1、關于元素周期表和元素周期律新第1頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四科學史話：第一張元素周期表 1869年門捷列夫在繼承和分析了前人工作的基礎上,對大量實驗事實進行了訂正、分析和概括,成功地對元素進行了科學分類.他制出第一張元素周期表。門捷列夫在出席化學史土具有里程碑意義的德國卡爾斯魯厄化學大會時，聆聽意大利化學家康尼查羅的演講時，元素的性質(zhì)隨原子量(相對原子質(zhì)量)遞增而呈現(xiàn)周期性變化的基本思想在他腦海出現(xiàn)。此后門捷列夫為使他的思想信念轉(zhuǎn)化為科學理論，作出了10年艱苦卓絕的努力，系統(tǒng)地研究了元素的性質(zhì)，按照相對原子質(zhì)量的大小，將元素排成序，終于發(fā)現(xiàn)了元素周期律。元素周期表手

2、稿 他還預言了一些未知元素的性質(zhì)都得到了證實.但是由于時代的局限,門捷列夫揭示的元素內(nèi)在聯(lián)系的規(guī)律還是初步的,他未能認識到形成元素性質(zhì)周期性變化的根本原因.第2頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四1.門捷列夫按什么原則來排列元素？2.現(xiàn)在的周期表編排的依據(jù)(原則)是什么?原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù) 元素按照相對原子質(zhì)量由小到大依次排列,并將化學性質(zhì)相似的元素放在一個縱行.叫周期叫族（一）關系：（二）編排原則： 按原子序數(shù)的遞增順序從左到右排列 將電子層數(shù)相同的元素排列成一個橫行 把最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成縱行第3頁，共58頁，202

3、2年，5月20日，9點26分，星期四元素周期表7個周期(三短、三長、一不全)(1)7個主族：由短周期和長周期 元素共同構成的族(AA)(2)7個副族：僅由長周期元 素構成的族(BB)(3)族(3個縱):Fe、 Co、Ni等12種元素橫的方面(7個橫行) 縱的方面(18個縱行)(4)零族:稀有氣體元素(七主、七副、零八族)第4頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四 （三）元素周期表的結(jié)構周期短周期長周期第1周期：2 種元素第2周期：8 種元素第3周期：8 種元素第4周期：18 種元素第5周期：18 種元素第6周期：32 種元素不完全周期第7周期：26種元素鑭57La 镥71Lu

4、 共15 種元素稱鑭系元素錒89Ac 鐒103Lr 共15 種元素稱錒系元素周期序數(shù) = 電子層數(shù) （橫行）12號310號1118號1936號3754號5586號87(118)第5頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四族主族（A）：由短周期元素和長周期元素共同構成的族A. A . A. A. A . A . A副族(B):完全由長周期構成的族B B B B B B B第族:第8、9、10三個縱行為一個族0族：稀有氣體元素，化學性質(zhì)不活潑，化合價一般為018個縱行16 個 族7個主族7個副族第6頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四11211111010910

5、810710610510489-10380797877767574737257-714847464544434241403930292827262524232221868584838281545352515049363534333231ArClSPSiAlNeFONCBHe888756553837CaKMgNaBeLiH76541882MLk382LK22K11031021011009998979695949392919089717069686766656463626160595857元素周期表的結(jié)構IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0錒系鑭系主族周期副族過渡元素第7頁，共58頁，20

6、22年，5月20日，9點26分，星期四族的別稱A稱為 元素 A稱為 元素 A稱為 元素A稱為 元素 A稱為 元素 A稱為 元素零族稱為 元素堿金屬堿土金屬碳族氮族氧族鹵族稀有氣體第8頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四小結(jié)：元素周期表的結(jié)構：熟記：三個短周期，七個主族和零族的元素符號和名稱。零族元素（稀有氣體）的原子序數(shù)二、元素周期表7個周期(三短、三長、一不全)(七主、七副、零八族)18縱行16 族周期序數(shù)=電子層數(shù) 主族元素：族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù)=價電子數(shù)第9頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四1元素周期表共有多少個縱列? 18個縱列。2元素周

7、期表可分為哪些族?為什么副族元素又稱為過渡元素?7個主族、7個副族、一個族、一個零族，副族元素處于金屬元素與非金屬元素中間，因而又稱過渡元素。第10頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四練習與思考：1、下列各表為周期表的一部分（表中為原子序數(shù)），其中正確的是（ ）（A） （B）（C） （D）D2、寫出114號元素的原子結(jié)構示意圖，并說明它在元素周期表位置，是金屬還是非金屬？第七周期IVA族金屬第11頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四3、下列元素中， Na 、Fe Cu He K F（1）屬于短周期的主族元素是： 。 （2）屬于長周期的主族元素是： 。（3

8、）屬于非金屬主族元素是： 。（4）屬于零族元素是： 。（5）屬于副族元素是： 。（6）屬于第八族元素是： 。NaFKFHeCuFe4、寫出下列1-20號元素符號：（1）Na元素的原子序數(shù)為11，相鄰的同族元素是： （2）短周期元素中，族序數(shù)周期序數(shù)的元素有： （3）族序數(shù)等于周期序數(shù)2倍的元素有： （4）周期序數(shù)族序數(shù)2倍的有：Li、KH、Be 、 Al S Li、a 第12頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四5、在短周期元素中，原子最外電子層只有1個或2個電子的元素是（ ）A金屬元素 B稀有氣體元素C非金屬元素 D無法確定為哪一類元素D7、X、Y是短周期元素，兩者形成化合

9、物X2Y3，若Y的原子序數(shù)為 n , 則X的原子序數(shù)不可能為（ ） A. n + 8 B).n3 C. n11 D. n + 5 A6、已知A是a號元素，則核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為： ， An-中的核外電子數(shù)為： 。已知An+ 的核外電子數(shù)為b，則0.5mol的An+ 中核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是 mola + na0.5(b+n)第13頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四宏觀、微觀運動的不同原子核外電子排布第14頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四電子云電子云：是用統(tǒng)計的方法對核外電子運動規(guī)律所 作的一種描述。描述方法：用點的密度大小表示電子在某處出現(xiàn) 機會的多少。過程：給原子

10、拍照。 結(jié)果：很像在原子核外有一層疏密不等的“云”。第15頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四理解電子云注意：每一個小黑點只代表電子在該處出現(xiàn)一次，并不代表有一個電子。一個點沒有多大意義，眾多點的疏密不同才有意義。第16頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四核外電子分層排布電子按能量高低在核外分層排布。第17頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四表1-1稀有氣體元素原子電子層排布2 8 1832288888討論1根據(jù)表1-1和在初中學習的部分元素原子結(jié)構示意圖的知識，討論核電荷數(shù)118的元素原子核外電子排布的情形以及核外電子排布的一般規(guī)律

11、，并將討論的結(jié)果分別填入表1-2和表1-3中。第18頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四排 布 規(guī) 律K L MN O P2 8 183250 2n21 2 3 4 5 62.每個電子層最多只能排布2n2個電子。3.K層為最外層時，最多只能容納2個電子。 其它各層為最外層時，最多只能容納8個電子。4.次外層最多不超過18個電子,倒數(shù)第三層不超過32 個1.電子總是盡先排布在能量最低的電子層里第19頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四1、核外電子排布的周期性變化原子的最外層電子由1增加到8（K層由1-2）：元素周期律第20頁，共58頁，2022年，5月20

12、日，9點26分，星期四123121818882周期性第21頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四2、原子半徑的周期性變化第22頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四逐漸減小逐漸減小周期性第23頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四原子半徑的遞變規(guī)律族周期原子半徑逐漸變小原子半徑逐漸變小在周期表中，同一主族的元素，從下到上，同一周期的主族元素，從左到右原子半徑依次減小除H外，F(xiàn)的原子半徑最小。第24頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四原子和單核離子半徑大小比較先看電子層數(shù)，因為其半徑大小的決定因素是電子層數(shù)。電子層數(shù)越多，

13、其半徑越大。 rN rP rAs rSb；rLi rNa rK rRb; rF- rCl- rBr- rI- ；rLi+ rNa+ rK+ rRb+；在電子層數(shù)相同的情況下看核電荷數(shù)，因為核電荷數(shù)的多少是影響半徑大小的次要因素。而核電荷數(shù)越多，其半徑越小。 rNa+ rMg2+ rAl3+； rS2- rCl-；rO2- rF-； rS2- rCl- rK+ rCa2+； rF- rNa+ rMg2+ rAl3+；在核電荷數(shù)相同的情況下看核外電子數(shù)，核外電子數(shù)是影響半徑大小的最小因素。核外電子數(shù)越多，其半徑越大。 rCl- rCl； rS2- rS； rNa+ rNa； rFe rFe2+ r

14、Fe3+ 第25頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四3、元素化合價的周期性變化氧元素和氟元素一般沒有正化合價。第26頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四周期性1015 -4 -10 -4 -10+1 +7元素的化合價與元素在周期表中的位置關系1.主族元素的最高正價等于它所處的族序數(shù)，2.非金屬元素的最高正價與最低負價的絕對值之和等于8第27頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四總結(jié)：隨著原子序數(shù)的遞增元素原子的核外的電子排布呈現(xiàn)周期性變化元素的主要化合價呈現(xiàn)周期性變化元素的原子半徑呈現(xiàn)周期性變化4.元素的金屬性、非金屬性呈現(xiàn)周期變化元素

15、的原子得失電子能力呈現(xiàn)周期性變化第28頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四跟冷水劇烈反應NaOH強堿跟沸水反應放H2；跟酸劇烈反應放H2Mg(OH)2中強堿跟酸較為迅速反應放H2Al(OH)3兩性氫氧化物結(jié)論：金屬性 NaMgAl第29頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四SiO2P2O5SO3Cl2O7H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4弱酸中強酸強酸最強酸逐漸增強高溫加熱加熱點燃或光照SiH4PH3H2SHCl逐漸增強逐漸增強非金屬性逐漸增強第30頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四非金屬性逐漸增強金屬逐漸增強金屬性逐漸增強非

16、金屬性逐漸增強IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 01 2 3 4 5 6 7金屬非金屬稀有氣體元素 族周期由第三周期(1118號)元素性質(zhì)的變化,得出如下的結(jié)論：Na Mg Al Si P S ClAr稀有氣體元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。在右上角找非金屬性最強的元素氟。在左下角找金屬性最強的元素銫。（除放射性元素鈁）。第31頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四隨著原子序數(shù)的遞增元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化元素的原子半徑呈現(xiàn)周期性變化元素的主要化合價呈現(xiàn)周期性變化元素的原子得失電子能力呈現(xiàn)周期性變化元素的金屬性、非金屬性呈現(xiàn)周期變化 元

17、素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化元素周期律元素周期律的實質(zhì)：元素的原子核外電子排布的周期性變化。小結(jié)：第32頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四練習： 1、下列遞變情況 的是： A. Na、Mg、Al最外層電子數(shù)依次增多，其單 質(zhì)的還原性依次減弱 B. P、S、Cl最高正價依次升高，對應氣態(tài)氫化 物穩(wěn)定性增強 C. C、N、O原子半徑依次增大 D. Na、K、Rb氧化物對應的水化物堿性依次增強不正確 C第33頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四3、同一橫行X、Y、Z三種元素，已知最高價氧化物對應的水化物的酸性是 HXO4 H2YO4 H3

18、ZO4，則下列說法判斷 的是 A. 陰離子半徑 X Y Z B. 氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性 HX H2Y ZH3 C. 元素的非金屬性 X Y Z D. 單質(zhì)的氧化性 X Y Z錯誤 A2、寫出Na、Al、S、Cl元素的離子半徑大小順序： 陽離子半徑比原子半徑小，陰離子半徑比原子半徑大；具有相同核外電子層排布的離子，核電荷數(shù)大的離子半徑小。 第34頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四元素周期表的應用第35頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四1、“構位性”的相互關系結(jié)構位置性質(zhì)反映決定反映決定判斷元素推出位置通過位置運用遞變規(guī)律推出物理性質(zhì)元素性質(zhì)單質(zhì)性質(zhì)化合物的

19、性質(zhì)離子性質(zhì)核電荷數(shù)、原子序數(shù)核外電子電子層數(shù)最外層電子數(shù) 即元素原子結(jié)構決定元素在周期表位置和元素的性質(zhì)；元素在周期表的位置可推導出原子結(jié)構。 元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。第36頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四元素位、構、性三者關系金屬性最強的元素（不包括放射性元素）是 ；最活潑的非金屬元素是 ；最高價氧化物對應水化物的酸性最強的元素是 ；最高價氧化物對應水化物的堿性最強的元素（不包括放射性元素）是 。CsFClCs第37頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四 1B Al SiGeAs Sb Te 2 3 4 5 6 7AAAAAAA 0

20、Po At非金屬性逐漸增強 金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強 非金屬性逐漸增強非金屬區(qū) 金屬區(qū)零族元素第38頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四1.金屬性強弱依據(jù):與水或酸反應置換出氫的難易最高價氧化物對應水化物的堿性強弱置換反應離子的氧化性強弱2.非金屬性強弱依據(jù):單質(zhì)與氫氣化合的難易以及氫化物的穩(wěn)定性最高價氧化物對應水化物的酸性強弱非金屬間的置換反應（非金屬性強得置換出非金屬性弱的，如Cl2與Br - 反應）陰離子的還原性強弱第39頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四一、元素周期表的應用：1、根據(jù)元素在周期表的位置推測其原子的結(jié)構和性質(zhì)，或根據(jù)元素的原子

21、結(jié)構推測它在周期表中的位置。2、元素化合價與元素在周期表位置關系： （1）主族元素最高化合價=元素族序數(shù) （2）最低負化合價=元素族序數(shù) - 8 （3）氧元素的化合價一般是-2 價，而氟元素無 正化合價。金屬元素只有正化合價而無負價。3、在周期表，主族元素從上到下，從左到右，元素金屬性和非金屬性存在一定的遞變規(guī)律。從而推測未知元素的位置和性質(zhì)。4、周期表給金屬和非金屬分區(qū)，折線左邊是金屬，折線右邊是非金屬。5、位于分界線附近的元素既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性。小結(jié)：第40頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四6、對角線規(guī)則： 在元素周期表中,某些元素與右下

22、方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的,被稱為“對角線規(guī)則”。 鋰、鎂在空氣中燃燒產(chǎn)物都是堿性氧化物，Be和Al的氫氧化物都是兩性氫氧化物，硼和硅的含氧酸均為弱酸，由此可以看出對角線規(guī)則是合理的。這是因為這些處于對角線的元素的得電子能力相差不大，故性質(zhì)相似。 并不是所有處于對角線的元素的性質(zhì)都相似的。 第41頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四 是元素原子核外電子排布隨核電荷數(shù)遞增而呈現(xiàn)周期性變化的必然結(jié)果。元素周期律的實質(zhì):研究元素周期律的意義： 元素周期律是人們在對原子結(jié)構和元素性質(zhì)的長期研究中總結(jié)出來的科學規(guī)律。它對人們認識原子結(jié)構與元素性質(zhì)的關系具有指導意義,也為人們尋找新

23、材料提供了科學的途徑。（1）是學習和研究化學的一種重要工具。（2）為新元素的發(fā)現(xiàn)及預測它們的原子結(jié)構和性 質(zhì)提供了新的線索。（3）啟發(fā)人們在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)，尋找新的物質(zhì)。 二、元素周期律及元素周期表的其他應用第42頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)尋找特定性質(zhì)的物質(zhì)根據(jù)周期表預言新元素的存在氟里昂的發(fā)現(xiàn)與元素周期表元素周期表的實際應用第43頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四尋找催化劑、耐高溫、耐腐蝕的合金材料尋找光電材料 尋找半導體材料尋找用于制取農(nóng)藥的元素第44頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四根據(jù)

24、元素周期表預言新元素的存在類鋁（鎵）的發(fā)現(xiàn)：1875年，法國化學家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的閃鋅礦時發(fā)現(xiàn)一種新元素，命名為鎵，測得鎵的比重為4.7，不久收到門捷列夫的來信指出鎵的比重不應是4 .7，而是5.96.0，布瓦博德朗是唯一手里掌握金屬鎵的人，門捷列夫是怎樣知道鎵的比重的呢？經(jīng)重新測定鎵的比重確實是5.94，這結(jié)果使他大為驚奇，認真閱讀門捷列夫的周期論文后，感慨地說“我沒有什么可說的了，事實證明了門捷列夫理論的巨大意義”。第45頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四根據(jù)元素周期表預言新元素的存在第46頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四氟里昂的發(fā)

25、現(xiàn)與元素周期表1930年美國化學家托馬斯米奇利成功地獲得了一種新型的致冷劑CCl2F2（即氟里昂）。這完全是元素周期表的指導。在1930年前，一些氣體如氨、二氧化硫、氯乙烷、氯甲烷等，被相繼作致冷劑。但這些致冷劑不是有毒就是易燃，很不安全。為尋找無毒不易燃燒的致冷劑，米奇利根據(jù)元素周期表研究分析單質(zhì)及化合物易燃性和毒性的遞變規(guī)律。在第三周期，單質(zhì)的易燃性是NaMgAl，在第二周期中，CH4比NH3易燃，NH3比H2O易燃，再比較氫化物的毒性：AsH3PH3NH3H2SH2O，根據(jù)變化趨勢，元素周期表右上角氟元素的化合物可能是理想的元素，不易燃的致冷劑。第47頁，共58頁，2022年，5月20日

26、，9點26分，星期四米奇利還分析了其它的一些規(guī)律，最終，一種全新的致冷劑CCl2F2終于應運而生了。80年代，科學家們發(fā)現(xiàn)氟里昂會破壞大氣的臭氧層，危害人類的健康的氣候，逐步將被淘汰。人們又將在元素周期表的指導下去尋找新一代的致冷劑。第48頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四1.下列有關元素周期律的敘述，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練習：A2、下列性質(zhì)的遞變中

27、，正確的是( ) A、O、S、Na的原子半徑依次增大 B、LiOH、KOH、CsOH的堿性依次增強 C、HF、NH3、SiH4的穩(wěn)定性依次增強 D、HCl、HBr、HI的還原性依次減弱 AB第49頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四錯3、判斷正誤：每一周期元素中都是以堿金屬開始，以稀有氣體結(jié)束。第一周期以H元素開始。4、下列各組中，屬于同位素的是：（ ）AH2、D2、T2 B .金剛石和足球烯C60 C . H2O和D2O D . 16O和18OD 等電子體 ：質(zhì)子總數(shù)相同，電子總數(shù)也相同的一類粒子互稱等電子體，它們結(jié)構相似，物質(zhì)性質(zhì)相近 如N2和CO，N2O和CO2。 第

28、50頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四1919年，Langmuir提出等電子原理：原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構相似、物理性質(zhì)相近。（1）根據(jù)上述原理，僅由第2周期元素組成的共價分子中，互為等電子體的是： _和 ； 和 。（2）此后，等電子原理又有所發(fā)展。例如，由短周期元素組成的微粒，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結(jié)構特征。在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO2互為等電子體的分子有： 、 。CON2CO2N2OO3SO2第51頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四1. 下列微粒結(jié)構示意圖表示的各是什么微粒? 2. 下列微粒結(jié)構示意圖是否正確？如有錯誤，指出錯誤的原因。 練習第52頁，共58頁，2022年，5月20日，9點26分，星期四 3.