(共26张PPT)
第一章 物质结构 元素周期表
第二节 元素周期律
一、原子核外电子的排布
电子层的代号 n
各
电
子
层
序号 1 2 3 4 5 6 7
K L M N O P Q
与原子核的距离 从小到大
能量 从低到高
电子层
观察课本第13页表1-2 (1~18号元素的原子核外电子层排布),联系学过的知识,思考并归纳原子核外电子排布有什么规律。
思考、归纳
核外电子排布规律:
1. 各电子层最多容纳的电子数目是2n2个(其中上式中 n 指的是电子层序数)。
如:第1层最多可以排2个电子;第2层最多可以排8个电子;第3层最多可以排18个电子。
2. 最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时,不超过2个)。
3. 次外层电子数目不超过18个,倒数第三层电子数目不超过32个,(K层为次外层时,不超过2个)。
4. 核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层里,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层上(即排满了K层才排L层,排满L层才排M层)。
核外电子排布规律:
巩固试题:
1、电荷数分别为16和6的 元素的原子相比较,前者的下列数据是后者的4倍的是( )
A、电子数 B、最外层电子数
C、电子层数 D、次外层电子数
D
请大家动笔完成课本第14~15页的表格内容
(即把1~20号元素的元素符号和原子结构示意图补充完整),并思考讨论第二个问题,完成第二个表格。
二、元素周期律
科学探究
二、元素周期律
原子序数 电子层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数
1~2
3~10
11~18
结论:随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布呈现 变化。
1
2
3
1
2
1
8
1
8
8
8
2
周期性
原子半径的周期性变化
原子序数 原子半径的变化
3~10
11~17
结论:随着原子序数的递增,元素原子半径呈现 变化。
逐渐减小
逐渐减小
周期性
元素化合价的周期性变化
原子序数 化合价的变化
1~2
3~10
11~18
结论:随着原子序数的递增,元素化合价呈现
变化。
周期性
+1
0
+1
+5
-4
-1
0
+1
+7
-4
-1
0
结论:
随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、元素原子半径、元素化合价呈现周期性变化
那么,元素的金属性和非金属性是否也随原子序数的变化呈周期性变化呢?
科学探究:元素的性质和原子序数间的关系。
实验1:镁与水的反应
现 象
化学方程式
在常温下,与水的反应无明显现象;加热时,镁带表面有气泡出现,溶液变红。
Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
实验2:镁和铝与盐酸的反应
Mg Al
现 象
化学方程式
有大量的气泡产生,试管烫手,反应很剧烈。
有大量的气泡产生,试管烫手,反应剧烈。
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
金属元素性质 Na Mg Al
单质和水
(或酸)的反应情况
最高价氧化物对应水化物碱性
钠镁铝性质比较
NaOH
强碱
与冷水反应缓慢,与沸水反
应迅速,放出氢气;与酸反应剧烈,放出氢气。
Mg(OH)2
中强碱
Al在常温或加热下,遇水无明显现象;与酸反应剧烈放出氢气。
Al(OH)3
两性
氢氧化物
结论: Na Mg Al
与冷水反应:Na在常温下,与水剧烈反应,同时产生大量的氢气, 与酸反应极为剧烈。
金属性逐渐减弱
资料:非金属性质的变化规律
Si P S Cl
单质与氢气反应的条件 高温 磷蒸气与氢气能反应 加热 光照或点燃时发生爆炸而化合
最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)酸性强弱 H4SiO4
弱酸 H3PO4
中强酸 H2SO4
强酸 HClO4
最强酸(比硫酸酸性强)
通过上表分析,能得出第三周期元素的金属性与
非金属性变化情况如何?
结论: Na Mg Al Si P S Cl
金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
同一周期元素
元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化,这个规律叫元素周期律。
元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。
元素周期律---
金属性与非金属性的强弱判断
判断依据
金属性
非金属性
①金属单质与水或酸反应置换
出 H2的难易
②金属氧化物对应的水化物碱
性强弱
①非金属单质与H2化合的难易
及气态氢化物的稳定性
②最高价氧化物对应的水化物
(最高价含氧酸)的酸性强弱
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
元素金属性和非金属性的递变 (见课本16页图1-9)
(1)同一周期从左到右元素的金属性逐渐 ,非金属性逐渐 (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 ,非金属性逐渐 (不包括稀有气体元素)。
2.元素化合价与元素在周期表中位置的关系。
(1)价电子:
(2)主族序数= =主族元素最高 数
(3)|最高正价|+|最低负价|=
(4)特殊:氧元素的化合价一般是 价,而氟元素 正化合价。 元素只有正化合价而无负价。
减弱
减弱
增强
增强
最外层电子
最外层电子数
正化合价
8
-2
无
金属
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
非金属区
金属区
零
族
元
素
思考:什么元素的金属性最强?什么元素的非金属性最强?它们分别位于元素周期表的什么位置?
【小结知识】
元素性质
原子结构 周期表中的位置
(1)是学习和研究化学的一种重要工具。
(2)为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了新的线索。
(3)启发人们在周期表中一定的区域内,寻找新的物质。
3、元素周期律及元素周期表的其他应用
1.下列元素的原子半径依次减小的是( )
A. Na、Mg、Al B. N、O、F
C. P、Si、Al D. C、Si、P
2.下列有关元素周期律的叙述,正确的是( )
A. 元素周期律的本质是元素原子核外电子排布呈周期性变化
B. 元素周期律的本质是原子半径呈周期性变化
C. 元素周期律的本质是元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化
D. 元素周期律的本质是元素的性质随原子量的递增而呈周期性变化
练习:
AB
A
3、据报道,月球上有大量3He存在。以下有关3He的说法正确的是( )
A、原子核外有2个电子层 B、最外层电子层上有2个电子
C、比4He多1个中子 D、比4He少1个质子
4、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
B
AB
B
5、1999年,世界重大科技成果之一是超铀元素的发现,它有力地支持了“稳定岛”假说。原子118X的中子数与电子数之差为( )
A. 0 B. 57 C. 118 D. 175
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