11-13元素周期表

第一章第一章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律 第一节第一节 元素周期表元素周期表 门捷列夫的最大贡献是发现了门捷列夫的最大贡献是发现了化学元素化学元素周期律周期律。他在前人的基础上，总结出一条规。他在前人的基础上，总结出一条规律：元素（以及由它所形成的单质和化合物）律：元素（以及由它所形成的单质和化合物）的性质随着原子量（相对原子质量）的递增的性质随着原子量（相对原子质量）的递增而呈周期性的变化而呈周期性的变化,这就是这就是元素周期律。元素周期律。他他根据元素周期律于根据元素周期律于18691869年编制了第一个元素年编制了第一个元素周期表周期表，把已经发现的，把已经发现的6363种元素全部列入表种元素全部列入表里，从而成功地对元素进行了科学分类。里，从而成功地对元素进行了科学分类。他他还预言了一些未知元素的性质都得到了证实。还预言了一些未知元素的性质都得到了证实。元素周期律的发现在化学发展史上是一个重元素周期律的发现在化学发展史上是一个重要的里程碑，人们为了纪念他的功绩，要的里程碑，人们为了纪念他的功绩，19551955年科学家将年科学家将101101号元素命名为钔。号元素命名为钔。18691869年年门捷列夫门捷列夫编制了第一个元素周期表编制了第一个元素周期表你知道吗？你知道吗？门捷列夫的第一张周期表门捷列夫的第一张周期表（18691869年手稿）年手稿）123456789101112131415 161718一、元素周期表一、元素周期表1 1、周期：具有、周期：具有相同电子层数相同电子层数而又而又按照原子序数递增顺序由左往右排按照原子序数递增顺序由左往右排列的一系列元素。列的一系列元素。周期数周期数 =电子层数电子层数 不完全不完全周期周期 长周期长周期12H He6532741短短周期周期核外电子层数包括元素种类起止元素周期序数类别类别Li NeNaArK Kr828318418RbXe5CsRn 326Fr112267请同学们根据自己绘制的元素周期表，完成下表内容请同学们根据自己绘制的元素周期表，完成下表内容 DIY周期周期 短周期短周期 长周期长周期第第1周期：周期：2 种元素种元素第第2周期：周期：8 种元素种元素第第3周期：周期：8 种元素种元素不完全周期不完全周期第第7周期：周期：26种元素种元素 第第4周期：周期：18 种元素种元素 第第5周期：周期：18 种元素种元素 第第6周期：周期：32 种元素种元素(三长三三长三三长三三长三短一不全短一不全短一不全短一不全)2 2、族：、族：不同横行中不同横行中最外层电子最外层电子数相同数相同的元素按电子层数递增的顺的元素按电子层数递增的顺序由上到下排成纵行。序由上到下排成纵行。【自主学习自主学习】请请同学们阅读教材同学们阅读教材P5P5，同时思考下面问题同时思考下面问题1.1.罗马数字罗马数字、等表示什么意思？等表示什么意思？2.A2.A、B B又又分别表示什么呢？分别表示什么呢？3.3.主族和副族在构成上各有什么特点主族和副族在构成上各有什么特点？4.4.元素周期表中共有多少个主族？多少个副族？元素周期表中共有多少个主族？多少个副族？5.5.元素周期表中除了主族和副族还有哪些族？元素周期表中除了主族和副族还有哪些族？6.6.零族元素都是什么种类的元素？零族元素都是什么种类的元素？7.7.碱金属元素位于哪一族？第碱金属元素位于哪一族？第AA元素又称之为什元素又称之为什么元素？么元素？族族主族：主族：副族：副族：A,A,A,A,A,A,A 第第VIII 族：族：稀有气体元素稀有气体元素 零族：零族：包含三列包含三列（七主七副零八族）（七主七副零八族）（七主七副零八族）（七主七副零八族）B,B,B,B,B，B,B v主族序数主族序数 =最外层电子数最外层电子数注注意意镧系元素镧系元素:5771 5771号，共号，共1515种种锕系元素锕系元素:89103 89103号，共号，共1515种种过渡元素：过渡元素：第第族和全部副族元素族和全部副族元素1H1.008氢氢（1 1）原子序数：）原子序数：（2 2）元素符号）元素符号（3 3）元素名称）元素名称（4 4）元素的相对原子质量；）元素的相对原子质量；原子序数原子序数 =核电荷数核电荷数 =质子数质子数=原子的核外电子数原子的核外电子数v 主族元素在周期表中所处的位主族元素在周期表中所处的位置，取决于该元素的置，取决于该元素的（A A）最外层电子数和原子量最外层电子数和原子量 （B B）原子量和核外电子数原子量和核外电子数（C C）次外层电子数和电子层数次外层电子数和电子层数 （D D）电子层数和最外层电子数电子层数和最外层电子数D D【课堂练习课堂练习】v 找出铁、锌、铜、硫、溴、碘所找出铁、锌、铜、硫、溴、碘所在的位置（指出周期和族）在的位置（指出周期和族）铁：第四周期铁：第四周期 族族锌：第四周期锌：第四周期B B 族族铜：第四周期铜：第四周期B B 族族硫：第三周期硫：第三周期A A 族族溴：第四周期溴：第四周期A A 族族碘：第五周期碘：第五周期A A 族族v国际无机化学命名委员会在国际无机化学命名委员会在19891989年做出决定，把长年做出决定，把长式元素周期表原先的主副族及族号取消，由左至右改式元素周期表原先的主副族及族号取消，由左至右改为为1818列。如碱金属元素为第列。如碱金属元素为第1 1列，稀有气体元素为第列，稀有气体元素为第1818列。下列说法错误的是（列。下列说法错误的是（）A A、第第9 9列元素中没有非金属元素列元素中没有非金属元素 B B、只有第只有第2 2列元素原子最外层有列元素原子最外层有2 2个电子个电子 C C、第第1515列元素的最高价氧化物的化学式为列元素的最高价氧化物的化学式为R R2 2O O5 5 D D、在整个在整个1818列元素中，第列元素中，第3 3列的元素种类最多列的元素种类最多B B元素周期表元素周期表 螺旋型螺旋型 元素周期表元素周期表 塔型塔型 元素周期表元素周期表 扇扇型型 棱棱台台型型元元素素周周期期表表立立式式周周期期表表元素周期表元素周期表 性质版性质版 元素周期表元素周期表 卡通版卡通版 发挥你的聪明才智将所有发挥你的聪明才智将所有主族主族元素列成元素周期表，形式不限。元素列成元素周期表，形式不限。请同学们积极投入对周期表的探索请同学们积极投入对周期表的探索中来，发挥你们的聪明才智设计出更加中来，发挥你们的聪明才智设计出更加合理、美观、实用的周期表来合理、美观、实用的周期表来【创作空间创作空间】自自制制元元素素周周期期表表自自制制元元素素周周期期表表自自制制元元素素周周期期表表Li、Na、K为什么在周期表中排在同一纵行？它们的原子结构和性质有什么联系吗？你有什么方法解决这个问题呢？【科学探究科学探究】填写填写P5P5表格，并思考：表格，并思考：碱金属元素碱金属元素(A(A族族)的原子结构有什么共同之处吗的原子结构有什么共同之处吗？二、原子结构与元素性质二、原子结构与元素性质 相似性：相似性：1.碱金属元素（1）原子结构递变性：递变性：最外层都有个电子最外层都有个电子从从LiLi到到CsCs，随着核电荷数的随着核电荷数的增加，原子的电子层数递增，增加，原子的电子层数递增，原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大相似：相似：最外层都最外层都有个电子有个电子都易失电子，具都易失电子，具强还原性。强还原性。递变：递变：核电荷数增加，核电荷数增加，电子层数增多，原子电子层数增多，原子半径逐渐增大，半径逐渐增大，核对核对最外层电子引力下降。最外层电子引力下降。从锂到铯越来越从锂到铯越来越容易失电子，金容易失电子，金属性逐渐增强。属性逐渐增强。结构决定性质如何通过实验验证碱金属化学如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点？性质的相似性和不同点？与氧气的反应；与氧气的反应；与水的反应；与水的反应；（2）化学性质 取一小块钾，擦干表面的煤油后放取一小块钾，擦干表面的煤油后放在石棉网上加热，观察现象。同钠与氧在石棉网上加热，观察现象。同钠与氧气的反应比较。气的反应比较。在小烧杯中放入一些水，然后取在小烧杯中放入一些水，然后取绿豆绿豆大的钾，吸干表面的煤油，投大的钾，吸干表面的煤油，投入到小烧杯中，观察现象。入到小烧杯中，观察现象。钠钠 钾钾 与氧气与氧气反应反应 剧烈燃烧，火焰剧烈燃烧，火焰呈呈色，生成色，生成 色的固体色的固体 剧烈燃烧，火焰剧烈燃烧，火焰呈呈 色色 与水反与水反应（绿应（绿豆大一豆大一块）块）在水面上、在水面上、成成银白色、在水面上银白色、在水面上四处四处、滴入酚酞、滴入酚酞溶液呈溶液呈色色 在水面上、在水面上、成银白色、在水面成银白色、在水面上四处上四处、滴入酚、滴入酚酞溶液呈酞溶液呈色，色，有微弱爆炸有微弱爆炸黄黄淡淡黄色黄色浮浮熔熔游游红红紫紫浮浮熔熔游游红红钠、钾化学性质比较钠、钾化学性质比较与与O O2 2的反应的反应 与水的反应与水的反应2Na+2H2Na+2H2 2O O 2NaOH+H2NaOH+H2 22K+2H2K+2H2 2O O 2KOH+H2KOH+H2 2通式：通式：2R+2H2R+2H2 2O=2ROH+HO=2ROH+H2 2 2Na+O2Na+O2 2 NaNa2 2O O2 24Li+4Li+O O2 2 2 2LiLi2 2O O 碱金属元素从上到下（碱金属元素从上到下（Li Li、NaNa、K K、RbRb、CsCs），），随着核电荷数的增加，碱金属元素原子随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐的电子层数逐渐，原子核对，原子核对的引力逐渐的引力逐渐，原子失电子的能力逐渐，原子失电子的能力逐渐。元素的金属性逐渐元素的金属性逐渐，与水和氧气的反应，与水和氧气的反应越来越越来越，生成的氧化物越来越，生成的氧化物越来越。最。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越高价氧化物对应水化物的碱性越来越。增多增多最外层电子最外层电子减弱减弱增强增强增强增强剧烈剧烈复杂复杂强强铷与水的反应铷与水的反应铯与水的反应铯与水的反应（3）物理性质浏览浏览P7P7表表1-11-1，并总结规律，并总结规律相相似似点点递递变变性性颜色颜色硬度硬度密度密度熔沸点熔沸点导电导热性导电导热性密度变化密度变化熔沸点变化熔沸点变化Li Na K Rb Cs均为银白色（均为银白色（CsCs略带金色）略带金色）柔软柔软较小较小较低较低强强逐渐增大（逐渐增大（K K特殊）特殊）单质的熔沸点逐渐降低单质的熔沸点逐渐降低碱金属元素的用途：碱金属元素的用途：1.1.锂电池是一种高能电池。锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂是优质的高能燃料（已经锂是优质的高能燃料（已经用于宇宙飞船、人造卫星和用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机）。超声速飞机）。2 2钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。3 3铷铯主要用于制备光电管、真空管。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。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。2.卤族元素（1）原子结构浏览浏览P7P7的卤族元素的原子结构，并思考：的卤族元素的原子结构，并思考：卤素卤素原子结构有何相似点和不同点？由此推测它们原子结构有何相似点和不同点？由此推测它们化学性质有何相似性和递变性？化学性质有何相似性和递变性？相似：最外层都相似：最外层都有有7 7个电子个电子都易得电子，具有都易得电子，具有氧化性。氧化性。递变：核电荷数增加，递变：核电荷数增加，电子层数增多，原子电子层数增多，原子半径逐渐增大，核对半径逐渐增大，核对最外层电子引力下降。最外层电子引力下降。从氟到碘从氟到碘得电子得电子能力逐渐减弱能力逐渐减弱，氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱结构决定性质（2）化学性质与氢气的反应；与氢气的反应；阅读阅读P8P8卤素单质与氢气反应的表格，总结规律：卤素单质与氢气反应的表格，总结规律：F2 Cl2 Br2 I2剧烈程度：剧烈程度：生成的氢化物的稳定性：生成的氢化物的稳定性：逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱反应通式：反应通式：X2+H2=2HX卤素单质间的置换反应卤素单质间的置换反应 DIY现象现象 化学方化学方程式程式NaBr溶液溶液+饱和氯水饱和氯水+CClCCl4 4静置静置KI溶液溶液+饱饱和氯水和氯水+CClCCl4 4静置静置KI溶液溶液+溴溴水水+CCl CCl4 4静静置置静置后液体分两层静置后液体分两层上层液体呈无色，上层液体呈无色，下层液体呈橙色下层液体呈橙色静置后液体分两层静置后液体分两层上层液体呈无色，上层液体呈无色，下层液体呈紫色下层液体呈紫色2NaBr+Cl2NaBr+Cl2 2=2NaCl+Br2NaCl+Br2 2 2 2KI+Cl+Cl2 2=2 2KCl+Cl+I2 2 2 2KI+Br+Br2 2=2 2KBr+Br+I2 2 F2 Cl2 Br2 I2氧化性逐渐减弱（非金属性逐渐减弱）氧化性逐渐减弱（非金属性逐渐减弱）卤素与水反应卤素与水反应2F22H2O=4HFO2（特例特例）Cl2 H2O=HClHClOBr2 H2O=HBrHBrOI2 H2O=HIHIO通式：通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）反反应应越越来来越越难难以以发发生生（3）物理性质颜色颜色 状态状态 密度密度 熔沸点熔沸点 浅浅 深深气气 液液 固固逐渐增大逐渐增大逐渐升高逐渐升高小结：小结：同一主族元素同一主族元素，无论是金属还是非金，无论是金属还是非金属在性质方面都具有一定的相似性和递变性。属在性质方面都具有一定的相似性和递变性。电电子子层层数数 增增多多原原子子半半径径增增大大失失电电子子能能力力逐逐渐渐增增强强得得 电电子子能能力力逐逐渐渐减减弱弱金金属属性性增增强强非非金金属属性性减减弱弱从从上上到到下下【课堂练习课堂练习】1 1、K K能否直接放置在空气中？能放在煤油中吗能否直接放置在空气中？能放在煤油中吗？LiLi能放置在煤油中吗？能放置在煤油中吗？2 2、随着核电荷数的增加，碱金属元素的单质、随着核电荷数的增加，碱金属元素的单质 （）A A.熔熔点点依依次次增增加加 B.B.密密度度依依次次减少减少 C.C.颜颜色色逐逐渐渐加加深深 D.D.金金属属活活动动性增强性增强 D4 4、氟、氯、溴、碘四种元素，它们的下列性质的递变、氟、氯、溴、碘四种元素，它们的下列性质的递变规规 律不正确的是（律不正确的是（）A A、单质的密度依次增大单质的密度依次增大 B B、单质的熔、沸点依次升高单质的熔、沸点依次升高 C C、ClCl2 2可从可从KBrKBr溶液中还原出溶液中还原出BrBr2 2 D D、F F2 2可从可从NaClNaCl溶液中还原出溶液中还原出ClCl2 2 3 3、下列关于铷的叙述正确的是（、下列关于铷的叙述正确的是（）A A、与水反应比钾更剧烈与水反应比钾更剧烈 B B、氯化铷属离子化合物氯化铷属离子化合物 C C、稳定性：稳定性：RbRb2 2COCO3 3RbHCORbHCO3 3 D D、铷的熔沸点比钠高铷的熔沸点比钠高A BA BD元素的性质与原子核外电子有密切的关系，那么元素的性质与原子核有关系吗？三、元素、同位素、三、元素、同位素、核素的联系与区别核素的联系与区别原子原子原子核原子核核外电子（带负电荷）核外电子（带负电荷）质子（带正电荷）质子（带正电荷）中子（显电中性）中子（显电中性）1.1.质量数：质量数：如果忽略电子的质量，将核如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整内所有质子和中子的相对质量取近似整数相加，所得的数值叫做质量数。数相加，所得的数值叫做质量数。A A（质量数）质量数）=Z=Z（质子数）质子数）+N+N（中子数）中子数）元素：具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。质子数质子数中子数中子数原子名原子名称称 氢氢元元素素原子符原子符号号 元素元素均为均为1 10 01 12 2氕氕氘氘氚氚2.2.核素核素:具有一定数目的质子和一定数目的具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。中子的一种原子。1 1H(H)H(H)、2 2H(D)H(D)、3 3H(T)H(T)就各为一种核素。就各为一种核素。AZX1 11 1H H2 21 1D D1 1T T3 33 3、同位素：同一元素的不同核素之间互称同位素：同一元素的不同核素之间互称同位素。同位素。1 1H(H)H(H)、2 2H(D)H(D)、3 3H(T)H(T)三种核素互为同位素三种核素互为同位素【课堂小练课堂小练】1 1HH1717ClCl2218Ar2714Al188O用用Z ZX X表示表示为为质量数质量数（A A）中子数中子数（N N）质子数质子数（Z Z）粒子粒子符号符号35351 110108 8O O181813131313AlAl272740401818ArAr40401717181835351 10 01 14.4.核素的相对原子质量核素的相对原子质量核素相对原子质量核素相对原子质量：M=某核素的实际质量某核素的实际质量 1/121/12 1212C C原子原子的质的质量量5.5.元素的相对原子质量元素的相对原子质量元素的相对原子质量元素的相对原子质量=核素核素1 1的相对原子质量的相对原子质量其其原子数目原子数目百分比百分比+核素核素2 2的相对原子质量的相对原子质量其其原子数目原子数目百分比百分比+Eg1Eg1:1717ClCl的相对原子质量为的相对原子质量为34.96934.969，原子数目百，原子数目百分数为分数为75.77%75.77%，1717ClCl的相对原子质量为的相对原子质量为36.966,36.966,原子数目百分数为原子数目百分数为24.23%24.23%，则氯元素的相对原，则氯元素的相对原子质量是多少？子质量是多少？35353737解：氯元素的相对原子质量为：解：氯元素的相对原子质量为：34.969 75.77%+36.966 24.23%=35.4536.同位素的用途考古中用 测定文物的年代用于制造氢弹6 6C C1414医疗等