化学必修二 1.1元素周期表

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 物质结构 元素周期律,第一节 元素周期表,复 习,1,、什么是元素周期律？,元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律叫元素周期律。,主要包括：,1,、原子半径呈周期性变化,2,、元素主要化合价呈周期性变化,3,、元素金属性非金属性的周期性变化,元素原子半径的周期性变化,元素主要化合价的周期性变化,2,、元素性质为什么会呈现周期性变化的规律？,3,、元素金属性、非金属性强弱判断标准是什么？,原子结构即原子核外电子排布呈现周期性变化。,1.,金属与水或酸反应置换出氢的难易,1.,非金属与氢气化合难易或氢化物稳定性,2.,最高价氧化物对应水化物碱性强弱,2.,最高价氧化物对应水化物酸性强弱,金属性：,非金属性：,你能否：,将前,20,号元素编一个周期表？,试一试,原则,:,体现元素周期律,回到,5,元素周期表编排方法,:,1,、把电子层数目相同的各种元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行,2,、把不同横行中最外层电子数相同的,元素按电子层数递增的顺序由上而下,排成纵行,周期,（横行）,具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一系列元素，称为一个周期。,周期序数,=,电子层数,。,短周期：,长周期：,不完全周期：,周期,第一、二、三周期,第四、五、六,.,七 周期,第七周期,三短四长共七行,一、元素周期表的结构,周期,族,族,（纵行）,主族,：,由短周期元素和长周期元素共同构成的族。,表示方法：在族序数后面标一“,A”,字。,A,、,A,、,A,、,最外层电子数,=,主族序数,副族,：,完全由长周期元素构成的族。,表示方法：在族序数后标“,B”,字。如,B,、,B,、,B,、,第,V,族,：,0,族,：,（,“,八、九、十,”,三个纵行）,稀有气体元素,七主七副零八族,元素周期表中主族元素原子核外电子排布有什么变化规律？,思考：,同周期：,同主族：,猜想：,元素在周期表中的位置可反映什么？,1,、请写出,81,号元素在周期表中的位置,第六周期、,第,A,族,2,、,第,A,族（除氢外）、第,A,族别名是什么,碱金属元素、卤族元素,复习回顾,1,、碱金属元素单质,Li Na K Rb Cs(,第,IA,族）,Rb,碱金属元素的原子结构,思考：,碱金属原子结构有何异同？,相同点：,碱金属元素原子结构的,_,相同， 都为,_,。,递变性：,从,Li,到,Cs,，碱金属元素的原子结,构中，,依次增多，原子半径依次,。,最外层电子数,1,电子层数,增大,根据结构的异同点，请同学们预测一下碱金属元素的化学性质,思考,交流,物理性质：,1.,为银白色的固体,2.,质软,(,可以用小刀切割,),3.,钠的密度比煤油大,化学性质：,很活泼，常温下能与氧气反应,4Na + O,2,= 2Na,2,O,白色固体,Na,的性质,回顾,实验,3,2,把一小块金属钠放在坩埚上，加热，有何现象发生？,现象,：,可观察到钠先熔化后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，生成淡黄色的固体,。,2Na + O,2,= Na,2,O,2,淡黄色,* 反应条件不同，产物不同,实验,探究,（,1,）,Na,、,K,与氧气反应进行对比,钾在空气中燃烧,钠在空气中燃烧,钾,钠,更剧烈,，,紫色火焰,剧烈燃烧,，,黄色火焰,各,取一小块钾,和钠,，擦干表面的,煤油,后放在石棉网上加热，观察现象。同钠与氧气的反应比较,元素,条件,现象,产物,结论,Li,Na,加热,燃烧，剧烈,Na,2,O,2,K,稍加热,燃烧，,更剧烈,更复杂的氧化物,KO,2,Rb,Cs,碱金属,与,氧气,的反应,比较,从,Li,到,Cs,，随电子层数的递增，,还原性（,金属性,）,逐渐增强,。,加热,燃烧，,较不剧烈,Li,2,O,接触空气,不加热,剧烈,更复杂的氧化物,接触空气不加热,剧烈,更复杂的氧化物,总结,:,与氧气反应越来越,剧烈,生成的氧化物越来越,复杂,元素金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物,氢氧化物的碱性强弱来比较。,实验,3,3,将一小块金属钠投入滴有酚酞的水中。,回顾,钾与水反应,钠与水反应,（,2,）,Na,、,K,与水反应进行对比,实验,探究,钾,钠,浮在水面上、熔成银白色小球、在水面上四处游动,滴入酚酞溶液呈红色，有微弱爆炸,浮在水面上、熔成银白色小球、在水面上四处游动,滴入酚酞溶液呈红色,元素,现象,产物,结论,Li,Na,K,Rb,Cs,从,Li,到,Cs,，随电子层数的递增，,还原性（金属性）,逐渐增强。,会反应，比,Na,缓慢,遇水燃烧，甚至爆炸,对应的碱和氢气,剧烈反应，有,“,浮、熔、游、红、鸣,”,现象,更剧烈，气体会燃烧，轻微爆炸,2Li+O,2,2Li,2,O,2Na+O,2,Na,2,O,2,k+O,2,KO,2,2Na+2H,2,O 2NaOH+H,2,2k+2H,2,O 2KOH+H,2,试写出锂钠钾与氧气和水反应的化学方程式,上述反应的产物中，碱金属元素的化合价都是 。,+1,通式：,2R + 2 H,2,O,2 ROH + H,2,思考,交流,Li Na K Rb Cs,相似性,递,变,规,律,核电荷数逐渐,。,电子层数逐渐,，原子半径逐渐,。,金属单质的金属性逐渐,。,最外层电子数为,1,，易失电子，金属性、还原性强,增加,增多,增大,增强,小结：碱金属元素原子结构与性质的关系,碱金属单质,颜色和状态,密度,g,-3,熔点,沸点,Li,银白色，柔软,0.534,180.5,1347,Na,银白色，柔软,0.97,97.81,882.9,K,银白色，柔软,0.86,63.65,774,Rb,银白色，柔软,1.532,38.89,688,Cs,略带金属光泽，柔软,1.879,28.40,678.4,根据下表讨论总结碱金属物理性质及递变规律？,思考,交流,相,似,性,递变性,颜色,硬度,密度,熔沸点,导电导热性,密度变化,熔沸点变化,Li Na K Rb Cs,均为银白色（,Cs,略带金色）,柔软,较小,较低,很好,逐渐增大（,K,特殊）,单质的熔沸点逐渐降低,碱金属在物理性质上的相似性和规律性,1,、下列关于铯及其化合物的说法中，不正确的是（ ）,A,、,氢氧化铯是一种强碱，易溶于水,B,、,铯与水反应十分剧烈，甚至发生爆炸,C,、碳酸铯用酒精灯加热可以生成氧化铯和,CO,2,D,、硫酸铯、碳酸铯、硝酸铯都是易溶于水,C,当堂检测,2,、卤族元素,F Cl Br I (,第,VIIA,族）,根据结构,推测,它们在化学性质上表现的,相似性,和,递变性,。,F,Br,Cl,I,思考,交流,氧化性逐渐减弱,相同点：,最外层都有,7,个电子,易得,1,个电子,不同点：,核电荷数递增,电子层数递增,原子半径依次增大,得电子能力逐渐减弱,原子结构,性质,决定,F,Br,Cl,I,结构上的相同 性质上的相似,决定,（最外层均为,7,个电子）,（,1,）都能与金属反应生成金属卤化物,（,2,）都能与氢气反应生成卤化氢（,HX,）,（,3,）都能与水反应,（,4,）都能与碱反应,（回忆氯气的性质）,卤族元素的通性：,1),、卤素单质的物理性质,单质,颜色和状态,密度,熔点 ,沸点 ,溶解度,(100g,水）,F,2,淡黄绿色,气体,1.69g/L,-219.6,-188.1,与水反应,Cl,2,黄绿色,气体,3.124 g/L,-101,-34.6,226cm,3,Br,2,深棕色,液体,3.119 g/cm,3,7.2,58.78,4.16g,I,2,紫黑色固体,4.93g/cm,3,113.5,184.4,0.029g,密度逐渐增大,熔点逐渐升高,沸点逐渐增大,颜色逐渐加深,H,2,+F,2,=2HF,暗处反应爆炸；,HF,很稳定,H,2,+Cl,2,=2HCl,H,2,+Br,2,=2HBr,光照或点燃；,HCl,较稳定,加热,500,，,HBr,不稳定,需不断加热，,HI,同时分解,F,2,Cl,2,Br,2,I,2,H,2,+I,2,2HI,剧烈程度,:,生成氢化物的稳定性,:,逐渐减弱,逐渐减弱,2),、卤素单质与氢气反应,完成下列实验，观察现象。写出有关反应的化学方程式。,实验,现象,化学方程式,1,、将少量氯水分别加入盛有,NaBr,溶液和,KI,溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡，静置。,2,、将少量溴水加入盛有,KI,溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡，静置。,溶液分为上下两层，下层前者呈橙红色，后者呈紫红色,溶液分为上下两层，下层呈紫红色,2NaBr+Cl,2,=2NaCl+Br,2,2KI+Cl,2,=,2KCl+I,2,2KI+Br,2,=2KBr+I,2,实验,探究,F,2,Br,2,I,2,Cl,2,氧化性逐渐减弱,结论,3).,卤素单质间的置换反应,元素的,非金属性,逐渐减弱,元素非金属性强弱可以从其单质与氢气化合的难易程度或其氢化物的稳定性，以及它们的最高价氧化物对应的水化物,最高价含氧酸的酸性强弱来比较。,通过比较碱金属单质卤族元素单质的性质，我们可以看,出，元素性质与原子结构有密切关系，主要与原子核,外电子的排布，特别是,_,有关。原子结,构相似的一族元素，它们在化学性质上表现出,_,和,_,。,相似性,递变性,在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数依次 ，原子半径逐渐,_,，失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，所以金属性逐渐 ，非金属性逐渐,_.,增多,增大,减弱,增强,最外层电子数,增强,减弱,小 结,第,A,族（除氢外）：,第,A,族：,第,A,称：,第,A,族：,第,A,族：,0,族：,碱金属元素,碳族元素,氮族元素,氧族元素,卤族元素,稀有气体元素,常见族的别名,二、元素性质与元素在周期表中,位置的关系,1,、元素原子半径,2,、元素主要化合价,3,、元素金属性非金属性,原子半径的递变规律,IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA,1,2,3,4,5,6,7,族,周期,原子半径逐渐变小,原子半径逐渐变小,在周期表中，同一主族的元素，从,下到上,，同一周期的主族元素，从,左到右,原子半径依次减小,返回主菜单,价电子,元素原子的最外层电子或某些副族元素的原子的次外层或倒数第三层的部分电子。,主族元素的最高正化合价等于它所在族的序数。非金属最高正价,+|,负化合价,|=8,副族和第,V,族化合价较复杂,原子结构与化合价的关系,元素的化合价,族,IA,IIA,IIIA,IVA,VA,VIA,VIIA,主要化合价,气态氢化物的通式,最高价氧化物的通式,+1,+2,+3,+4,-4,+5,-3,+6,-2,+7,-1,RH,4,RH,3,H,2,R,HR,R,2,O,RO,R,2,O,3,RO,2,R,2,O,5,RO,3,R,2,O,7,返回主菜单,同一周期元素金属性和非金属性变化,非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱,非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强,Li,3,锂,Be,4,铍,B,5,硼,C,6,碳,N,7,氮,O,8,氧,F,9,氟,Ne,10,氖,Na,11,钠,Mg,12,镁,Al,13,铝,Si,14,硅,P,15,磷,S,16,硫,Cl,17,氯,Ar,18,氩,同一主族元素金属性和非金属性变化,Na,11,钠,Li,3,锂,K,19,钾,Rb,37,铷,Cs,55,铯,F,9,氟,Cl,17,氯,Br,35,溴,I,53,碘,At,85,砹,金 属 性 逐 渐 增 强,非 金 属 性 逐 渐 增 强,同一主族元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性,IA,IIA,IIIA,IVA,VA,VIA,VIIA,2,Li,Li,2,O,LiOH,3,Na,Na,2,O,NaOH,Cl,2,O,7,HClO,4,Cl,4,K,K,2,O,KOH,Br,2,O,7,HBrO,4,Br,5,Rb,Rb,2,O,RbOH,I,2,O,7,HIO,4,I,6,Cs,Cs,2,O,CsOH,At,2,O,7,HAtO,4,At,酸 性 增 强,碱 性 增 强,元素,最高价氧化物对应水化物,的酸碱性,H,Li,Be,B,C,N,O,F,Na,Mg,Al,Si,P,S,Cl,K,Ca,Ga,Ge,As,Se,Br,Rb,Sr,In,Sn,Sb,Te,I,Cs,Ba,Tl,Pb,Bi,Po,At,酸性逐渐增强,碱性逐渐增强,碱性逐渐增强,酸性逐渐增强,非金属元素气态氢化物的热稳定性,B,C,N,O,F,Si,P,S,Cl,As,Se,Br,Te,I,At,热稳定性逐渐增强,热稳定性逐渐减弱,热稳定性逐渐减弱,热稳定性逐渐增强,元素的金属性和非金属性递变小结,H,Li,Be,B,C,N,O,F,Na,Mg,Al,Si,P,S,Cl,K,Ca,Ga,Ge,As,Se,Br,Rb,Sr,In,Sn,Sb,Te,I,Cs,Ba,Tl,Pb,Bi,Po,At,非金属性逐渐增强,金属性逐渐增强,金属性逐渐增强,非金属性逐渐增强,回到主菜单,元素位、构、性三者关系（举例）,周期表中位置,元素,a.,某元素处于第三周期，第,VIA,族,b .,某元素处于第四周期，第,IA,族,c .,某元素处于第三周期，,0,族,d .,某元素处于第二周期，第,IIIA,族,S,K,Ar,B,元素位、构、性三者关系（举例）,金属性最强的元素（不包括放射性元素）是,；,最活泼的非金属元素是,；,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是,；,最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素（不包括放射性元素）是,。,Cs,F,Cl,Cs,元素在周期表中的位置与原子结构的关系,a.,周期序数电子层数,b.,主族序数最外层电子数,练习：,（,1,）已知硫原子结构示意图 ，指出硫元素在周期表的位置。,（,2,）某元素位于第二周期，第,A,族，它是,_,元素。,原子结构 周期表位置,决定,反映,第三周期，第,VIA,族,氟,练习：,1,、第三周期第,IVA,族的元素原子序数是：,2,、,Na,元素的原子序数为,11,，相邻的同族元素的原子序数是：,3,、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：,14,3,，,19,H,，,Be,，,Al,C,，,S,Li,在周期表中一定的区域内,寻找特定性质的物质,根据周期表预言新元素的存在,氟里昂的发现与元素周期表,三、元素周期表的实际应用,在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质,寻找用于制取农药的元素,寻找半导体材料,寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料,寻找用于制取农药的元素,寻找半导体材料,寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料,寻找用于制取农药的元素,寻找半导体材料,寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料,小结：,一、周期表的结构,周期（横行）结构：,族（纵行）结构：,三短、四长 共七行。,七主、七副、零八族。,二、原子结构与元素在周期表中位置的关系,a.,周期序数电子层数,b.,主族序数最外层电子数,氟里昂的发现与元素周期表,1930,年美国化学家托马斯,米奇利成功地获得了一种新型的致冷剂,CCl,2,F,2,（即氟里昂，简称,F,12,）。这完全得益于元素周期表的指导。在,1930,年前，一些气体如氨，二氧化硫，氯乙烷和氯甲烷等，被相继用作致冷剂。但是，这些致冷剂不是有毒就是易燃，很不安全。为了寻找无毒不易燃烧的致冷剂，米奇利根据元素周期表研究，分析单质及化合物易燃性和毒性的递变规律。,氟里昂的发现与元素周期表,在第三周期中，单质的易燃性是,NaMgAl,，在第二周期中，,CH,4,比,NH,3,易燃，,NH,3,双比,H,2,O,易燃，再比较氢化物的毒性：,AsH,3,PH,3,NH,3,H,2,SH,2,O,，根据这样的变化趋势，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，不易燃的致冷剂。,氟里昂的发现与元素周期表,米奇利还分析了其它的一些规律，最终，一种全新的致冷剂,CCl,2,F,2,终于应运而生了。,80,年代，科学家们发现氟里昂会破坏大气的臭氧层，危害人类的健康的气候，逐步将被淘汰。人们又将在元素周期表的指导下去寻找新一代的致冷剂。,