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文档简介

第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表NHeLiBeBCHOFNeNaMgAlSiPSClAr1-18号元素的排布问题讨论由1—18号元素的原子结构分析1.每一横行有什么相同点?2.每一纵行有什么相同点?横行:电子层数相同纵行:最外层电子数相同(He除外)原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数元素周期表的结构周期序数=电子层数(1)横行——周期(7个)周期长周期第1周期:第2周期:第3周期:第4周期:第5周期:第6周期:不完全周期短周期2种元素8种元素8种元素18种元素18种元素32种元素每周期可容纳的元素种类732③锕89Ac–铹103Lr共15种元素称锕系元素,

位于第7周期.②镧57La–镥71Lu共15种元素称镧系元素,

位于第6周期.注意:①除第1、7周期外,每个周期都是从碱金属元素开始,逐渐过渡到卤素,最后以稀有气体元素结束.④超铀元素:92号元素铀以后的元素族主族(A)副族(B)ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA第VIII族:稀有气体元素

零族:共七个主族ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB,ⅠB,ⅡB共七个副族第八、九、十纵行,位于ⅦB与ⅠB中间(2)纵行(

个)—族(16个)18主族族序数=最外层电子数第VIII族小结7横,18纵;1.元素周期表的结构:三短三长一不全;七主七副一八零。2.原子结构与表中位置的关系:①周期序数=电子层数②主族序数=最外层电子数练习已知某主族元素的原子结构示意图,判断其在周期表中的位置第3周期ⅦA族第4周期ⅠA族复习:

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个单位正电荷中子不带电核电荷数=质子数=核外电子数,因此,原子呈电中性每个电子带1个单位负电荷三、核素同位素1、质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)XAZ——元素符号质量数———

质子数———2、核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。3、同位素:质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互称为同位素。即:同一元素的不同核素之间互称为同位素U:92U92U92U

H:1H1H1HC:6C6C6CO:8O8O8OCl:17Cl17Cl12312131416171835372342352384、注意事项:①元素的种类由质子数决定,与中子数、核外电子数无关;

②核素种类由质子数和中子数共同决定,与核外电子数无关;④同一元素的各种核素虽然中子数(质量数)不同,但它们的化学性质基本相同。③元素和核素只能论种类,不能论个数;而原子既论种类,又能论个数;练习:ab+dXc+--abcd各代表什么?a——代表质量数;b——代表核电荷数;c——代表离子的电荷数;d——代表化合价质量数相对原子质量=构成原子的粒子及其性质质量数将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来,所得的数值,叫质量数。质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)XAZ——元素符号质量数——

核电荷数——

(核内质子数)表示原子组成的一种方法

O8162--

2离子电荷质量数质子数化合价质量数质子数微粒H

11填表中子数电子数23123235451801101616801135Br8035X+2311S2-3216核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。同位素:质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互称为同位素。即:同一元素的不同核素之间互称为同位素U:92U92U92U

H:1H1H1HC:6C6C6CO:8O8O8OCl:17Cl17Cl12312131416171835372342352384、注意事项:①元素的种类由质子数决定,与中子数、核外电子数无关;

②核素种类由质子数和中子数共同决定,与核外电子数无关;④同一元素的各种核素虽然中子数(质量数)不同,但它们的化学性质基本相同。③元素和核素只能论种类,不能论个数;而原子既论种类,又能论个数;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.物理性质总结:碱金属的主要物理性质

LiNaKRbCs1.相似性:2.递变性:1.银白色有金属光泽(铯略带金色)硬度小,都较柔软,有延展性密度小(ρ石蜡<ρLi

<ρ煤油<ρK

<ρNa

<ρ水

<ρRb

<ρCs)熔点低(均小于200℃)导电、导热密度呈增大趋势(但Nak反常)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钾在空气中的燃烧钠、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。(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探究活动2浮熔游动红钠、钾与水的反应浮熔游动红从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:都易失电子,表现强还原性化合物中均为+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)越来越活泼LiNaKRbCsFrK+O2

===

KO2(超氧化钾)2、与水反应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)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)2Na+2H2O==2NaOH+H22K+2H2O==2KOH+H2(反应特点:浮,熔,游,响,酚酞变红)(比钠更剧烈)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

。结论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例: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?例: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:例: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I

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:F2>Cl2>Br2>I2生成氢化物稳定性:HF>HCl>HBr>HI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子能力逐渐增强,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。主族元素随原子核外电子层数增加,它们得失电子能力、金属性、非金属性递变的趋势。思考与交流:规律:第二节元素周期规律1、核外电子运动特点⑴电子的质量极微小(9.10910-31kg);⑵电子绕核运动是在原子这样极其微小的空间(原子的直径约10-10m)中进行;⑶电子绕核作高速运动(运动的速度接近光速,约为108m/s)(4)电子绕核运动没有确定的轨道,不能精确测定或计算电子在任一时刻所在的位置,也不能描绘出其运动轨迹,我们只能指出它在核外空间某处出现机会的多少。

这是核外电子运动的根本特征。一、原子核外电子的排布电子云一、原子核外电子的排布2、核外电子的能量

在含有多个电子的原子里,电子的能量是不同的,它们分别在不同的区域内运动。在离核较近的区域内运动的电子能量较低,在离核较远的区域内运动的电子能量较高。我们把不同的区域简化为不连续的壳层称作电子层。(洋葱式结构)分别用n=1、2、3、4、5、6、7或

K、L、M、N、O、P、Q3、核外电子排布规律(1)电子总是尽可能的从能量低的内层排起,当一层充满后再填充下一层。即先从K层排起然后排L、M……(2)各电子层最多容纳

个电子(3)最外层不超过

个(K层不超过2个),次外层不超过

个,倒数第三层不超过

个。2n281832原子核外电子排布规律确定了元素周期表的排布规律与结构特点二、元素周期律请阅读并比较表1-2中1~18号元素的有关数据,从中能找出什么规律?科学探究思考并讨论:随着原子序数的递增,(1)原子的核外电子层排布,(2)元素的原子半径,(3)元素的化合价,呈现什么规律性的变化?

1

2

氦原子序数元素名称

元素符号

电子排布

化合价+1

0

HHe

1

2第一周期

3

4

5

6

7

8

9

10

原子序数元素名称元素符号电子排布化合价LiBe

B

C

N

O

F

Ne2,12,22,32,42,52,62,72,8第二周期+1

+2+3+4-4+5-3-2-10

11

12

13

14

15

16

17

18

原子序数元素名称

元素符号

电子排布

化合价NaMg

Al

Si

P

S

Cl

Ar2,8,12,8,22,8,32,8,42,8,52,8,62,8,72,8,8第三周期+1

+2+3+4-4+5-3-2-10

+6+7原子序数电子层数最外层电子数原子半径变化1~2H~He3~10Li~Ne11~18Na~Ar11→2最高正价:+1→+5

(O,F无正价)

21→8负价始于C,-4→-1→031→8大→小大→小最高正价:+1→+7负价始于Si,-4→-1→0+1→0最高正化合价、最低负化合价的变化结论:随着原子序数的递增,元素原子的电子层排布、原子半径、化合价呈现周期性的变化疑问为什么随原子序数的递增,元素原子的电子层排布、原子半径、化合价呈现周期性变化呢?

随原子序数的递增,元素原子核外电子排布的周期性变化,决定了原子半径、化合价呈现周期性变化。1.元素原子的电子层排布规律2.原子半径的变化规律3.元素化合价的变化规律

◆最外层电子数8个(K层是最外层时不超2个)

次外层电子数18,倒数第三层电子数32;

◆随着核电荷数的增加,原子核对同一区域运动的电子的吸引力增大,因此原子半径渐减小◆主族元素的最高正价=族序数=最外层电子数最高正化合价+∣最低负价∣=8元素的金属性和非金属性是否也随原子序数的变化呈现周期性变化呢?疑问①金属与水或酸反应越容易,金属性越强;②最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)碱性越强,金属性越强。③金属与某些盐溶液的置换元素金属性强弱判断依据:科学探究:金属钠、镁、铝与水反应实验一现象化学方程式钠与冷水迅速反应,镁与冷水反应缓慢,而镁与沸水反应加快,铝与冷水不反应金属性:Na>Mg>Al结论Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2△2Na+2H2O==2NaOH+H2列表总结:NaOHMg(OH)2

Al(OH)3

金属性:Na>Mg>Al强碱中强碱两性氢氧化物①非金属与H2化合越容易,非金属性越强;②气态氢化物越稳定,非金属性越强;③最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)酸性越强,非金属性越强。④非金属与某些盐溶液的置换元素非金属性强弱判断依据:氧化物最高价氧化物的水化物

元素14Si15P16S17ClSiO2P2O5SO3Cl2O7H2SiO3

H3PO4

H2SO4

HClO4硅酸磷酸硫酸高氯酸弱酸中强酸强酸更强酸

非金属性:Si<P<S<Cl科学事实

非金属性:Si<P<S<Cl很不稳定不稳定较不稳定稳定科学事实本节总结:

根据实验,可得出第三周期元素金属性、非金属性的递变规律:

NaMgAlSiPSCl

金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强对其他周期元素性质进行研究,也可以得到类似的结论。

同一周期元素,从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素周期律

元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。实质:元素原子核外电子排布的周期性变化,决定了元素性质的周期性变化(量变质变)第三节化学键1.概念要点:a.相邻b.原子?之间c.强烈作用——相邻的原子?之间强烈的相互作用2.化学键主要类型:a.离子键b.共价键化学键钠在氯气中燃烧现象:剧烈燃烧,黄色火焰,大量白烟。思考:Na与Cl是如何结合成NaCl的呢?Na+Cl-转移1e-不稳定稳定NaCl形成的微观过程1.定义:阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键称为离子键。一、离子键4.离子化合物:由离子键构成的化合物阴、阳离子静电引力2.构成离子键的粒子:3.作用力:静电作用斥力成键范围——活泼金属(IAIIA)与非金属(VIAVIIA)(1)原子HOClMgNa三、用电子式表示离子化合物的形成1.电子式:在元素符号周围用小点(或×)来表示原子的最外层电子,这种式子叫电子式。(2)离子的电子式:H+Na+Mg2+[O]2-

··

··::[Cl]-

··

··::①金属阳离子的电子式就是其离子符号。②复杂阳离子及阴离子的电子式要标[]及“电荷数”。HNH::::HH+离子化合物:

ClNaNaO2-NaClMg2Cl由离子键构成的化合物一定是离子化合物写出下列粒子的电子式:

硫原子,溴离子,钾离子

·S·

··

··[

Br

]-

··

··::K+氯化钠氟化镁Na+[Cl]-

··

··::[

F

]-

··

··::Mg2+[

F

]-

··

··::2、用电子式表示离子化合物的形成过程Mg2BrBrSKKBrMgBrS2-KK例:1.原子、离子都要标出最外层电子,离子须标明电荷;2.阴离子要用方括号括起来;3.相同的原子可以合并写,相同的离子要单个写;4.不能把“→”写成“====”;5.用箭头标明电子转移方向。书写要点: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

·S·

··

··2K·+→K+[S]2-

··

··::K+不能把“→”写成“=”

思考哪些物质属于离子化合物,含有离子键?活泼的金属元素和活泼的非金属元素之间形成的化合物。如:KCl、Na2O、MgCl2、NH4Cl、NaOH等··想一想活泼金属与活泼非金属化合时易形成离子键,那么非金属和非金属之间相互作用时,原子又是怎样结合成分子的?H2、HCl是怎样形成的?分析氯化氢的形成过程我是非金属,我很少失电子我才不会失电子给你共用电子对1、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:原子成键本质:共用电子对(即原子间的静电作用)成键元素:一般是同种或不同种非金属元素三、共价键存在范围:非金属单质(H2、

O2)、共价化合物(NH3、CH4、H2O)、离子化合物(NaOH、NH4Cl)想一想H2和HCl的共价键一样么?HHee对电子吸引力相同共用电子对没有偏向HClee对电子吸引力强共用电子对偏向Cl2、类型(1)极性共价键:共用电子对有偏向(2)非极性共价键:共用电子对没有偏向两种不同种元素间形成极性共价键,如HCl等同种元素间形成非极性共价键,如N2、O2、Cl2等3、影响共价键强弱的因素(1)原子半径(2)共用电子对数原子半径越小,共用电子对数越多,共价键越强,则物质的熔沸点越高。

判断共价化合物的方法:b.弱碱(如Cu(OH)2)、酸(如H2SO4、H2CO3)、非金属氧化物(如CO2、SiO2)、气态氢化物(如NH3、HCl)、大部分有机物(如CH4、C2H5OH)等属于共价化合物。a.一般是不同的非金属元素之间形成的化合物。思考

哪些物质是共价化合物?4.共价化合物:原子间仅以共用电子对作用所形成的化合物HFH2OCH4······HF··HOH········HCHHH········(1)电子式H2Cl2N2注:NN——(错误)······················ClCl··HH··5、共价键的表示方法NHHHNH3·····NN·····小结1、如何确定共用电子对的对数呢?共用电子对对数=8-最外层电子数∶∶∶∶COO∶∶∶∶

CO2

2、如何书写共价化合物的电子式?判断哪些元素原子之间形成共用,判断两原子之间形成几对共用电子对,最后补齐各原子上的剩余电子。几种重要的物质的电子式:NaOHNa2O2NH4ClOH[]-Na+O[]2-Na+ONa+H2O2OHOH[]+NHHHHCl[]-离子键共价键含有共价键的化合物不一定是共价化合物H2O2Cl2N2H-HCl-ClO=ON≡N(2)结构式(单键)(叁键)(双键)O=C=OH-O-HH-N-H|HCO2NH3H2OCH4H-C-H||HH

将一对共用电子对改用一根短线表示,其余的电子不标出式子。这样的式子叫结构式。物质分子的几种表示方法:

+→

6、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

··

··

::2H·+

··

·O·

··

﹕HOH

﹕﹕

﹕硫化氢2H·+→

﹕HSH

﹕﹕

··

·S·

··

3H·+→

·N

··

··

﹕HN

﹕﹕

﹕H

H

·C···+

··

·O·

··

2→

﹕OCO

﹕﹕

﹕﹕

﹕指出下列化合物所含化学键类型:NaBr、H2S、NaOH、SO2、NH4NO3属于离子化

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