元素周期表(2015競賽)

1H2He3Li4Be5B6C7N8O9F10Ne17Cl16S15P14Si13Al12Mg11Na18Ar第一頁第二頁，共53頁。

通過對1～18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)的變化周期性第二頁第三頁，共53頁。HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClAr原子半徑原子序數(shù)

原子半徑的變化

3～911～17結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn)

變化。

逐漸減小逐漸減小周期性注意：稀有氣體元素的原子半徑測定與相鄰非金屬元素的依據(jù)不同，數(shù)字沒有可比性。第三頁第四頁，共53頁。決定原子半徑大小的主要因素電子層數(shù)核對電子的吸引作用HeHLiBeBCNNaKRbCsFrMgCaSrBaRaAlGaInTlSiGeSnPbPAsSbBiOSSeTePoFClBrIAtNeArKrXeRn第四頁第五頁，共53頁。原子序數(shù)123456789

元素名稱氫氦鋰鈹硼碳氮氧氟原子序數(shù)101112131415161718

元素名稱氖鈉鎂鋁硅磷硫氯氬主要化合價主要化合價主要化合價1～18號元素+1

0+1+2+3+4+5-4-3-2-1

0+1+2+3+4+5+6+70-4-3-2-1第五頁第六頁，共53頁。原子序數(shù)

化合價的變化

1～23～1011～18結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素化合價呈現(xiàn)變化。

分析元素主要化合價的變化情況＋10＋1＋5－4－10周期性＋1＋7－4－10第六頁第七頁，共53頁。比較元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱有哪些方法？元素的金屬性判斷依據(jù)1、與水（或酸）反應(yīng)的難易2、最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱3、根據(jù)金屬活動性順序判斷

元素的非金屬判斷依據(jù)1、非金屬單質(zhì)與氫氣化合的難易以及氫化物的穩(wěn)定性2、最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱3、非金屬的置換反應(yīng)第七頁第八頁，共53頁。Al(OH)3兩性氫氧化物冷水劇烈熱水較快鹽酸劇烈鹽酸較快NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿原子序數(shù)111213元素符號NaMgAl單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)情況氫氧化物堿性強(qiáng)弱金屬性Na>Mg>Al以11~17號元素為例，分析元素性質(zhì)變化第八頁第九頁，共53頁。原子序數(shù)14151617元素符號SiPSCl單質(zhì)與H2化合的難易氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性H2SiO3極弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4最強(qiáng)酸高溫光照或點(diǎn)燃爆炸化合磷蒸氣加熱非金屬性Si<P<S<Cl很不穩(wěn)定SiH4不穩(wěn)定PH3不很穩(wěn)定H2S

穩(wěn)定HCl第九頁第十頁，共53頁。原子序數(shù)1112131415161718元素符號NaMgAlSiPSClAr單質(zhì)和水(或酸）反應(yīng)情況冷水劇烈熱水較快鹽酸劇烈鹽酸較快高溫磷蒸氣與H2能反應(yīng)須加熱光照或點(diǎn)燃爆炸化合NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3兩性氫氧化物H4SiO4弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4最強(qiáng)酸稀有氣體元素非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性金屬性和非金屬性遞變金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)從左到右元素性質(zhì)表現(xiàn)出遞變性，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)第十頁第十一頁，共53頁。隨著原子序數(shù)的遞增小結(jié)：元素原子的電子排布呈現(xiàn)周期性變化元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化元素化合價呈現(xiàn)周期性變化元素的化學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化第十一頁第十二頁，共53頁。

元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化的規(guī)律。

元素性質(zhì)的周期性變化實(shí)質(zhì)：元素原子的核外電子排布的周期性變化一、元素周期律第十二頁第十三頁，共53頁。第十三頁第十四頁，共53頁。1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫第十四頁第十五頁，共53頁。原子序數(shù)：原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù)

在周期表中，把電子層數(shù)目相同的元素，按照原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行，再把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序由上到下排成縱行。第十五頁第十六頁，共53頁。第十六頁第十七頁，共53頁。觀察：元素周期表中有多少橫行？多少縱行？周期表中每一小格有哪些信息？7個橫行，18個縱行第十七頁第十八頁，共53頁。1.周期（橫行）具有相同的電子層數(shù)而又按照原子序數(shù)遞增的順序排列的一系列元素。二、元素周期表的結(jié)構(gòu)周期短周期長周期第1周期第2周期第3周期第4周期第5周期第6周期第7周期（橫向）第十八頁第十九頁，共53頁。2.族（縱行）①主族(A):IA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、VIIA概念：按電子層數(shù)遞增的順序，把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素由上而下排成縱行。②副族(B):ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、VIIB、IB、ⅡB④0族：（稀有氣體）③第Ⅷ族：（用Ⅷ表示）8、9、10縱行由長周期和短周期共同構(gòu)成的族。只由長周期構(gòu)成的族。共16個族，七主、七副，一個0族，一個Ⅷ族。第十九頁第二十頁，共53頁。76541882MLK382LK22K1IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0IIIB周期過渡元素BAlSiGeAs

SbTePoAt非金屬區(qū)金屬區(qū)（除H外）鑭系錒系IVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB元素周期表的結(jié)構(gòu)He2Ne10Ar18Kr36Xe54Rn86288181832主族副族周期數(shù)=電子層數(shù)主族序數(shù)=最外層電子數(shù)第二十頁第二十一頁，共53頁。如何求出34號元素位于第幾周期第幾族？思考：每一周期有多少種元素？鑭系、錒系在周期表的什么位置？同周期相鄰主族元素原子序數(shù)相差多少？同主族及0族上下相鄰元素原子序數(shù)相差多少？一些族的名稱：如第ⅠA族（除氫）：堿金屬第VIIA族：鹵族元素0族：稀有氣體元素第二十一頁第二十二頁，共53頁。第二十二頁第二十三頁，共53頁。三、元素周期表和周期律的應(yīng)用（一）元素周期表反映元素位-構(gòu)-性間的關(guān)系1、堿金屬元素(LiNaKRbCs

Fr)

鋰鈉鉀銣銫鈁（1）堿金屬的原子結(jié)構(gòu)[練習(xí)]假設(shè)X為第ⅡA某元素的原子序數(shù),那么同周期的第ⅢA元素的原子序數(shù)不可能為()A、X+1B、X+11C、X+25D、X+8D第二十三頁第二十四頁，共53頁。——堿金屬元素的結(jié)構(gòu)元素名稱元素符號核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑nm鋰0.152鈉0.186鉀0.227銣0.248銫0.265311193755LiNaKRbCs

1234

6

51111第二十四頁第二十五頁，共53頁。①相同點(diǎn)：最外層都只有1個電子；②遞變性：電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大。核電荷數(shù)依次增多，第二十五頁第二十六頁，共53頁。鉀鈉實(shí)驗(yàn)操作將一小塊K放到石棉網(wǎng)中加熱將一小塊Na放到石棉網(wǎng)中加熱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論立即劇烈燃燒，產(chǎn)生紫色火焰劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色火焰K、Na都易與O2反應(yīng)，但K比Na更易燃燒同主族元素原子的核外電子排布對元素的性質(zhì)的影響第二十六頁第二十七頁，共53頁。鉀鈉實(shí)驗(yàn)操作將一小塊K投入到裝有水的水槽中，反應(yīng)后滴入酚酞將一小塊Na投入到裝有水的水槽中，反應(yīng)后滴入酚酞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論浮、熔、游、響、燒、紅常溫下，K、Na都易與H2O反應(yīng)，但K比Na反應(yīng)更劇烈浮、熔、游、響、紅第二十七頁第二十八頁，共53頁。堿金屬元素在化學(xué)性質(zhì)上的規(guī)律（1）相似性：2Na+O2==Na2O24Li+O2==2Li2O氧化鋰

銣、銫與O2反應(yīng)生成比過氧化物更復(fù)雜的氧化物。

均能與氧氣、水反應(yīng),表現(xiàn)出金屬性K+O2==KO2超氧化鉀第二十八頁第二十九頁，共53頁。堿金屬元素在化學(xué)性質(zhì)上的規(guī)律（1）相似性：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑

均能與氧氣、水反應(yīng),表現(xiàn)出金屬性通式：2R+2H2O=2ROH+H2↑第二十九頁第三十頁，共53頁。LiNaKRbCs與水反應(yīng)劇烈，生成H2更劇烈，生成H2輕微的爆炸，生成H2遇水立即燃燒，爆炸結(jié)論遇水立即燃燒，劇烈爆炸（2）遞變性：堿金屬元素在化學(xué)性質(zhì)上的規(guī)律

在同一族中，自上而下與O2、H2O反應(yīng)的劇烈程度逐漸增大。第三十頁第三十一頁，共53頁。結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定相似性遞變性最外層只有1個電子從Li→Cs電子層數(shù)增多原子半徑增大還原性（金屬性）逐漸增強(qiáng)與O2、H2O等反應(yīng)越來越劇烈單質(zhì)都是強(qiáng)還原劑；都能與O2、H2O等反應(yīng)小結(jié)：堿金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性第三十一頁第三十二頁，共53頁。堿金屬元素的主要物理性質(zhì)堿金屬單質(zhì)核電荷數(shù)顏色和狀態(tài)密度g/cm3熔點(diǎn)OC沸點(diǎn)OCLi3銀白色,柔軟0.534180.51347Na11銀白色,柔軟0.9797.81882.9K19銀白色,柔軟0.8663.65774Rb37銀白色,柔軟1.53238.89688Cs55略帶金色光澤,柔軟1.87928.40678.4第三十二頁第三十三頁，共53頁。堿金屬的物理性質(zhì)的比較相似點(diǎn)遞變性顏色硬度密度熔沸點(diǎn)密度變化熔沸點(diǎn)變化LiNaKRbCs均為銀白色（Cs略帶金色）柔軟較小較低逐漸增大（K特殊）單質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸降低第三十三頁第三十四頁，共53頁。最外層7個電子易得1個電子電子層數(shù)依次增多原子半徑依次增大得電子能力原子結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定有氧化性氧化性

鹵素的原子結(jié)構(gòu)①相似性：②遞變性：逐漸減弱逐漸減弱核電荷數(shù)依次增多鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第三十四頁第三十五頁，共53頁。

鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)①相似性：——類比Cl2的性質(zhì)a.與金屬反應(yīng)2Na+X22NaX點(diǎn)燃3Br2+2Fe=2FeBr3△I2+Fe=FeI2△（特例）第三十五頁第三十六頁，共53頁。①相似性：——類比Cl2的性質(zhì)b.與水反應(yīng)X2+H2O=HX+HXO2F2+2H2O=4HF+O2（特例）Cl、Br、I第三十六頁第三十七頁，共53頁。①相似性：——對比Cl2的性質(zhì)c.與堿反應(yīng)2NaOH+X2=NaClO+NaCl

+H2OH2+X22HX點(diǎn)燃d.與H2反應(yīng)（F除外）第三十七頁第三十八頁，共53頁。HF很穩(wěn)定H2+F2=2HF暗處爆炸F2HCl較穩(wěn)定光照或點(diǎn)燃Cl2HBr較不穩(wěn)定加熱至500℃Br2HI很不穩(wěn)定持續(xù)加熱I2生成氫化物的穩(wěn)定性化學(xué)方程式反應(yīng)條件單質(zhì)H2+I22HI△H2+Br2=

2HBr△H2+Cl2=

2HBr光②遞變性：第三十八頁第三十九頁，共53頁。生成氫化物的穩(wěn)定性：___________F2Cl2Br2I2劇烈程度：_____________鹵素單質(zhì)的氧化性或非金屬性逐漸減弱。②遞變性：鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)規(guī)律：逐漸減弱逐漸減弱結(jié)論：HF>HCl>HBr>HI第三十九頁第四十頁，共53頁。鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2Br2＋2KI=2KBr＋I(xiàn)2結(jié)論:F2Cl2Br2I2氧化性(或非金屬性)逐漸減弱第四十頁第四十一頁，共53頁。結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定相似性遞變性最外層有

7個電子從F→I電子層數(shù)增多原子半徑增大氧化性(非金屬性)逐漸減弱與H2、H2O、金屬等反應(yīng)劇烈程度減弱單質(zhì)都是氧化劑；都能與H2、H2O、金屬等反應(yīng)小結(jié)：鹵素的化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性第四十一頁第四十二頁，共53頁。鹵族元素在物理性質(zhì)上的規(guī)律（1）顏色

——（2）狀態(tài)——（3）密度——（4）熔沸點(diǎn)——逐漸增大（從上到下）逐漸升高（從上到下）淺深；氣液固；第四十二頁第四十三頁，共53頁。

同一主族元素，無論是金屬還是非金屬在性質(zhì)方面都具有一定的相似性和遞變性。通過對同主族元素的分析，可得以下結(jié)論：得電子能力逐漸減弱非金屬性逐漸減弱從上到下電子層數(shù)逐漸增多原子半徑逐漸增大失電子能力逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)第四十三頁第四十四頁，共53頁。原子序數(shù)1112131415161718元素符號NaMgAlSiPSClAr單質(zhì)和水(或酸）反應(yīng)情況冷水劇烈熱水較快鹽酸劇烈鹽酸較快高溫磷蒸氣與H2能反應(yīng)須加熱光照或點(diǎn)燃爆炸化合NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3兩性氫氧化物H4SiO4弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4最強(qiáng)酸稀有氣體元素非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性金屬性和非金屬性遞變金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)同周期元素性質(zhì)表現(xiàn)出遞變性，從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)第四十四頁第四十五頁，共53頁。同周期：遞變性同主族：相似性和遞變性元素性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)位置元素位---構(gòu)---性間的關(guān)系第四十五頁第四十六頁，共53頁。（二）尋找特定元素農(nóng)藥元素：Cl、P、S、N、As 催化劑材料：大多為過渡金屬半導(dǎo)體材料：金屬與非金屬分界線附近的元素第四十六頁第四十七頁，共53頁。0

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