1、第二節(jié) 元素周期律,一、原子核外電子的排布,電子層模型,1、電子層的劃分,K、L、M、N、O、P、Q,近 遠(yuǎn),低 高,核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：,1.永無(wú)休止、高速無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)（無(wú)固定軌道） 2.電子的能量越高，離核越遠(yuǎn) 3.電子的排布規(guī)律： （1）最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)，次外層電子數(shù)目不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)； （2）各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2(n表示電子層)；,各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2(n表示電子層),第1層 最多排：,（K層）,2個(gè),第2層 最多排：,8個(gè),（L層）,第3層 最多排：,18個(gè),（M層）,第4層 最多排：,32個(gè),（N層）,（1）各電子層最多容納2n2個(gè)

2、電子；,2、核外電子排布規(guī)律,（2）最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)電子(K為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)) ；,（3）次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)電子；倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過(guò)32個(gè)電子；,（4）核外電子總是盡先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。,1.根據(jù)核外電子排布規(guī)律，畫出55號(hào)原子的結(jié)構(gòu)示意圖。,練習(xí)：,2、總結(jié)至號(hào)原子結(jié)構(gòu)的特殊性。 （）原子中無(wú)中子的原子：,（）最外層有個(gè)電子的元素： （）最外層有個(gè)電子的元素：,H、Li、Na,He、Be、Mg,（）最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：,Be、Ar,（）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)倍的元素： （）最外層電子數(shù)

3、是次外層電子數(shù)倍的元素： （）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)倍的元素：,C,O,Ne,二、元素周期律,科學(xué)探究：填寫P14、15頁(yè)表格，并觀察元素原子的核外電子排布、元素的原子半徑、元素的化合價(jià)有何規(guī)律性的變化？,氫(H) 氦(He),鋰(Li) 鈹(Be) 硼(B) 碳(C) 氮(N) 氧(O) 氟(F) 氖(Ne ),鈉(Na) 鎂(Mg) 鋁(Al) 硅(Si) 磷(P) 硫(S) 氯(Cl) 氬(Ar),核外電子排布,原子的最外層電子排布,原子半徑,科學(xué)探究1,1,2,3,12,18,18,+10,+1+5,-4-10,+1+7,-4-10,電子排布,化合價(jià)變化,小結(jié)：,隨著原子序數(shù)的遞增

4、 元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化 元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化 元素化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化,1、下列離子中，所帶電荷數(shù)與該離 子的核外電子層數(shù)相等的是（ ）,A.Mg2+ B.Be2+ C.H+ D.Al3+,A,2、下列粒子結(jié)構(gòu)示意圖中不正確的 是（ ）,2,A.,B.,C.,D.,H+,H-,16O,14C,C,二、元素周期律,1、隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的電子層排布和化合價(jià)都呈現(xiàn)周期性變化,科學(xué)探究2,元素的金屬性和非金屬性是否也隨原子序數(shù)的變化呈現(xiàn)周期性變化呢？,周期性變化：重復(fù)出現(xiàn)的規(guī)律,元素化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,判斷元素金屬性強(qiáng)弱的方法,1、單質(zhì)跟水（或酸）反應(yīng)置換出氫的

5、難易,2、最高價(jià)氧化物的水化物氫氧化物的堿性強(qiáng)弱,判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的方法,2、最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱,1、單質(zhì)與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性,實(shí)驗(yàn)1.取一小段鎂帶，用砂紙磨去表面的氧化膜，放入試管中。向試管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液。觀察現(xiàn)象。過(guò)一會(huì)兒加熱試管至水沸騰，觀察現(xiàn)象。,Mg與冷水反應(yīng)緩慢，與熱水反應(yīng)迅速，生成大量氣泡，溶液變?yōu)榧t色,Mg+2H2O Mg(OH)2+H2,實(shí)驗(yàn)2.取一小段鎂帶和一小片鋁，用砂紙磨去表面的氧化膜，分別放入兩只試管，再各加入2mL等物質(zhì)的量濃度的鹽酸，觀察現(xiàn)象。,與酸反應(yīng)劇烈，生成大量氣泡,與酸反應(yīng)較慢，有氣泡產(chǎn)生,M

6、g + 2HCl = MgCl2 + H2,2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ,金屬性 Mg Al,金屬性 Na Mg Al,冷水劇烈,熱水較快鹽酸劇烈,鹽酸較快,NaOH,Mg(OH)2,Al(OH)3,強(qiáng)堿,中強(qiáng)堿,兩性氫氧化物,高溫,光照或點(diǎn)燃爆炸化合,磷蒸氣,加熱,稀有氣體元素,非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性,金屬性和非金屬性遞變,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 元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化 元素化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化,元素的化學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化,元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期

7、性的變化,元素周期律,2、,元素周期律：元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增呈周期性變化,元素周期律,元素周期律元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排布呈周期性變化的必然結(jié)果。（結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)）,三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用,1.元素的金屬性和非金屬性與元素在周期表中位置的關(guān)系,(1)同周期元素,同周期，電子層數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)越 （即原子序數(shù)越大），原子半徑越 ，核對(duì)電子的引力越 ，原子失電子能力越 ，得電子能力越 ，金屬性越 、非金屬性越 。,同周期中：從左到右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng),多,小,強(qiáng),弱,強(qiáng),弱,強(qiáng),還原性減弱，氧化性增強(qiáng),穩(wěn)定性增

8、強(qiáng),堿性減弱，酸性增強(qiáng),逐漸縮小,同周期主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律,(2)同主族元素,同主族：從上到下,金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱,同主族，電子層數(shù)越多，原子半徑越 ，核對(duì)電子引力越 ，原子失電子能力越 ，得電子能力越 ，金屬性越 、非金屬性越 。,元素周期表中：周期序數(shù)=電子層數(shù) ； 主族序數(shù)=最外層電子數(shù) ； 原子序數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)。,大,弱,強(qiáng),弱,強(qiáng),弱,同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律,原子半徑離子半徑增大,單質(zhì)還原性增強(qiáng)， 單質(zhì)氧化性減弱,氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性減弱,最高價(jià)氧化物的水化物的 酸性減弱，堿性增強(qiáng),陽(yáng)離子的氧化性減弱,陰離子的還原性增強(qiáng),元素的金屬性和非金屬性遞變小結(jié),非金屬性逐漸增強(qiáng),

9、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),元素位、構(gòu)、性三者關(guān)系（舉例）,金屬性最強(qiáng)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)的元素是 ； 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性最強(qiáng)的元素（不包括放射性元素）是 。,Cs,F,Cl,Cs,用元素符號(hào)回答原子序數(shù)11-18號(hào)的元素的有關(guān)問(wèn)題（1）除稀有氣體外，原子半徑最大的是（2）最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性的是（3）能形成氣態(tài)氫化物且最穩(wěn)定的是,Na,Al,Cl,自然科學(xué)方面 周期表為發(fā)展物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論提供了客觀依據(jù)。原子的電子層結(jié)構(gòu)與元素周期表有密切關(guān)系，周期表為發(fā)展過(guò)度元素結(jié)構(gòu)、鑭系和錒系結(jié)構(gòu)理論

10、，甚至為指導(dǎo)新元素的合成，預(yù)測(cè)新元素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都提供了線索。元素周期律和周期表在自然科學(xué)的許多部門，都是重要工具。,2、元素周期表及元素周期律應(yīng)用,在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)尋找特定性質(zhì)的物質(zhì),尋找用于制取農(nóng)藥的元素,尋找半導(dǎo)體材料,尋找催化劑、耐高溫、耐腐蝕的合金材料,尋找用于制取農(nóng)藥的元素,尋找半導(dǎo)體材料,尋找催化劑、耐高溫、耐腐蝕的合金材料,尋找用于制取農(nóng)藥的元素,尋找半導(dǎo)體材料,尋找催化劑、耐高溫、耐腐蝕的合金材料,氟里昂的發(fā)現(xiàn)與元素周期表,1930年美國(guó)化學(xué)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，簡(jiǎn)稱F12）。這完全得益于元素周期表的指導(dǎo)。在1930年前，一些

11、氣體如氨，二氧化硫，氯乙烷和氯甲烷等，被相繼用作致冷劑。但是，這些致冷劑不是有毒就是易燃，很不安全。為了尋找無(wú)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。,氟里昂的發(fā)現(xiàn)與元素周期表,在第三周期中，單質(zhì)的易燃性是NaMgAl，在第二周期中，CH4比NH3易燃，NH3雙比H2O易燃，再比較氫化物的毒性：AsH3PH3NH3 H2SH2O，根據(jù)這樣的變化趨勢(shì)，元素周期表中右上角的氟元素的化合物可能是理想的 元素，不易燃 的致冷劑。,氟里昂的發(fā)現(xiàn)與元素周期表,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(yīng)運(yùn)而生了。 80年代，科學(xué)家們發(fā)

12、現(xiàn)氟里昂會(huì)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(dǎo)下去尋找新一代的致冷劑。,3、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、位置之間的關(guān)系,例1.下列遞變情況不正確的是： 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(jià)依次升高，對(duì)應(yīng)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性增強(qiáng) C. C、N、O原子半徑依次增大 D. Na、K、Rb氧化物的水化物堿性依次增強(qiáng),C,例2： X、Y是元素周期表A族中的兩種元素。下列敘述中不能說(shuō)明X的非金屬性比Y強(qiáng)的是： AX原子的電子層數(shù)比Y原子的電子層數(shù)少 B酸性：HXO4HYO4 CX的氣態(tài)氫化物比Y的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定 DY的單質(zhì)能

13、將X從NaX的溶液置換出來(lái),C,例3：同一橫行X、Y、Z三種元素，已知最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性是 HXO4 H2YO4 H3ZO4，則下列說(shuō)法判斷錯(cuò)誤的是 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,A,例4. A和B是前三周期的元素，它們的離子A2+和B3+具有相同的核外電子層結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法正確的是 A. 原子半徑:AB B. 原子序數(shù):AB C. 離子半徑:A2+B3+ D. 質(zhì)量數(shù):AB,A C,常見元素化合價(jià)的一般規(guī)律, 主族元素的最高正價(jià)等于最外層電子數(shù)； O、F除外,金屬元素?zé)o負(fù)價(jià)（除零價(jià)外，在化學(xué)反應(yīng)中只顯正價(jià)）； 既有正價(jià)又有負(fù)價(jià)