第三单元从微观结构看物质的多样性 (7)

1、元素周期表及其应用必修2 专题1 第一单元 3 从元素周期表中寻找生命科学浙江省杭州第十四中学 王换荣 人体必需的微量元素14种人体必需的微量元素(1979年世界卫生组织公布)铁(Fe)、锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、氟(F)、碘(I)、硒(Se)、钒(V)、镍(Ni)、钼(Mo)、锶(Sr) 锡(Sn)对人体健康有益的元素锂(Li)、硅(Si)、溴(Br)、硼(B)毒性很强对人体健康有害的元素铍(Be)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)、砷(As)、铊(Te)、锑(Sb)和碲(Te)八种依赖胃酸才能被人体吸收的矿物元素铬、铜、铁、镁、锰、钼、锌、硒核酸作为遗传

2、信息的携带者带有相当多的微量元素铬、铁、锌、铜、锰、镍等 元素周期表的发展历史 拉瓦锡的化学元素周期表33种元素1829年，德国耶那大学的化学教授德贝莱纳(D Obereiner)根据元素性质的相似性，提出了“三素组”学说。 但是，在当时已发现的54种元素中却只能把15种元素归入“三素组”。243452252616 1865年，英国人纽兰兹(Newlands)把当时已知的元素按原子量由小到大的顺序排列，发现每8种元素之后，会重复出现相似的性质。他把他的发现称为“八音律”，就象音乐里的八度音程一样。62种元素54种元素 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、

3、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（以及由它所形成的单质和化合物）的性质随着相对原子质量的递增而呈现周期性的变化。这就是元素周期律。 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。63种元素1869年2月 门捷列夫(俄)的第一张周期表将元素按照相对原子质量由小到大依次排列将化学性质相似的元素放在一个纵行现行的元素周期表按照原子的原子序数排序思考与交流(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

4、118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一、元素周期表的结构周期元素种数分类一二三四五六 七288181832短周期长周期不完全周期（结构：三短、三长、一不全）周期序数核外电子层数1、周期（横行）具有相同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。族的分类包含元素表示个数结构：（七主、七副、零八族）主族副族零族 族2、族（纵行）长、短周期元素长周期元素稀有气体元素8、9、10纵行A,A等 B,B等 0 7711主族序数最外层电子数稀有气体元素在通常情况下很稳定，他们的化合价为0，因此称为零族。元素在周期表中的位置与原子结构的关

5、系a.周期序数电子层数b.主族序数最外层电子数探究1：（1）已知硫原子结构示图 ， 指出硫元素在周期表的位置。（2）某元素位于第二周期，第A 族，它是_元素。第三周期，第VIA族氟一、周期表的结构周期（横行）结构：族（纵行）结构：三长、三短、一不全。七主、七副、零八族。二、原子结构与元素在周期表中位置的关系a.周期序数电子层数b.主族序数最外层电子数原子结构 周期表位置决定反映1、Na元素的原子序数为11，相邻的同族元素的原子序数是：2、短周期元素中，族序数周期序数的元素有：3，19H，Be，Al探究2：下图是元素周期表的另一种画法塔式周期表，在上面标有部分族序数及部分元素，请在图上把A族涂黑

6、，并标出铁的位置。探究3： 同一周期元素（稀有气体元素除外）的原子，核外电子层数 ，随着核电荷数的 ，最外层电子数逐渐 ，原子半径逐渐 、元素的原子得电子的能力逐渐 ，失去电子的能力逐渐 。因此同一周期的元素（稀有气体元素除外），从左到右，元素的金属性逐渐 、非金属性逐渐 。相同递增增加减小增强减弱减弱增强1同周期元素的递变规律二、元素性质的递变规律2同一主族元素的递变规律 (以A族单质与氢气的反应为例)元素FClBrI形成氢化物的难易程度H2与F2混合，在冷暗处剧烈化合并发生爆炸H2与Cl2混合，光照或点燃时发生爆炸H2与Br2混合，加热时发生化合H2与I2混合，加热时化合，同时又分解组成H

7、FHClHBrHI热稳定性很稳定稳定较稳定较不稳定二、元素性质的递变规律从FI，随着核电荷数的增多，与H2化合的难度依次_，生成的气态氢化物的稳定性依次_。即同一主族，从上到下，随着原子半径逐渐_；失电子能力逐渐_，得电子能力逐渐_，金属性逐渐_，非金属性逐渐_。减弱增大减弱增强减弱增强增强 1B Al SiGeAs Sb Te 2 3 4 5 6 7AAAAAAA 0 Po At非金属性逐渐增强 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区 金属区零族元素FCsFr二、元素性质的递变规律Al 表现出一定的金属性和非金属性。？实验探究：Al(OH)3 呢？设计实验方案：分别与盐酸、氢

8、氧化钠反应拓展：对角线规则例如：周期表中左上角与右下角的相邻元素，如锂和镁、铍和铝、硼和硅等，有许多相似的性质。铍和铝的氧化物和氢氧化物都具有两性；硼和硅都是“类金属”等等。Be(OH)2与HCl反应：Be(OH)2与NaOH反应：Be(OH)2+2HCl=BeCl2+2H2OBe(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O影响原子半径大小的因素有哪些？ 电子层数，一般电子层数越多，原子半径越大； 原子核对电子的吸引，使半径有减小的趋向； 核外电子多了，增加了电子之间的排斥，有使半 径增大的倾向。思 考拓展：微粒半径大小的比较电子层结构相同的微粒：核电荷数越多，微粒半径越 ；核电荷数相同的

9、微粒：核外电子数越多，微粒半径越 ；小大拓展：微粒半径大小的比较.原子半径：同周期原子半径从左往右依次减小，同主族原子半径从上往下依次增大；.离子半径：同主族的离子半径大小顺序和原子半径大小顺序相同；.电子层结构相同的微粒：核电荷数越多，微粒半径越小；.核电荷数相同的微粒：核外电子数越多，微粒半径越大；1.元素的位、构、性之间的关系元素周期表根据原子结构编排，原子结构决定元素性质，因此，元素的位、构、性三者之间是相互对应的关系。（1）元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和性质。（2）元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质特点。三、元素周期表的应用在周期表中一定的区域内寻找特定

10、性质的物质根据周期表预言新元素的存在氟里昂的发现与元素周期表元素周期表的实际应用在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质寻找制催化剂的元素寻找半导体材料根据元素周期表预言新元素的存在类铝（镓）的发现：1875年，法国化学家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素，命名为镓，测得镓的比重为4.7，不久收到门捷列夫的来信指出镓的比重不应是4 .7，而是5.9-6.0，布瓦博德朗是唯一手里掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道镓的比重的呢？经重新测定镓的比重确实是5.94，这结果使他大为惊奇，认真阅读门捷列夫的周期论文后，感慨地说“我没有什么可说的了，事实证明了门捷列夫理论的巨大意义”。根据元

11、素周期表预言新元素的存在类铝（Ea）镓（Ga）（1871年门捷列夫言）（1875年布瓦发现镓后定）原子量约为69原子量约为69.72比重约为5.9-6.0比重约为5.94熔点应该很低熔点为30.1不受空气的侵蚀灼热时略起氧化灼热时能分解水气灼热时确能分解水气能生成类似明矾的矾类能生成结晶很好的镓矾可用分光镜发现其存在镓是用分光镜发现的最高价氧化物Ea2O3最高价氧化物Ga2O3门捷列夫的预言和以后的实验结果取得了惊人的一致根据元素周期表预言新元素的存在类硅（Es）锗（Ge）原子量约为72原子量约为72.60比重约为5.5比重约为5.469最高价氧化物EsO2最高价氧化物GeO2EsO2比重4.

12、7GeO2比重4.703氯化物EsCl4液体氯化物GeCl4液体EsCl4比重 1.9GeCl4比重 1.874EsCl4沸点约90GeCl4沸点83.0门捷列夫的预言和以后的实验结果取得了惊人的一致根据元素周期表预言新元素的存在类硅（锗）的发现1886年由德国的温克勒在分析硫银锗矿中发现的，把它命名为Germanium以纪念他的祖国德国（German）。元素符号为Ge。元素锗就是在1870年门捷列夫预言的基础上发现的。氟里昂的发现与元素周期表 1930年美国化学家托马斯米奇利成功地获得了一种新型的致冷剂CCl2F2（即氟里昂，简称F12）。这完全得益于元素周期表的指导。在1930年前，一些气体如氨，二氧化硫，氯乙烷和氯甲烷等，被相继用作致冷剂。但是，这些致冷剂不是有毒就是易燃，很不安全。为了寻找无毒不易燃烧的致冷剂，米奇利根据元素周期表研究，分析单质及化合物易燃性和毒性的递变规律。氟里昂的发现与元素周期表在第三周期中，单质的易燃性是NaMgAl，在第二周期中，CH4比NH3易燃，NH3双比H2O易燃，再比较氢化物的毒性：AsH3PH3NH3 H2SH2O，根据这样的变