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化学 第一第一节 元素周期表元素周期表第一章第一章 物物质结构构 元素周期元素周期律律.化学 第一节 元素周期表第一章 物质结构 元素周期律.1元素周期表的由来：元素周期表的由来：1864年，德国化学家年，德国化学家迈尔发表了表了六元素表六元素表，他把，他把28种元素列在一种元素列在一张表上，表中各元表上，表中各元素按原子量排列成序，并素按原子量排列成序，并对元素元素进行了分族，行了分族，且且给尚未尚未发现的元素留出了空位，比的元素留出了空位，比“三元三元素素组”有了很大有了很大进步。步。1865年，英国人年，英国人纽兰兹又提出一个叫做又提出一个叫做“八八音律音律”的理的理论。他把元素按原子量。他把元素按原子量递增的增的顺序排列，第八种元素的性序排列，第八种元素的性质几乎和第一种元几乎和第一种元素的性素的性质相同。相同。这种像音种像音乐中八度音似的中八度音似的“八音律八音律”，进一步揭示了元素的性一步揭示了元素的性质和元素和元素原子量之原子量之间的密切的密切联系。系。.元素周期表的由来：.2 18691869年，俄国化学家年，俄国化学家门捷列夫捷列夫将元素按照将元素按照相相对原子原子质量量由小到大依次排由小到大依次排列，通列，通过分分类归纳，制出，制出了了第一第一张元素周期表元素周期表，揭，揭示了化学元素示了化学元素间的内在的内在联系，使其构成了一个完整系，使其构成了一个完整的体系，成的体系，成为化学化学发展史展史上重要的里程碑之一。上重要的里程碑之一。.1869年，俄国化学家.3 思考与交流思考与交流 (观察元素周期察元素周期表表)人人们发现原子序数与元素的原子原子序数与元素的原子结构之构之间存在存在着如下关系：着如下关系：结合合1-201-20号元素原子的号元素原子的结构示意构示意图和元素周期表中和元素周期表中1-201-20号元素的排列，分号元素的排列，分析一下我析一下我们现在使用的元素周期表的排在使用的元素周期表的排列列规律律。原子序数=核电荷数=质子数=电子数.思考与交流(观察元素周期表)人们发现原子序数与元素的原4钾（K K）钙（CaCa）19 19 2 8 8 12 8 8 120 20 2 8 8 22 8 8 2.钾（K）钙（Ca）19 2 8 8 120 2 5 按原子序数按原子序数递增的增的顺序从左到右排列序从左到右排列 将将电子子层数相同的元素排列成一个横数相同的元素排列成一个横行行 把最外把最外层电子数相同的元素按子数相同的元素按电子子层数数递增的增的顺序从上到下排成序从上到下排成纵行。行。一、元素周期表一、元素周期表1 1、元素周期表的、元素周期表的编制原制原则.按原子序数递增的顺序从左到右排列 62 2、元素周期表的、元素周期表的结构构周期周期：具有相同的：具有相同的电子子层数而又按照原子序数数而又按照原子序数递 增的增的顺序排列的一系列元素。（序排列的一系列元素。（行行）族族：具有相似内：具有相似内层结构和相同的最外构和相同的最外层电子数并子数并 按照原子序数按照原子序数递增的增的顺序排列的一系列元素（序排列的一系列元素（列列）.2、元素周期表的结构周期：具有相同的电子层数而又按照原子序数7周期周期短周期短周期长周期周期第一周期：第一周期：2 种元素种元素 第二周期：第二周期：8 种元素种元素第三周期：第三周期：8 种元素种元素第四周期：第四周期：18 种元素种元素第五周期：第五周期：18 种元素种元素第六周期：第六周期：32 种元素种元素第七周期：第七周期：32种元素种元素周期序数周期序数 =电子子层数数 （横行）（横行）周期的分周期的分类.周期短周期长周期第一周期：2 种元素 第二周期：8 种元素第8 族族 纵行行主族：主族：副族：副族：A,A,A,A,A,A,A 第第族：族：稀有气体元素稀有气体元素 0族：族：共七个主族共七个主族B,B ,B,B,B,B,B 共七个副族共七个副族三个三个纵行行(8、9、10），位于），位于 B 与与B中中间 主族序数主族序数=最外最外层电子数子数=最高化合价数最高化合价数族的分族的分类.族主族：副族：A,A,A,A,A9族的族的别称称第A族称为 元素,第A族称为 元素 第A族称为 元素,第A族称为 元素第A族称为 元素,第A族称为 元素 零族称为 元素碱金属碱金属碱土金属碱土金属碳族碳族氮族氮族氧族氧族卤族族稀有气体稀有气体.族的别称第A族称为 元素,第10元素周期表的元素周期表的结构构 归纳：三短、四三短、四长、七主、七副、一、七主、七副、一0 0、一八。、一八。.元素周期表的结构 归纳：三短、四长、七主、七副、一0、一八。11思考：思考：ClCl的位置的描述：的位置的描述：第七主族第七主族VIIVII族族VIIAVIIA族族第第IIIIII周期周期第三周期第三周期第第3 3周期周期第三周期第第三周期第VIIAVIIA族族.思考：Cl的位置的描述：第七主族VII族VIIA族第III周12思思考考1、氦元素原子最外、氦元素原子最外层有两个有两个电子，子，为什么什么不把它排在不把它排在A族？族？2、最外、最外层只有一个只有一个电子的元素是否都在子的元素是否都在A族？族？3、哪周期元素种、哪周期元素种类最多？族呢？最多？族呢？4、同周期、同周期A族与族与A族元素原子序数相族元素原子序数相差多少？差多少？.思 考1、氦元素原子最外层有两个电子，为什么 13要要求求能按原子序数背能按原子序数背136号号，会写元素符号、，会写元素符号、名称、原子序数和原子名称、原子序数和原子结构构简图。能从上到下背出每一能从上到下背出每一主族主族元素，会写元素元素，会写元素符号、名称，会推符号、名称，会推测原子序数、化合价，原子序数、化合价，会写原子会写原子结构构简图.要 求能按原子序数背136号，会写元素符号、名称、原14课后作后作业1默写要求范默写要求范围的周期表，含族序数、原子的周期表，含族序数、原子序数、元素符号、名称序数、元素符号、名称.课后作业1默写要求范围的周期表，含族序数、原子序数、元素符号15课堂堂练习1.1.已知某已知某主族元素主族元素的原子的原子结构示意构示意图如如 下，判断下，判断其位于第几周期？第几族？其位于第几周期？第几族？Y+532818187第三周期第第三周期第IAIA族族第五周期第第五周期第VIIAVIIA族族2.2.主族元素在周期表中的位置取决于主族元素在周期表中的位置取决于该元素的（元素的（）A.A.相相对原子原子质量和核外量和核外电子数子数 B.B.电子子层数和最外数和最外层电子数子数 C.C.相相对原子原子质量的最外量的最外层电子数子数 D.D.电子子层数的次外数的次外层电子数子数BX.课堂练习1.已知某主族元素的原子结构示意图如 下，判断其位于163.3.推算原子序数推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。的元素在周期表中的位置。原子原子序数序数613345388周期周期族族23457IVAIIIAVIAVIIAIIA课堂堂练习.3.推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中174.4.下列各表下列各表为周期表的一部分（表中周期表的一部分（表中为原子序数），其中正确的是（原子序数），其中正确的是（）（A A）（B B）（C C）（D D）234111921011181961112132467143132D课堂堂练习.4.下列各表为周期表的一部分（表中为原子序数），其中正确的是185 5、元素、元素X X的原子的原子获得得3 3个个电子或元素子或元素Y Y的原子的原子失去失去2 2个个电子后，它子后，它们的的电子子层结构与构与氖原子的原子的电子子层结构相同。构相同。X X、Y Y两种元素两种元素的的单质在高温下得到的化合物的化学式在高温下得到的化合物的化学式为_，元素，元素X X在周期表中是第在周期表中是第_族。元素族。元素Y Y在周期表中位于第在周期表中位于第_周期。周期。课堂堂练习Mg3N2VA三三.5、元素X的原子获得3个电子或元素Y的原子失去2个电子后，它196.第三周期第IVA族的元素原子序数是：。Na元素的原子序数为11，相邻的同族元素的原子序数是：。短周期元素中，族序数周期序数的元素有：。族序数等于周期序数2倍的元素有：。周期序数族序数2倍的有：。14 14 3 3、1919 HH、Be Be 、AlAl S S LiLi、a a 课堂堂练习.6.第三周期第IVA族的元素原子序数是：20 7.7.A A、B B、C C是周期表中相是周期表中相邻的三种元素，的三种元素，其中其中A A、B B是同周期，是同周期，B B、C C是同主族。此三是同主族。此三种元素原子最外种元素原子最外层电子数之和子数之和为1717，质子数子数之和之和为3131，则A A、B B、C C分分别为什么元素？什么元素？观察，可得察，可得 A A是氮元素是氮元素 B B是是氧元素氧元素 C C是是硫元素硫元素 7N 8O 14P 16S课堂堂练习.7.A、B、C是周期表中相邻的三种元素，观察，可得21二、元素的性二、元素的性质与原子与原子结构构1.碱金属元素碱金属元素元素元素名称名称元素元素符号符号核核电荷数荷数最外最外层电子子数数电子子层数数原子原子结构构相同点相同点递变性性锂钠钾铷铯碱金属元素碱金属元素LiNaKRbCs3111937551111123456核核电荷数逐荷数逐渐增多增多电子子层数逐数逐渐增多增多原子半径逐原子半径逐渐增大增大最外最外层都有都有1个个电子子.二、元素的性质与原子结构1.碱金属元素元素元素核电最外层电子22碱金属元素碱金属元素单质RbRb.碱金属元素单质Rb.23思考：思考：如何通如何通过实验验证碱金属化学性碱金属化学性质的相似性和不同点？的相似性和不同点？（1 1）与）与O O2 2的反的反应；（2 2）与）与H H2 2O O的反的反应2、【科学探究科学探究】钾钠与氧气的反与氧气的反与氧气的反与氧气的反应应 比比钠要要剧烈烈生成淡黄色的固体，并生成淡黄色的固体，并发出黄出黄色火焰色火焰与水的反与水的反与水的反与水的反应应 反反应要比要比钠剧烈烈浮、熔、游、响浮、熔、游、响、红.思考：如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点？（124碱金属元素在化学性碱金属元素在化学性质上的异同上的异同（1 1）相似性相似性：均能与氧气、与水反：均能与氧气、与水反应,表表现出金属性；出金属性；4Li+O2=2Li2O2Na+O2=Na2O22Na+2H2O=2NaOH+H22K+2H2O=2KOH+H2（2）递变性性：与氧气、与水反：与氧气、与水反应的的剧烈程度有所不同；烈程度有所不同；在同一族中，自上而下反在同一族中，自上而下反应的的剧烈程度逐烈程度逐渐增大增大.3、思考与交流、思考与交流.碱金属元素在化学性质上的异同（1）相似性：均能与氧气、与水反25碱金属元素的化学性碱金属元素的化学性质递变性：性：核核电荷数逐荷数逐渐增多增多电子子层数逐数逐渐增多增多原子半径逐原子半径逐渐增大增大相同点：相同点：最外最外层都有都有1个个电子子结构构性性质决定决定相似性：相似性：容易失去容易失去1个个电子，子，单质表表现出很出很强的的还原性原性递变性：性：核核对最外最外层电子的引力减弱子的引力减弱失失电子能力增子能力增强金属性逐金属性逐渐增增强单质的的还原性增原性增强LiNaKRbCs.碱金属元素的化学性质 递变性：相同26碱金属的物理性碱金属的物理性质的比的比较相相似似点点递变性性颜色色硬度硬度密度密度熔沸点熔沸点导电导热性性密度密度变化化Li Na K Rb Cs均均为银白色（白色（CsCs略略带金色）金色）柔柔软较小小较低低强逐逐渐增大（增大（K K特殊）特殊）单质的熔沸点逐的熔沸点逐渐降低降低熔沸点熔沸点变化化.碱金属的物理性质的比较相递变性颜色硬度密度熔沸点导电导热性密27原子原子结构构性性质相相同同点点相相似似性性不不同同点点递变性性易于得到一个易于得到一个电子（具氧化子（具氧化性），化学性性），化学性质活活泼，体，体现强非金属性非金属性得得电子能力子能力递减，减，非金属性非金属性递减，减，氧化性氧化性递减。减。原子的最外原子的最外层均均为7个个电子子核核电荷数增多；荷数增多；电子子层数数递增；增；原子半径原子半径递增增学与学与问浏览P7P7的的卤族元素的原子族元素的原子结构，并思考：构，并思考：卤素素(A(A族族)的原子的原子结构有什么相同和不同之构有什么相同和不同之处？.原子结构性质相同点相似性不同点递变性易于得到一个电子（具氧化28卤族元素在物理性族元素在物理性质上的上的规律律 浏览P8P8资料片卡中料片卡中卤素素单质的物理性的物理性质表，表，并并总结规律：律：结论：（1 1）颜色色 （2 2）状）状态 （3 3）熔沸点）熔沸点（4 4）密度）密度 （5）溶解性）溶解性逐逐渐增大增大（自上而下）（自上而下）逐逐渐升高升高（自上而下）（自上而下）浅浅 深；深；气气液液固；固；逐逐渐减小减小（自上而下）（自上而下）.卤族元素在物理性质上的规律 浏览P8资料片卡中卤素单质的物29卤族元素在化学性族元素在化学性质上的上的规律律相似性相似性：均能与均能与氢气反气反应,表表现出非金属性（氧化性）；出非金属性（氧化性）；递变性性：反反应通式：通式：X2+H2=2HX剧烈程度：烈程度：氢化物的化物的稳定性：定性：逐逐渐减弱减弱逐逐渐减弱减弱思考：思考：如何通如何通过实验验证卤素化学性素化学性质的相的相似性和不同点？似性和不同点？（1 1）与）与氢气的反气的反应；.卤族元素在化学性质上的规律相似性：递变性：反应通式：X230卤族元素的化学性族元素的化学性质递变性：性：核核电荷数逐荷数逐渐增多增多电子子层数逐数逐渐增多增多原子半径逐原子半径逐渐增大增大相同点：相同点：最外最外层都有都有7个个电子子结构构性性质决定决定相似性：相似性：容易得到容易得到1个个电子，子，单质表表现出很出很强的氧化性的氧化性递变性：性：核核对最外最外层电子的引力减弱子的引力减弱得得电子能力减弱子能力减弱非金属性逐非金属性逐渐减弱减弱单质氧化性减弱氧化性减弱FClBrI.卤族元素的化学性质 递变性：相同点31现象：象：溶液由无色溶液由无色变为橙黄色橙黄色水水层：颜色色变浅浅CCl4层：无色：无色变为橙橙红色色现象：象：溶液由无色溶液由无色变为棕黄色棕黄色水水层：颜色色变浅浅CCl4层：无色：无色变为紫紫红色色 NaBr溶液溶液CCl4振振荡氯水水氯水水CCl4振振荡 KI溶液溶液（2 2）卤素素单质间的置的置换反反应 .现象：溶液由无色变为橙黄色水层：颜色变浅CCl4层：无色变为32溴水溴水CCl4振振荡 KI溶液溶液溶液由无色溶液由无色变为棕黄色棕黄色现象：象：水水层：颜色色变浅浅CCl4层：无色：无色变为紫紫红色色.溴水CCl4振荡 KI溶液溶液由无色变为棕黄色现象：水层：33Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Cl2 +2 KI =2KCl +I2Br2+2KI=2KBr+I2思考：根据上述反思考：根据上述反应，比，比较ClCl2 2、BrBr2 2、I I2 2的氧的氧化性化性强弱弱结论：氧化性：氧化性：F F2 2 ClCl2 2BrBr2 2I I2 2 .Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Cl2 34总结：至此我至此我们可以看到同一主族元素，无可以看到同一主族元素，无论是金是金属属还是非金属在性是非金属在性质方面都具有一定的相似性和方面都具有一定的相似性和递变性。性。得得电子的能力子的能力逐逐渐减弱减弱非金属性非金属性逐逐渐减弱减弱氧化性氧化性逐逐渐减弱减弱还原性原性逐逐渐增增强金属性金属性逐逐渐增增强失失电子的能力子的能力逐逐渐增增强.总结：.35构成原子构成原子构成原子构成原子的粒子的粒子的粒子的粒子电电子子子子原子核原子核原子核原子核质质子子子子中子中子中子中子质质量量量量/kg/kg/kg/kg9.109109.109109.109109.10910-31-31-31-311.673101.673101.673101.67310-27-27-27-271.675101.675101.675101.67510-27-27-27-27相相相相对质对质量量量量质质子子子子质质量量量量的的的的1/18361/18361/18361/18361.0071.0071.0071.0071.0081.0081.0081.008三、核素三、核素1、原子、原子结构构.构成原子的粒子电子原子核质子中子质量/kg9.10910-362 2、质量数（量数（A A）定定定定义义：忽略：忽略：忽略：忽略电电子的子的子的子的质质量，将原子核内所有量，将原子核内所有量，将原子核内所有量，将原子核内所有质质子子子子和和和和中子中子中子中子的相的相的相的相对质对质量量量量取近似整数取近似整数取近似整数取近似整数值值加起来所得加起来所得加起来所得加起来所得的数的数的数的数值值，叫做，叫做，叫做，叫做质质量数量数量数量数，符号，符号，符号，符号A A A A。质量数（量数（A A）质子数（子数（Z Z）中子数（）中子数（N N）.2、质量数（A）质量数（A）质子数（Z）中子数（N）.373 3、原子、原子组成的表示方法成的表示方法A A质量数，量数，Z Z质子数，子数，X X元素符号元素符号.3、原子组成的表示方法A质量数，.384 4、元素、核素和同位素、元素、核素和同位素具有相同具有相同核核电荷数（荷数（质子数）子数）的的同一同一类原子原子原子原子的的总称称。具有具有一定一定数目的数目的质子和子和一定一定数目的中子的数目的中子的一种原子一种原子。C126O817C14616O8（3 3）同位素同位素：质子数相同子数相同而而中子数不同中子数不同的的同一元素同一元素的不同原子，互称同位素。的不同原子，互称同位素。（2 2）核素）核素（1 1）元素）元素：.4、元素、核素和同位素具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子39核素与同位素概念：核素与同位素概念：右右图有三种原子，核内都只有一有三种原子，核内都只有一个个质子、中子数子、中子数为0、1、2，核，核外有一个外有一个电子，子，质量数量数为1、2、3，可表示，可表示为：11H、12H、13H。属属质子数相同的同一子数相同的同一类原子（原子（总称称为氢元素），但中子数不同，元素），但中子数不同，则互称互称为同位素。同位素。.核素与同位素概念：右图有三种原子，核内都只有一个质子、中子40同位素的性同位素的性质化学性化学性质几乎完全相同。几乎完全相同。在在天然天然存在的某元素里，不存在的某元素里，不论游离游离态还是化合是化合态，各核素所占的，各核素所占的原子个原子个数百分比数百分比是不是不变的。的。.同位素的性质化学性质几乎完全相同。在天然存在的某元素里，41 R R1 1aa1 1+R+R2 2aa2 2其中其中R R1 1、R R2 2为各核素的各核素的相相对原子原子质量量 a a1 1、a a2 2为各核素的原子各核素的原子个数百分数个数百分数元素的相元素的相对原子原子质量：量：各种天然核素的相各种天然核素的相对原子原子质量与其原子个数量与其原子个数百分含量乘百分含量乘积的代数和的代数和.5.5.5.5.元素的相元素的相元素的相元素的相对对原子原子原子原子质质量：量：量：量：如果用各核素的质量数A1、A2代替其相对原子质量，计算得到的是元素的近似相对原子质量.R1a1+R2a2其中R1、R2为各核素42 35353535ClClClCl34.96934.96934.96934.96975.7775.7775.7775.77 37373737ClClClCl36.96636.96636.96636.96624.2324.2324.2324.2334.9690.757734.9690.757736.9660.242336.9660.242335.45335.453，即：即：即：即：氯氯的相的相的相的相对对原子量原子量原子量原子量为为35.45335.45335.45335.453。已知Cl元素的两种核素的相对原子质量和原子个数百分含量如下，试计算Cl元素的相对原子量。相对原子质量原子个数百分含量.35Cl34.96975.77 37Cl431 1、下列核素中互、下列核素中互为同位素的是（同位素的是（）N714Cl3537ClC146Cl3537Cl2 2、判断下列、判断下列说法正法正误：（1 1）质子数相同的原子一定是同一种元素（子数相同的原子一定是同一种元素（）（2 2）一种元素只有一种核素。（）一种元素只有一种核素。（）对错课堂堂练习.1、下列核素中互为同位素的是（443 3、已知某元素、已知某元素X X的一种核素的的一种核素的质量数量数为A A，中子数中子数为N N，则下列判断不正确的是下列判断不正确的是（）A A这种核素的符号可表示种核素的符号可表示为 X XB BA A可代表可代表这种核素的近似相种核素的近似相对原子原子质量量C CA A小于小于X X的元素的相的元素的相对原子原子质量量D DA A不能代表不能代表X X元素的相元素的相对原子原子质量量A AA-NA-NC课堂堂练习.3、已知某元素X的一种核素的质量数为A，中子数为N，则下列判454 4、下列叙述中正确的是、下列叙述中正确的是()()A.A.氢有三种核素有三种核素,即有三种即有三种氢原子原子B.B.所有元素的原子核均由所有元素的原子核均由质子和中子构成子和中子构成C.C.具有相同的核具有相同的核电荷数的粒子荷数的粒子,总称称为元素元素D.D.3 31 1H H是一种同位素是一种同位素A课堂堂练习.4、下列叙述中正确的是()A课堂练习.46 5 5、铜有两种天然同位素有两种天然同位素6363CuCu和和6565Cu,Cu,已知已知铜的相的相对原子原子质量是量是63.5,63.5,则6363CuCu的原子个数百分数是的原子个数百分数是()()A.75%B.25%C.50%A.75%B.25%C.50%D.45%D.45%A课堂堂练习.5、铜有两种天然同位素63Cu和65Cu,已知铜的相对原子476 6、某元素近似相、某元素近似相对原子原子质量量为a a，有，有质量数分量数分别为b b和和c c的的2 2种天然同位素。种天然同位素。则这两种天然同位素在自然界中的原两种天然同位素在自然界中的原子个数之比子个数之比为（）A A（a-ca-c）：）：（b-ab-a）B B（a-ca-c）：）：（b-cb-c）C C（a-ba-b）：）：（a-ca-c）D D（b-cb-c）：）：（a-ca-c）A课堂堂练习.6、某元素近似相对原子质量为a，有质量数分别为b和c的2种天48迈耶耶尔的的六元素表六元素表.迈耶尔的六元素表.49纽兰兹的的八音律八音律图.纽兰兹的八音律图.501869 1869 门捷列夫捷列夫(俄俄)的第一的第一张周期表周期表Ti=50Zr=90？=180V=51Nb=94Ta=182Cr=52Mo=96W=186Mn=55Rh=104.4Pt=197.44Fe=56Ru=104.4Ir=198Ni=Co=59Pd=106.6Os=199H=1Cu=63.4Ag=108Hg=200Be=9.4Mg=24Zn=65.2Cd=112B=11Al=27.4?=68Ur=116Au=197?C=12Si=28?=70Sn=118N=14P=31As=75Sb=122Bi=210O=16S=32Se=79.4Te=128?F=19Cl=35.5Br=80I=127Li=7Na=23K=39Rb=85.4Cs=133Tl=204Ca=40Sr=87.6Ba=137Pb=207?=45Ce=92?Er=56La=94?Yt=66Di=95In=75Th=118?.1869 门捷列夫(俄)的第一张周期表Ti=50Zr=90？5118711871年年门捷列夫捷列夫(俄俄)的第二的第二张周期表周期表.1871年门捷列夫(俄)的第二张周期表.52
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