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文档简介

第一章

物质结构元素周期律原子的组成原子原子核质子中子带负电荷带正电荷不带电荷1.6748×10-27千克

1.6726×10-27千克

9.1176×10-31千克

质子数(核电荷数)=核外电子数原子不显电性核外电子质量用相对质量来表示相对质量1/1836相对质量1.007相对质量1.008Z个N个原子质量数A数值上Z+N=AXZA取整数相加原子序数等于

元素的性质取决于原子核外电子的排布——用原子结构示意图表示练习:画1~18号元素的原子结构示意图同电子层——同横行同最外层电子——同纵行1、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个横行2、把最外层电子数相同的元素(个别例外)按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行一、元素周期表周期族周期表的编排原则1、参照元素周期表,观察每一周期(横行)有哪些特点?各周期元素分布如何?以前三周期为例,周期序数和原子核外电子层数有什么样的关系?讨论:

元素周期表共有7行7个周期,每一周期元素个数并不一定相等,周期序数=原子核外电子层数2、与每一周期元素作对比,族(纵行)主要由哪几部分构成?每一族元素分布有什么特点?以主族为例,主族序数和原子核最外层电子数有什么样的关系?元素周期表共有18个纵行,共16个族,分别为7主7副1零1VIII族。主族元素最外层电子数=主族序数3、观察元素周期表,周期序数和族序数的表示有什么不同?“1…”“Ⅰ…”“A”“B”分别代表什么意思?具体某元素,我们如何表示它在元素周期表中的位置呢?元素周期表中,周期用纯数字表示,族用“Ⅰ~Ⅶ”和“A”和“B”表示。“A”代表主族,“B”代表副族。如:“N”所在的位置为第二周期第ⅤA族。周期表7个周期7个主族:由短周期和长周期元素共同构成的族(IA~VIIA)7个副族:仅由长周期构成的族(ⅠB~ⅦB)VIII族(3个纵行):Fe、Co、Ni等9种元素横的方面(7个横行)纵的方面(18个纵行)零族:稀有气体元素12345672种元素8种元素8种元素18种元素18种元素32种元素26种元素短周期长周期不完全周期元素周期表结构1.写出下列元素在周期表中的位置

Na

Cl

Fe2.写出原子序数为16、55、88三种元素在周期表中的位置Na第三周期第ⅠA族Cl第三周期第ⅦA族

Fe第四周期第Ⅷ族

16第三周期第ⅥA族55第六周期第ⅠA族

88第七周期第ⅡA族随堂练习:1、具有真正意义上的元素周期表是有哪位化学家发现的 ()

A.门捷列夫(俄国) B.纽兰兹(英国)

C.迈尔(德国) D.尚古多(法国)2、不能作为元素周期表中元素排列顺序的依据的是()A.原子的核电荷数 B.原子的核外电子数

C.原子的质子数 D.原子的中子数3、请仔细观察元素周期表,你可以发现其中有_____个横行,也就是有____个周期,短周期指

周期,长周期

周期。元素周期表有______个纵行,分为___个族,其中____个主族,___个副族,___个第Ⅷ族,____个0族,0族即是

元素。由短周期和长周期共同构成的族

。AD主族和零族七一二三四五六七十八十六七七一一稀有气体七布置作业1、熟记1~20号元素顺序和符号4、某元素的原子AZM,它的氯化物MCl1.17g溶于水制成溶液后,加入1mol/L的AgNO3溶液20ml恰好完全反应。若这种同位素原子核内有12个中子,求:(1)Z值和A值;(2)把X的单质在空气中燃烧,有何现象?写出反应的化学方程式。解:(1)设与AgNO3溶液反应消耗氯化物MCl的物质的量为nmol。则:

MCl+AgNO3=AgCl+MNO3

11nmol1mol/LX20mlX10-3

1/n=1/(1X20X10-3)

n=0.02(mol)M的摩尔质量=1.17/0.02–35.5=23(g/mol)

A=23Z=A–N=23–12=11

由此可以断定M为Na(2)剧烈燃烧,发出黄色火焰,有淡黄色固体产生;2Na+O2=Na2O2复习提问1、具有真正意义上的元素周期表是有哪位化学家发现的 ()

A.门捷列夫(俄国) B.纽兰兹(英国)

C.迈尔(德国) D.尚古多(法国)2、不能作为元素周期表中元素排列顺序的依据的是()

A.原子的核电荷数 B.原子的核外电子数

C.原子的质子数 D.原子的中子数AD3、请仔细观察元素周期表,你可以发现其中有___个横行,也就是有___个周期,短周期指______周期,长周期

周期。元素周期表有____个纵行,分为___个族,其中___个主族,___个副族,__个第Ⅷ族,__个0族,0族即是______元素。由短周期和长周期共同构的族是

。七七一二三四五六十八十六七七一稀有气体主族和零族4、默写1~20号元素原子序数、元素符号和元素名称一

元素名称核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数碱金属元素

1

5

6锂钠钾铷铯

31119

37

551111234二、元素的性质与原子结构1、碱金属:

锂(Li)钠(Na)钾(K)铷(Rb)铯(Cs)钫(Fr)放射性元素碱金属的原子结构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

碱金属元素的主要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碱金属的物理性质的比较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)柔软较小较低强逐渐增大(K特殊)单质的熔沸点逐渐降低思考:如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点?(1)与氧气的反应;(2)与水的反应;实验:(1)钾与O2的反应;

现象:金属钾被加热后慢慢熔成金属小球,并且剧烈燃烧,发出紫色火光(透过蓝色钴玻璃)。(2)钾与H2O的反应;

现象:金属钾浮在水面上,剧烈反应,听到微弱的爆鸣声,并且出现紫色的火光(透过蓝色钴玻璃)

根据实验讨论钠与钾的性质有什么相似性和不同性。你认为元素的性质与他们的原子结构有关系吗?其余碱金属的性质又如何?思考钠与钾都能与氧气、水发生反应,但反应的剧烈程度不同碱金属元素在化学性质上的规律(1)相似性:均能与氧气、与水反应,表现出金属性(还原性);4Li+O2====2Li2O2Na+O2====Na2O22Na+2H2O===2NaOH+H2↑2K+2H2O===2KOH+H2↑(请大家书写出Rb、Cs与水反应的化学方程式)△△2M+2H2O===2MOH+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,爆炸结论碱金属的化学性质遇水立即燃烧,爆炸(2)递变性:与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同;在同一族中,自上而下反应的剧烈程度逐渐增大.

LiNaKRbCs1.相似性:都易失电子表现强还原性化合物中均为+1价小结:

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例: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〉Al比较元素的金属性强弱有哪些方法??1单质与水(酸)反应置换出氢的难易程度2最高价氧化物的水化物(氢氧化物)的碱性强弱3单质间的置换反应卤素单质颜色状态密度熔点沸点F2淡黄绿色气体1.69g/L-219.6-188.1Cl2黄绿色气体3.214g/L-101-34.6Br2深红棕色液体3.119g/mL-7.258.78I2紫黑色固体4.93g/mL-113.5184.4卤素单质的物理性质卤族元素在物理性质上的规律

浏览P8资料片卡中卤素单质的物理性质表,并总结规律:结论:(1)颜色——(2)状态——(3)密度——(4)熔沸点——逐渐增大(自上而下)逐渐升高(自上而下)浅深;气液固;科学探究——卤族元素的性质浏览P7的卤族元素的原子结构,并思考:卤素(ⅦA族)的原子结构有什么共同之处吗?

最外层都有7个电子,化学性质相似;随着核电荷数的增加,原子的电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,得电子的能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱。

理论分析实验验证思考:如何通过实验验证卤素化学性质的相似性和不同点?(1)与氢气的反应;(2)相互间的置换反应;阅读卤素单质与氢气反应的表格:与氢气的反应光500℃卤素单质与氢气反应规律:即:卤素单质与氢气反应剧烈程度:F2>Cl2>Br2>I2生成氢化物稳定性:HF>HCl>HBr>HIF2Cl2Br2I2剧烈程度:生成的氢化物的稳定性:逐渐减弱逐渐减弱反应通式:X2+H2===2HX比较元素的非金属性强弱有哪些方法??1与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性强弱2最高价氧化物的水化物的酸性强弱3单质间的置换反应总结:

至此我们可以看到同一主族元素,无论是金属还是非金属在性质方面都具有一定的相似性和递变性。失电子的能力逐渐增强得电子的能力逐渐减弱还原性逐渐增强氧化性逐渐减弱金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱第一章

物质结构元素周期律复习:1、元素:2、原子的构成:

具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。原子原子核核外电子质子每个质子带1个单位正电荷相对质量为1中子不带电,相对质量为1核电荷数=质子数=核外电子数,因此,原子呈电中性每个电子带1个单位负电荷相对质量为1/1836

质子的相对质量=

1个质子的质量1个12C原子的质量612=1.6726×10-27kg1.993×10-26kg12=1.007•1个中子的质量=1.6749×10-27kg中子的相对质量=1.008

质子的相对质量取整数与中子的相对质量取整数相加起来所得的数值叫做原子质量数。用A表示。A=Z+N思考:同种元素的原子是否一定是同一种原子呢?质子数中子数原子名称原子符号

1

0氕H

11氘H或D

12氚H或T同种元素的原子只是质子数相同,中子数不一定相同。1121312131三、核素1、核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。如1H、2H、12C、13C、16O、17O等各为一种核素。116688(1)表示核素要用原子符号:AXZ(2)绝大多数元素都包含多种核素,一种核素就是一种原子(到2001年底已发现114种元素的3070种核素)。(3)多数核素能在自然界中稳定存在,少数核素因其原子具有放射性不能在自然界中稳定存在(如14C)62、同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。如1H、2H、3H互为同位素,都是氢元素的同位素。同位素具有如下特点:111(1)天然、稳定存在的同位素,无论是游离态还是化合态各同位素所占的原子个数百分数一般是不变的,如氯元素有两种同位素,35Cl占75.77%、37Cl占24.23%1717(2)在相同状况下,各同位素的化学性质基本相同(几乎完全一样),但物理性质有所不同。同位素的应用:见P.103、相对原子质量(1)原子的相对原子质量=1个原子的质量1个12C原子的质量612如16O的相对原子质量:8Ar(16O)=82.657×10-26kg1.993×10-26kg12=15.998原子的近似相对原子质量=质量数例1:下列各组粒子属于同位素的是()A.Cl和Cl B.K和CaC.O2和O3 D.H2O和D2OA例2:镁有三种天然同位素:24Mg、25Mg、26Mg,其中24Mg原子占镁元素的原子百分数为78.70%,又知镁的相对原子质量是24.324,求26Mg在自然界镁元素中的原子百分数。解:设26Mg的原子百分含量为x则:24×78.70%+25(100%-78.70%-x)+26x=24.325x=0.112=11.2%答:26Mg原子占镁元素的原子百分数为11.2%。例:氯只有35Cl和37Cl两种稳定同位素,它们在氯气中的原子数之比为3:1,相对分子质量为70、72、74的氯气分子数之比可能是(

)

A.5:2:1

B.5:2:2

C.9:3:1

D.9:3:2

解:相对分子质量为70、72、74的氯气应分别是35Cl2、35Cl-37Cl、37Cl2,设其物质的量分别是x、y、z,故35Cl物质的量为(2x+y),37Cl物质的量为(y+2z),故(2x+y)/(y+2z)

=3/1,得x=y+3z,将A、B、C、D四个选项分别代入上面的关系式即得出正确答案。A、D例:硼有两种天然同位素10B和11B,硼元素的相对原子质量为10.80,则对硼元素中10B质量分数的判断正确的是A20%B略小于20%C略大于20%D80%解:设10B的原子个数百分含量为X,则10.80=10X+11(1-X),

解得X=20%,故选A.解析:设10B的原子个数百分含量为X,则10.80=10X+11(1-X),

解得X=20%.因此:10B质量分数=(20%×10÷10.80)×100%=18.5%,选B.粒子符号质子数(Z)中子数(N)质量数(A)用ZX表示为O818Al1427Ar1822Cl17ClH1H典题训练A35110134017183510118Ar4013Al278O18例1完成下列表格。例2美国科学家将两种元素铅和氢的原子核对撞,获得了一种质子数为118,中子数为175的超重元素,该元素原子核内的中子数与核外电子数之差是(

)

A.57

B.47

C.61

D.293例3甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为X,则乙的原子序数不可能是(

)

A.X+2B.X+4C.X+8

D.X+18

例4在1-18号元素中,X和Y元素可组成化合物XY3,当X的原子序数为m,Y的原子序数可能是()①m+4②m-4③m-8④m+2⑤m-6⑥m+12A①②③B①④⑤⑥C

①②③④⑤

D①②③④⑤⑥D解析

同一主族的两种元素可能相差2、8或18,则乙的原子序数可以是X+2、X+8或X+18。答案B相邻元素原子序数的关系小结:1、同周期相邻元素:2、同主族相邻元素:a.ⅠA和ⅡA相邻元素,原子序数相差上一周期的元素种数。b.ⅢA至ⅦA和O族的相邻元素,原子序数相差下一周期的元素种数。除相同长周期第ⅡA族、ⅢA族元素的原子序数相差11或25外,其余原子序数相差均为1。例5A、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?

7N8O

14P

16S观察,可得A是氮元素

B是氧元素

C是硫元素例6.已知碱金属相对原子质量为Li-7,Na-23,K-39,Rb-85,Cs-133.现有某碱金属R及其氧化物R2O的混合物共10.8克,跟足量水充分反应后,小心地将溶液蒸干,得到16克的无水晶体,则该碱金属可能是()A.Li B.Na C.KD.RbB解析:(极端假设法)设R的相对原子质量为X1、假设10.8g混合物全为单质R----------ROH

2、假设10.8g混合物全为氧化物R2O------------2ROH10.7<X<35.3一、元素周期表(长式)

根据元素周期律,把电子层数目相同的各种元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行,再把不同横行中最外层的电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行,这样就可以得到一个表,这个表就叫做元素周期表。1、元素周期表的编排方法元素周期表是元素周期律的具体表现形式2、元素周期表的结构周期短周期:第1~3周期长周期:第4~6周期不完全周期:第7周期族主族:IA~VIIA族

7个副族:IB~VIIB族

7个VIII族:由3个纵行组成

1个0族:稀有气体元素1个二.元素的性质和元素在周期表中的位置关系元素在周期表中的周期和元素的性质注意28181832相邻周期元素原子序数之差8二.元素的性质和元素周期表的位置关系2.同周期元素的性质变化规律化合价+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-10原子半径氧化还原性离子半径金属.非金属性阳离子氧化性阴离子还原性递减还原性递减氧化性递增阳.阴离子均递减递增递减金属性递减非金属性递增化合价+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-10最高氧化物R对应水化物碱性酸性气态氢化物稳定性R2OROR2O3RO2R2O5RO3R2O7对应水化物化学式ROHR(OH)2R(OH)3H2RO3HRO3H3RO4H4RO4H2RO4HRO4递增递增递减RH4RH3H2RHR二.元素的性质和元素在周期表中的位置关系3.元素在周期表中的同主族和元素的性质原子半径氧化还原性离子半径氧化还原性金属性非金属性高价氧化对应水化物酸碱性气态氢化物稳定性递增单质还原性增氧化性递减金属性递增非金属性递减递增阴离还原性增阳离子氧化性减碱性递增酸性递减递减非金属性递增金属性递增金属性递增非金属性递增金属最强非金属性最强四、等电子体:含有相同电子总数的粒子含有10个电子的粒子有:1、分子:HF、H2O、NH3、CH42、原子:Ne3、阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+4、阴离子:N3-、O2-、F-、OH-、NH2-含有18个电子的粒子有:SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、Ar、S2-、Cl-、K+、Ca2+、HS-含有2个电子的粒子有:H-、He、Li+、Be2+具有2、8结构的粒子:五、具有相同电子层结构的粒子N3-、O2-、F-(Ne)Na+、Mg2+、Al3+具有2、8、8结构的粒子:S2-

Cl-(Ar)K+Ca2+

注意这些原子(或离子)在周期表中的位置和排列规律以及半径大小。六、微粒半径比较规律(1)同一种元素的微粒看核外电子数。核外电子数越多,微粒半径越大。

如r(Cl-)>r(Cl),r(Na+)<r(Na);

(2)电子层结构相同时,比核电荷数。核电荷数越大,微粒半径越小。

如:

r(F-

)>r

Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+);

(3)同周期元素原子半径随原子序数递增逐渐减小。同主族元素原子和离子半径随原子序数递增逐渐增大。 AB型:NaCl、HCl、MgO、CO、NO、NaH…… A2B型:Na2S、H2O、N2O…… AB2型:CaCl2、CO2、NO2、OF2、(CaC2)、(FeS2)…… A2B2型:H2O2、Na2O2、C2H2…… A2B3型:Al2O3、Al2S3、N2O3、B2O3…… A3B2型:Mg3N2…… AB3型:AlCl3、BF3、PCl3……七、由一种元素的原子序数推另一元素的原子序数时常见类型3.斜线是金属和非金属的分界线分界线附近的元素既表现出一定的金属性也表现出一定的非金属性周期序数等于主族序数的元素具有两性.和铝相似,最高氧化物和对应水化物既能和酸反应又能碱反应4.价电子:一般是元素原子的最外层电子5.最高正价=主族元素的原子的最外层电子数

=8—|负价|八、1—18号元素的结构性质特点

(1)H: ①原子半径最小; ②外层电子数=周期数; ③电子总数=电子层数; ④第ⅠA族中唯一形成共价化合物的元素; ⑤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; ⑥原子序数最小; ⑦()没有中子; ⑧成酸、碱必需的元素; ⑨单质密度最小,最轻的气体; ⑩与氧可生成两种液体:H2O、H2O2; 单质是电解水产物之一; 单质可由金属与酸反应得到。(2)He: ①最外层属饱和结构,但唯一个不是8电子; ②电子总数是电子层数的二倍。(3)Li: ①最外层电子数是次外层的一半; ②碱金属中不能形成过氧化物; ③热核反应原料之一; ④密度最小的轻金属; ⑤保存于石蜡中。(4)Be: ①最外层电子数=次外层电子数; ②最外层电子数=电子层数 ③价态为+2价(5)B: ①最外层电子数比次外层多一个; ②BF3属非极性分子(本章后边将学到); ③氢化物为B2H6(了解就可以); ④硼酸(H3BO3)可洗涤皮肤上的碱液; ⑤硼砂(Na2B4O7、10H2O)是硼酸盐玻璃材料。(6)C: ①最外层电子数是次外层的二倍; ②是形成化合物种类最多的元素; ③有石墨、金刚石、足球碳(C60)等几种同素异形体,(第六章后边将学到); ④氧化物有CO、CO2; ⑤氢化物有多种最简单的是CH4; ⑥最高价含氧酸是H2CO3。(7)N: ①最外层电子比次外层多3个; ②单质在空气中含量最多; ③除希有气体外难与其它物质反应; ④化肥三元素之一(N、P、K); ⑤氢化物为NH3; ⑥氧化物形式最多(6种:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5); ⑦含氧酸有HNO3、HNO2; ⑧气态氢化物水溶液唯一呈碱性。(8)O: ①最外层电子数目是次外层的三倍; ②地壳中含量最多; ③占空气体积的21%; ④能形成H2O2、H2O、Na2O2、Na2O等价态氯化物; ⑤ 单质助燃(9)F: ①最外层电子数比次外层多5个; ②除H后前18号元素中原子半径最小; ③无正价; ④不能被任何物质氧化; ⑤能与水反应置换水中的氧; ⑥CaF2难溶、AgF溶于水; ⑦无含氧酸; ⑧HF为弱酸。(10)Ne:略(11)Na: ①最外层电子数是次外层的,最内层的1/2; ②前18号元素原子半径最大; ③氧化物对应的水化物为NaOH; ④能形成氧化物Na2O和过氧化物Na2O2; ⑤与K的合金形成原子能反应堆的导热材料。(12)Mg: ①最外层电子数=最内层电子数,次外层电子数是最外层电子数的4倍; ②Mg(OH)2是难溶性的中强碱; ③Mg遇冷水难反应,遇热水放H2; ④MgCl2为苦卤、MgSO4为泻盐。(13)Al: ①最外层比次外层少5个电子; ②最外层电子数=电子层数; ③铝是金属元素但具有一定的非金属性; ④Al2O3是两性氧化物; ⑤Al(OH)3是两性氢氧化物; ⑥地壳中含量最多的金属元素。(14)Si: ①最外层电子数是次外层的一半,最内层的2倍; ②地壳中含量排第二位; ③只有一种氧化物SiO2; ④气态氢化物SiH4; ⑤含氧酸为H4SiO4; ⑥H2SiO3是唯一难溶酸。

(15)P: ①最外层比次外层少2个电子; ②氢化物为PH3; ③对应的酸为H3PO4、H3PO3; ④常见白磷P4、红磷二种单质。(16)S:①最外层比次外层少2个电子; ②1—18号元素中离子半径最大; ③最外层与最内层电子数之和=次外层电子数; ④氢化物H2S、剧毒; ⑤氧化物有SO2、SO3; ⑥对应的水化物H2SO3、H2SO4; ⑦对应的盐常见的有Na2S、NaHS、Na2SO3、NaHSO3、Na2SO4、NaHSO4。

(17)Cl: ①最外层比次外层少一个电子,比最内层多5个电子; ②有多种化合价—1、+1、+3、+5、+7; ③对应的含氧酸有HClO、HClO2、HClO3、HClO4; ④HClO4是目前发现的含氧酸中的最强酸。

(18)Ar(略) 重点是:H、C、N、O、F、Na、Mg、Al、SiP、S、Cl。第二节元素周期律

原子序数

核电荷数质子数原子核外电子数[提问]什么叫原子序数?根据原子序数的规定方法,该序数与原子组成的哪些粒子数有关系?有什么关系?===随着原子序数的递增1、元素原子的核外电子排布呈现周期性变化2、元素原子半径呈现周期性变化3、元素化合价呈现周期性变化元素化学性质与原子结构的关系判断元素金属性强弱的方法1、单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易2、最高价氧化物的水化物—氢氧化物的碱性强弱判断元素非金属性强弱的方法2、最高价氧化物的水化物的酸性强弱1、单质与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性3、非金属性强的可以置换非金属性弱的3、金属性强的可以置换金属性弱的钠、镁和水的反应2Na+2H2O=2NaOH+H2Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2

金属性Na>Mg

向盛有已擦去表面氧化膜的镁条和铝片的试管中,各加入2mL1mol/L的盐酸。镁铝镁、铝和盐酸的反应Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2镁、铝和盐酸的反应

金属性Mg>Al原子序数111213元素符号NaMgAl单质与水(或酸)反应情况氢氧化物碱性强弱冷水剧烈热水较快盐酸剧烈盐酸较快NaOHMg(OH)2Al(OH)3金属性Na>Mg>Al金属性Na>Mg>Al强碱中强碱

?AlCl3

溶液和NaOH溶液的反应

取少量1mol/LAlCl3溶液注入试管中,加入3mol/L的NaOH溶液至产生大量Al(OH)3白色絮状沉淀为止。NaOH溶液AlCl3溶液Al(OH)3

将Al(OH)3沉淀分盛在两只试管中,然后在两只试管中分别加入3mol/LHCl溶液和3mol/LNaOH溶液。Al(OH)3

和酸、碱的反应稀硫酸HClAl(OH)3NaOH

既能跟酸反应,又能跟碱反应的氢氧化物,叫作两性氢氧化物。两性氢氧化物碱Al(OH)3+3HCl

=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=

Al3++3H2OAl(OH)3是两性氢氧化物酸Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH–

=AlO2–+2H2OAl(OH)3是两性氢氧化物

象Al2O3这样,既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物,叫做两性氧化物。两性氧化物AlCl3+H2OAl2O3+HCl623Al2O3+6H+2Al3++3H2OAl2O3+NaOHNaAlO2+H2O22Al2O3+2OH–2AlO2–+H2O原子序数111213元素符号NaMgAl单质与水(或酸)反应情况氢氧化物碱性强弱冷水剧烈热水较快盐酸剧烈盐酸较快NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3?金属性Na>Mg>AlAl(OH)3两性氢氧化物冷水剧烈热水较快盐酸剧烈盐酸较快NaOH强碱Mg(OH)2中强碱金属性Na>Mg>Al原子序数111213元素符号NaMgAl单质与水(或酸)反应情况氢氧化物碱性强弱金属性Na>Mg>Al原子序数14151617元素符号SiPSCl单质与H2化合的难易气态氢化物的稳定性最高价氧化物对应水化物的酸性H4SiO4极弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4最强酸高温光照或点燃爆炸化合磷蒸气加热非金属性Si<P<S<Cl非金属性Si<P<S<Cl很不稳定SiH4不稳定PH3不很稳定H2S

稳定HCl原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSClAr单质和水(或酸)反应情况冷水剧烈热水较快盐酸剧烈盐酸较快高温磷蒸气与H2能反应须加热光照或点燃爆炸化合NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物H4SiO4弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4最强酸稀有气体元素非金属单质与氢气反应最高价氧化物对应水化物的酸碱性金属性和非金属性递变金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强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原子半径呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化元素的化学性质呈现周期性变化

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

元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。

元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。练习:

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氧化物的水化物碱性依次增强不正确

C

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HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列说法判断的是

A.阴离子半径X>Y>ZB.气态氢化物稳定性HX>H2Y>ZH3C.元素的非金属性X>Y>ZD.单质的氧化性X>Y>Z错误

A元素原子半径的周期性变化第三节化学键(1)第一章物质结构元素周期律学习目标:

1、通过对NaCl形成过程的分析,理解离子键和离子化合物的涵义。

2、学会用电子式表示原子、离子、离子化合物以及离子化合物的形成过程。重点:离子键和离子化合物的涵义难点:用电子式表示原子、离子、离子化合物以及离子化合物的形成过程。

一、离子键问题:为数不多的元素的原子是通过什么作用形成种类繁多的物质的呢?实验1-2

金属钠在氯气中燃烧现象:反应式:剧烈燃烧,产生大量白烟、黄色火焰2Na+Cl2==2NaCl△P.19思考与交流1.画出钠和氯的原子结构示意图。2.试解释氯化钠是怎样形成的。Na+Cl-电子转移不稳定稳定更稳定氯化钠的形成有6个钠离子,每个钠离子周围也有6个氯离子。在氯化钠晶体中,每个氯离子周围

氯化钠晶体具有立方体结构。宏观思考

在氯化钠晶体中,Na+和Cl-

间存在哪些作用力?

Na+离子和Cl-离子间的静电吸引力

不会!因为阴、阳离子接近到某一定距离时,吸引力和排斥力达到平衡,阴、阳离子间形成稳定的化学键。

阴、阳离子结合在一起,彼此的电荷是否会中和呢?

阴、阳离子的电子与电子、原子核与原子核之间的排斥力定义:使阴、阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键。成键微粒:阴、阳离子相互作用:静电作用(静电引力和静电排斥力)

成键过程:阴、阳离子接近到某一定距离时,吸引和排斥力达到平衡,就形成了离子键。含有离子键的化合物就是离子化合物。

一、离子键定义:由离子键形成的化合物叫做离子化合物。思考

哪些物质属于离子化合物,含有离子键?

活泼的金属元素(IA,IIA)和活泼的非金属元素(VIA,VIIA)之间形成的化合物。

强碱、大部分金属氧化物、大部分盐:如:KCl、Na2O、Na2S、MgCl2等如:NaOH、KOH、MgO、Na2O2、

K2SO4、Na2CO3、Mg(NO3)2NH4Cl[NH4]2SO4[NH4]2S等

在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子最外层电子的式子,叫电子式。Na··Mg··O·····Cl·······原子的电子式:离子的电子式:H+Na+Mg2+Ca2+[O]2-····::[Cl]-····::阳离子的电子式:简单阳离子的电子式就是它的离子符号,复杂阳离子(NH4+)例外。阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数,而且还要用中括号“[]”括起来,并在右上角标出所带电荷“n-”。原子的电子式:在元素符号周围用小点“.”或小叉“×”来表示其最外层电子数。电子式

[练习]

写出下列微粒的电子式:

硫原子,硫离子,溴原子,溴离子·S·····Br·······[S]2-····::[Br]-····::用电子式可以直观地看到原子结构特点与键之间的关系。也可以表示出原子或离子之间是怎样结合的离子化合物的电子式:由阴、阳离子的电子式组成,但相同离子不能合并AB型AB2型A2B型书写时用电子式表示离子化合物的形成过程

用电子式表示氯化钠的形成过程用电子式表示溴化钙的形成过程Cl·······Na·+→[Cl]-····::Na+Br·····:·Ca·Br·····:++→Ca2+[Br]-····::[Br]-····::[练习]⑴用电子式表示氧化镁的形成过程⑵用电子式表示硫化钾的形成过程箭头左方相同的原子可以合并,箭头右方相同的微粒不可以合并。注意·O·····[O]2-····::·Mg·+→Mg2+·S·····2K·+→K+[S]2-····::K+小结

使阴阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键。含有离子键的化合物一定是离子化合物区分:用电子式表示微粒或物质用电子式表示物质形成过程作业:

用电子式表示下列物质的形成过程:

CaCl2、MgO、NaF、Na2O第三节化学键(2)第一章物质结构元素周期律学习目标:

1、通过对Cl2、HCl形成过程的分析,理解共价键、共价化合物和化学键的涵义以及化学反应的本质。

2、学会用电子式表示共价分子以及共价分子的形成过程。重点:共价键、共价化合物和化学键的涵义以及化学反应的本质。难点:用电子式表示共价分子以及共价分子的形成过程。题1:某ⅡA族元素X和ⅦA族元素Y可形成离子化合物,请用电子式表示该离子化合物。X2+[Y]-····:

:题2:钠与氧气在常温下反应生成氧化钠,请用电子式表示氧化钠的形成过程。·O·····2Na·+→Na+[O]2-····::Na+[Y]-····:

活泼的金属元素和活泼非金属元素的原子之间化合时形成离子键。那么,非金属元素的原子之间能形成离子键吗?为什么?

一般不能,因非金属元素的原子均有获得电子的倾向。

非金属元素的原子间可通过共用电子对使双方最外电子层均达到稳定结构。(如HCl的形成)讨论再如氢分子的形成:H·又如氯化氢分子的形成:···Cl··

:·H+→H·+→Cl····

H····HH··

原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。共用电子对不偏移,成键原子不显电性共用电子对偏向吸引电子能力强的原子一边(氯原子),氯原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷。特点:特点:H﹣H(结构式)H﹣Cl(结构式)非极性共价键极性共价键

碘+→用电子式表示下列共价分子的形成过程水二氧化碳氨·I····

:I·····

:····I··:I··

::2H·+···O···

﹕HOH

﹕﹕

﹕硫化氢2H·+→﹕HSH﹕﹕﹕···S···

3H·+→·N··

··﹕HN﹕﹕﹕HH·C···+···O···

2→﹕OCO﹕﹕﹕

﹕﹕﹕﹕定义:原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。成键微粒:原子相互作用:共用电子对成键元素:同种或不同种含有共价键的化合物不一定是共价化合物二、共价键非金属元素不同种非金属元素的原子间形成极性共价键同种非金属元素的原子间形成非极性共价键

氢氧化钠晶体中,钠离子与氢氧根离子以离子键结合;在氢氧根离子中,氢与氧以共价键结合。[]-·H·Na+

﹕··O

过氧化钠晶体中,过氧根离子(O2)

2-与钠离子以离子键结合;在过氧根离子中,两个氧原子以共价键结合。O··::O··::·Na+·Na+[]2-如:NaOHNa2O2定义:相邻的两个或多个原子(或离子)之间强烈的相互作用叫做化学键。化学键离子键金属键共价键非极性键极性键

由阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键叫离子键

原子之间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键三、化学键用化学键的观点来分析化学反应的本质是什么?

化学反应的本质:就是旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程。作业:P.233、4讨论第三节化学键(3)第一章物质结构元素周期律学习目标:

1、了解分子间作用力和氢键的涵义。

2、了解分子间作用力和氢键对物质熔、沸点的影响规律以及氢键对某些物质的溶解性的影响。重点:分子间作用力和氢键的涵义。难点:分子间作用力和氢键对物质熔、沸点的影响规律。化学键:相邻的两个或多个原子(或离子)之间强烈的相互作用叫做化学键。复习化学键离子键金属键共价键非极性键极性键

由阴阳离子之间通过静电作用所形成的化学键叫离子键

原子之间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键问题??分子间是否存在相互作用呢?物质为什么会有三态变化?不同物质为什么熔、沸点不同?存在不同温度下分子具有不同能量相互作用的大小不同四、分子间作用力和氢键1、分子间作用力

定义:把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力(也叫范德华力)。

(1)分子间作用力比化学键弱得多,是一种微弱的相互作用,它主要影响物质的熔、沸点等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。

(2)分子间作用力主要存在于由分子构成的物质中,如:多数非金属单质、稀有气体、非金属氧化物、酸、氢化物、有机物等。(3)分子间作用力的范围很小(一般是300-500pm),只有分子间的距离很小时才有。(4)一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。如卤素单质:又如气态氢化物:但是:

为什么HF、H2O和NH3的沸点会反常呢?2、氢键

定义:由于氢原子的存在而使分子间产生的一种比分子间作用力稍强的相互作用——氢键。(1)氢键不属于化学键,比化学键弱得多,比分子间作用力稍强,也属于分子间作用力的范畴,(2)形成条件:氢原子与得电子能力很强、原子半径很小的原子形成的分子之间。如HF、H2O、NH3等分子间易形成氢键。(3)特征:具有方向性。(4)结果1:氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、沸点大大升高。如:水的沸点高、氨易液化等。这是因为固体熔化或液体汽化时,必须破坏分子间作用力和氢键思考:为什么冰会浮在水面上?

雪花为什么是六角形的?讨论:如果水分子之间没有氢键存在,地球上将会是什么面貌?(5)结果2:氢键的形成对物质的溶解性也有影响,如:NH3极易溶于水。原子分子离子宏观

物质或范德华力得失电子范德华力氢键共价键金属键或共价键离子键离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体作业:P.231、2思考:5小结:有几种形成方式?化学反应与能量化学能与热能化学变化的特征:

化学变化中除有新物质生成外,常伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。利用化学反应:一是制取新物质;二是利用反应中的能量.

用化学键的观点来分析化学反应的本质过程是什么?

一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。

吸收能量放出能量一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量;而形成生成物中的化学键要放出能量。

例如:断开H-H键要吸收能量。形成H-H键要放出能量。2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。?一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢?从化学键的观点来分析能量的变化

一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。吸收能量放出能量所以:一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢?取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小反应物的总能量高生成物的总能量低放出能量生成物的总能量高反应物的总能量低决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。化学反应化学反应吸收能量一个化学反应吸收能量还是放出能量放热吸热

从整体考虑的角度出发小结:能量公式化E(反应物)=E(生成物)+Q(能量守恒定律)E(反应物)-E(生成物)=QQ>0为放热反应Q<0为吸热反应1、当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要

;而形成生成物中的化学键要

。一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于

。吸收能量放出能量反应物总能量与生成物总能量的相对大小练习:2、若反应物的总能量>生成物的总能量,化学反应

能量。若反应物的总能量<生成物的总能量,化学反应

能量。放出吸收3、已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是()

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量

D.该反应为放热反应,故不必加热就一定能发生C化学能与热能二、化学能与热能的相互转化1、化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化-吸热或放热。实验2-1现象结论铝与盐酸反应,放出大量气泡,温度升高该反应是放热反应实验2-2现象:1、玻璃片(小木板)会与小烧杯粘结在一起

2、有少许刺激性气味气体产生

3、有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O玻璃棒的作用:搅拌,使混合物充分接触反应物成糊状的原因:结冰粘结结论:该反应是吸热反应【实验2-3】改为下列两组对比实验。思考:为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量?反应物

及用量HNO32mL1mol/LNaOH2mL1mol/LHCl2mL1mol/LNaOH2mL1mol/L混合前温度室温室温20。c混合后温度t1t2结

论HNO3与NaOH发生中和反应时放热HCl与NaOH发生中和反应时放热对实验进行

归纳和概括强酸与强碱发生中和反应时放出热量酸碱思考与交流:在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题?(1)用隔热装置,尽量减少热量散失;(2)酸碱的量要准确:n=C×Va、浓度要越精确越好b、量体积的容器越精确越好,最好用移液管(3)温度计越精确越好(4)注意控制反应时间(5)多做几次,取平均值中和热:酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热思考:从能量的角度考虑,你对化学反应有新的认识吗?

1、化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程2.化学反应实质:化学反应的特点是有新物质生成。“新”是指物质组成、物质结构、物质所具有的能量与原反应物不同。3.化学反应中能量守恒

问题交流【学与问】

这里所列举的两类反应说明了化学反应与热能之间的辩证关系以及它们之间的相互转化:

化学反应热能煤、石油、天然气的燃烧(产生)CaCO3经过高温煅烧分解成CaO(动力)热能对化学反应的支持作用,利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。获取能量探索与总结常见的放热反应和吸热反应放热反应燃料的燃烧中和反应金属与酸物质氧化吸热反应C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高温分解练习:1、下列说法正确的是()

A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应

C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热

D.吸热反应在一定条件下也能发生反应CD(2)在反应H2+Cl2

=2HCl中,已知H-H

键能为436kJ,Cl-Cl键能为247kJ,

H-Cl键能为431kJ,判断该反应是()

A.吸热反应B.放热反应

C.吸收179kJ热量D.放出179kJ热量BD形成化学键断开化学键放出的能量吸收的能量>放出能量形成化学键断开化学键放出的能量吸收的能量<吸收能量练习:3、甲烷燃烧要放出热量,水的分解要吸收能量,试从化学键变化的角度分析其原因?解析:形成4molH-O键和2molC=O键释放的能量比断裂4molC-H键和2molO=O键所吸收的能量高,因此放出热量。断裂4molH-O键所吸收的能量比形成2molH-H键和1molO=O键放出的能量高,因此要吸收能量。3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰,在反应中,破坏1molH-H键消耗的能量为Q1kJ,破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ,形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是()

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B4、如右图所示,把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题:(1)实验中观察到的现象是

(2)产生上述现象的原因是

(3)写出有关反应的离子方程式

(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量

(填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和盐酸的总能量.16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图第二节化学能与电能一.化学能通过加热转化为电能化学能燃烧热能蒸汽机械能发电机电能化石燃料[实验2-4]实验探究现象铜片锌片电流表Zn片表面没有气泡产生,锌片溶解Cu片有气泡产生电流表指针偏转结论:有电流产生

[实验2-4]实验探究请将实验现象记录在课本P38表中:一、原电池1、定义:把化学能转变为电能的装置.原电池原理AZnCuSO42-H+H+(氧化反应)(还原反应)Zn片:Zn-2e-=Zn2+Cu片:2H++2e-=H2

↑(铜片在这里起传导电子的作用)电极反应式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑电极反应总式:Zn+2H+==Zn2++H2↑

2e-2.Zn-Cu-H2SO4原电池的工作原理:“负极出电子,电子回正极”

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