物质结构元素周期律知识框架.ppt

1、第五单元物质结构元素周期律,第五单元 知识框架,第五单元 使用建议,内容特点 1元素周期表是化学学习的一种重要工具，掌握元素性质与原子结构的关系，对元素化合物的学习具有重要的指导作用。 2元素周期律是无机化学基础理论，对元素及其化合物的研究有重要的指导意义，内容丰富，规律性强，通过数据或实验验证而形成规律。通过元素周期律去把握元素周期表，再通过元素周期表去理解元素周期律，利用元素周期律结合元素在周期表中的位置去预测、理解具体元素及其化合物的性质等，体现了“位置结构性质”三者的关系。,第五单元 使用建议,3化学键是研究微粒间相互作用的基础理论，是在离子化合物和共价化合物以及原子结构和元素周期律等

2、知识的基础上，介绍了离子键、共价键的知识，内容抽象，理论性强，概念多，常与原子结构等内容综合考查。 编写思路 1本单元内容丰富，理论性强，在高考中的地位极其重要，故在编写中分为3讲。元素周期律是本单元的重中之重，编写时除对这部分写的详实外，还设置了A、B两个课时作业增加训练力度。 2第15讲分为3个探究点。探究点一主要对元素周期表的结构进行简单介绍，然后重点对确定元素在周期表中的位置的方法,第五单元 使用建议,进行了讲解；探究点二采取列表方式对主族金属元素、非金属元素结构与性质进行了对比，然后从结构的相似性和差异性分析了性质的相似性和递变性；探究点三则是重点对相似概念的辨析。 3第16讲的核心

3、是元素周期律。探究点一重点讲解了核外电子排布规律；探究点二在梳理元素周期律的基础上，重点讲解了比较元素的金属性和非金属性强弱的方法、微粒半径大小的比较；探究点三重点讲解了元素的“位、构、性”关系的应用，要点深化部分则是对元素的推断等做了重点讲解。 4化学键是研究微粒间相互作用的基础理论，贯穿于整个中学化学的始终。其中探究点一重点讲解了离子键、共价键的概念，以及它们的存在；探究点二重点是对化学键与化学反应的关系进行阐释。,第五单元 使用建议,5本单元除设置了单元卷外，还设置了一套滚动卷，滚动范围是一、二、三、四、五单元的综合。 教学建议 1元素周期表的复习，应从以下几个方面入手： (1)明确元素

4、周期表的编排原则，熟悉元素周期表的结构。 (2)掌握“位构性”三者之间的关系，能够根据原子序数推断元素在周期表中的位置，并能根据元素在周期表中的位置确定元素的性质。 (3)把握元素周期表中元素性质的递变规律。 (4)以元素周期表为指导，复习碱金属和卤素。 2元素周期律的复习，应从以下几个方面入手： (1)辨析好基本概念，了解概念的内涵和外延。,第五单元 使用建议,(2)要善于理解和区分在特定场合给出的问题，弄清楚各粒子的组成与性质的关系及原子或简单离子的核外电子排布规律。 (3)要把握好元素周期律的实质，掌握元素周期律体现在哪几点上。掌握元素的主要化合价，原子半径，元素的金属性、非金属性的周期

5、性变化。 3化学键的复习，应从以下几个方面入手： (1)辨析好基本概念，了解概念的内涵和外延。 (2)要注意引导学生多总结，记住一些特例，如Na2O2和NH4Cl中既有离子键又有共价键，He等稀有气体中无化学键等，以便于用特例法解题。,第五单元 使用建议,课时安排 本单元建议10课时完成，6课时用于在课堂上互动式完成1517讲，2课时进行测试及讲评，2课时进行滚动卷测试及讲评。,第15讲 元素周期表,第15讲元素周期表,探究点一碳 硅,第15讲 要点探究,核外电子数,【知识梳理】 一、碳、硅比较,1世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家 _绘制完成的，随着科学的不断发展，已逐渐演变为

6、 现在的常用形式。 2原子序数：按照元素在_中的顺序给元素编号， 称之为原子序数，原子序数_ _。 3元素周期表的结构,门捷列夫,周期表,核电荷数,质子数,第15讲 要点探究,短,2,8,8,长,18,18,32,不完全,26,短周期元素与长周期元素,7,7,8、9、10,18,第15讲 要点探究,【要点深化】 一、元素周期表的结构与原子序数的关系 1同主族、邻周期元素的原子序数差 (1)位于过渡元素左侧的主族元素，即A、A族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数； (2)位于过渡元素右侧的主族元素，即AA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含

7、元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为：351718(溴所在第四周期所含元素的种数)。 2同周期A族和A族元素原子序数差 第二、三周期元素，原子序数差为1；,第15讲 要点探究,第四、五周期元素，原子序数差为11； 第六周期元素，原子序数差为25。 二、主族元素在周期表中位置的推断方法 1根据核外电子排布规律 (1)最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。 (2)最外层有1个或2个电子，则可能是A、A族元素，也可能是副族、族或0族元素氦。 (3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。 (4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期。若为阳离子，则位于第

8、四周期。 (5)电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期“阴上阳下”规律。,第15讲 要点探究,2根据周期表结构与原子电子层结构的关系 核外电子层数周期数(对于大部分元素来说)； 主族序数最外层电子数最高正价8|最低负价|。 (1)族序数等于周期数的元素是H、Be、Al等。 (2)短周期中最高正价与最低负价代数和为零的是H(NaH中氢原子显1价)、C、Si。 (3)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是S。 (4)除H外，原子半径最小的元素是F。 (5)最高正价不等于族序数的元素是O、F等。 (6)不易表现出正价的元素有O、F。 3根据元素的

9、存在、性质等 (1)存在方面,第15讲 要点探究,形成化合物种类最多的元素、单质是自然界硬度最大的元素、氢化物中含氢质量分数最大的元素是C。 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是N。 地壳中含量最多的元素，或氢化物的沸点最高的元素，或氢化物在通常状况下呈液态的元素是O。 地壳中含量最多的金属元素是Al。 (2)性质方面 最活泼的非金属元素，或无正价的元素，或气态氢化物最稳定的元素是F。 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，或阳离子氧化性最弱的元素是Cs(放射性元素除外)。,第15讲 要点探究,单质在常温下呈液态的非金属元素是Br。 短周期中最高价氧化

10、物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素是Be、Al。 元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素是N。 元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F。 常见的能形成同素异形体的元素有C、P、O、S等。 4根据稀有气体的原子序数 第一七周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，可利用元素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置，可遵循“比大小，定周期；比差值，定族数”的原则。,第15讲 要点探究,例如53号元素，由于365354，则53号元素位于第五周期，54531，所以53号元素位于

11、54号元素左侧第一格，即第A族，所以53号元素位于第五周期第A族。 再如88号元素，由于8688118，则88号元素位于第七周期，88862，所以88号元素位于86号元素右侧第二格，即下周期的第A族，所以88号元素位于第七周期第A族。,第15讲 要点探究,例1元素周期表中前7个周期完全排满时元素的种数如下表所示：,【典例精析】,(1)第六、七周期完全排满时元素的种数比第四、五周期多了14种，其原因是_ 。,第六、七周期中在B族出现了镧系和锕系,第15讲 要点探究,(2)周期表中_族所含元素最多，_族元素形成化合物最多。 (3)请分析周期数与元素种数的关系，然后预测第八周期最多可能含有的元素种数

12、为_。 (4)居里夫人发现的镭是元素周期表中第七周期的A族元素，下列关于镭的性质的描述中不正确的是_。 A在化合物中呈2价 B氢氧化物呈两性 C单质使水分解，放出氢气 D碳酸盐难溶于水,B,A,50,B,第15讲 要点探究,解析 元素周期表是学好化学的有效工具，因此对元素周期表的掌握必须有相当的条理性、严密性，做到对周期表的结构烂熟于心。 (1)第六、七周期中由于在B族出现了镧系、锕系，所以元素种类最多。 (2)已知有机物的种类远远多于无机物，而有机物中含有碳元素，可知A族元素形成的化合物最多。 (3)根据表可通过分析数据归纳出规律：,第15讲 要点探究,可见规律是2n2(n1,2,3，)，由

13、此预测第八周期元素种数应为252，故答案为50。 (4)在周期表中同族元素，从上到下其金属性依次增强，因此，可以确定其单质使水分解放出氢气；其氢氧化物呈现出比氢氧化钙更强的碱性，而不能呈两性；碳酸盐难溶于水。,第15讲 要点探究,点评现行元素周期表是以原子序数为基本排列原则，在此基础上又根据电子层数、最外层电子数进行“归类”排列的，据此可以对元素周期表各周期所含元素种类数进行推导。变式题则是考查根据原子序数确定其在周期表中的位置。,第15讲 要点探究,变式题,2010年2月19日，为纪念哥白尼，第112号化学元素被命名为“Copernicium”，相应的元素符号为“Cn”，名称为铌。科学家们在

14、制造这个第112号新元素时确实也用了其他元素，他们尝试过用U(质子数92)和Ca(质子数20)、Pu(质子数94)和Ar(质子数18)、Th(质子数90)和Ti(质子数22)、Cm(质子数96)和S(质子数16)，但是这里面成功的只有U(质子数92)和Ca(质子数20)，产生的是Cn的同位素。关于112号元素的说法不正确的是() A生成铌的过程为化学变化 B该元素是金属元素 C该元素在周期表中的第七周期第B族 D铌的主要化合价是2价,第15讲 要点探究,A,碳该合成过程中发生了原子核的变化，而化学反应只是涉及原子核外电子的变化，A项不正确；根据稀有气体的原子序数规律或元素周期表的编排原则可知，

15、铌是第七周期第B族，是过渡元素，为金属元素，B、C、D正确。,探究点二元素性质与原子结构,第15讲 要点探究,【知识梳理】,1元素性质与原子结构的关系 原子核外电子排布，特别是_决定着元素的化学性质。_的相似性和递变性导致元素性质的相似性和递变性。 2同主族元素结构与性质的相似性和递变性,最外层电子数,原子核外电子排布,第15讲 要点探究,1,7,增多,增多,增大,金属性,1,非金属性,7,增强,减弱,第15讲 要点探究,H2,氧化性,剧烈,剧烈,增强,还原性,高,差(或弱),减弱,增强,减弱,第15讲 要点探究,【要点深化】 1同主族元素性质递变规律的原因 在元素周期表中，同主族元素从上到下

16、原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。 2碱金属的特性 (1)钠、钾需保存在煤油中，但Li的密度比煤油的小，所以Li必须保存在石蜡中。Li、K的密度比水小，而Rb、Cs的密度比水大，与水反应时，沉于水底。 (2)氧在化合物中一般显2价，但Na2O2中氧显1价；氢能够与非金属元素形成氢化物，氢显1价，而碱金属也能够与氢形成,第15讲 要点探究,氢化物，如NaH、KH，其中氢的化合价为1价。 3卤素及其化合物的特性与鉴别 (1)氟元素的几种特殊性质 CaF2不溶于水，AgF易溶

17、于水，氟无正价，无含氧酸。氢氟酸为弱酸，剧毒，能腐蚀玻璃；氟气能够与水剧烈反应生成HF和O2：2F22H2O=4HFO2，故实验室中不能制取氟水；氟气能与稀有气体反应。 (2)碘元素的几种特性 碘为紫黑色固体，易升华(常用于分离提纯碘)，遇淀粉变蓝色(常用于检验I2的存在)，碘氧化性较其他卤素弱，与变价金属反应生成低价化合物，如与Fe反应生成FeI2。,第15讲 要点探究,(3)卤素的检验 氯气是黄绿色气体，有刺激性气味，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝色。 卤化银检验法。用硝酸酸化的AgNO3溶液可检验Cl、Br、I。 也可用卤素之间的置换反应和有机溶剂萃取的方法来检验卤素单质。,第15讲 要点探

18、究,例2有X、Y两种元素，原子序数20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是() A若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱 B若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性 C若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2 D若Y的最高正价为m，则X的最高正价一定为m,【典例精析】,第15讲 要点探究,例2A由于X、Y原子的最外层电子数相同，且X的原子半径小于Y，所以X、Y同主族，且X位于Y的上面，由于同主族元素最高价氧化物对应水化物碱性从上到下逐渐增强，A正确；HNO3为强酸而氨水呈碱性，则B不正确；A族元素氧的单

19、质为O2，而硫的单质却有S8、S6、S4、S2等形式，C不正确；A族元素，氧无正化合价，而硫的最高正价为6，故D不正确。,第15讲 要点探究,点评列举法和特例法是解决这类问题的关键，如本题涉及的氢化物水溶液呈碱性的只有NH3，非金属元素无正价的有氧、氟等。变式题对典型金属元素族和非金属元素族的性质进行考查。,第15讲 要点探究,变式题,关于碱金属和卤族元素的叙述，错误的是() A碱金属都能在空气中燃烧生成M2O(M指碱金属) BHCl、HBr、HI的还原性由弱到强 CX、Y是两种卤族元素，X的非金属性比Y的强，则X的单质比Y的单质更容易与氢气反应 D碱金属所形成的阳离子的氧化性从上到下依次减弱

20、,第15讲 要点探究,只有锂在空气中燃烧生成Li2O，其他碱金属元素生成过氧化物或更复杂的超氧化物甚至臭氧化物，A选项错误；同主族元素，从上到下，非金属性减弱，对应的阴离子的还原性增强，B选项正确；非金属性越强越易与H2发生反应，C选项正确；碱金属从上到下金属性依次增强，对应的阳离子的氧化性依次减弱，D选项正确。,A,探究点三核素,第15讲 要点探究,【知识梳理】,1核素：具有一定数目的_和一定数目_ 的一种原子。核素中相关量的关系为：质量数(A)_，质子数为Z，质量数为A的核素X可表示为_。 2同位素：_相同而_不同的同一元素的不同原子互称同位素。如氢元素有三种核素，符号为_、_、_，三者互为同位素。,质子,中子,质子数,中子数,质子数,中子数,第15讲 要点探究,3元素：具有相同 的同一类原子的总称。 核素、同位素、元素三者之间的关系为：,核电荷数(或质子数),第15讲 要点探究,【要点深化】 1构成原子的粒子对原子性质的影响,第15讲 要点探究,2同位素、同素异形体、同