反常)2)熔、沸点逐渐降低记住!思考: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,原子半径依次。最外层电子数1个电子层数增大2.化学性质碱金属元素的原子结构取一小块钾,擦干表面的煤油后放在石棉网上加热,观察现象。同钠与氧气的反应比较。钾在空气中的燃烧钠钾与氧气反应剧烈燃烧,火焰呈色,生成色的固体剧烈燃烧,火焰呈色钠、钾化学性质比较黄淡黄紫钾的保存及取用方法:保存于煤油中;用镊子夹取,在玻璃片上小刀切割,滤纸吸干煤油。元素条件现象产物※结论LiNa加热燃烧,剧烈Na2O2K稍加热燃烧,更剧烈更复杂的氧化物KO2RbCs(1)与非金属的反应(以O2为例)从Li—Cs,随电子层数的递增,还原性(金属性)逐渐增强。加热燃烧,较不剧烈Li2O接触空气不加热剧烈更复杂的氧化物归纳总结:与氧气反应越来越剧烈,生成的氧化物越来越复杂钾与水反应钠与水反应钠与钾与水反应22222HKOHOHK22222HNaOHOHNa与水反应在水面上、成银白色小球、在水面上四处、发出嘶嘶响声,滴入酚酞呈色在水面上、成银白色小球、在水面上四处、有微弱爆炸,滴入酚酞溶液呈色,钠钾浮熔游动红钠、钾与水的反应浮熔游动红元素现象产物结论LiNaKRbCs从Li—Cs,随电子层数的递增,还原性(金属性)逐渐增强。会反应,比Na缓慢遇水燃烧,甚至爆炸对应的碱和氢气剧烈反应,有“浮、熔、游、响、红”现象更剧烈,气体会燃烧,轻微爆炸LiNaKRbCs1.相似性:1)都易失电子,表现强还原性2)化合物中均为+1价总结:碱金属的原子结构2.递变性:核电荷数电子层数(电子层数的影响大于核电荷数的影响)失电子能力还原性金属性原子半径化学性质相似最外层上都只有一个电子核对最外层电子的引力碱金属单质的化学性质:1、与非金属单质的反应:4Li+O2===2Li2O(氧化锂)2Na+O2===Na2O2点燃(过氧化钠)2、与水反应2Na+2H2O==2NaOH+H22K+2H2O==2KOH+H2(反应特点:浮,熔,游,响,酚酞变红)2Li+2H2O==2LiOH+H2(十分缓慢,因为生成的LiOH微溶于水,反应慢,且Li不熔化)(比钠更剧烈)碱金属单质都能与水反应,生成碱和氢气。2R+2H2O=2ROH+H2↑(R代表碱金属原子)越来越活泼LiNaKRbCsFrK+O2===KO2(超氧化钾)碱金属元素(从上到下)(课本6-7页)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,原子核对的引力逐渐减弱,原子失电子的能力逐渐。增多最外层电子增强元素的金属性逐渐,金属单质的还原性逐渐,与水和氧气的反应越来越,生成的氧化物越来越。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越。增强剧烈复杂强增大增强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。已知金属A可与冷水反应,金属B和热水才能反应,金属C和水不能反应,判断金属A、B、C金属性强弱如何?金属性A〉B〉C元素金属性强弱判断依据: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。已知NaOH为强碱、Mg(OH)2为中强碱、Al(OH)3为两性氢氧化物,则Na、Mg、Al的金属性强弱顺序如何?金属性Na〉Mg〉Al3、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。氧化性Al3+﹥Mg2+﹥Na+,则元素金属性顺序为金属性:Na﹥Mg﹥Al元素金属性强弱判断依据:元素金属性强弱判断依据(记!)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。(二)卤族元素二、元素的性质与原子结构1.物理性质卤素单质颜色状态密度熔点℃沸点℃F2淡黄绿色气体1.69g/L(15℃)-219.6-188.1Cl2黄绿色气体3.214g/L(0℃)-101-34.6Br2深红棕色液体3.119g/cm3(20℃)-7.258.78I2紫黑色固体4.93g/cm3113.5184.4卤族元素单质的物理性质的变化规律:(随原子序数的递增)1.颜色:浅黄绿色~黄绿色~深红棕色~紫黑色(颜色逐渐加深)2.状态:气态~液态~固态3.熔沸点:逐渐升高4.密度:逐渐增大(Br2特殊)5.溶解性:逐渐减小相同点:卤族元素原子结构的相同,都为。递变性:从F到I①依次增多。②依次增多。③依次增大。氟氯溴碘卤素原子结构有何异同?最外层电子数7核电荷数电子层数原子半径2.化学性质(1)卤素单质间置换反应(2)卤素单质与氢气反应(1)卤素单质间置换反应(2)卤素单质与氢气反应卤素单质与氢气反应剧烈程度:F2Cl2Br2I2生成氢化物稳定性:HFHClHBrHI卤族元素单质的化学性质的变化规律:(随原子序数的递增)1.原子半径逐渐增大,原子得电子能力逐渐减弱2.单质的氧化性逐渐减弱3.元素的非金属逐渐减弱4.单质与氢气反应越来越困难,生成氢化物越来越不稳定元素非金属性强弱判断依据(记!)补充1、根据单质与氢气反应的难易程度。与氢气反应越容易,非金属性越强。2、根据元素最高价氧化物对应水化物酸性强弱。酸性越强,元素的非金属性越强。3、可以根据对应阴离子的还原性强弱判断。阴离子还原性越弱,则元素非金属性越强。同一主族中,随原子核外电子层数增加得电子能力逐渐减弱失电