物质结构元素周期律

关于物质结构元素周期律门捷列夫于1869年提出“元素的性质随着相对原子质量的递增而呈周期性的变化”的元素周期律，编制了第一个元素周期表。现在的元素周期表是以什么排序？按原子的核电荷数排序第2页,共58页，2024年2月25日，星期天第3页,共58页，2024年2月25日，星期天思考与交流（观察元素周期表）1、什么叫原子序数？2.元素周期表的编排原则？原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数横行()相同纵行()相同电子层数最外层电子数由左到右原子序数递增由上到下电子层数递增第4页,共58页，2024年2月25日，星期天短周期：长周期：周期第一、二、三周期第四、五周期、六周期、第七周期

有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一系列元素，称为一个周期。1、周期（横行）（2种元素）（8种元素）（8种元素）（18种元素）（32种元素）一、元素周期表的结构周期数=

电子层数。(又称不完全周期)三长三短一不全（26种元素）第5页,共58页，2024年2月25日，星期天2、族（纵列）:将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顺序排成一纵列共有18个纵列，分成16个族1）主族：由短周期元素和长周期元素共同构成的族。表示方法：族序数后标“A”字。ⅠA、ⅡA、ⅢA…

2）副族：完全由长周期元素构成的族。表示方法：族序数后标“B”字。ⅠB、ⅡB、ⅢB…3）第VⅢ族：“八、九、十”三个纵列4）0族：稀有气体元素最外层电子数=主族序数七主七副零八族第6页,共58页，2024年2月25日，星期天周期表中某些族的特殊名称：ⅠA:碱金属元素ⅦA：卤素0族：稀有气体ⅣA：碳族ⅤA：氮族ⅥA：氧族各族的顺序：

ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、VⅢ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0ⅡA:碱土金属元素第7页,共58页，2024年2月25日，星期天3、过渡金属的位置：第四周期～第七周期，ⅢB～ⅡB之间10个纵列。包括所有的副族元素、Ⅷ族元素。元素符号，红色指放射性元素原子序数元素名称注“*”的是人造元素外围电子排布，括号指可能的电子层排布相对原子质量4、元素周期表各符号意义：第8页,共58页，2024年2月25日，星期天(1)

已知某主族元素的原子结构示意图如下，判断位于第几周期,第几族?（2）已知氟位于周期表中第2周期，第ⅦA族，画出氟的原子结构示意图。XY第3周期第ⅥA族第5周期第ⅦA族练习1：第9页,共58页，2024年2月25日，星期天2、现行元素周期表中已列出112种元素，其中元素种类最多的周期是

A、第4周期B、第5周期

C、第6周期D、第7周期第10页,共58页，2024年2月25日，星期天周期：

个（共

个横行）

主族：

个周期表

短周期：第

周期不完全周期：第

周期长周期:第

周期族：

个（共

个纵行）副族：

个第Ⅷ族：

个（包括

个纵行）

族一个（稀有气体)71、2、34、5、6716187713零7总结：元素周期表基本结构族：七主七副零八族周期：三长三短一不全第11页,共58页，2024年2月25日，星期天1、同周期相邻主族元素原子序数可能相差____、____或____。2、同主族相邻周期的元素的原子序数可能相差____、____、____或____。练习中探求新知11125281832第12页,共58页，2024年2月25日，星期天

下列各表中数字(表示原子序数)所表示的元素与它们在周期表中位置相符的一组是

练习3：D第13页,共58页，2024年2月25日，星期天练习4：A、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？三种元素原子最外层电子平均数为17/3=5.7三种元素位于第ⅤA、ⅥA族。三种元素质子数之和为31，应为第二第三周期元素观察，可得A是氮元素

B是氧元素

C是硫元素

7N8O

14P

16S5+2×6=17第14页,共58页，2024年2月25日，星期天认识元素周期表由原子序数推出元素在周期表中的位置：1）原子序数少于18——熟记2）原子序数多于18——递减法记住每周期最后一个元素的序号，当原子序数为n时，看落在哪两个序号之间，先推出n所在的周期，再推出其所在的族。（2，10，18，36，54，86）参考新坐标P2第15页,共58页，2024年2月25日，星期天1、推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表的位置。族周期885334136原子序数23457IVAIIIAVIAVIIAIIA2、各组用原子序数表示的元素，其中都属于主族元素是（）（A）14、24、34（B）26、31、35（C）5、15、20（D）11、17、18C第16页,共58页，2024年2月25日，星期天小结元素周期表的结构：

七主七副七周期，熟记：

三个短周期，七个主族和零族的元素符号和名称。

Ⅷ族零族镧锕系。

零族元素（稀有气体）的原子序数第17页,共58页，2024年2月25日，星期天二、元素的性质与原子结构1、碱金属元素（1）碱金属的原子结构教材第5页“科学探究”，填写第5页表格第18页,共58页，2024年2月25日，星期天碱金属元素单质：Rb第19页,共58页，2024年2月25日，星期天元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数碱金属锂钠钾铷铯21Li313Na1114K1915Rb3716Cs55碱金属元素的原子结构第20页,共58页，2024年2月25日，星期天碱金属的原子结构示意图

碱金属原子结构有何异同？①相似性：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第21页,共58页，2024年2月25日，星期天

物质的性质主要取决于原子的最外层电子数，从碱金属原子的结构可推知其化学性质如何？是否完全相同？

最外层上都只有一个电子，化学反应中易失去一个电子，形成+1价的阳离子，并能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。思考第22页,共58页，2024年2月25日，星期天

取一小块钾，擦干表面的煤油后放在坩埚上加热，观察现象。同钠与氧气的反应比较。

探究实验1第23页,共58页，2024年2月25日，星期天钠钾与氧气反应

剧烈燃烧，火焰呈__

色，生成

色的固体

剧烈燃烧，火焰呈

色与水反应（绿豆大一块）

在水面上、

成银白色、在水面上四处

、滴入酚酞溶液呈

色

在水面上、

成银白色、在水面上四处

、滴入酚酞溶液呈

色，有微弱爆炸钠、钾化学性质比较黄淡黄紫化学方程式2Na+O2=Na2O2△K+O2=KO2△第24页,共58页，2024年2月25日，星期天探究实验2

在培养皿中放入一些水，然后取绿豆大的钾，吸干表面的煤油，投入到小烧杯中，观察现象。

第25页,共58页，2024年2月25日，星期天钠

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___色与水反应（绿豆大一块）

在水面上、

成银白色、在水面上四处

、滴入酚酞溶液呈

色

在水面上、___

成银白色、在水面上四处

、滴入酚酞溶液呈

色，有微弱爆炸

钠、钾化学性质比较黄淡黄紫化学方程式2Na+O2=Na2O2△K+O2=KO2△化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑红游浮熔红游浮熔第26页,共58页，2024年2月25日，星期天思考与交流

通过以上比较，思考并讨论钠和钾的性质有什么相似性和不同。你认为元素的性质与它们的原子结构有关系吗？第27页,共58页，2024年2月25日，星期天1、相似性原因：碱金属元素原子的最外层都只有__个电子，它们的化学性质_____。碱金属元素的化合价都显___价，它们都能跟氧气等非金属单质以及水发生反应。归纳与小结1相似+14Li+O2===2Li2O2Na+O2===Na2O22K+2H2O==2KOH+H2↑2Na+2H2O==2NaOH+H2↑第28页,共58页，2024年2月25日，星期天2、差异性原因：随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数__________，原子核对最外层电子的引力__________，所以碱金属元素的性质也有差异。从锂到铯，原子的失电子能力__________，元素的金属性___________，具体表现在：_________________________________。逐渐增多逐渐减弱钾与水、氧气反应都比钠剧烈逐渐增强逐渐增强第29页,共58页，2024年2月25日，星期天碱金属的物理性质碱金属单质颜色和状态密度熔点沸点LiNaKRbCs逐渐增大银白色，柔软逐渐降低逐渐降低第30页,共58页，2024年2月25日，星期天碱金属元素的性质与结构名称相似性递变性最外层电子数物理性质化学性质电子层数密度熔点沸点元素性质锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs1软白轻低导单质具有强还原性,与大多数非金属、水反应逐渐增多逐渐增大逐渐降低逐渐降低金属性逐渐增强第31页,共58页，2024年2月25日，星期天随堂练习1、下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确的是（）A.碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去B.都是强还原剂C.都能在O2里燃烧生成过氧化物D.都能与水反应生成碱C第32页,共58页，2024年2月25日，星期天随堂练习2、碱金属钫（Fr）具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列对其性质的预言中，错误的是（）A.在碱金属元素中它具有最强的金属性B.其氢氧化物化学式为FrOH，是一种极强的碱C.钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸C第33页,共58页，2024年2月25日，星期天（二）卤族元素1、卤族元素是元素周期表中的第____纵行，是第_____族，包括的元素的名称和符号：______________________________________。17ⅦA氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）氟原子氯原子溴原子碘原子第34页,共58页，2024年2月25日，星期天FClBrIAt

相似性

核电荷数电子层数递变性逐渐增大逐渐增多最外层7个电子2、根据卤素的原子结构，请试着推测氟、氯、溴、碘在化学性质上的相似性和递变性。第35页,共58页，2024年2月25日，星期天结构上的相同性质上的相似决定（最外层均为7个电子）（1）都能与金属反应生成金属卤化物（2）都能与氢气反应生成卤化氢（HX）（3）都能与水反应（4）都能与碱反应（回忆氯气的性质）反应条件反应剧烈程度氢化物稳定性氧化性递变性逐渐减弱越来越高减弱减弱单质化学性质递变性第36页,共58页，2024年2月25日，星期天1、卤素单质的物理性质

单质

颜色

和状态密度

熔点

℃沸点

℃F2淡黄绿色气体1.69

g/L-219.6-188.1Cl2黄绿色气体3.124

g/L-101-34.6Br2深红棕色液体3.119

g/cm37.258.78I2紫黑色

固体4.93

g/cm3113.5184.4密度逐渐增大熔点逐渐升高沸点逐渐增大颜色逐渐加深第37页,共58页，2024年2月25日，星期天2、卤素单质与氢气反应H2+F2=2HF暗处反应爆炸；HF很稳定H2+Cl2=2HClH2+Br2=2HBr光照或点燃；HCl较稳定加热500℃，HBr不稳定需不断加热，HI同时分解F2Cl2Br2I2H2+I22HI剧烈程度:

生成氢化物的稳定性:逐渐减弱逐渐减弱第38页,共58页，2024年2月25日，星期天实验探究：卤素单质间的置换反应实验内容现象化学方程式实验结论书P9步骤1书P9步骤2静置后，液体分为两层。上层无色，下层分别呈橙红色、紫红色静置后，液体分为两层。上层无色，下层紫红色2NaBr+Cl2=2NaCl+Br22KI+Cl2=2KCl+I22KI+Br2=2KBr+I2随着核电荷数的增加，卤素单质的氧化性强弱顺序为：F2Cl2Br2I2氧化性逐渐减弱第39页,共58页，2024年2月25日，星期天卤族元素的性质与结构名称相似性递变性最外层电子数化学性质电子层数颜色密度熔、沸点元素性质氢化物稳定性氟F氯Cl溴Br碘I7单质具有强氧化性，与大多数金属、非金属、强碱反应逐渐增多逐渐加深逐渐增大逐渐升高逐渐减弱非金属性逐渐减弱第40页,共58页，2024年2月25日，星期天随堂练习1、下列关于卤化氢的说法不正确的是A.卤素核电荷数越大，氢化物越稳定B.卤素核电荷数越大，氢化物越不稳定C.卤化氢稳定性为HF>HCl>HBr>HID.卤素单质与氢气越难反应，生成物越不稳定A第41页,共58页，2024年2月25日，星期天随堂练习2、氟、氯、溴、碘四种元素，它们的下列性质的递变规律不正确的是（）A.单质的密度依次增大B.单质的熔、沸点依次升高C.Cl2可从KBr溶液中氧化出Br2

D.F2可从NaCl溶液中还原出Cl2D第42页,共58页，2024年2月25日，星期天随堂练习3、砹（At）是核电荷数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物最不可能具有的性质是（）A、砹化氢Hat很稳定B、砹易溶于某些有机溶剂C、砹是有色固体D、AgAt不溶于水，NaAt易溶于水A第43页,共58页，2024年2月25日，星期天用结构观点解释同主族元素，从上到下→原子半径→失电子能力逐渐

得电子能力逐渐LiNaKRbCsFClBrI金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱→电子层数，核电荷数增多增多增大增强减弱碱金属和卤素之间性质的差异？第44页,共58页，2024年2月25日，星期天元素的金属性和非金属性强弱的判断依据

元素金属性

元素单质与酸反应的难易（易～强）

元素单质与水反应的难易（易～强）

元素最高价氧化物的水化物（氢氧化物）的碱性强弱（强～强）

元素最高价氧化物的水化物（含氧酸）

的酸性强弱

（强～强）

元素单质与氢气反应的难易

（易～强）

气态氢化物的稳定性

（稳定～强）

元素非金属性第45页,共58页，2024年2月25日，星期天原子结构表中位置元素性质原子序数=核电荷数周期数=电子层数主族序数=最外层电子数同位－化学性质相似

相似性递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）同周期同主族递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）电子层数最外层电子数金属性、非金属性强弱（主族）最外层电子数=最高正价

最外层电子数－8=负价原子结构决定元素在周期表中的位置，决定性质第46页,共58页，2024年2月25日，星期天复习：1、物质由什么组成？构成物质的粒子有哪些？

2、原子由哪三部分构成？它们之间有什么关系？

分子、原子、离子各种元素原子原子核核外电子质子中子原子序数=核外电子数=质子数=核电荷数第47页,共58页，2024年2月25日，星期天一、原子的组成原子AZX————原子组成图原子的三种微粒间的关系：原子核质子z个———决定元素种类中子(A－z)个———决定同种元素不同种原子核外电子z个———决定元素的化学性质

核电荷数=原子序数=质子数=核外电子数(原子)

质量数A=质子数Z+中子数N原子的结构第48页,共58页，2024年2月25日，星期天１.钠原子的质量数为23，中子数为12，那么它的质子数是多少？核外电子数是多少？(11,11)２.硫的二价阴离子的核外电子数是18，中子数为17，那么它的质量数是多少？(33)解：因为S2-的核外电子数是18，即硫原子得到2个电子后，是18，那么硫原子的核外电子数是16，则16+17=33。课堂练习第49页,共58页，2024年2月25日，星期天1、元素具有相同________________________的___________的______。核电荷数（即质子数）同一类原子总称2、核素

具有______________和_____________的_________。（符号：_______）一定数目的质子一定数目的中子一种原子ZAX元素符号原子（即核素）符号原子名称质子数中子数质量数H11H氕12H或D氘13H或T氚111012123第50页,共58页，2024年2月25日，星期天3、同位素__________的__________之间互称同位素（即__________相同而__________不同的同一元素的不同原子）。质子数中子数同一元素不同核素4、同位素的用途：如考古（C-14）第51页,共58页，2024年2月25日，星期天5、原子的相对原子质量与元素的相对原子质量元素的相对原子质量：按照该元素各种核素原子所占的一定百分比算出的平均值。（元素周期表中的相对原子质量）Mr=Mr1×a%+Mr2×b%+Mr3×c%+······原子的相对原子质量

=m（原子）1/12×m（612C原子）第52页,共58页，2024年2月25日，星期天元素核素核素