第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第一節(jié)元素周期表第一節(jié)元素周期表一.元素周期表畫出1～20元素原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖原子序數(shù)與元素的原子結(jié)構(gòu)之間存在關(guān)系：原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)原子序數(shù)：按照元素原子核電荷數(shù)由小到大的排列的序號一.元素周期表畫出1～20元素原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖原子序數(shù)與周期表的結(jié)構(gòu)：把電子層數(shù)目相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行再把不同電子層數(shù)中最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序由上而下排成縱行周期表的結(jié)構(gòu)：把電子層數(shù)目相同的元素，按原子序數(shù)再把不同電子+11+22HHe+321+422+523+624+725+826+927+1028LiBeBCNOFNe281+11282+12283+13284+14285+15286+16287+17288+17NaMgAlSiPSClAr2881+19K2882+20Ca+11+22H1.周期

具有相同的電子層數(shù)的元素按照原子序數(shù)遞增的順序排列的一個橫行稱為一個周期周期序數(shù)元素種數(shù)元素起、終符號電核外子層數(shù)規(guī)律總結(jié)每層最多電子數(shù)

一

2

1H～2He

1n=1:

2×12=2

二

83Li～10Ne

2

三

811Na～18Ar

3n=2:2×22=8

四

1819K～36Kr

4

五1837Rb～54Xe

5n=3:2×32=18

六

3255Cs～86Rn

6

七32（26）87Fr～

7n=4:2×42=32短周期長周期不完全周期

每層最多電子

2n2n：電子層數(shù)1.周期具有相同的電子層數(shù)的元素按照原子序數(shù)遞增的順序排周期的特點(diǎn)除第1周期只包括氫和氦、第7周期尚未填滿外，每一周期的元素都是從最外層電子數(shù)為1的堿金屬開始，逐漸過渡到最外層電子數(shù)為7的鹵素，最后以最外層電子數(shù)為8的稀有氣體元素結(jié)束。周期序數(shù)與元素原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：周期序數(shù)=該周期元素具有的電子層數(shù)周期的特點(diǎn)除第1周期只包括氫和氦、第7周期尚未填滿外，每一周鑭系元素第六周期中，57La（鑭）～

71Lu(镥）共15種元素他們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似總稱瀾系元素。錒系元素第七周期中，89Ac(錒）～103Lr(鐒）共15種元素，它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似總稱錒系元素。鑭系元素第六周期中，57La（鑭）～71Lu(镥）共15超鈾元素在錒系元素中從92號元素鈾以后的元素多數(shù)是人工進(jìn)行核反應(yīng)制得的元素，這些元素又叫超鈾元素。超鈾元素在錒系元素中從92號元素鈾以后的元素多數(shù)是人工進(jìn)行核2.族族的定義：元素周期表中共有18個縱行，8、9、10三個縱行為一個族外，其余15個縱行，每個縱行為一族(主族、副族、零族)。族序數(shù)符號用羅馬數(shù)字表示：

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ……2.族族的定義：元素周期表中共有18個縱行，8、9、10三個（1）主族由短周期元素和長周期元素構(gòu)成的族。（稀有氣體除外）在族序數(shù)（羅馬數(shù)字）后標(biāo)一個“A”字，共七個主族?？v行：1、2、13、14、15、16、17、族：ⅠA

ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=最高正化合價(jià)數(shù)（1）主族由短周期元素和長周期元素構(gòu)成的族。（稀有氣體除外）（2）副族只由長周期元素構(gòu)成的族。在族序數(shù)（羅馬數(shù)字）后標(biāo)一個“B”字，共七個副族。3、4、5、6、7、11、12ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦBⅠBⅡB（3）0族由稀有氣體元素構(gòu)成的族。(第18縱行)

族序數(shù)為“0族”。(惰性元素族)（2）副族只由長周期元素構(gòu)成的族。3、4、（4）第Ⅷ族由第8、9、10三個縱行元素構(gòu)成。族序數(shù)為“Ⅷ族”族7個主族7個副族1個第Ⅷ族1個0族共18縱行（4）第Ⅷ族由第8、9、10三個縱行元素構(gòu)成。族7個主族7個天津南開中學(xué)高中化學(xué)第一章3個短周期（1、2、3周期）4個長周期(4、5、6，7不完全周期)周期（7個)族（16個）元素周期表主族（7個）

IA~VIIA副族（7個）

IB~VIIBVIII族（1個）

8、9、10三個縱行

0族（1個）（稀有氣體元素）

歸納：三短、四長；七主七副零和Ⅷ7個橫行18個列2.元素周期表的結(jié)構(gòu)周期數(shù)=電子層數(shù)主族序數(shù)=最外層電子數(shù)各周期元素的總數(shù)分別是:2、8、8、18、18、32、……2n23個短周期（1、2、3周期）4個長周期(4、5、6短周期長周期主族（7個）副族（7個）第VIII族零族[思考]每一周期各有多少種元素？同周期相鄰元素的原子序數(shù)相差多少?1、11、252、8、18、32短周期長周期主族（7個）副族（7個）第VIII族零族[思提及“短周期”，就應(yīng)該想到是指前18號元素。即前三周期，這往往是本章元素推斷題的突破口。因此，要求大家必須按周期表的順序熟練書寫前20號元素。

特別注意：“短周期”元素的含義提及“短周期”，就應(yīng)該想到是指前18號元素。即前三周期，這往過渡元素非金屬元素金屬元素鑭系和錒系元素堿金屬元素鹵族元素稀有氣體元素超鈾元素——92號元素以后的各種元素，多數(shù)是人工進(jìn)行核反應(yīng)制得的元素。能層數(shù)每層最多容納電子數(shù)·過渡元素非金屬元素金屬元素鑭系和錒系元素堿金屬元素鹵族元素稀[討論]1、在元素周期表中,所能形成化合物種類最多的元素族是哪一族?所含元素最多的元素族又是哪一族?(IVA族);(ⅢB族)[討論]2、在元素周期表中,同主族相鄰元素的原子序數(shù)之間相差多少?若是同周期相鄰主族元素呢？（相差2、8、18、32）（相差1、11、25）[討論]1、在元素周期表中,所能形成化合物種類最多的元素族是二.元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)1.堿金屬元素(第ⅠA族)堿金屬元素元素名稱元素符號原子結(jié)構(gòu)示意圖鋰鈉鉀銣銫LiNaKRbCs+321281+112881+19+37281881+5528181881

最外層電子數(shù)11111電子層數(shù)23456二.元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)1.堿金屬元素(第ⅠA族)堿

堿金屬原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最外層均有1個電子，易失電子從Li～Cs核電荷數(shù)增大，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，最外層電子更易失去。結(jié)構(gòu)性質(zhì)變化決定決定反應(yīng)反應(yīng)堿金屬元素隨核電荷數(shù)增加，核外電子層數(shù)逐漸增多，原子核對最外層電子引力減弱，失電子能力越來越強(qiáng)，元素的金屬性越來越強(qiáng)，金屬還原性也越來越強(qiáng)。 堿金屬原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最外層均有1個電子，易失電子從Li～堿金屬的主要物理性質(zhì)堿金屬單質(zhì)顏色和狀態(tài)

密度(g﹒cm-3)

熔點(diǎn)℃

沸點(diǎn)℃LiNaKRbCs銀白色，柔軟銀白色，柔軟銀白色，柔軟銀白色，柔軟略帶金屬光澤，柔軟0.534180.513470.9797.81882.90.8663.657741.53238.896881.87928.40678.4堿金屬的主要物理性質(zhì)堿金屬單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度結(jié)論：相似性

①銀白色，有金屬光澤固體（Cs略帶金色光澤）②質(zhì)地柔軟③熱和電的良導(dǎo)體④密度小，熔沸點(diǎn)低遞變性①熔、沸點(diǎn)逐漸_______________②密度呈增大趨勢（______例外）降低K結(jié)論：相似性①銀白色，有金屬光澤固體（Cs略帶金色光澤堿金屬的主要化學(xué)性質(zhì)(1)與氧氣的反應(yīng)LiNaKRbCs反應(yīng)不如鈉劇烈只生成Li2O常溫生成Na2O4Na+O2=2Na2O常溫生成4K+O2=2K2O點(diǎn)燃燃燒更加劇烈，生成比過氧化鉀更穩(wěn)定的超氧化鉀遇空氣立即燃燒，生成更復(fù)雜的氧化物隨核電荷數(shù)的增大元素的金屬性、金屬的還原性依次增強(qiáng)、點(diǎn)燃劇烈燃燒生成Na2O22Na+O2=Na2O2點(diǎn)燃2K+O2=K2O2

K+O2=KO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃4Li+O2=2Li2O點(diǎn)燃堿金屬的主要化學(xué)性質(zhì)(1)與氧氣的反應(yīng)LiNaKRbCs反(2)與水的反應(yīng)通式：2M+2H2O=2MOH+H2↑

遇水反應(yīng)劇烈程度遞變性Na熔化反應(yīng)更劇烈，生成NaOHLi不熔化反應(yīng)劇烈，生成LiOHK輕微的爆炸，生成KOHRb遇水立即爆炸，生成RbOHCs遇水立即爆炸，生成CsOH隨核電荷數(shù)的增加與水反應(yīng)越來越劇烈，表現(xiàn)元素的金屬性、金屬的還原性依次增強(qiáng)(2)與水的反應(yīng)通式：2M+2H2O=2MOH(3)與酸反反應(yīng)通式：2M+2H+=2M++H2↑遇酸反應(yīng)類似鈉與酸的反應(yīng)，反應(yīng)程度越來越劇烈，產(chǎn)物是相應(yīng)的酸的堿金屬鹽和H2(4)與某些鹽溶液的反應(yīng)與鹽溶液反應(yīng)類似鈉與鹽溶液的反應(yīng)，不能置換出不活潑金屬（如：CuSO4溶液或FeCl3溶液反應(yīng)生成相應(yīng)堿金屬的鹽、氫氣和相應(yīng)金屬的氫氧化物的沉淀）在溶液中有酸先與酸反應(yīng)，無酸與水反應(yīng)(3)與酸反反應(yīng)通式：2M+2H+=2M++H(5)堿金屬最高價(jià)氧化物的水化物均為堿隨核電荷數(shù)增大，堿性依次增強(qiáng)Li2O+H2O=2LiOHNa2O+H2O=2NaOH自然界的存在：均以化合態(tài)存在

保存：實(shí)驗(yàn)室中鉀、鈉常保存在_______中，但是由于鋰的密度小于煤油的密度，所以鋰不能用煤油來保存而是保存在________中。，煤油石蠟油KOH、RbOH、CsOH通式：M2O+H2O=2MOH(5)堿金屬最高價(jià)氧化物的水化物均為堿Li2O+H2O2.鹵族元素(第ⅦA族)鹵族元素元素名稱元素符號原子結(jié)構(gòu)示意圖BrFClIAt+927287+1728187+35+532818187

最外層電子數(shù)77777電子層數(shù)23456+85281832187

氟

氯溴碘砹2.鹵族元素(第ⅦA族)鹵族元素元素元素符號原子結(jié)構(gòu)

鹵素原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最外層均有7個電子，易得電子，具有強(qiáng)氧化性從F～I(xiàn)核電荷數(shù)增大，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱。結(jié)構(gòu)性質(zhì)變化決定決定反應(yīng)反應(yīng)鹵族元素隨核電荷數(shù)增加，核外電子層數(shù)逐漸增多，原子核對最外層電子引力減弱，得電子能力越來越弱，元素的非金屬性越來越弱，非金屬氧化性也越來越弱。 鹵素原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最外層均有7個電子，易得電子，具有強(qiáng)氧鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)名稱氟

氯

溴

碘符號

F2Cl2Br2I2

顏色和狀態(tài)淡黃綠色氣體黃綠色氣體深紅棕色液體紫黑色固體密度1.69g/L(15℃)3.214g/L(0℃)3.119g/L(20℃)4.93g/L熔點(diǎn)(℃)-219.6-101-7.2113.5-188.1-34.658.78184.4沸點(diǎn)(℃)鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)名稱氟氯溴碘符號F2Cl2Br2鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)相似性都有顏色和毒性，不易溶于水(F2除外)，易溶于有機(jī)溶劑（如：C2H5OHCCl4

苯汽油等）遞變性

化學(xué)式

F2

Cl2

Br2

I2通常狀態(tài)通常顏色顏色變化規(guī)律密度變化規(guī)律熔沸點(diǎn)變化規(guī)律在水中溶解度變化規(guī)律

氣體

氣體

液體

固體淡黃綠色

黃綠色深紅棕色紫黑色逐漸加深逐漸增大逐漸升高趨于逐漸減小碘的特殊性質(zhì)遇熱升華溴的特殊性質(zhì)常溫唯一液態(tài)非金屬鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)相似性都有顏色和毒性，不易溶于水(F2除外鹵素在水和有機(jī)溶液中的顏色

水

有機(jī)溶劑

淺黃綠色橙色——黃

橙紅褐色——黃

紫紅Cl2Br2I2鹵素在水和有機(jī)溶液中的顏色水有機(jī)溶劑鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)1.鹵素與氫氣的反應(yīng)F2+H2=2HFCl2+H2=2HClBr2+H2=2HBrI2+H22HI點(diǎn)燃或光照

暗處

500℃持久加熱反應(yīng)條件越來越難生成物的穩(wěn)定性反應(yīng)程度越來越緩和水溶性均極易溶于水無氧酸酸性越來越強(qiáng)通式：

X2+H2===2HX(空氣中均為白霧)一定條件非金屬性（氧化性）F2>Cl2>Br2>I2

越來越差鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)1.鹵素與氫氣的反應(yīng)F2+H22.鹵素單質(zhì)與金屬的反應(yīng)通式：2M+nX2===2MXn

點(diǎn)燃或加熱3.鹵素單質(zhì)與堿溶液的反應(yīng)通式(F2除外)2M(OH)n+nX2=MXn+M(XO)n+nH2O

相應(yīng)鹵化物次鹵化物2.鹵素單質(zhì)與金屬的反應(yīng)通式：2M+nX24.鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClOBr2+H2OHBr+HBrOI2+H2OHI+HIO反應(yīng)程度比Cl2與水反應(yīng)更弱微弱的進(jìn)行反應(yīng)2F2+2H2O==4HF+O2劇烈反應(yīng)氧化還原反應(yīng)歧化反應(yīng)通式：（除F2)反應(yīng)緩慢

置換X2+H2O=HX+HXO氫鹵酸次鹵酸4.鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng)Cl2+H2OHCl+H5.鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)操作方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)(離子)方程式氯置換溴1.將少量氯水滴入試管內(nèi)的NaBr溶液中，用力振蕩試管2.再向試管內(nèi)加入CCl4，用力少量振蕩試管、靜置。溶液由無色變?yōu)槌壬嚬軆?nèi)液體分為上、下兩層，上層為無色，下層為橙紅色2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl2Br-+Cl2=Br2+2Cl-氯置換碘1.將少量氯水滴入試管內(nèi)的KI溶液中，用力振蕩試管2.再向試管內(nèi)加入少量CCl4，用力振蕩試管、靜置。溶液由無色變?yōu)楹稚嚬軆?nèi)液體分為上、下兩層，上層為無色，下層為深紫色2KI+Cl2=I2+2KCI2I-+Cl2=I2+2Cl-5.鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)操作方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)(離溴置換碘1.將少量溴水滴入試管內(nèi)的KI溶液中，用力振蕩試管溶液有由無色變褐色2KI+Br2=I2+2KBr2I-+Br2=I2+2Br-2.在向試管內(nèi)加入少量CCl4，用力振蕩試管、靜置。試管內(nèi)液體分為上、下兩層，上層為無色，下層為深紫色碘的特性碘與淀粉碘反應(yīng)，使淀粉溶液變藍(lán)，用來鑒別單質(zhì)碘。強(qiáng)調(diào)：氟的氧化性比氯、溴、碘都強(qiáng)，只能與非溶液的鹵化物發(fā)生反應(yīng)。置換出來氯、溴、碘。溴置換碘1.將少量溴水滴入試管內(nèi)的KI溶液中，用力振蕩試管溶鹵離子的鑒別方法Cl-+Ag+==AgCl↓(白色沉淀)Br-+Ag+==AgBr↓(淡黃色沉淀)I-+Ag+==AgI↓(黃色沉淀)不溶于稀硝酸AgF:白色固體，溶于水。鹵化銀不穩(wěn)定有感光性2AgX===2Ag+X2光照鹵離子的鑒別方法Cl-+Ag+==AgC三.元素、同位素和核素

原子核電荷數(shù)(Z)=原子質(zhì)子數(shù)

=原子核外電子總數(shù)原子(中性)：原子質(zhì)子數(shù)=原子核外電子總數(shù)陽離子：原子質(zhì)子數(shù)﹥原子核外電子總數(shù)陰離子：原子質(zhì)子數(shù)﹤原子核外電子總數(shù)元素：具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的同一類原子的總稱三.元素、同位素和核素原子核電荷數(shù)(Z)=原質(zhì)量數(shù)原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量都近似為1，忽略電子的質(zhì)量，將核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似值加起來，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)。質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)質(zhì)量數(shù)原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量都近原子結(jié)構(gòu)的表示方法X

Z核電荷數(shù)→A質(zhì)量數(shù)→±n化合價(jià)↓n±←離子帶電荷數(shù)a←化學(xué)式中原子或離子數(shù)元素:具有相同核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(shù)）的同一類原子原子結(jié)構(gòu)的表示方法XZ核電荷數(shù)→A質(zhì)量數(shù)→±n化合價(jià)n±氫元素(1H)1H氕（普通氫符號H）1H氘（重氫符號D）1H氚（超重氫符號T）132碳元素(6C)6C6C6C121314氧元素（8O）8O8O8O161718同位素：人們把原