高中化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律學(xué)課件.ppt

物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律,一、原子核外電子的排布, 分層排布：分別用n = 1、2、3、4、5、6、7來表示從內(nèi)到外的電子層，并分別用符號K、L、M、N、O、P、Q來表示）； 在離核較近的區(qū)域運動的電子能量較低，在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運動的電子能量較高，原子核外的電子總是盡可能地 先從內(nèi)層排起；,K L M N O P Q,由內(nèi)到外，能量逐漸升高,原子核外電子的排布,1、電子在原子核外相對大實際小的空間不停地做高速運動（速度接近光速)）。,2、所有的電子都具有一定的能量，在多電子原子里，各電子所具有的能量不盡相同，有的電子的能量還相差較大。,3、能量低的電子在離核較近的區(qū)域運動，能量較高的電子在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運動。,4、我們把不同的電子運動區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，稱之為“電子層”。,電子層,？,各電子層的序號、能量如下表：,(1)各電子層最多容納2n2個電子；,核外電子排布規(guī)律,(2)最外電子數(shù)不超過8個電子(K層為不超過2個)；,(3)次外層電子數(shù)不超過18個電子；倒數(shù)第三層不超過32個電子,（4）核外電子總是盡先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。,以上規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地機(jī)械套用。,練習(xí)： 總結(jié)至號原子結(jié)構(gòu)的特殊性。 （）原子中無中子的原子：,（）最外層有個電子的元素： （）最外層有個電子的元素： （）最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：,H、Li、Na,He、Be、Mg,Be、Ar,（ ）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)倍的元素： （）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)倍的元素： （）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)倍的元素：,C,O,Ne,（8）最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的有,H Be Al,二、元素周期律,請閱讀和比較1-18號元素的有關(guān)數(shù)據(jù)，從中能找出什么規(guī)律？,表5-5 118號元素的核外電子排布、原子半徑和主要化合價,最外層電子數(shù)12,最外層電子數(shù)18,最外層電子數(shù)18,表5-5 118號元素的核外電子排布、原子半徑和主要化合價,原子半徑 大小,原子半徑 大小,表5-5 118號元素的核外電子排布、原子半徑和主要化合價,主要化合價：正價+10,主要化合價：正價+1+5，負(fù)價：-4 -1 0,主要化合價：正價+1+7，負(fù)價：-4 -10,P.1415科學(xué)探究1,運用核外電子排布規(guī)律畫出前三周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，然后分析、歸納出各周期元素的最外層電子排布和主要化合價的遞變規(guī)律。,原子半徑和離子半徑大小比較規(guī)律,同主族元素的原子及離子半徑隨核電荷數(shù)增多而,增大 ，如Li NaK， Li + Na+K+,同周期元素的原子半徑隨核電荷數(shù)的增多而,減小， 如NaMg Al,同種元素的微粒半徑隨價態(tài)升高而,變小 如ClCl- Na Na+,電子排布相同的微粒，隨核電荷數(shù)的增多而,減小 如F- Na+ Mg2+ Al3+,既不同周期也不同主族找參照 Na O,一般說來，電子層數(shù)越多半徑越大，如Na+ Cl-,根據(jù)以上規(guī)律預(yù)測，第三周期元素的離子半徑如何變化？,根據(jù)同周期原子結(jié)構(gòu)的遞變規(guī)律，你能預(yù)測一下元素的金屬性與非金屬性的遞變規(guī)律嗎？,金屬性強弱的比較方法,單質(zhì)與水反應(yīng)的難易程度 單質(zhì)與酸反應(yīng)的劇烈程度 最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱 單質(zhì)間的置換反應(yīng),元素非金屬性強弱的比較方法？,與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性強弱,最高價氧化物的水化物的酸性強弱,單質(zhì)間的置換反應(yīng),現(xiàn)象：,鎂與冷水反應(yīng)緩慢，產(chǎn)生少量氣泡，滴入酚酞試液后不變色。,反應(yīng)式：,Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2,結(jié)論：,鎂元素的金屬性比鈉弱,加熱后鎂與沸水反應(yīng)較劇烈，產(chǎn)生較多氣泡，溶液變?yōu)榧t色。,討論第三周期元素的性質(zhì)遞變,現(xiàn)象：,鎂與鋁均能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。但鎂反應(yīng)更劇烈。,反應(yīng)：,Mg + 2HCl = MgCl2 + H2,結(jié)論：,鎂元素的金屬性比鋁強,2Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2,鈉（Na）、鎂（Mg）、鋁（Al）金屬性比較,冷水、劇烈,冷水、緩慢,結(jié)論金屬性：NaMg,劇烈,迅速,結(jié)論金屬性：MgAl,強堿性,中強堿,兩性氫氧化物,結(jié)論金屬性：MgMgAl,結(jié)論：同周期的元素，隨原子序數(shù)的增加金屬性減弱。,氫化物化學(xué)式,元素,14Si,15P,16S,17Cl,非金屬性：Si P S Cl,單質(zhì)與氫氣的化合條件,氫化物的穩(wěn)定性,SiH4,PH3,H2S,HCl,高溫下少量反應(yīng),磷蒸氣，困難,加熱反應(yīng),光照或點燃,很不穩(wěn)定,不穩(wěn)定,較不穩(wěn)定,穩(wěn)定,從氫化物看,最高價氧化物,最高價氧化物的水化物,元素,14Si,15P,16S,17Cl,SiO2,P2O5,SO3,Cl2O7,H2SiO3,H3PO4,H2SO4,HClO4,硅 酸,磷 酸,硫 酸,高氯酸,極弱酸,中強酸,強 酸,最強酸,非金屬性：Si P S Cl,從最高價氧化物的水化物看,根據(jù)實驗，可得出第三周期元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律:,Na Mg Al Si P S Cl,金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強,用結(jié)構(gòu)觀點解釋：,電子層數(shù)相同核電荷數(shù)增多,原子半徑減小,原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強,同周期元素 從左到右,原子核對最外層電子的吸引力增強,方式,元素性質(zhì),變化趨勢,結(jié)論,隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的最外層電子排布,18 (H,He),元素原子半徑,大小,元素化合價,+1+7 -4-10,元素金屬性 與非金屬性,金屬性減弱 非金屬性增強,呈現(xiàn)周期性變化,元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化 ，這一規(guī)律叫做元素周期律,元素的性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布呈周期性變化的必然結(jié)果 -周期律的實質(zhì),三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用,1、元素的位、構(gòu)、性三者之間的關(guān)系及其應(yīng)用,結(jié)構(gòu),位置,性質(zhì),（1）結(jié)構(gòu)決定位置： 原子序數(shù)核電荷數(shù) 周期序數(shù)電子層數(shù) 主族序數(shù)最外層電子數(shù),最外層電子數(shù)和原子半徑,原子得失電子的能力,元素的金屬性、非金屬性強弱,（2）結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)： 最外層電子數(shù)主族元素的最高正價數(shù) 8負(fù)價數(shù),（3）位置反映性質(zhì)： 同周期：從左到右，遞變性,1,B,Al,Si,Ge,As,Sb,Te,2,3,4,5,6,7,A,A,A,A,A,A,A,0,Po,At,非金屬性逐漸增強,金屬性逐漸增強,金屬性逐漸增強,非金屬性逐漸增強,根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可推知：金屬性最強的元素是銫（Cs）,位于第6周期第A族（左下角），非金屬性最強的元素是氟（F),位于第2周期第A族（右上角）。,位于分界線附近的元素既有一定的金屬性，又有一定的非金屬性，如Al、Si、Ge等。,2、元素的化合價與位置、結(jié)構(gòu)的關(guān)系 （1）最高正價數(shù)主族序數(shù)最外層電子數(shù),（2）最低負(fù)價數(shù)主族序數(shù) 8 最外層電子數(shù) 8,（1）元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要工具。,（2）可預(yù)測或推測元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì),（3）在科學(xué)研究和生產(chǎn)上也有廣泛的應(yīng)用,（4）在哲學(xué)方面，元素周期律揭示了元素原子核電荷數(shù)遞增引起元素性質(zhì)發(fā)生周期性變化的事實，有力地論證了事物變化的量變引起質(zhì)變的規(guī)律性。,3、元素周期律的應(yīng)用和意義,練習(xí),1.堿性強弱介于KOH和Mg(OH)2之間的氫氧化物是 （ ） ANaOH BAl(OH)3 CCa(OH)2 DRbOH 2.下列物質(zhì)中，既能與強酸又能與強堿反應(yīng)的是（ ） Na2CO3NaHCO3 Al2O3 Al(OH)3 A B C D,B,D,3.下列各組元素中，按最高正價遞增順序排列的是 （ ） ACN、O、F BK、Mg、CS CF、Cl、Br、I DLi、NaK、Rb 4. AB均為原子序數(shù)120的元素，已知A的原子序數(shù)為n，A2+離子比B2離子少8個電子，則B的原子序數(shù)是 （ ） An+4 Bn+6 Cn+8 Dn+10 5.下列敘述中，肯定a金屬比b金屬活潑性強的是（ ） Aa原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少 Ba原子電子層數(shù)比b原子的電子層數(shù)多 C1mol a 從酸中置換H+生成的H2比1 mol b從酸中置換H+生成的H2多 D常溫時，A能從水中置換出氫，而B不能,B,A,D,6. A、B、C三種元素的原子具有相同的電子層數(shù)，它們相同物質(zhì)的量的原子獲得相同物質(zhì)的量的電子時釋放出的能量是ACB,則它們原子序數(shù)大小順序是（ ） ABCA BABC CBC DACB 7.下列各組物質(zhì)的性質(zhì)變化正確的是 （ ） A酸性HClO4HNO3H3PO4H2SiO4 B穩(wěn)定性H2SHClHBrHI C熔點PbKNaLi D溶解性NaHCO3Na2CO3NaOH,D,A,8.原子序數(shù)118號元素中： （1）與水反應(yīng)最劇烈的金屬是_； （2）與水反應(yīng)最劇烈的非金屬單質(zhì)是_； （3）在室溫下有顏色的氣體單質(zhì)是_； （4）在空氣中容易自燃的單質(zhì)名稱是_； （5）除稀有氣體外，原子半徑最大的元素是_； （6）原子半徑最小的元素是_； （7）氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性的元素是_； （8）氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的化學(xué)式是_； （9）最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強的元素是_。 9。在Na、K、O、N、CLi、F、H八種元素中，原子半徑由小到大的順序為_。,K,F2,F2 Ci2,白磷,Na,H,N,HF,Cl,HFONCLiNaK,10.元素周期律是指元素的性質(zhì)隨_的遞增，而呈_性變化的規(guī)律。 11. A、B兩種元素的原子，當(dāng)它們分別獲得1個電子形成稀有氣體原子的電子層結(jié)構(gòu)時，A放出的能量大于B。下列敘述中正確的是（ ） AA的氧化性小于B BB的還原性大于A CA的還原性大于B DA的氧化性大于B,原子序數(shù),周期性,獲得電子時，要釋放出能量，放出能量的越多，說明其越容易得電子，A的非金屬性越強。,B D,12.根據(jù)硼在周期表中的位置，推測硼的最高價含氧酸化學(xué)式不可能是（ ） AH2BO4 BH3BO3 CHBO2 DH2B4O7 13.已知X、Y、Z元素的原子具有相同的電子層數(shù)，且原子序數(shù)依次增大，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性依次增強，則下列判斷正確的是（ ） 原子半徑按X、Y、Z依次增大 陰離子的還原性按X、Y、Z順序增強 單質(zhì)的氧化性按X、Y、Z順序增強 氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z順序增強,A,B的化合價是+3,C D,14.下列半徑最大的微粒是 （ ） A. F B. Mg2+ C. Cl- D. Ca2+ 15.A和B是前三周期的元素，它們的離子A2+和B3+具有相同的核外電子層結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是 （ ） A. 原子半徑:AB B. 原子序數(shù):AB C. 離子半徑:A2+B3+ D. 質(zhì)量數(shù):AB,C,A C,1、當(dāng)電子層數(shù)及核電荷數(shù)均不同時，電子層數(shù)越多的，半徑越大；如NaK(層不同，層多，徑大） 2、當(dāng)電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大的，半徑越??；如NaMg；Na+Mg2+（層相同，核多，徑?。?3、陰離子半徑大于對應(yīng)的原子半徑；如ClCl- 4、陽離子半徑小于對應(yīng)的原子半徑；如N