第二節(jié)元素周期律

一、元素周期律（一）、核外電子排布的變化規(guī)律原子結(jié)構(gòu)示意圖1～18號(hào)元素原子序數(shù)

12原子序數(shù)

345678910

原子序數(shù)

1112131415161718

元素名稱(chēng)

氫氦元素名稱(chēng)

鋰鈹硼碳氮氧氟

氖元素名稱(chēng)鈉鎂鋁硅磷硫氯氬

原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖元素核外電子的周期性變化，會(huì)引起元素的性質(zhì)呈現(xiàn)出相應(yīng)的變化嗎？思考（二）、元素原子半徑的變化規(guī)律

隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素的原子半徑呈周期性變化。結(jié)論（2）看序數(shù)：同電子層的不同粒子，原子序數(shù)越大，半徑越小。（1）看電子層：一般而言，電子層數(shù)越多，半徑越大（3）看電子數(shù)：同種元素的不同粒子，

電子越多，半徑越大。粒子半徑大小比較規(guī)律主族元素最高正價(jià)＝主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)元素化合價(jià)規(guī)律非金屬：最低負(fù)化合價(jià)=主族序數(shù)-8

由于F、O元素化學(xué)性質(zhì)的特殊性不顯正價(jià)；稀有氣體元素的化合價(jià)通常為零；金屬元素只有正價(jià)。最低負(fù)價(jià)＋最高正價(jià)＝８

最高正價(jià)與負(fù)價(jià)代數(shù)和（四）元素的化學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律金屬性與水或酸置換出氫氣的難易程度最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱金屬間置換：強(qiáng)置換弱非金屬性與氫氣的化合難易程度，以及生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱非金屬間置換：強(qiáng)置換弱SiO2P2O5SO3Cl2O7H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸最強(qiáng)酸逐漸增強(qiáng)高溫加熱加熱點(diǎn)燃或光照SiH4PH3H2SHCl逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)結(jié)論NaMgAlSiPSClAr稀有氣體元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)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

元素的化學(xué)性質(zhì)

元素的性質(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的實(shí)質(zhì)元素原子核外電子排布的周期性變化元素周期律元素原子半徑元素化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化族周期金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)BSiAsTeAtAlGeSbPo非金屬性逐漸增強(qiáng)FrF元素金屬性和非金屬性的遞變位置性質(zhì)某主族元素的原子有四個(gè)電子層，它的最外層上有兩個(gè)電子，下列關(guān)于此元素的敘述正確的是

A、原子半徑比鉀的原子半徑大

B、其氯化物難溶于水

C、原子半徑比鎂的原子半徑大

D、其碳酸鹽難溶于水CD20①單質(zhì)與水反應(yīng)最劇烈的金屬是K，非金屬是F。②原子半徑最大的是K，最小的是H。③單質(zhì)硬度最大的，熔、沸點(diǎn)最高的，形成化合物品種最多的，正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零且氣態(tài)氫化物中含氫百分率最高的元素是C。④氣體密度最小的，原子核中只有質(zhì)子沒(méi)有中子的，原子序數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)三者均相等的是H。(3)1～20號(hào)元素中的某些主族元素的特性21⑤氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的，只有負(fù)價(jià)而沒(méi)有正價(jià)的，無(wú)含氧酸的非金屬元素是F。⑥最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是Cl，堿性最強(qiáng)的是K。⑦空氣中含量最多的，氣態(tài)氫化物在水中的溶解度最大，其水溶液呈現(xiàn)堿性的是N。⑧最輕的金屬是Li，地殼中含量最多的元素是O，單質(zhì)能自燃的元素是P。⑨具有兩性的元素是Al(Be)二、元素周期律和元素周期表的應(yīng)用一.發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)新元素的性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)原子序數(shù):116周期表中位置:第七周期VIA族核外電子層數(shù):

7最外層電子數(shù):6最高正價(jià):+6最高價(jià)氧化物:MO3最高價(jià)氯化物:MCl6是否為金屬元素?是否為放射性元素?思考:1.太陽(yáng)能電池板,是用什么元素的單質(zhì)制作的?2.它是一種具有什么性能的材料?3.最初使用的鍺也是有此性能的材料,鎵和硒也有.查閱周期表,找出它們分別在周期表中的位置,得出什么結(jié)論?為什么?硅半導(dǎo)體二.尋找特定的材料或某一用途的材料1.半導(dǎo)體材料結(jié)論:在金屬和非金屬樓梯型交界處附近尋找半導(dǎo)體材料,如鍺.硅等.2.催化劑(1).汽車(chē)尾氣處理:2NO+2CO==2CO2+N2鉑-銠(2).有機(jī)物催化加氫:C2H2+2H2C2H6Ni加熱此類(lèi)反應(yīng)中也可使用Pd或Pt代替Ni為催化劑

日本的水俁病和痛痛病

20世紀(jì)50年代,日本水俁市的一家化工廠(chǎng)將含有汞的廢水排入港灣.水中的汞經(jīng)食物鏈富集到魚(yú)和貝類(lèi)中,當(dāng)?shù)鼐用褚蜷L(zhǎng)期食用富含汞的魚(yú)和貝類(lèi)等而造成慢性汞中毒,這就是震驚世界的公害事件—水俁病.水俁病患者語(yǔ)言不清,走路不穩(wěn),四肢麻木,嚴(yán)重的眼睛失明,精神錯(cuò)亂,甚至死亡.

而幾乎同一時(shí)期發(fā)生在日本的痛痛病,則是患者長(zhǎng)期食用含鎘污水灌溉的水稻造成的.痛痛病患者骨骼變脆,全身骨節(jié)疼痛難忍,嚴(yán)重者最終因劇痛而死亡.

鋅.銅.銀.鉛等有毒離子也會(huì)引起水體的污染.而水中的鉀.鈉.鎂.鈣等離子則無(wú)毒.思考:請(qǐng)大家分別分析兩類(lèi)元素的相對(duì)原子質(zhì)量,能得出什么結(jié)論?3.重金屬離子的污染4.耐高溫.高強(qiáng)度.耐腐蝕的合金材料鈦.鉬.鎢.鉻等可以用來(lái)合成此類(lèi)合金.飛機(jī)起落架:鈦.釩.鐵.鋁組成的多鈦合金飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片:鎳.鐵.碳.鈷組成的鎳鈷合金.結(jié)論:從過(guò)渡元素中尋找此類(lèi)合金材料.

此外,在工業(yè)致冷劑的研制,礦物的尋找,農(nóng)藥的制造等方面,元素周期律和元素周期表均有非常重要的指導(dǎo)作用.[強(qiáng)調(diào)]:以上這些特殊用途的材料的合成所需元素均處于元素周期表的某一區(qū)域內(nèi),但并不代表在這一區(qū)域的所有元素均有特殊的用途.所有的應(yīng)用都必須以成百上千次的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),這正說(shuō)明了科學(xué)探究道路上的艱辛和曲折.思考:1.鑭系元素和釔元素通常稱(chēng)為稀土元素,它們的化學(xué)性質(zhì)十分相似,多共生在同一礦物中.稀土元素在地殼中的分布稀少,但應(yīng)用廣泛.