第5章 第2讲 元素周期表与元素周期律

1、第五章第五章 第二讲第二讲周期表的编排原则周期表的编排原则 按照原子序数递增的顺序从左到按照原子序数递增的顺序从左到右排列将电子层数相同的元素排成一右排列将电子层数相同的元素排成一个横行个横行 （7 7个）个） 把最外层电子数相同的元素按电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子层数递增的顺序从上到下排成纵行（行（1818个）个）-周期周期 -族族一、元素周期表的结构一、元素周期表的结构周期周期短周期短周期长周期长周期第第1周期：周期：2 种元素种元素第第2周期：周期：8 种元素种元素第第3周期：周期：8 种元素种元素第第4周期：周期：18 种元素种元素第第5周期：周期：1

2、8 种元素种元素第第6周期：周期：32 种元素种元素不完全周期不完全周期第第7周期：现有周期：现有26种元素种元素镧镧57La 镥镥71Lu 共共15 种元素称镧系元素种元素称镧系元素锕锕89Ac 铹铹103Lr 共共15 种元素称锕系元素种元素称锕系元素周期序数周期序数 = = 电子层数电子层数 （横行）（横行）族族主族主族副族副族第第族族0族族主族序数主族序数 = = 最外层电子数最外层电子数 = =最高正价数最高正价数= =价价电子数电子数（纵行）（纵行）七个，七个，AA, 由短周期由短周期和长周期元素共同组成的族和长周期元素共同组成的族 七个，七个， BB,只有长周只有长周期元素组成的

3、族期元素组成的族 第第8、9、10三列元素组成的族三列元素组成的族 稀有气体元素稀有气体元素 最外层电子数规律总结最外层电子数规律总结元素元素金属元素金属元素非金属元素非金属元素惰性气体元素惰性气体元素一般：少于一般：少于4个个8个个(He为为2个个)一般：多于一般：多于4个个主族元素主族元素副族及副族及族元素族元素惰性气体元素惰性气体元素1 7 1 7 个个1 2 个个8个个(He为为2个个)元素元素1 1、元素周期表结构中隐含的两条规律：元素周期表结构中隐含的两条规律：同周期主族元素原子序数差的关系同周期主族元素原子序数差的关系a a短周期元素原子序数差族序数差；短周期元素原子序数差族序数

4、差；b b两元素分布在过渡元素同侧时，原子序两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差族序数差。两元素分布在过渡元素数差族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时，四或五周期元素原子序数差族两侧时，四或五周期元素原子序数差族序数差序数差1010，六周期元素原子序数差族，六周期元素原子序数差族序数差序数差2424；c c四、五周期的四、五周期的A A与与A A族原子序数之族原子序数之差都为差都为1111，六周期为，六周期为2525。二、二、元素周期表的结构与原子序数的关系元素周期表的结构与原子序数的关系同主族、邻周期元素的原子序数差的同主族、邻周期元素的原子序数差的关系关系a aA A族元素随电子层数的增

5、加，原族元素随电子层数的增加，原子序数依次相差子序数依次相差2 2、8 8、8 8、1818、1818、3232；b bA A族和族和0 0族元素随电子层数的增加，族元素随电子层数的增加，原子序数依次相差原子序数依次相差8 8、8 8、1818、1818、3232；c cA AA A族元素，随电子层数的增族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差加，原子序数依次相差8 8、1818、1818、3232。 2 2、根据原子序数确定元素在周期表中的根据原子序数确定元素在周期表中的位置位置首先要熟记每周期中稀有气体元素的原首先要熟记每周期中稀有气体元素的原子序数子序数周期周期数数1234567021

6、018365486118（未发现）（未发现）比大小，定周期。若该原子序数比最邻比大小，定周期。若该原子序数比最邻近的稀有气体原子序数小，则该元素与该近的稀有气体原子序数小，则该元素与该稀有气体元素同周期；若该原子序数比最稀有气体元素同周期；若该原子序数比最邻近的稀有气体原子序数大，则该元素在邻近的稀有气体原子序数大，则该元素在稀有气体元素所在周期的下一周期。稀有气体元素所在周期的下一周期。求差值，定族数。若某元素原子序数比求差值，定族数。若某元素原子序数比相应稀有气体元素多相应稀有气体元素多1 1或或2 2，则该元素处于，则该元素处于该稀有气体元素所在周期的下一周期的该稀有气体元素所在周期的下

7、一周期的A A族或族或A A族；若比相应稀有气体元素族；若比相应稀有气体元素少少1 15 5，则该元素处于稀有气体元素所在，则该元素处于稀有气体元素所在周期的周期的A AA A族。对于过渡元素族序族。对于过渡元素族序数的确定另行考虑。数的确定另行考虑。3、同一主族的两种元素的原子序数之差不可能同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是（是（ ） A、16 B、26 C、36 D、46对周期表结构的考查对周期表结构的考查2 2、某周期、某周期IIAIIA族元素的原子序数为族元素的原子序数为x x，则同周期的，则同周期的IIIA IIIA 族元素的原子序数为族元素的原子序数为( )( ) A A、只

8、能是、只能是x+2 Bx+2 B、可能是、可能是x+8x+8或或x+18x+18 C C、只能是、只能是x+1 Dx+1 D、可能是、可能是x+1x+1或或x+11x+11或或x+25x+25DD1 1、 原子原子3535X X处于周期表中处于周期表中 周期周期 族族它的原子核中有它的原子核中有 个中子个中子8080四四A454 4、A A、B B两短周期元素，能形成两短周期元素，能形成ABAB2 2型化合物。型化合物。已知已知A A的原子序数为的原子序数为n n，则，则B B的原子序数可能的原子序数可能是是 （ ）n+1 n+1 n+2 n+2 n+5 n+5 n+8 n+8 n-3 n-3

9、 n-8 n-8 n+13n+13A A、 B B、 C C、 D D、 B三三 元素周期律元素周期律 1.1.元素周期律元素周期律 元素的性质随原子序数递增呈现周期元素的性质随原子序数递增呈现周期性变化性变化, ,这个规律叫元素周期律这个规律叫元素周期律 2.2.元素周期律的实质元素周期律的实质 元素的性质随原子序数的递增呈周期元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化的实质是性变化的实质是元素原子的核外电子排元素原子的核外电子排布的布的周期性变化周期性变化 内容内容 同周期（从左到右）同周期（从左到右） 同主族（从上到下同主族（从上到下）电子层数电子层数 相同（等于周期序数）相同（等于周期序数

10、） 逐渐增加逐渐增加最外电子数最外电子数 逐渐增加（逐渐增加（18） 相同（等于族序数）相同（等于族序数）最高正价最高正价 +1+7 等于族序数等于族序数原子半径原子半径 逐渐减小逐渐减小 逐渐增大逐渐增大离子半径离子半径 阴阳离子半径均渐小阴阳离子半径均渐小 阴阳离子半径均渐大阴阳离子半径均渐大得电子能力（氧化性）得电子能力（氧化性） 逐渐增强逐渐增强 逐渐减弱逐渐减弱失电子能力（还原性）失电子能力（还原性） 逐渐减弱逐渐减弱 逐渐增强逐渐增强金属性金属性 逐渐减弱逐渐减弱 逐渐增强逐渐增强非金属性非金属性 逐渐增强逐渐增强 逐渐减弱逐渐减弱最高价氧化物水化物酸碱性最高价氧化物水化物酸碱性

11、碱性渐弱酸性渐强碱性渐弱酸性渐强 碱性渐强酸性渐弱碱性渐强酸性渐弱 气态氢化物稳定性气态氢化物稳定性 逐渐增强逐渐增强 逐渐减弱逐渐减弱同周期元素性质变化规律同周期元素性质变化规律族族 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA最外电子数最外电子数 1 2 3 4 5 6 7原子半径原子半径 大大小小得得(失失)电子能力电子能力 弱（强）弱（强）强（弱）强（弱）氧化氧化(还原还原)性性 弱（强）弱（强）强（弱）强（弱）最高正价最高正价 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7对应氧化物对应氧化物 R2O RO R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2O7对应水化物对应水化物 ROH

12、 R(OH)2 R(OH)3 H4RO4 H3RO4 H2RO4 HRO4酸碱性酸碱性 碱性渐弱，碱性渐弱， 酸性渐强酸性渐强最低负价最低负价 -4 -3 -2 -1对应氢化物对应氢化物 RH4 RH3 H2R HR稳定性稳定性 逐渐增强逐渐增强溶于水酸碱性溶于水酸碱性 碱性渐弱，酸性渐强碱性渐弱，酸性渐强总结归纳：原子结构与元素周期表的关系总结归纳：原子结构与元素周期表的关系 1、原子核外电子层数周期数原子核外电子层数周期数(对于对于大部大部分元素分元素来说来说)； 2、主族序数最外层电子数最高正价主族序数最外层电子数最高正价=价电子数价电子数； 3、最低负价、最低负价 = 最外层电子数最外

13、层电子数8； 4、质子数原子序数原子核外电子数。质子数原子序数原子核外电子数。 1B Al SiGe As Sb Te 2 3 4 5 6 7A AAA AAA 0 Po At非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属元素与非金属元素渐变界线图金属元素与非金属元素渐变界线图金金属属性性强强弱弱与水或酸反应置换氢的难易与水或酸反应置换氢的难易 最高价氧化物的水化物碱性强弱最高价氧化物的水化物碱性强弱单质的还原性或离子的氧化性单质的还原性或离子的氧化性（电解中在阴极上得电子的先后）（电解中在阴极上得电子的先后）互

14、相置换反应互相置换反应原电池反应中正负极原电池反应中正负极依据金属活动顺序判断依据金属活动顺序判断依据元素周期表判断依据元素周期表判断四、判断金属性和非金属性强弱的依据四、判断金属性和非金属性强弱的依据非非金金属属性性强强弱弱与与HH2 2化合的难易及氢化物的稳化合的难易及氢化物的稳定性定性最高价氧化物的水化物酸性强弱最高价氧化物的水化物酸性强弱单质的氧化性或离子的还原性单质的氧化性或离子的还原性互相置换反应互相置换反应依据元素周期表判断依据元素周期表判断2.寻找半导体材料寻找半导体材料3.寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料1.寻找用于制取农药的元素寻找用

15、于制取农药的元素五、元素周期表的应用五、元素周期表的应用有关推断必备知识有关推断必备知识1.主族元素在周期表中的特殊位置主族元素在周期表中的特殊位置族序数等于周期数的元素：族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。族序数等于周期数族序数等于周期数2倍的元素：倍的元素：C、S。族序数等于周期数族序数等于周期数3倍的元素：倍的元素：O。周期数是族序数周期数是族序数2倍的元素：倍的元素：Li。周期周期数是族序数数是族序数3倍的元素：倍的元素：Na。最高正价最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：与最低负价代数和为零的短周期元素：C、Si。最高正价是最低负价绝对值最高正价是最低负价绝对值3倍的倍的短周

16、期元素：短周期元素：S。除除H外外，原子半径最原子半径最小的元素：小的元素：F。最高正价不等于族序数最高正价不等于族序数的元素：的元素：O、F。2.2.主族元素性质、存在、用途的特殊性主族元素性质、存在、用途的特殊性形成化合物最多的元素、或单质是自然形成化合物最多的元素、或单质是自然界硬度最大的元素、或气态氢化物中氢界硬度最大的元素、或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：的质量分数最大的元素：C C。空气中含量最多的元素、或气态氢化物空气中含量最多的元素、或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：的水溶液呈碱性的元素：N N。地壳中含量最多的非金属元素、或气态地壳中含量最多的非金属元素、或气态氢化物的

17、沸点最高的元素、或氢化物通氢化物的沸点最高的元素、或氢化物通常状况下呈液态的元素：常状况下呈液态的元素：O O。地壳中含量最多的金属元素：地壳中含量最多的金属元素：AlAl。最活泼的非金属元素、或无正价的元素、或最活泼的非金属元素、或无正价的元素、或无含氧酸的非金属元素、或无氧酸可腐蚀玻无含氧酸的非金属元素、或无氧酸可腐蚀玻璃的元素、或气态氢化物最稳定的元素、或璃的元素、或气态氢化物最稳定的元素、或阴离子的还原性最弱的元素：阴离子的还原性最弱的元素：F F。最活泼的金属元素、或最高价氧化物对应的最活泼的金属元素、或最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素、或阳离子氧化性最水化物碱性最强的元素、或

18、阳离子氧化性最弱的元素：弱的元素：CsCs。最易着火的非金属元素的单质，其元素是最易着火的非金属元素的单质，其元素是P P。形成最轻单质的元素：形成最轻单质的元素：H H；最轻的金属元素：；最轻的金属元素：LiLi。单质常温下呈液态的，非金属元素：单质常温下呈液态的，非金属元素：BrBr；金属元素：金属元素：HgHg。最高价氧化物及其水化物既能与强酸最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：反应，又能与强碱反应的元素：AlAl。元素的气态氢化物和它的最高价氧化元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物起化合反应的元素：物的水化物起化合反应的元素：N N。元素的单质在常温下能与

19、水反应放出元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：气体的短周期元素：LiLi、NaNa、F F。常见的能形成同素异形体的元素：常见的能形成同素异形体的元素：C C、P P、OO、S S。118118号元素的结构性质特点号元素的结构性质特点 (1)H(1)H：原子半径最小；原子半径最小；外层电子数外层电子数= =周期数；周期数；电子总数电子总数= =电子层数；电子层数；第第AA族中唯一形成共价化合物的元素；族中唯一形成共价化合物的元素；在化合物中该原子的数目虽有改变，但该元素在化合物中该原子的数目虽有改变，但该元素原子质量分数改变不大；原子质量分数改变不大；原子序数最小；原子序数最小；

20、没有中子；没有中子；成酸、碱必需的元素；成酸、碱必需的元素；单质密度最小，最轻的气体；单质密度最小，最轻的气体；与氧可生成两种液体：与氧可生成两种液体：H H2 2O O、H H2 2O O2 2；单质是电解水产物之一；单质是电解水产物之一；单质可由金属与酸反应得到。单质可由金属与酸反应得到。(2)He(2)He：最外层属饱和结构，但唯一一个不是最外层属饱和结构，但唯一一个不是8 8电子；电子；电子总数是电子层数的二倍。电子总数是电子层数的二倍。(3)Li(3)Li：最外层电子数是次外层的一半；最外层电子数是次外层的一半；碱金属中不能形成过氧化物；碱金属中不能形成过氧化物；热核反应原料之一；热

21、核反应原料之一；密度最小的轻金属；密度最小的轻金属；保存于石蜡中。保存于石蜡中。(4)Be(4)Be：最外层电子数最外层电子数= =次外层电子数；次外层电子数；最外层电子数最外层电子数= =电子层数电子层数价态为价态为+2+2价价(5)B(5)B：最外层电子数比次外层多一个；最外层电子数比次外层多一个；BF3BF3属非极性分子（本章后边将学到）；属非极性分子（本章后边将学到）；氢化物为氢化物为B B2 2H H6 6（了解就可以）；（了解就可以）；硼酸（硼酸（H H3 3BOBO3 3）可洗涤皮肤上的碱液；）可洗涤皮肤上的碱液；硼砂（硼砂（NaNa2 2B B4 4O O7 7、10H10H2

22、 2O O）是硼酸盐玻璃材料。）是硼酸盐玻璃材料。(6)C(6)C：最外层电子数是次外层的二倍；最外层电子数是次外层的二倍；是形成化合物种类最多的元素；是形成化合物种类最多的元素；有石墨、金刚石、足球碳（有石墨、金刚石、足球碳（C C6060）等几种同素）等几种同素异形体，（第六章后边将学到）；异形体，（第六章后边将学到）；氧化物有氧化物有COCO、COCO2 2；氢化物有多种最简单的是氢化物有多种最简单的是CHCH4 4；最高价含氧酸是最高价含氧酸是H H2 2COCO3 3。(7)N(7)N：最外层电子比次外层多最外层电子比次外层多3 3个；个；单质在空气中含量最多；单质在空气中含量最多；

23、难与其它物质反应；难与其它物质反应；化肥三元素之一（化肥三元素之一（N N、P P、K K）；）；氢化物为氢化物为NHNH3 3；氧化物形式最多氧化物形式最多 （6 6种：种：N N2 2O,NO,NO,NO,N2 2O O3 3,NO,NO2 2,N,N2 2O O5 5）；）；含氧酸有含氧酸有HNOHNO3 3、HNOHNO2 2；气态氢化物水溶液唯一呈碱性。气态氢化物水溶液唯一呈碱性。(8)O:(8)O:最外层电子数目是次外层的三倍；最外层电子数目是次外层的三倍；地壳中含量最多；地壳中含量最多；占空气体积的占空气体积的21%21%；能形成能形成H H2 2O O2 2、H H2 2O O

24、、NaNa2 2O O2 2、NaNa2 2O O等价态等价态氧化物；氧化物； 单质助燃单质助燃(9)F(9)F： 最外层电子数比次外层多最外层电子数比次外层多5 5个；个；除除H H后前后前1818号元素中原子半径最小；号元素中原子半径最小；无正价；无正价；不能被任何物质氧化；不能被任何物质氧化；能与水反应置换水中的氧；能与水反应置换水中的氧；CaFCaF2 2难溶、难溶、AgFAgF溶于水；溶于水；无含氧酸；无含氧酸；HFHF为弱酸。为弱酸。(10)Ne(10)Ne：略：略(11)Na(11)Na： 最外层电子数是最内层的最外层电子数是最内层的1/21/2；前前1818号元素原子半径最大；

25、号元素原子半径最大；氧化物对应的水化物为氧化物对应的水化物为NaOHNaOH；能形成氧化物能形成氧化物NaNa2 2O O和过氧化物和过氧化物NaNa2 2O O2 2；与与K K的合金形成原子能反应堆的导热材的合金形成原子能反应堆的导热材料。料。(12)Mg(12)Mg：最外层电子数最外层电子数= =最内层电子数，次外层电最内层电子数，次外层电子数是最外层电子数的子数是最外层电子数的4 4倍；倍；Mg(OH)Mg(OH)2 2是难溶性的中强碱；是难溶性的中强碱；MgMg遇冷水难反应，遇热水放遇冷水难反应，遇热水放H H2 2；MgClMgCl2 2为苦卤、为苦卤、MgSOMgSO4 4为泻盐。为泻盐。(13)Al(13)Al：最外层比次外层少最外层比次外层少5 5个电子；个电子；最外层电子数最外层电子数= =电子层数；电子层数；铝是金属元素但具有一定的非金属性；铝是金属元素但具有一定的非金属性；AlAl2 2O O3 3是两性氧化物；是两性氧化物；Al(OH)Al(OH)3 3是两性氢氧化物；是两性氢氧化物；地壳中含量最