一物质结构元素周期律.ppt

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1、第一节 元素周期表,1869年门捷列夫,按原子序数的递增顺序从左到右排列,将电子层数相同的元素排列成一个横行,把最外层电子数相同的元素按电子层数 递增的顺序从上到下排成纵行。,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从左至右排列成一行。（七行）,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。（十八列）,原子序数：根据元素在周期表中位置的编号。,周期数电子层数,原子序数核电荷数质子数核外电子数（原子）,主族序数最外层电子数,周期,VIII族,0族,2、元素周期表的结构,（1）周期的分类,三个短周期，四个长周期

2、。,（2）族的分类,七个主族、七个副族、一个零族、一个VIII族 例：IA族，VIA族；IIB族，IVB族；0族。,（不完全周期）,A称为 元素（除氢元素外）A称为 元素 A称为 元素A称为 元素 A称为 元素 A称为 元素零族称为 元素,碱金属,碱土金属,碳族,氮族,氧族,卤族,稀有气体,（3）族与周期的关系,主族、零族由长周期元素和短周期元素共同构成，副族、VIII族由长周期元素构成。,（4）族的别称,二、元素的性质与原子结构,1、碱金属元素,（1）碱金属元素的原子结构,金属性,非金属性,单质还原性（强强）,单质与水或酸反应（易强）,最高价氧化物对应水化物的碱性（强强）,单质氧化性（强强）

3、,单质与氢气反应（易强）气态氢化物稳定性（强强）,最高价氧化物对应水化物的酸性（强强）,锂,钠,钾,铷,铯,Li,Na,K,Cs,Rb,3,11,19,37,55,1,1,1,1,1,2,3,4,5,6,随着原子序数的递增，核电荷数递增、电子层数递增、原子半径递增；最外层电子数不变。,最外层电子数相同,（2）碱金属的主要物理性质,随着原子序数递增，密度递增（注意K、Na的例外）、熔沸点递增。均具有良好的导电性，导热性，密度硬度较小。,（3）碱金属的主要化学性质,反应比钠剧烈,反应越来越剧烈,钾与氧气、水反应的实验，再现钠与氧气、水反应的实验。,2、卤族元素,（1）卤族元素的原子结构,氟,氯,溴

4、,碘,砹,F,At,I,9,17,35,53,85,7,7,7,7,7,2,3,4,5,6,最外层电子数相同,Cl,Br,0.071,0.099,0.114,0.133,随着原子序数的递增，核电荷数递增、电子层数递增、原子半径递增；最外层电子数不变。,（2）卤素的主要物理性质,随着原子序数递增，密度递增、熔沸点递增。,（3）卤素单质的主要化学性质,H2+F2=2HF,很稳定,稳定,较稳定,不稳定,冷、暗处,光照或点燃,加热,不断加热,卤素单质间的置换反应,2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2,2KI+Cl2=2KCl+I2,2KI+Br2=2KBr+I2,同一主族元素金属性和非金属变化,Na

5、11钠,Li3锂,K19钾,Rb37铷,Cs55铯,F9氟,Cl17氯,Br35溴,I53碘,At85砹,金 属 性 逐 渐 增 强,非金属性逐渐减弱,三、核素,（1）原子的构成,原子,原子核,核外电子,质子,中子,1.007,1.008,1/1836,（2）质量数与质子数和中子数间的关系。,质量数:原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值加起来所得的数值。质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）,D T 氕 氘 氚,氢元素的三种原子,原子名称,原子符号,核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。,同位素：质子数相同中子数不同的同一种元素的不同原子互称（同一元素的不同核素互称）。,质

6、量数,质子数,元素符号,氧元素的三种核素:,碳元素的三种核素:,（3）核素与同位素,同位素,同位素,同位素,（4）核素的用途,放射性同位素用于育种、治疗癌症和肿瘤。,PET（Positron Emission Tomography）正电子发射断层成像，是目前国际上最尖端的医学影像诊断设备。,2、核素：具有一定数目的质子和一定数目中子的一种原子,1、元素：具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子。,同种元素：原子的原子核中质子数_。同种元素：原子的原子核中中子数可以 _。同种元素：,可以有 _ 种不同原子。,相同,不相同,归纳与整理,元素、核素、同位素：,几,3、同位素 把原子里具有相同质子数和不

7、同中子数的原子互称为同位素。两同(同质子数、同一元素)两不同(中子数不同、原子不同)其特点为：同位素在周期表里占据同一位置。同位素的化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异天然存在的同位素，相互间保持一定的比例*(丰度)。元素的相对原子质量，按照该元素各种核素原子占的一定百分比计算出的平均值。,位,4、同种元素的不同的同位素原子也可组成不同的单质或化合物的分子。如：氢：氕、氘、氚 重氢 超重氢元素符号：H H H 原子符号：H D T,这些水分子的最大相对分子质量_，最小相对分子质量_，相对分子质量数值有_种。,22,5,18,单质：H2、D2、T2、H-D、H-T、D-T,H2O、D2O、T2

8、O、HDO、DTO、HTO,与氧元素化合成水：,第二节 元素周期律,一、原子核外电子排布,K,L,M,N,O,P,Q,1、电子层,二、元素周期律,第一周期,+1,1,2,H,He,2,1,2,2,2,3,2,4,2,5,2,6,2,7,2,8,+1,+2,+3,+4-4,+5-3,-2,-1,0,第二周期,2,8,1,2,8,2,2,8,3,2,8,4,2,8,5,2,8,6,2,8,7,2,8,8,+1,+2,+3,+4-4,+5-3,-2,-1,0,+6,+7,第三周期,原子核外电子排布的变化,掌握120号元素原子的核外电子排布,元素原子半径的变化示意图,原子半径逐渐变小,原子半径逐渐变小

9、,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？原子半径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？,2,3,交流与小结,随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布、原子半径和化合价都呈周期性变化。,结论：,以第三周期元素为例,镁与冷水反应缓慢，滴入酚酞试液粉红色。加热至沸腾后反应加快，产生气泡，溶液红色加深。,镁的金属性比钠弱,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,NaOH强碱,Mg(OH)2 中强碱,Al(OH)3两性氢氧化物,剧烈,迅速,小结：,结论：金属性：NaMgAl,与水反应越来越不容易,最高价氧化物对应水化物碱性减弱,剧烈,

10、缓慢,迅速,14Si,15P,16S,17Cl,SiH4,PH3,H2S,HCl,氢化物,元素,化合条件,稳定性,高温少量反应,磷蒸气能反应,加热反应,光照或点燃发生爆炸,很不稳定,不稳定,较不稳定,稳定,气态氢化物稳定性增强,科学实事,14Si,15P,16S,17Cl,科学实事,元素,氧化物,SiO2,P2O5,SO3,Cl2O7,H2SiO3,H3PO4,H2SO4,HClO4,硅 酸,磷 酸,硫 酸,高氯酸,弱 酸,中强酸,强 酸,更强酸,最高价氧化物对应水化物酸性增强,结论：非金属性：Si P S Cl,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

11、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。,总结：,元素周期律：,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),同主族,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,三、元素周期表和周期律的应用,1、位、构、性的关系,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。,注意：（1）F 没有正价，O 通常不显示正价；（2）

12、金属元素只有正化合价而无负价。（3）元素最高正化合价与其负化合价绝对值之和为8。,2、应用一已知元素在周期表中的位置推断原子结构和元素性质,根据元素的原子结构或性质推测它在周期表中的位置,Se,Cs,Ar,B,例1：,6,4,1,6,8,3,3,2,例2：,Cs,F,Cl,Cs,6,IA,3,VIIA,VIIA,2,6,IA,处于同周期的相邻两种元素A和B，A的最高价氧化物的水化物的碱性比B弱，A处于B的 边（左或右）；B的原子半径比A；若B的最外层有2个电子，则A最外层有 个电子。处于同周期的相邻两种元素A和B，A的最高价氧化物的水化物的酸性比B弱，A处于B的 边（左或右）；B的原子半径比A

13、；若B的最外层有3个电子，则A最外层有 个电子。,右,大,3,左,小,2,例3：,3、应用二（实际应用）,(1)在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质,(2)根据周期表预言新元素的存在(打印稿）,(3)氟里昂的发现与元素周期表（打印稿）,寻找制取农药的元素,寻找半导体材料,寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料,第三节 化学键,一、离子键,1、概念：带相反电荷离子之间的相互作用称离子键。,静电作用,由离子键形成的化合物叫作离子化合物。,=,静电吸引,静电排斥,离子键形成,活泼的金属元素（IA，IIA）和活泼的非金属元素（VIA，VIIA）形成的化合物。,不稳定,稳定,2、离子键形成过程：,在元

14、素符号周围用“”或“”来表示原子最外层电子的式子，叫电子式。,H,Na,Mg,原子的电子式：,离子的电子式：,H+,Na+,Mg2+,电子式,1、金属阳离子的电子式就是其离子符号。,2、非金属阴离子的电子式要标 及“电荷数”。,离子化合物的电子式：,3、离子化合物的电子式就是由阴、阳离子的电子式合并而成。,在元素符号周围用用“”表示最外层电子,K+,Na+,Mg2+,用电子式表示离子化合物的形成过程：,二、共价键,1、概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用称共价键。,由共价电子对形成分子的化合物叫作共价化合物。,2、共价键形成过程：,+,共用电子对,共价键,H+,共价键化合物,共价键,H+,+H,共价键,共价键,共价键化合物,3、共价键分类,（1）非极性共价键（非极性键）,共用电子对不偏向任何一个原子，成键原子不显电性的共价键。,（2）极性共价键（极性键）,共用电子对偏移的共价键。,化学键：使离子相结合或原子相结合的作用力通称化学键。,化学键,离子键,共价键,极性键,非极性键,一些化合物的电子式：,极性键,非极性键,反应物分子内化学键的断裂和产物分子中化学键的形成。,化学反应实质：,祝各位：身体健康！工作顺利！,谢谢！,2009、2,