高三化學(xué)元素周期律4

1、 高中化學(xué)高中化學(xué)元素周期律元素周期律2006年年2月月18日日重慶市涪陵實(shí)驗(yàn)中學(xué) 王俊明金屬性質(zhì)結(jié)論： 金屬性 CsRbK NaNaKRbCs金屬單質(zhì)與水反應(yīng)劇烈輕微爆炸爆炸劇烈爆炸反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象原子序數(shù)原子序數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 91 2 3 4 5 6 7 8 9 原子序數(shù)原子序數(shù) 10 11 12 13 14 15 16 17 1810 11 12 13 14 15 16 17 18 元素名稱元素名稱 氫氫 氦氦 鋰鋰 鈹鈹 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 元素名稱元素名稱 氖氖 鈉鈉 鎂鎂 鋁鋁 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氬氬 電 子 層結(jié) 構(gòu)電 子 層結(jié)

2、 構(gòu)原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖1 11818號元素號元素思考思考 通過對通過對1 11818號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖的比號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖的比較，分析原子的核外電子層數(shù)和最外層電子數(shù)較，分析原子的核外電子層數(shù)和最外層電子數(shù)的變化有何規(guī)律的變化有何規(guī)律幻燈片幻燈片 5 5 從從1 12 2號元素，即從氫到氦：有號元素，即從氫到氦：有1 1個(gè)電子層，電個(gè)電子層，電子由子由1 1個(gè)增到個(gè)增到2 2個(gè)，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；個(gè)，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)； 從從3 3 1010號元素，即從鋰到氖：有號元素，即從鋰到氖：有2 2個(gè)電子層，個(gè)電子層，最外層電子最外層電子由由1 1個(gè)增到個(gè)增到8 8個(gè)，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；個(gè)，達(dá)到

3、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)； 從從11 11 1818號元素，即從鈉到氬：有號元素，即從鈉到氬：有3 3個(gè)電子層，個(gè)電子層，最外層電子由最外層電子由1 1個(gè)增到個(gè)增到8 8個(gè)，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。個(gè)，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。原子序數(shù)原子序數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 原子序數(shù)原子序數(shù) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 元素名稱元素名稱 氫氫 氦氦 鋰鋰 鈹鈹 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 元素名稱元素名稱 氖氖 鈉鈉 鎂鎂 鋁鋁 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氬氬 電 子 層結(jié) 構(gòu)電 子 層結(jié) 構(gòu)原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖1 11818號元素號元素 一、核外電子排布的一、核外電子排布的周期性變化周期性

4、變化 隨著元素原子序數(shù)的遞增，隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布呈周元素原子的核外電子排布呈周期性變化。期性變化。HLiBeBCNHeNaKRbCsFrMgCaSrBaRaAlGaInTlSiGeSnPbPAsSbBiOSSeTePoFClBrIAtNeArKrXeRn 根據(jù)上圖所示元素原子的大小，比較一下原根據(jù)上圖所示元素原子的大小，比較一下原子的微觀結(jié)構(gòu)子的微觀結(jié)構(gòu)原子半徑，有何規(guī)律原子半徑，有何規(guī)律思考Li F Na Cl K Br 大 小 大 小 大 小Rb I Cs At大 小 大 小 幻燈片 9原子半徑原子半徑（稀有氣體元素除外）HLiBeBCNHeNaKRbCsFrM

5、gCaSrBaRaAlGaInTlSiGeSnPbPAsSbBiOSSeTePoFClBrIAtNeArKrXeRn 二、原子半徑的周期二、原子半徑的周期性變化性變化 隨著元素原子序數(shù)的遞增，元隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈周期性變化。素原子半徑呈周期性變化。決定原子半徑?jīng)Q定原子半徑大小的因素大小的因素電子層數(shù)電子層數(shù)核對電子的吸引作用核對電子的吸引作用電子間的排斥作用電子間的排斥作用原子序數(shù)原子序數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 91 2 3 4 5 6 7 8 9 元素名稱元素名稱 氫氫 氦氦 鋰鋰 鈹鈹 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 原子序數(shù)原子序數(shù) 10 11 12 13 1

6、4 15 16 17 1810 11 12 13 14 15 16 17 18 元素名稱元素名稱 氖氖 鈉鈉 鎂鎂 鋁鋁 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氬氬 主 要化 合 價(jià)主 要化 合 價(jià)主要化合價(jià)主要化合價(jià)1 11818號元素號元素+1+1 0 0+1+1+2+2+3+3+4+4+5+5-4-4-3-3-2-2-1-1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0 -4 -3 -2 -1 -4 -3 -2 -1 思考思考分析元素主要化合價(jià)的變化情況? 在在3 39 9號元素中，從號元素中，從LiLi到到N N，正價(jià)由，正價(jià)由+1+1到到+5+

7、5，從從C C到到F F開始有負(fù)價(jià)，負(fù)價(jià)由開始有負(fù)價(jià)，負(fù)價(jià)由-4-4到到-1-1；在；在11111717號元素中，正價(jià)由號元素中，正價(jià)由+1(Na)+1(Na)到到+7(Cl);+7(Cl);從中部的元從中部的元素開始有負(fù)價(jià)，負(fù)價(jià)是從素開始有負(fù)價(jià)，負(fù)價(jià)是從-4(Si)-4(Si)遞變到遞變到-1(Cl),-1(Cl),呈現(xiàn)出周期性的變化。呈現(xiàn)出周期性的變化。 除由于除由于F F、O O元素化學(xué)性質(zhì)的特殊性不顯正元素化學(xué)性質(zhì)的特殊性不顯正價(jià)和稀有氣體元素外，其它元素的最高正價(jià)數(shù)價(jià)和稀有氣體元素外，其它元素的最高正價(jià)數(shù)值值= =最外層電子數(shù)，負(fù)價(jià)的絕對值最外層電子數(shù)，負(fù)價(jià)的絕對值=8-=8-最外層

8、電最外層電子數(shù)。子數(shù)。原子序數(shù)原子序數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9 元素名稱元素名稱 氫氫 氦氦 鋰鋰 鈹鈹 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 原子序數(shù)原子序數(shù) 10 11 12 13 14 15 16 17 10 11 12 13 14 15 16 17 1818 元素名稱元素名稱 氖氖 鈉鈉 鎂鎂 鋁鋁 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氬氬 主 要化 合 價(jià)主 要化 合 價(jià) +1 0 +1 +2 +3 +4 +5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0 -4 -3 -2 -1主要化合價(jià)主要化合價(jià)1 11818號元素號元素 三

9、、元素化合價(jià)的周三、元素化合價(jià)的周期性變化期性變化 隨著元素原子序數(shù)的遞增，元隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素主要化合價(jià)呈周期性的變化。素主要化合價(jià)呈周期性的變化。例如：例如：從堿金屬元素到鹵族元素，從堿金屬元素到鹵族元素，最外層電子數(shù)從最外層電子數(shù)從1遞增到遞增到7，失電子，失電子能力依次減弱，得電子能力依次增能力依次減弱，得電子能力依次增強(qiáng)，即表現(xiàn)為：金屬性逐漸減弱，強(qiáng)，即表現(xiàn)為：金屬性逐漸減弱，非金屬性依次增強(qiáng)。非金屬性依次增強(qiáng)?；脽羝脽羝?5思考思考用一句話概括一下元素性質(zhì)的變化情況用一句話概括一下元素性質(zhì)的變化情況元素周期律的內(nèi)容元素周期律的內(nèi)容隨著原子序數(shù)的遞增，元隨著原子序數(shù)的遞增

10、，元素性質(zhì)呈周期性的變化。素性質(zhì)呈周期性的變化。元素周期律的實(shí)質(zhì)元素周期律的實(shí)質(zhì)元素性質(zhì)的周期性變化是元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。的周期性變化的必然結(jié)果。（量變（量變質(zhì)變）質(zhì)變）小結(jié)：小結(jié)：二、原子半徑的周期性變化二、原子半徑的周期性變化一、核外電子排布的周期性變化一、核外電子排布的周期性變化三、元素化合價(jià)的周期性三、元素化合價(jià)的周期性變化變化課后思考課后思考 根據(jù)原子最外層電子排布的周根據(jù)原子最外層電子排布的周期性，將原子序數(shù)為期性，將原子序數(shù)為1 118 18的元素排的元素排列成表格。列成表格?！菊n堂練習(xí)】 1.下列元素的原子半

11、徑依次減小的是（下列元素的原子半徑依次減小的是（ ） A. Na、Mg、Al B. N、O、F C. P、Si、Al D. C、Si、P2.2.下列各組微粒半徑（下列各組微粒半徑（r r）之比大于）之比大于1 1的是（的是（ ）A. rCl / rF B. rI-/rI C. rMg2+/Na+ D. rF-/rCl-ABABA4.下列有關(guān)元素周期律的敘述，正確的是（ ） A. 元素周期律的本質(zhì)是元素原子核外電子排布呈周期性變化 B. 元素周期律的本質(zhì)是原子半徑呈周期性變化 C. 元素周期律的本質(zhì)是元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增呈周期性變化 D. 元素周期律的本質(zhì)是元素的性質(zhì)隨原子量的遞增而呈周期

12、性變化幻燈片 21A4.下列有關(guān)元素周期律的敘述，正確的是（ ） A. 元素周期律的本質(zhì)是元素原子核外電子排布呈周期性變化 B. 元素周期律的本質(zhì)是原子半徑呈周期性變化 C. 元素周期律的本質(zhì)是元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增呈周期性變化 D. 元素周期律的本質(zhì)是元素的性質(zhì)隨原子量的遞增而呈周期性變化幻燈片 21A元素周期律的內(nèi)容：元素周期律的內(nèi)容：隨著元素原隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素性質(zhì)呈周期性子序數(shù)的遞增，元素性質(zhì)呈周期性變化。變化。元素周期律的實(shí)質(zhì)：元素周期律的實(shí)質(zhì)：元素性質(zhì)的元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排周期性變化是元素原子核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。布周期性變化的必然結(jié)果

13、。四、元素性質(zhì)的比較四、元素性質(zhì)的比較金屬性金屬性與水或酸置換出氫氣的難易程度與水或酸置換出氫氣的難易程度最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱金屬間置換：強(qiáng)置換弱金屬間置換：強(qiáng)置換弱非金屬性非金屬性與氫氣的化合難易程度，以及生成與氫氣的化合難易程度，以及生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱非金屬間置換：強(qiáng)置換弱非金屬間置換：強(qiáng)置換弱金屬性質(zhì)結(jié)論： 金屬性 CsRbK NaNaKRbCs金屬單質(zhì)與水反應(yīng)劇烈輕微爆炸爆炸劇烈爆炸反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象金屬元素性質(zhì)NaMgAl單質(zhì)和水（或酸）的反

14、應(yīng)情況最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性跟冷水劇烈反應(yīng)NaOH強(qiáng)堿跟沸水反應(yīng)放H2；跟酸劇烈反應(yīng)放H2Mg(OH)2中強(qiáng)堿跟酸較為迅速反應(yīng)放H2Al(OH)3兩性氫氧化物結(jié)論： 金屬性 NaMgAl 14Si 15P 16S 17Cl 對應(yīng)氧化物氧化物的水化物酸性強(qiáng)弱單質(zhì)與H2反應(yīng)條件氣態(tài)氫化物及穩(wěn)定性氫化物水溶液的酸性結(jié)論SiO2P2O5SO3Cl2O7H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸最強(qiáng)酸逐漸增強(qiáng)高溫加熱加熱點(diǎn)燃或光照SiH4PH3H2SHCl逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)1118號元素性質(zhì)的變化中得出如下的結(jié)論：Na Mg Al Si P S ClAr稀

15、有氣體元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。這個(gè)規(guī)律叫做元素周期律。元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。3、粒子半徑大小比較規(guī)律、粒子半徑大小比較規(guī)律核電荷數(shù)核電荷數(shù)電子層數(shù)電子層數(shù)成鍵原子間距離的一半成鍵原子間距離的一半（1）同電子層的不同粒子，原子序數(shù)越大，）同電子層的不同粒子，原子序數(shù)越大， 半徑越小。半徑越小。（2）一般而言一般而言，電子層數(shù)越多，半徑越大，電子層數(shù)越多，半徑越大（3）同種元素的不同粒子，電子越多，）同種元素的不同粒子，電子越多， 半徑越大。半徑越大。討論：討論：比較比較Na原子與原子與Mg

16、原子的原子半徑大小原子的原子半徑大小+12822+11821NaMg半徑：半徑：Na Mg討論：討論：比較比較Na原子與原子與Li原子的原子半徑大小原子的原子半徑大小+312+11821NaLi答案：答案： 半徑：半徑：Na Li討論：討論：比較比較NaNa與與NaNa+ +的半徑大小的半徑大小NaNa+11821NaNa+ +1182 答案：半徑答案：半徑 Na Na+討論：討論：比較比較ClCl- -與與ClCl的半徑大小的半徑大小+17827+17828ClCl- -ClCl答案：半徑答案：半徑 Cl- Cl比較比較FeFe、FeFe2+2+與與FeFe3+3+的半徑大小的半徑大小思考：

17、思考：答案：半徑答案：半徑 Fe Fe Fe Fe2+ 2+ Fe Fe3+3+討論：討論：1. 比較比較Na+與與Mg2+半徑大小半徑大小+1282+1182Na+Mg2+答案：半徑答案：半徑 Na+ Mg2+討論：討論：2. 比較比較O2-與與F-半徑大小半徑大小+882+982O2-F-答案：半徑答案：半徑 O2- F-寫出下列微粒的半徑由大到小的順序：寫出下列微粒的半徑由大到小的順序： F F- -、O O2-2-、NaNa+ +、MgMg2+2+練習(xí)：練習(xí)：答案：半徑：答案：半徑：F F- - O O2- 2- Na Na+ + Mg Mg2+2+討論：討論：1、寫出堿金屬元素、鹵素

18、的最高氧化物的化、寫出堿金屬元素、鹵素的最高氧化物的化學(xué)式（用學(xué)式（用R表示元素符號）表示元素符號）2、寫出、寫出C、N、S、Cl的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式R2O - ROHR2O7 - HRO4CH4 - NH3 - H2S - HCl思考題：思考題：1. 某元素的氣態(tài)氫化物的符合通式某元素的氣態(tài)氫化物的符合通式RH4，且氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為且氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%則則R的最高價(jià)氧化物的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式是的化學(xué)式是 （ ）A. CO B. CO2 C. MgO D. SO2B2. 比較下列微粒的半徑大小比較下列微粒的半徑大小 Cl- 、 S2- 、 Na+ 、Mg2+ 、F-答案：半徑答案：半徑 S2- Cl- F- Na+ Mg2+練習(xí)：練習(xí)：X和和Y兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，X元素的陽離子半徑大于元素的陽離子半徑大于Y元素的陽離子半徑，元素的陽離子半徑，Z和和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同，兩元素的原子核外電子層數(shù)相同，Z元元素的原子半徑小于素的原子半