第一章第二節(jié)元素周期律

1、第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律,第二節(jié) 元素周期律,2014屆 化學(xué)科,普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)(必修2),對(duì)于多電子原子來(lái)講，電子運(yùn)動(dòng)時(shí)是否會(huì)在原子內(nèi)打架呢？它們有沒(méi)有一定的組織性和紀(jì)律性呢？,1,2,3,4,K L M N O P Q,電子能量高在離核遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電子能量低在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，把原子核外分成七個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)域，又叫電子層，分別用n=1、2、3、4、5、6、7表示，分別稱為K、L、M、N、O、P、Q，n值越大，說(shuō)明電子離核越遠(yuǎn)，能量也就越高。,一 、原子核外電子排布 1、 原子核外電子運(yùn)動(dòng)區(qū)域與電子能量的關(guān)系：,核外電子分層排布（順序）,電子按能量高低在核外分層排布。,2、原

2、子核外電子排布規(guī)律,電子總是盡先排布在能量最低的電子層里, 然后由里往外，依次排在能量逐步升高的電子層里（能量最低原理）先排K層，排滿K層后再排L層，排滿L層后再排M層,思考與交流由于原子中的電子是處于原子核的引力場(chǎng)中，電子總是盡可能的從內(nèi)層排起當(dāng)一層充滿后在填充下一層。那么，每個(gè)電子層最多可以排布多少個(gè)電子呢？核外電子的分層排布，有沒(méi)有可以遵循的規(guī)律呢？,指導(dǎo)閱讀課本13頁(yè)表1-2，根據(jù)原子光譜和理論分析得出的核電荷數(shù)為1-20的元素原子核外電子層排布，看能不能總結(jié)出某些規(guī)律。,原子結(jié)構(gòu)示意圖,118號(hào)元素,2、原子核外電子排布規(guī)律,電子總是盡先排布在能量最低的電子層里, 然后由里往外，依次

3、排在能量逐步升高的電子層里（能量最低原理）先排K層，排滿K層后再排L層，排滿L層后再排M層,每個(gè)電子層最多只能容納2n2個(gè)電子。,原子結(jié)構(gòu)示意圖,118號(hào)元素,2、原子核外電子排布規(guī)律,電子總是盡先排布在能量最低的電子層里, 然后由里往外，依次排在能量逐步升高的電子層里（能量最低原理）先排K層，排滿K層后再排L層，排滿L層后再排M層,每個(gè)電子層最多只能容納2n2個(gè)電子。, 最外層最多只能容納 8個(gè)電子（K層為最外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè)） 次外層最多只能容納18個(gè)電子（K層為次外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè) 倒數(shù)第三層最多只能容納32個(gè)電子,相互聯(lián)系的，不能孤立地機(jī)械套用,1.判斷下列示意圖是否正確？為什么？,課

4、堂練習(xí),2.核外電子排布規(guī)律，畫(huà)出下列元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖,(2)9F 17Cl 35Br 53I,(1)3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs,(3)2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe,【小結(jié)】 通常，我們把最外層 個(gè)電子(只有K層時(shí)為2個(gè)電子)的結(jié)構(gòu)，稱為相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。一般不與其他物質(zhì)發(fā)學(xué)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)元素原子的最外層電子數(shù)小于8(K層小于2)時(shí)，是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在化學(xué)反應(yīng)中，具有不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子，總是“想方設(shè)法”通過(guò)各種方式使自己的結(jié)構(gòu)趨向于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。原子的核外電子排布，特別是 決定著元素的主要化學(xué)性質(zhì)。金屬元素的原子最外層電子數(shù)一般少于4個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中比較容易 電子達(dá)

5、到相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；而非金屬元素的最外層一般多于4個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中易 電子而達(dá)到8個(gè)電子的相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。,8,最外層電子數(shù),失,得,作業(yè)： （1）補(bǔ)充： 寫(xiě)出下列原子和離子的結(jié)構(gòu)示意圖：,Mg F Br Ca Mg2+ F- Br- Ca2+ （2）課本P19 -4、5、8（不用抄題）,下周默寫(xiě):,過(guò) 渡 元 素,寫(xiě)118號(hào)元素符號(hào)以及它們的原子結(jié)構(gòu)示意圖。,科學(xué)探究,1.請(qǐng)大家總結(jié)一下，隨著原子序數(shù)的遞增，原子核外電子層排布有何規(guī)律性變化。,二、元素周期律,隨著原子序數(shù)的遞增，原子核外電子層排布變化的規(guī)律性,1,2,3,（一）核外電子排布的周期性變化,隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電

6、子排布呈周期性變化。,二、元素周期律,（從左到右，最外層電子數(shù)增多，至8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）,根據(jù)表格元素原子半徑的數(shù)據(jù)和下圖所示，比較一下原子的微觀結(jié)構(gòu)原子半徑，有何規(guī)律,思考,根據(jù)表格元素原子半徑的數(shù)據(jù)，比較一下原子的微觀結(jié)構(gòu)原子半徑，有何規(guī)律,思考,（二）原子半徑的周期性變化,隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈周期性變化。,二、元素周期律,（從左到右，依次增大）,決 定 原 子 半 徑 因 素,2.電子層數(shù),3.核外電子數(shù),1.核電荷數(shù),電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)不同時(shí)，核電荷數(shù)越大,半徑越小,電子層數(shù)和核電荷數(shù)不同時(shí),電子層數(shù)越多,半徑越大,核電荷數(shù)相同,電子層數(shù)不相同時(shí),電子層數(shù)越多,半徑

7、越大.,核電荷數(shù)相同,電子層數(shù)也相同時(shí),核外電子數(shù)越多,半徑越大,Na Mg,Na+Mg2+,K Na,CI- CI,KNa,Na Na+,NaNa+,CI-CI,思考與交流,元素的性質(zhì)是由元素的原子結(jié)構(gòu)決定的，那么，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化？,思考,分析元素主要化合價(jià)的變化情況?,在39號(hào)元素中，從Li到N，正價(jià)由+1到+5，從C到F開(kāi)始有負(fù)價(jià)，負(fù)價(jià)由-4到-1；在1117號(hào)元素中，正價(jià)由+1(Na)到+7(Cl);從中部的元素開(kāi)始有負(fù)價(jià)，負(fù)價(jià)是從-4(Si)遞變到-1(Cl),呈現(xiàn)出周期性的變化。,除由于F、O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，其他元素的化

8、合價(jià): 最高正價(jià)數(shù)值=最外層電子數(shù) 負(fù)價(jià)的絕對(duì)值+最外層電子數(shù)=8,(三)元素化合價(jià)的周期性變化,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。,二、元素周期律,在39號(hào)元素中，從Li到N，正價(jià)由+1到+5，從C到F開(kāi)始有負(fù)價(jià)，負(fù)價(jià)由-4到-1；在1117號(hào)元素中，正價(jià)由+1(Na)到+7(Cl);從中部的元素開(kāi)始有負(fù)價(jià)，負(fù)價(jià)是從-4(Si)遞變到-1(Cl),呈現(xiàn)出周期性的變化。,(三)元素化合價(jià)的周期性變化,二、元素周期律,（二）原子半徑的周期性變化,（一）核外電子排布的周期性變化,科學(xué)探究,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),那么,元素的金屬性與非金屬性是否也隨原子序數(shù)的變化呈現(xiàn)周期性的變化呢?,復(fù)習(xí)

9、回憶,判斷元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù),1.單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出 ；,2.最高價(jià)氧化物的水化物氫氧化物的 強(qiáng)弱。,判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù),1.跟氫氣生成 的難易程度以及氫化物的 ；,2.元素最高價(jià)氧化物的水化物的 強(qiáng)弱。,下面我們就按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，以第三周期元素為例，來(lái)研究元素的金屬性和非金屬性的變化情況。,實(shí)驗(yàn)研究Na、Mg、Al三種金屬元素的金屬性強(qiáng)弱。,下面我們就按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，以第三周期元素為例，來(lái)研究元素的金屬性和非金屬性的變化情況。,閱讀研究Si、P、S、Cl四種非金屬元素的非金屬性強(qiáng)弱。,氫化物穩(wěn)定性順序 SiH4 PH3 H2S HCl 酸性強(qiáng)弱順序 H4SiO4 H3PO4 H

10、2SO4 HClO4,Na Mg Al Si P S Cl,同一周期從左往右，金屬性逐漸 ， 非金屬性逐漸 .,小結(jié)：從堿金屬元素到鹵族元素，最外層電子數(shù)從1遞增到7，失電子能力依次減弱，得電子能力依次增強(qiáng)，即表現(xiàn)為：金屬性逐漸減弱，非金屬性依次增強(qiáng)。,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,隨著原子序數(shù)的遞增，元素性質(zhì)呈周期性的變化。,元素周期律的實(shí)質(zhì),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。,（量變,質(zhì)變）,小結(jié)：,元素周期律的內(nèi)容：隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素性質(zhì)呈周期性變化。 元素周期律的實(shí)質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排布周期性變

11、化的必然結(jié)果。,作業(yè),1.補(bǔ)充： 判斷下列微粒半徑的大?。?(1)Na Mg Al (2)N O F (3)P Si Al (4)Ca2+ Cl- (5)Mg Na 2.課本P19-8,三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用,原子結(jié)構(gòu),周期表位置,元素性質(zhì),周期序數(shù)=電子層數(shù) 主族序數(shù)=最外層電子數(shù),最高正價(jià)=最外層電子數(shù) 負(fù)價(jià)+最高正價(jià)=8,元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱判斷,非金屬性逐漸增強(qiáng),金屬性逐漸增強(qiáng),金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸增強(qiáng),稀有氣體元素,練習(xí),1.元素的性質(zhì)呈周期性變化的根本原理是 A.元素原子量的遞增,量變引起質(zhì)變 B.元素原子半徑呈周期性變化 C.元素原子的核外電子排布呈周期性變

12、化 D.元素的金屬性和非金屬性呈周期性變化,C,練習(xí),2.下列各組元素性質(zhì)遞變情況錯(cuò)誤的是 A.Li、Be、B原子最外層電子數(shù)依次增多 B.P、S、Cl元素最高正價(jià)依次升高 C.N、O、F原子半徑依次增大 D.Na、K、Rb的金屬性依次增強(qiáng),C,練習(xí),3.已知R元素的原子有三個(gè)電子層，其最高價(jià)氧化物分子式為RO3，則R元素的名稱為 A.硫 B.氯 C.硒 D.硅,A,練習(xí),4.某元素R的氣態(tài)氫化物為H3R，它的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物化學(xué)式為（ ） A.HRO3 B.HRO4 C.H2RO4 D.H3RO4,D,練習(xí),5.元素周期表中金屬和非金屬的分界線附近的元素可能用于（ ） A.新農(nóng)藥研究 B.新醫(yī)藥配制 C.制半導(dǎo)體材料 D.制高溫合金,C,練習(xí),7.已知短周期元素的離子aA2+、bB+、cC3-、dD-的電子層數(shù)相同，則下列敘述正確的是 A.原