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新课标人教版课件系列
《高中化学》
必修2
第一章
《物质结构 元素
周期律》
教学目标
本章教学重点:
元素周期表的结构,元素周期建;离子键、共价健,元素在周期表中的位置、原子结构、元素性质的关系。
本章教学难点:
元素周期律的应用、共价键。
课时安排
第1节 元素周期表 2课时
第2节 元素周期表 3课时
第3节 化学键 2课时
本章复习 2课时
第一节
《元素周期表》
第一章 《物质结构 元素周期律》
元素周期表
第一课时
1869年门捷列夫在继承和分析了前人工作的基础上,对大量实验事实进行了订正、分析和概括,成功地对元素进行了科学分类。将化学性质相似的元素放在一个纵行制出了第一张元素周期表,揭示了化学元素的内在联系,使其构成一个完整的体系成为化学发展史上重要的里程碑之一。
他还预言了一些未知元素的性质都得到了证实。但是由于时代的局限,门捷列夫揭示的元素内在联系的规律还是初步的,他未能认识到形成元素性质周期性变化的根本原因。
一、元素周期表
1、元素周期表的编制原则
周期:具有相同的电子层数而又按照原子序数递增的顺序排列的一系列元素。(行)
族:具有相似内层结构和相同的最外层电子数并按照原子序数递增的顺序排列的一系列元素。(列)
2、元素周期表的结构
(1)周期的分类
(2)主族与副族的对比
练习;
它们分别位于第几周期?为什么?
已知碳元素、镁元素和溴元素的原子结构示意图:
碳有两个电子层,位于第二周期,镁有三个电子层,位于第三周期;溴有四个电子层,位于第四周期。
回答:
元素周期表的编排原则
根据元素周期律,把已知的一百多种元素中 的各种元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成 ,再把不同横行中 的元素按电子层数递增的顺序由上而下排成 ,这样得到的一个表,叫做元素周期表。
电子层数目相同
横行
最外电子层的电子数相同
纵行
Na
11钠
H
1氢
He
2氦
Li
3锂
Be
4铍
B
5硼
C
6碳
N
7氮
O
8氧
F
9氟
Ne
10氖
Mg
12镁
Al
13铝
Si
14硅
P
15磷
S
16硫
Cl
17氯
Ar
18氩
K
19钾
Ca
20钙
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
1
2
3
4
族:具有相同的最外层电子数的列
周期:具有相同的电子层数的行
元素周期表
A:主族
Sc
21 钪 Ti
22钛 V
23钒 Cr
24铬 Mn
25锰 Fe
26铁 Co
27钴 Ni
28镍 Cu
29铜 Zn
30锌
IIB
IB
VIII
VIIB
VIB
VB
IVB
IIIB
B:副族
类别
周期序数
起止元素
包括元素种数
核外电子层数
短周期
1
H—He
2
1
2
Li—Ne
8
2
3
Na—Ar
8
3
长周期
4
K—Kr
18
4
5
Rb—Xe
18
5
6
Cs—Rn
32
6
不完全周期
7
Fr—112号
26
7
He
2氦
B
5硼
C
6碳
N
7氮
O
8氧
F
9氟
Ne
10氖
Al
13铝
Si
14硅
P
15磷
S
16硫
Cl
17氯
Ar
18氩
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
Na
11钠
H
1氢
Li
3锂
Be
4铍
Mg
12镁
K
19钾
Ca
20钙
IA
IIA
1
2
3
4
Sc
21 钪 Ti
22钛 V
23钒 Cr
24铬 Mn
25锰 Fe
26铁 Co
27钴 Ni
28镍 Cu
29铜 Zn
30锌
IIIB
IVB
VB
VIB
VIIB
VIII
IB IIB
A:主族
B:副族
112
111
110
109
108
107
106
105
104
89-103
80
79
78
77
76
75
74
73
72
57-71
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
86
85
84
83
82
81
54
53
52
51
50
49
36
35
34
33
32
31
18
17
16
15
14
13
10
9
8
7
6
5
2
88
87
56
55
38
37
20
19
12
11
4
3
1
7
6
5
4
18
8
2
M
L
k
3
8
2
L
K
2
2
K
1
103
102
101
100
99
98
97
96
95
94
93
92
91
90
89
71
70
69
68
67
66
65
64
63
62
61
60
59
58
57
元素周期表
IA
IIA
IIIA
IVA
V
A
VIA
VIIA
0
IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB II B
锕系
镧系
主族
周期
副族
过渡元素
周 期 一 二 三 四 五 六 七
元素种数 2 8 8 18 18 32 26
周期分类 短周期 长周期 不完全周期
周期分类及各周期元素种数
练习:
1、完成下列表格:
2、已知某主族元素的原子结构示意图如下,判断其位于第几周期,第几族?
棱台型元素周期表
扇形元素周期表
立式周期表
螺旋型周期表
展示电子排布的周期表
练习与思考:
1、推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。
原子序数 6 13 34 53 88
周期
族
2
3
4
5
7
IVA
IIIA
VIA
VIIA
IIA
练习与思考:
2、下列各组中的元素用原子序数表示,其中都属于主族的一组元素是( )
(A)14、24、34 (B)26、31、35
(C)5、15、20 (D)11、17、18
C
练习与思考:
3、下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数),其中正确的是( )
(A) (B)
(C) (D)
2 3 4
11
19
2
10 11
18 19
6
11 12 13
24
6 7
14
31 32
D
元素周期表
第二课时
元素名称
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
碱
金
属
元
素
1
5
6
锂
钠
钾
铷
铯
3
11
19
37
55
1
1
1
1
2
3
4
1、 碱 金 属 元 素
碱金属: 锂(Li) 钠(Na) 钾(K) 铷(Rb) 铯(Cs) 钫(Fr)
放射性元素
碱金属的原子结构
Na钠
K钾
Li锂
Rb铷
Cs铯
碱金属原子结构示意图
碱金属原子 结构异同:异:核电荷数:由小→大;电子层数:由少→多;同:最外层电子数均为1个
保存于煤油中;
用镊子夹取,在玻璃片上小刀切割,滤纸吸干煤油。
钾的保存及取用方法:
反应方程式:
钾在空气中燃烧
钾与水反应
钠与水反应
钠与钾性质对比实验
1写出锂与稀盐酸反应的离子方程式
2.钾与水反应的离子方程式
3.过氧化钾与CO2
4.超氧化钾与水,CO2
5.氧化锂与水,CO2
练习:完成下列方程式:
2Li+2H+= 2Li++H2↑
2K+2H2O= 2K++2OHˉ+H2↑
2K2O2+2CO2= 2K2CO3+O2↑
4KO2+2CO2= 2K2CO3+3O2↑
4KO2+2H2O= 4KOH+3O2↑
Li2O+H2O= 2LiOH
Li2O+CO2= Li2CO3
Li Na K Rb Cs
1.相似性:
都易失电子表现强还原性
化合物中均为+1价
总结: 碱金属的原子结构
2.递变性:
核电荷数
电子层数
(电子层数的影响大于核电荷数的影响)
失电子能力
还原性
金属性
原子半径
化学性质相似
最外层上都只有一个电子
核对最外层电子的引力
与O2反应
反应不如钠剧烈,生成Li2O
点燃剧烈燃烧,生成Na2O2
燃烧更加剧烈生成比过氧化物复杂的氧化物
遇空气立即燃烧,生成更复杂的氧化物
遇空气立即燃烧,生成更复杂的氧化物
Li
Na
K
Rb
Cs
与H2O反应
剧烈,生成H2
更剧烈,生成H2
轻微的爆炸,生成H2
遇水立即燃烧,爆炸
结论
金 属 性 逐 渐 增 强
碱金属的化学性质
遇水立即燃烧,爆炸
碱金属元素的单质的性质:
1、与非金属单质的反应:
4Li+O2===2Li2O
(氧化锂)
点燃
2Na+O2===Na2O2
点燃
(过氧化钠)
2、与水反应
2Na+2H2O==2NaOH+H2
2K+2H2O==2KOH+H2
(反应特点:浮,熔,游,嘶,酚酞变红)
2Li+2H2O==2LiOH+H2
(十分缓慢,因为生成的LiOH微溶于水,反应慢,且Li不熔化)
(比钠更剧烈)
碱金属元素的主要物理性质
元素名称 元素符号 核电荷数 颜色和状态 密度
g/cm3 熔点
OC 沸点
OC
锂 Li 3 银白色, 柔软 0.534 180.5 1347
钠 Na 11 银白色, 柔软 0.97 97.81 882.9
钾 K 19 银白色, 柔软 0.86 63.65 774
铷 Rb 37 银白色, 柔软 1.532 38.89 688
铯 Cs 55 略带金色光泽,柔软 1.879 28.40 678.4
总结:
碱金属的主要物理性质
Li Na K Rb Cs
1.相似性:
2.递变性:
1.银白色有金属光泽(铯略带金色)
硬度小,都较柔软,有延展性
密度小(ρ石蜡< ρLi < ρ煤油< ρK < ρNa < ρ水 < ρRb < ρCs)
熔点低(均小于200℃)
导电、导热
密度呈减小趋势(但K 反常)
熔、沸点逐渐降低
卤族元素单质的物理性质的变化规律:
随原子序数的递增:
1.颜色: 浅黄绿色~黄绿色~深红棕色~紫黑色 颜色逐渐加深
2.状态: 气态~液态~固态
3.熔沸点: 逐渐升高
4.密度: 逐渐增大
5.溶解性: 逐渐减小
总结
化学性质: 随核电荷数的增加,卤素单质氧化性强弱顺序:F2 >Cl2 >Br2 >I2
光
500℃
卤素单质与氢气反应
卤素单质与氢气反应
剧烈程度:F2>Cl2>Br2>I2
生成氢化物稳定性:HF>HCl>HBr>HI
同一主族中,随原子核外电子层数增加,得电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐增强,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。
主族元素随原子核外电子层数增加,它们得失
电子能力、金属性、非金属性、递变的趋势。
思考与交流:
规律:
元素周期表
第三课时
①根据上述关系,A、Z、N三个数可知二求一。
②用符号表示组成原子的微粒关系
质量数(A)=质子数(Z)+十中子数(N)
应用:
质量关系:
核素与同位素概念:
右图有三种原子,核内都只有一个质子、中子数为0、1、2,核外有一个电子,质量数为1、2、3,可表示为:11H 、12H、13H 。属质子数相同的同一类原子(总称为氢元素),但中子数不同,则互称为同位素。
核素
—把一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称核素
(1)同一元素的各种同位素化学性质几乎相同;
(2)在天然存在的某种元素中,不论是游离态,还是化合态,各种同位素所占的丰度(原子百分比)一般是不变的
同位素特性:
同位素:具有相同核电荷数(即质子数)不同中子数同一元素的(核素)原子。
又如: 碳元素的各种核素 612C、613C、614C ;
氧元素的各种核素 816O、817O、818O ;
铀元素的各种核素 92234U、92235U、92238U 。
铀-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧
放出能量的2700000倍。也就是说1克U-235完全裂变释放的能量相当于2吨半优质煤完全燃烧时所释放的能量。
以重水堆为热源的核电站。重水堆是以重水作慢化剂的
反应堆,可以直接利用天然铀作为核燃料。重水堆可用轻
水或重水作冷却剂,重水堆分压力容器式和压力管式类。
重水堆核电站是发展较早的核电站,有各种类别,但已实
现工业规模推广的只有加拿大发展起来的坎杜型压力管式重
水堆核电站。
重水反应堆
放射性C-14射线测定装置
A、同位素的相对原子质量:
如:816O的相对原子质量 = 2.657*10-26 kg/[(1/12)*1.993*10-26 kg] = 16.00
B、核素的近似原子质量:
如: 816O的近似相对原子质量为16。
C、元素的相对原子质量:
如:氯元素的同位素有:1735Cl 1737Cl 两种,
相对原子质量为 34.969 36.966
原子个数百分比为 75.77% 24.23%
氯元素的相对原子质量 = 34.969*75.77% + 36.966*24.23% = 35.453
D、元素的近似相对原子质量:
如:氯元素的近似相对原子质量 = 35*75.77% + 37*24.23% = 35.48
[练习]
1.已知某种元素的一种原子的核内质子数是m,中子数是n,下列说法正确的是
A 、该元素的相对原子质量是m+n
B 、不能求得该元素的相对原子质量
C 、若C-12的质量是w g,则该原子的质量是12w g
D 、若C-12的质量是w g,则该原子的质量是12(m+n)w g
2.B有两种同位素,一种核内有5个中子,另一种核内有6个中子,B的相对原子质量是10.8,问在自然界中B的这两种同位素的原子个数比是多少
3.电解H2O与D2O的混和物,通电一段时间后,两极共产生氢气18.5克,其体积在标准状况下是33.6 L,求所生成的气体中H与D的原子个数比.
4、已知的17Cl相对原子质量是34.969,17Cl的相对原子质量是36.966,它们在自然界中的原子百分数分别为75.77%、24.23%。则氯元素的相对原子质量及近似相对原子质量分别为多少?
35
37
第二节
《元素周期律》
第一章 《物质结构 元素周期律》
第1课时
《原子核外电子的排布》
1870年门捷列夫预言了31号元素镓,门捷列夫把它称作亚铝,指出:“亚铝是一种容易挥发的物质,将来一定有人利用光谱分析发现它”
1875年法国人布瓦德朗果然用光谱分析法发现新元素,并命名为镓。除比重有差异外,一切都应验了。
门捷列夫写信给巴黎科学院,“ 镓就是
我预言的亚铝,它的原子量接近68,比
重应该是5.9上下,不是4.7,请再试验
一下,也许您那块物质还不纯……”
布瓦德朗重新测定镓的比重,果然
是5.9。
1870年门捷列夫预言的亚硅
1885年尼尔生 发现的 锗
原子量
比 重
颜 色
氧化物
氯化物
约72
72.73
5.5左右
5.47
灰
灰色,稍带白色
氧化物难熔,比重4.7
氧化物难熔,比重4.7
沸点<100℃
沸点80℃
门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律,完成了科学史上一个勋业。
— 恩格斯
[思考与交流]
原子是由原子核和核外电子构成的,原子核相对于原子很小,即在原子内部,原子核外,有一个偌大的空间供电子运动。如果核外只有一个电子,运动情况比较简单。对于多电子原子来讲,电子运动时是否会在原子内打架呢?它们有没有一定的组织性和纪律性呢?
电子层是怎样划分?
研究前20号核外电子排布规律,总结电子排布规律.
根据原子光谱和理论分析
核电荷数为1~20的元素原子核外电子层排布
Ca
K
+35
2 8 18 7
电子层(n) 1 2 3 4 5 6 7
字母表示
能量
K
L
M
N
O
P
Q
低
高
4、以上规律是相互联系的,不能孤立地机械套用
[课堂练习]
1、判断下列示意图是否正确?为什么?
2、若aAn+与bB2-两种离子的核外电子层结构相同,则a的数值为( )
A.b+n+2 B.b+n-2
C.b-n-2 D.b-n+2
A
元素周期律的发现史——
1829年 德贝莱纳(德)的三素组
1865年 纽兰兹(英)的八音律
1868年 迈尔(德)的原子体积周期性图解
1869年10月 迈尔(德)的第三张周期表
1869年2月 门捷列夫(俄)的第一张周期表
1871年 门捷列夫(俄)的第二张周期表
1930年 发现稀有气体后的周期表
1981年 中国长式
1995年 中国长式
1998年 IUPAC推荐
1999年 长式
周期表远景图
1829年 德贝莱纳(德)的三素组
幻灯片 19№
1865年 纽兰兹(英)的八音律
1868年 迈尔(德)的原子体积周期性图解
1869年10月 迈尔(德)的第三张周期表
1869年2月 门捷列夫(俄)的第一张周期表
1871年 门捷列夫(俄)的第二张周期表
1930年 发现稀有气体后的周期表
1981年 中国长式
1995年 中国长式
1998年 IUPAC推荐
1999年长式元素周期表
周期表远景图
从元素周期表的变迁
你想到了些什么?
人类在认识自然的过程中,经历了无数的艰辛,正是因为有了无数的探索者,才使人类对事物的认识一步步地走向深入,也越来越接近事物的本质。先辈们对真理执着追求的精神是我们人类不尽的财富。他们的追求除了其优秀的个人素质以外,我认为,真理本身那种理性的美,也给了他们人生以巨大的乐趣。
我们同学的学习是辛苦的,又是幸福的,每一门学科中都隐含着无穷的美。能引起情感共鸣的诗歌、散文、音乐, 陶冶我们的情操;而化学学科中的新奇、和谐、简约,同样闪耀着美的光辉。
第2课时
《元素周期律》
请阅读和比较1-18号元素的有关数据,从中能找出什么规律?
1
2
氢
氦
+ 1
0
原子序数
元素 名称
元素 符号
电子排布
化合价
门捷列夫的伟大创举就是从这里开始的。
祝您成功!
H
He
1
2
根据原子光谱和理论分析
核电荷数为1~20的元素原子核外电子层排布
Ca
K
+35
2 8 18 7
3
4
5
6
7
8
9
10
锂
铍
硼
碳
氮
氧
氟
氖
+ 1
+ 2
+ 3
+ 4
- 4
+ 5
- 3
- 2
- 1
0
原子序数
元素 名称
元素 符号
电子排布
化合价
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
11
12
13
14
15
16
17
18
钠
镁
铝
硅
磷
硫
氯
氩
+ 1
+ 2
+ 3
+ 4
- 4
+ 5
- 3
0
原子序数
元素 名称
元素 符号
电子排布
化合价
+ 6
- 2
+ 7
- 1
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
2, 8, 1
2, 8, 2
2, 8, 3
2, 8, 4
2, 8,5
2, 8, 6
2, 8, 7
2, 8, 8
主族元素的化合价与最外层电子数有何关系?
最高正价等于最
外层电子数
负化合价数 = 8 – 最外层电子数
随着原子序数的递增,原子的核外电子层排
布呈现什么规律性的变化?元素的化合价呈现什
么规律性的变化?
原子序数 电子层数 最外层电子数 最高或最低化合价的变化
1~2 1
3~10
11~18
2
1
8
1
8
3
+1
+5
- 4
- 1
0
+1
+7
- 4
- 1
0
1 2
+1 0
随着原子序数的递增,元素原子的电
子层排布、化合价和原子半径都呈周期性变化!
元素的金属性和非金属性是否也随原
子序数的变化呈现周期性变化呢?
单质与水(或酸)反应置换出氢
的难易程度
元素金属性
强弱判断
最高价氧化物的水化物——
氢氧化物的碱性强弱
元素的非金属
性强弱判断
最高价氧化物的水化物的酸性强弱
与氢气生成气态氢化物的难易
氢化物的稳定性
以第三周期元
素为例讨论!
第三周期元素原子
得失电子能力递变规律的探究
预测:
Na Mg Al Si P S Cl
电子层数相同,核电荷数增大,半径减小
失电子能力减弱,得电子能力增强
金属性减弱,非金属性增强
取两段镁带,
用砂纸磨去表
面的氧化膜,
放入两支试管
中。分别向试
管中加入2mL
水,并滴入酚
酞溶液。将其
中一支试管加
热至水沸腾。
对比观察现
象。
实 验 一
现象
化学方程式
镁与冷水反应缓慢,滴入酚酞试液粉红色。而镁与沸水反应加快,产生气泡,溶液红色(颜色加深)。
镁的金属性比钠弱
结论
Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2
△
与金属钠对比
取铝片和镁
带,用砂纸擦
去氧化膜,分别
和2mL 1mol/L
盐酸反应。
实 验 二
现象
化学方程式
结论
镁与铝均能与盐酸反应产生
气泡。但镁反应比铝剧烈。
镁的金属性比铝强
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
2Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2
Na Mg Al
单质与水(或酸)反应 与冷水反应: 与冷水反应缓慢,与沸水反应迅速、与酸反应剧烈,放出氢气。 与酸反应:
最高价氧化物对应水化物碱性强弱
NaOH
强碱
Mg(OH)2
中强碱
Al(OH)3
两性氢氧
化物
金属性:Na>Mg>Al
剧烈
迅速
氧化物
最高价氧化物的水化物
元素
14Si
15P
16S
17Cl
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
H2SiO3
H3PO4
H2SO4
HClO4
硅 酸
磷 酸
硫 酸
高氯酸
极弱酸
中强酸
强 酸
最强酸
非金属性:Si < P < S < Cl
氢化物化学式
元素
14Si
15P
16S
17Cl
非金属性:Si < P < S < Cl
化合条件
稳定性
SiH4
PH3
H2S
HCl
高温下少量反应
磷蒸气,困难
加热反应
光照或点燃化合
很不稳定
不稳定
较不稳定
稳定
原子序数 11 12 13 14 15 16 17 18
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar
单质和水(或酸)反应情况 冷水剧烈 热水较快
盐酸剧烈 盐酸较快
高温
磷蒸气与H2能反应
须加热
光照或点燃爆炸化合
NaOH
强碱
Mg(OH)2
中强碱
Al(OH)3
两性氢
氧化物
H4SiO4
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4
最强酸
稀有气体元素
非金属单质与氢气反应
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
金属性和非金属性递变
金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
同一周期,从左到右
根据实验,可得出第三周期元素金属性、非金属性的递变规律:
Na Mg Al Si P S Cl
金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
对其他周期元素性质进行研究,也可以得到类似的结论。
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。
1、下列递变情况不正确的是( )
A. Na、Mg、Al 最外层电子数依次增多,其单
质的还原性依次减弱
B. P、S、Cl最高正价依次升高,对应气态氢化
物稳定性增强
C. C、N、O原子半径依次增大
D. Na、K、Rb氧化物的水化物碱性依次增强
课堂练习
C
2、同一横行X、Y、Z三种元素,已知最高价氧化物对应的水化物的酸性是 HXO4 > H2YO4 > H3ZO4,则下列说法判断错误的是( )
A. 阴离子半径 X > Y > Z
B. 气态氢化物稳定性 HX > H2Y > ZH3
C. 元素的非金属性 X > Y > Z
D. 单质的氧化性 X > Y > Z
A
课堂练习
第3课时
《元素周期表和元素周期的应用》
复习回忆
同一周期元素的金属性和非金属性变化有何规律?
从左向右,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
试用结构观点解释为什么有这样的变化规律:
同一周期元素,电子层数相同。从左向右,核电荷数增多,原子半径减小,失电子的能力逐渐减弱,得电子的能力逐渐增强。
复习回忆
同一主族元素的金属性和非金属性变化有何规律?
自上而下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
试用结构观点解释为什么有这样的变化规律:
同一主族元素,最外层电子数相同。自上而下,电子层数增多,原子半径增大,失电子的能力逐渐增强,得电子的能力逐渐减弱。
0
1
B
Al
Si
Ge
As
Sb
Te
2
3
4
5
6
7
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
Po
At
非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
非金属性逐渐增强
[归纳与整理]
三、元素周期表和元素周期律的应用
1.元素的金属性和非金属性与元素在周期表中位置的关系
(1)同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强(不包括稀有气体元素)
(2)同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱(不包括稀有气体元素)。
[学与问]
分析除稀有气体元素外,在周期表中什么元素的金属性最强?什么元素的非金属性最强?为什么?
1
B
Al
Si
Ge
As
Sb
Te
2
3
4
5
6
7
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
Po
At
非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
非金属性逐渐增强
最活泼
的金属
最活泼
的非金属
Fr
F
[思考与交流]
1、什么是价电子?
2、请填写下表的空白处
主 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl
最外层电子数
最高正价
最低负价
4
2
3
1
5
6
7
+1
+2
+3
+4
+5
+6
+7
-4
-3
-2
-1
[归纳与整理]
2.元素化合价与元素在周期表中位置的关系。
(1)价电子:元素原子的最外电子层中的电子
(2)主族序数=最外层电子数=主族元素最高正价数
(3)|最高正价|+|最低负价|= 8
(4)特殊:氧元素的化合价一般是 --2 价,而氟元素 无 正化合价。金属元素 元素只有正化合价而无负价。
1.主族元素的最高正化合价一般等于其_____序数,非金属元素的负化合价等于_____________________。
2.卤族元素的原子最外层上的电子数是____,其中,非金属性最强的是____。卤素的最高价氧化物对应水化物的化学式是______(以X表示卤素)。
主族
8-主族序数(8-最高正价)
7
F
HXO4
注:氟元素无最高价氧化物及其水合物,因为氟元素无正化合价
3、某元素X的气态氢化物化学式为H2X,则该元素的最高价含氧酸的化学式为 ( )
A. H2XO3 B. H3XO4 C. H2XO4 D. HXO4
4、X元素能形成H2X和XO2两种化合物,该元素的原子序数是 ( )
A. 13 B. 14 C. 15 D. 16
课堂练习
C
D
你能理解“位(位置)——构(结构)——性(性质)”三者之间的关系吗?
思考与交流
原子序数= 核电荷数
周期数= 电子层数
主族序数=最外层电子数
同位素-化学性质相同
相似性
递变性(从上至下,金属性增强,非金属性减弱)
同周期
同主族
递变性(从左到右,金属性减弱,非金属性增强)
电子层数
最外层电子数
金属性、非金属性强弱
(主族)最外层电子数
= 最高正价数
8 -最外层电子数= 最低负价数
原子结构
表中位置
元素性质
原子结构决定元素在周期表中的位置和性质。元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。
1、F 没有正价,O 通常不显示正价;
2、金属元素只有正化合价而无负价。
[归纳与整理]
[指导阅读]
课本P17有关周期律的内容,并进行总结元素周期律及元素周期表的其他应用?
分别举例说明。
[归纳与整理]
3、元素周期表及元素周期律的三大意义:
⑴ 学习和研究化学的规律和工具
⑵ 研究发现新物质
预言新元素,研究新农药,寻找新的半导体材料、催化剂、耐高温耐腐蚀材料、寻找新的矿物质。
⑶ 论证了量变引起质变的规律性
5.下列性质的递变中,正确的是 ( )
A.O、S、Na的原子半径依次增大
B.LiOH、KOH、CsOH的碱性依次增强
C.HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强
D.HCl、HBr、HI的还原性依次减弱
AB
6.某元素X的原子序数为52,下列叙述正确的是 ( )
A.X的主要化合价是-2、+4、+6
B.X可以形成稳定的气态氢化物
C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性
比HBrO4的酸性强
D.X原子的还原性比碘原子强
AD
7.已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是 ( )
A.铍的原子半径大于硼的原子半径
B.氯化铍化学式中铍原子的最外层电子
数是8
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
D.单质铍跟冷水反应产生氢气
AC
第三节
《化学键》
第一章 《物质结构 元素周期律》
一·离子键
实验P11金属NA和氯气的反应
现象:黄色火焰,白色烟
化学反应方程式: 2Na + Cl2 = 2NaCl
讨论:金属钠与氯气是如何形成离子化合物氯化钠的?
Na+
Cl-
电子转移
不稳定
稳定
2
1
+11
8
Na
2
+11
8
Na+
+17
2
8
7
+17
2
8
8
Cl
Cl-
思考
在氯化钠晶体中,Na+和Cl- 间存在哪些力?
Na+离子和Cl-离子间的静电相互吸引作用
不可能!因阴阳离子接近到某一定距离时,吸引和排斥作用达到平衡,阴阳离子间形成稳定的化学键。
阴阳离子结合在一起,彼此电荷是否会中和呢?
阴阳离子间电子与电子、原子核与原子核间的相互排斥作用
定义: 使阴阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键。
成键微粒:阴阳离子
相互作用:静电作用(静电引力和斥力)
成键过程:阴阳离子接近到某一定距离时,吸引和排斥达到平衡,就形成了离子键。
含有离子键的化合物就是离子化合物。
一·离子键
使阴阳离子结合成化合物的静电作用,叫 做离子键。
思考
哪些物质能形成离子键?
1 ·活泼的金属元素(IA,IIA)和活泼的非金属元素(VIA,VIIA)之间的化合物。
2·活泼的金属元素和酸根离子形成的盐
3·铵盐子和酸根离子(或活泼非金属元素)形成的盐。
二·电子式 :
①概念:在元素符号周围用“ · ”或“×”来表示原子最外层电子的式子,叫电子式
[注意]一般要求要表明成对的电子与未成对电子,并注意对称
②表示方法:
。
H ·
Na ·
·Mg ·
·Ca ·
·O·
··
··
Cl ·
··
··
··
原子的电子式:
离子的电子式:
H+
Na+
Mg2+
Ca2+
[ O ]2-
··
··
:
:
[ Cl ]-
··
··
:
:
(1)原子的电子式:常把其最外层电子数用小黑点“.”或小叉“×”来表示。
(2)阳离子的电子式:不要求画出离子最外层电子数,只要在元素、符号右上角标出“n+”电荷字样。
(3)阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数,而且还应用于括号“[ ]”括起来,并在右上角标出“n·-”电荷字样。
电子式书写
[ 练习] 写出下列微粒的电子式:
硫原子, 溴原子, 硫离子, 溴离子
·S·
··
··
Br ·
··
··
··
[ S ]2-
··
··
:
:
[ Br ]-
··
··
:
:
用电子式可以直观地
看到原子结构特点与键之间的关系。
表示出原子之间是怎样结合的
离子化合物的形成过程:
Cl
Na
Cl
Na
Mg
2
Br
Br
S
K
K
S
2-
K
K
Br
Mg
Br
离子化合物的电子式:由阴、阳离子的电子式组成,但对相同离子不能合并
AB型
AB2型
A2B型
[ 练习]
⑴ 用电子式表示氧化镁的形成过程
⑵ 用电子式表示硫化钾的形成过程
箭头左方相同的微粒可以合并,
箭头右方相同的微粒不可以合并。
注
意
· O ·
··
··
··
[ O ]2-
··
:
:
· Mg ·
+
→
Mg2+
· S ·
··
··
2K
+
→
K+
[ S ]2-
··
··
:
:
K+
某ⅡA族元素 X 和ⅦA族元素 Y 可形成
离子化合物,请用电子式表示该离子化合物。
X2+
钠与氧气在常温下反应生成氧化钠。请
用电子式表示氧化钠的形成过程。
· O ·
··
··
2Na·
+
→
:
:
Na+
[ O ]2-
··
··
Na+
[ Y ]-
··
··
:
:
[ Y ]-
··
··
:
:
活泼的金属元素和活泼非金属元素化合
时形成离子键。请思考,非金属元素之间化
合时,能形成离子键吗?为什么?
不能,因非金属元素的原子均有获得电
子的倾向。
非金属元素的原子间可通过共用电子对
的方法使双方最外电子层均达到稳定结构。
讨论
氢分子的形成:
H ·
氯化氢分子的形成:
··
· Cl
··
:
· H
+
→
H ·
+
→
Cl
··
··
H
··
··
H H
··
原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
共用电子对不偏移,成键原子不显电性
共用电子对偏向氯原子,
共价键特点:
共价键特点:
H﹣H(结构式)
H﹣Cl(结构式)
氯原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷。
碘
+
→
用电子式表示下列共价分子的形成过程
水
二氧化碳
氨
I ·
··
··
:
I
I
··
··
:
··
··
:
:
2 H ·
+
··
· O ·
··
→
﹕
H O H
﹕
﹕
﹕
硫化氢
2 H ·
+
→
﹕
H S H
﹕
﹕
﹕
··
· S ·
··
3 H ·
+
→
· N
··
·
·
﹕
H N
﹕
﹕
﹕
H
H
· C ·
·
·
+
··
· O ·
··
2
→
﹕
O C O
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
I ·
··
··
:
定义:原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
成键微粒:原子
相互作用:共用电子对
成键元素:同种或不同种非金属元素
含有共价键的化合物不一定是共价化合物
共价键
氢氧化钠晶体中,钠离子与氢氧根离子以
离子键结合;在氢氧根离子中,氢与氧以共价
键结合。请用电子式表示氢氧化钠。
[ ]
+
-
·
H
·
Na
﹕
﹕
·
·
O
过氧化钠晶体中,过氧根离子 (O2 ) 2-与钠
离子以离子键结合;在过氧根离子中,两个氧
原子以共价键结合。请用电子式表示过氧化钠。
O
·
·
:
:
O
·
·
:
:
·
Na
·
Na
[ ]
+
+
2-
化学键
从有关离子键和化合键的讨论中,我们可以看到,原子结合成分子时原子之间存在着相互作用。这种相互作用不仅存在于直接相邻的原子之间,而且也存在于分子内非直接相邻的原子之间。前一种相互作用比较强烈,破坏它要消耗比较大的能量,是使原子相互联结形成分子的主要因素。这种相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。
一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
用化学键的观点来分析化学反应的本质是什么?
离子键和共价键的比较
离子键 共价键
成键微粒 阴、阳离子 原子
成键本质 静电作用 共用电子对
表示法 以NaCl为例
以为HCl例
成键元素 典型的金属元素、典型的非金属元素之间 同种元素或同类非金属元素之间
特征 无饱和性、无方向性 有饱和性、有方向性
[ ]
+
-
·
Na
Cl
·
·
:
:
·
Cl
··
··
:
H
··
··
练习:
1 .下列说法中正确的是
A 含有离子键的化合物必是离子化合物
B 具有共价键的化合物就是共价化合物
C 共价化合物可能含有离子键
D 离子化合物中可能含有共价键
A
2.下列物质中含有共价键的离子化合物是
A.Ba(OH)2 B.CaCl2
C.H2O D.H2
A
3.在下列分子结构中,原子的最外层电子不能满足8电子稳定结构的是
A.CO2 B.PCl3
C.CCl4 D.NO2
D
化学键与范德华力
化学键是分子内相邻原子之间存在着强烈的相互作用,是决定物质化学性质的主要因素,包括离子键、共价键、金属键
范德华力(分子间作用力)是把分子聚集在一起的作用力,是决定物质物理性质的主要因素。范德华力越大,物质的熔沸点越高
范德华力比化学键弱得多
氢键
1.形成条件:原子半径较小,非金属性很强的原子X,(N、O、F)与H原子形成强极性共价键,与另一个分子中的半径较小,非金属性很强的原子Y (N、O、F),在分子间H与Y产生较强的静电吸引,形成氢键
2.表示方法:X—H…Y—H(X.Y可相同或不同,一般为N、O、F)。
3.氢键能级:比化学键弱很多但比分子间作用力稍强
4.氢键作用:使物质有较高的熔沸点(H2O、 HF 、NH3) 使物质易溶于水(C2H5OH,CH3COOH) 解释一些反常现象
1、M元素的一个原子失去两个电子转移到N元素的两个原子中形成化合物Z,下列说法不正确的是( )
A.M元素的离子可表示为M2+ B.Z化学式可表示为MN2
C.Z一定为离子化合物 D.Z一定能溶于水
D
2、下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.碘升华 B.溴蒸气被木炭吸附 C.蔗糖溶于水 D.氯化氢气体溶于水
D
3、下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是
A.NH3 B.PCl5 C.CO2 D.CO
4、最近,科学研制得一种新的分子,它具有空心的类似足球状结构,化学式为C60,下列说法正确的是
A.C60的熔沸点高
B.C60和金刚石都是碳单质
C.C60中含离子键
D.C60中只有共价键
C
BD
5、下列各分子中,化学键类型有差异的是
A.H2O、CO2
B.MgF2、H2O2
C.NaOH、Ba(OH)2
D.NaCl、KCl
6、下列每种粒子中,所含化学键完全相同的是
A.Na2O2 B.H2O2
C.H2O D.NH4Cl
B
C