第一章第一节元素周期表课件.ppt

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1、丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成的，这些元素有着不同的性质，如有的元素性质活泼，可以与其他元素形成化合物，有点元素性质不活泼，不易与其他元素形成化合物，等等。面对这么多不同的元素，我们怎样才能更好的认识它们呢？,第一章 物质结构 元素周期表,第一节 元素周期表,原子,核外电子,原子核,质子,中子,每个电子带1个单位负电荷,每个质子带一个 单位正电荷,不带电,原子中：原子序数、核电荷数、质子数、核外电子数之间的关系,Na,Cl,11,11,11,11,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,17,17,17,17,结论：,离子中：原子序数、核电荷数、质子数、核外电子数之间的关系,Na+,C

2、l-,11,11,11,10,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,17,17,17,18,阳离子：,质子数=离子的核外电子数+离子所带电荷数,阴离子：,质子数=离子的核外电子数-离子所带电荷数,结论,原子的组成,原子,原子核,质子,中子,带负电荷,带正电荷,不带电荷,1.674810-27千克,1.672610-27千克,9.117610-31千克,核外电子,质量用相对质量来表示,相对质量 1/1836,相对质量 1.007,相对质量 1.008,Z个,N个,原子质量数A,数值上Z+N=A,取整数相加,原子序数,回忆：相对原子质量,以12C原子质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它比较

3、所得的值。,（1）定义：（2）关系式：（3）原子符号：,忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。,质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）,（代表一个质量数为A，质子数为Z的原子）,质量数A,a代表质量数；b代表核电荷数；c代表离子的价态；d原子个数,a b c d各代表什么?,学了这部分内容后常见到这样的符号,中央电视台，“鉴宝”栏目春节特别节目中，主持人展示了一根7000多年前的鹤腿骨笛。被看成无价之宝。那人们是如何知道它是7000多年前的呢？,用C-14的半衰期计算的。C-14和我们见过的C-12是什么关系呢？,在我们学习了核素之后就能知

4、道了,氢元素的三种原子,氕 氘 氚 H D T重氢超重氢,一、核素,这三种微粒是同一种原子吗?是同一种元素吗?,可见它们是氢元素的三种不同原子,把这三种原子叫核素.把这三种原子互称为同位素.,H,C,6,7,6,1、元素：具有相同核电荷数（或质子数）的同一类原子的总称。,2、核素和同位素,（1）核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。,（2）同位素：质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互称为同位素。即同一元素的不同核素之间互称为同位素。,(1)原子质量(2)相对原子质量(原子量)(3)原子质量数(4)同位素原子量(5)元素的相对原子质量(即平均原子量)(6)元素的近似相对原

5、子质量,3、几对相关概念,Cl元素相对原子质量=M1a1+M2a2=34.96975.77%+36.96624.23%=35.453,例：Cl元素相对原子质量的计算,Cl元素近似相对原子质量=A1a1+A2a2=3575.77%+3724.23%=35.485,3575%+3725%=35.5(进一步对丰度作近似处理),R1a1+R2a2其中R1、R2为各核素的相对原子质量 a1、a2为各核素的原子个数百分数,元素的相对原子质量：各种天然核素的相对原子质量与其原子个数百分含量（丰度）乘积的代数和.,如果用各核素的质量数A1、A2代替其相对原子质量，计算得到的是元素的近似相对原子质量,1、作核燃

6、料：作制造核武器的动力性材料（235U）2、金属探伤：利用射线的贯穿本领，可以检查金属内部有没有沙眼和裂纹。3、辐射育种：利用放射性同位素的射线对遗传物质产生影响，提高基因突变频率，从而选育出优良品种。4、临床治癌：利用放射性同位素的射线杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂。5、环保治污：利用放射性同位素的射线可消毒灭菌，杀死各种病原体从而能保护环境是其少受污染。,同位素的应用,元素的种类由质子数决定，与中子数、核外电子数无关；,核素种类由质子数和中子数共同决定，与核外电子数无关；,同一元素的各种核素虽然中子数（质量数）不同，但它们的化学性质基本相同。,元素和核素只能论种类，不能论个数；而原子既论种类，

7、又能论个数；,天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。元素的相对原子质量，是按照该元素的各种核素原子所占的一定百分比算出的平均值。,思考与交流：1、元素、核素、同位素的不同和联系。在周期表中收入了112种元素，是不是就只有112种原子呢？,4、注意事项,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

8、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。,二、元素周期表,1869年2月 门捷列夫(俄)的第一张周期表,门捷列夫的第一张周期表,1871年门捷列夫(俄)的第二张周期表,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,原子序数：根据元素在周期表中位置的编号,原子序数核电荷数质子数核外电子数,元素周期表,IA,IIA,IIIA,IVA,VA,VIA,VIIA,0,主族,周期,副

9、族,过渡元素,第八族,零族,元素周期表的整体结构,现有的元素周期表共有 行 列；,七,十八,横行称作周期；,纵行称作族；,现有的元素周期表一共有多少周期多少族呢？,思考：,七个周期十六族,？,（第族占据了三列）,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,周期,短周期,长周期,第1周期：2 种元素,第2周期：8 种元素,第3周期：8 种元素,第4周期：18 种元素,第5周期：18 种元素,第6周期：32 种元素,不完全周期,第7周期：26种元素,镧57La 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素,锕89Ac 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素,周期序数=电子层数,（横向）,

10、元素周期表的结构 周期,长周期,元素周期表的结构 族,族,主族：,副族：,A,A,A,A,A,A,A,第VIII 族：,稀有气体元素（最外层电子数为8的元素）,（纵向）,零族：,共七个主族（用“罗马数字+A”来表示）,B,B,B,B,B,B,B,共七个副族（用“罗马数字+B”来表示）,三个纵行，位于 B 与B中间,主族序数=最外层电子数,练习、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）,D,在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质,根据周期表预言新元素的存在,氟里昂的发现与元素周期表,元素周期表的实际应用,本节的基本规律：原子序数核电荷数质子数核外电子

11、数周期数电子层数主族序数最外层电子数各周期的元素数目：2，8，8，18，18，32，32.稀有气体的原子序数：2，10，18，36，54，86记住号元素的名称和符号,三、碱金属元素,碱金属的物理性质,有何相似性和递变性？,碱金属的物理性质的比较,相似点,递变性,颜色,硬度,密度,熔沸点,导电导热性,密度变化,熔沸点变化,Li Na K Rb Cs,均为银白色（Cs略带金色）,柔软,较小,较低,强,逐渐增大（K特殊）,单质的熔沸点逐渐降低,取一小块钾，擦干表面的煤油后放在石棉网上加热，观察现象。同钠与氧气的反应比较。,探究活动1,钠在空气中的燃烧,钾在空气中的燃烧,钠、钾化学性质比较,黄,淡黄,

12、紫,与非金属的反应（以O2为例）,从LiCs，随电子层数的递增，还原性（金属性）逐渐增强。,加热,燃烧，较不剧烈,Li2O,接触空气不加热,剧烈,更复杂的氧化物,接触空气不加热,剧烈,更复杂的氧化物,从LiCs，随电子层数的递增，还原性（金属性）逐渐增强。,会反应，比Na缓慢,遇水燃烧，甚至爆炸,对应的碱和氢气,剧烈反应，有“浮、熔、游、红、鸣”现象,更剧烈，气体会燃烧，轻微爆炸,探究活动2,碱金属与水反应比较,剧烈 产生氢气,更剧烈 产生氢气,轻微爆炸,遇水立即燃烧爆炸,遇水立即燃烧爆炸,碱金属元素从上到下（Li、Na、K、Rb、Cs），随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐，原子

13、核对的引力逐渐减弱，原子失电子的能力逐渐。,结论,增多,最外层电子,增强,元素的金属性逐渐，与水和氧气的反应越来越，生成的氧化物越来越。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越。,增强,剧烈,复杂,强,元素金属性强弱判断依据：,1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。,2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。,3、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。,1.锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂是优质的高能燃料（已经 用于宇宙飞船、人造卫星

14、和 超声速飞机）。,3铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。,2钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。,碱金属元素的用途：,四、卤族元素,观察卤族元素的原子结构，归纳其原子结构的相似性和递变性？,相似性：最外层7个电子,递变性：,核电荷数递增,电子层数递增,原子半径依次增大,易得一个电子，,具有氧化性,得电子能力逐渐减弱,氧化性逐渐减弱,根据卤族元素的原子结构，请你试着推测一下它们在化学性质上所表现的相似性和递变性？,卤素单质物理性质的变化规律,F2,Br2,I2,Cl2,单质,密度,熔沸点,颜色,状态,色变规律,溶解性,卤素单质的化学性质,1).对比Cl2

15、，写出Br2与 Na、Fe 反应的化学方程式。,与金属反应:F2 Cl2 Br2 的氧化性强，能把可变化合价的金属氧化成高价的金属卤化物，I2 的氧化能力最弱，跟铁反应只夺取铁的2个电子，生成FeI2。,2）对比Cl2，写出F2、Br2、I2与 H2 反应的化学方程式。它们发生反应的条件相同吗？,I2+Fe=FeI2,Br2+2Na=2NaBr 3Br2+2Fe=2FeBr3,F2 冷暗处爆炸 H2+F2=2HF HF很稳定,Cl2 光照或点燃 H2+Cl2=2HCl HCl稳定,Br2 高温 H2+Br2=2HBr HBr较不稳定,I2 高温、持续加热 H2+I2=2HI HI很不稳定 缓慢

16、进行,卤素与氢气的反应,（1）反应的剧烈程度：越来越弱卤素单质与H2化合的难易关系：F2 Cl2 Br2 I 2,(2)卤化氢的稳定性关系：HF HCl HBr HI,结论:F Cl Br I 随着核电荷数的增多，原子半径的增大,Br2 H2O=HBrHBrO,反应越来越难以发生,2F22H2O=4HFO2,Cl2 H2O=HClHClO,卤素与水反应,通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）,I2 H2O=HIHIO,3)对比Cl2，写出Br2与 H2O 反应的化学方程式。,F2的特殊性,X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O,卤素与碱的反应,溴的溶解性实验,CCl4,Br2

17、,苯,水,溴水,（橙黄色）,（橙红色）,溴的苯溶液,溴的四氯化碳溶液,（橙红色）,卤素间的置换反应,碘的溶解性实验,CCl4,I2,苯,碘水,（棕黄色）,上层：碘的苯溶液,（紫红色）,下层：碘的CCl4溶液,（紫红色）,现象：,溶液由无色变为橙黄色,水层：颜色变浅,CCl4层：无色变为橙红色,现象：,溶液由无色变为棕黄色,水层：颜色变浅,CCl4层：无色变为紫红色,想一想,溶液由无色变为棕黄色,现象：,水层：颜色变浅,CCl4层：无色变为紫红色,想一想,Cl2 2Br=2ClBr2 Cl2 2I=2ClI2 Br2+I=BrI2,思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序及、的还原性强弱顺序,结论：氧化性：Cl2Br2I2 还原性：,小 结,卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的相似性。,与金属反应，生成卤化物。,与氢气反应，生成卤化氢。,与水反应，生成卤化氢和次卤酸。,卤素原子结构的差异性，决定了单质化学性质的差异性和递变性,与氢反应的能力渐弱,氢化物的稳定性渐弱,与水反应的能力渐弱,特性,碘遇淀粉显蓝色。,氟气和水的反应：2F2+2H2O=4HF+O2,1、单质跟氢气反应生成气态氢化物的难易；,2、气态氢化物的稳定性强弱或还原性强弱；,3、元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱；,4、置换反应。,元素非金属性强弱判断依据：,