新人教必修物质的结构元素周期律实用教案

会计学1新人教必修物质的结构新人教必修物质的结构(jigu)元素周期律元素周期律第一页，共61页。第一节元素第一节元素(yun s)周期表周期表第1页/共61页第二页，共61页。 门捷列夫（18341907）俄国化学家。 1834年2月7日生于西伯利亚托博尔斯克，1907年2月2日卒于彼得堡（今列宁格勒）。1850年入 彼得堡师范学院(xuyun)学习化学，1855年毕业后任敖德萨中学教师。1857年任彼得堡大学副教授。1859年他到德国海德堡大学深造。1860年参加了在卡尔斯鲁厄召开的国际化学家代表大会。1861年回彼得堡从事科学著述工作。1863年任工艺学院(xuyun)教授，1865年获化学博士学位。1866年任彼得堡大学普通化学教授，1867年任化学教研室主任。1893年起，任度量衡局局长。1890年当选为英国皇家学会外国会员。第2页/共61页第三页，共61页。发现了化学元素周期律。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）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,这就是元素周期律。他根据元素周期律于1869年编制了第一个元素周期表，把已经发现的63种元素全部列入表里，从而初步完成了使元素系统化的任务。元素周期律的发现激起了人们发现新元素和研究(ynji)无机化学理论的热潮，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，就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。1955年科学家们为了纪念元素周期律的发现者门捷列夫，将101号元素命名为钔。 第3页/共61页第四页，共61页。1869年年2月月 门捷列夫门捷列夫(mn ji li f)(俄俄)的的第一张周期表第一张周期表 第4页/共61页第五页，共61页。第5页/共61页第六页，共61页。1871门捷列夫门捷列夫(mn ji li f)(俄俄)的第的第二张周期表二张周期表 第6页/共61页第七页，共61页。第7页/共61页第八页，共61页。1、现在的元素周期表与原先有什么不同？2、初中学(zhngxu)了有关原子结构的哪些知识?3、什么叫原子序数？4、原子序数与各微粒之间有什么关系？阅读(yud)课本P4-5后想一想？第8页/共61页第九页，共61页。一、元素(yun s)周期表1、原子结构原子原子核核外电子（带一个单位的负电荷）质子（带一个单位的正电荷）中子原子序数原子序数= =核电荷数核电荷数= =质子质子(zhz)(zhz)数数= =核外电子数核外电子数原子序数(yunz xsh)：按照元素在周期表中的顺序给元素编的号第9页/共61页第十页，共61页。元素(yun s)周期表中，有多少个横排和纵行呢？元素(yun s)周期表中，每一个横排和每一个纵行所含的元素(yun s)种类是否相同呢？7 7横排横排(hn pi)(hn pi)、1818纵行纵行第10页/共61页第十一页，共61页。2 2、元素周期表、元素周期表（1 1）元素周期表编排）元素周期表编排(binpi)(binpi)原则原则A、把电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序(shnx)由左到右排成一个横排。 B、把不同横行(hngxng)中最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上到下排成纵行。 第11页/共61页第十二页，共61页。（2 2）元素）元素(yun s)(yun s)周期表的结构周期表的结构： 具有相同电子层数而又按照原子序数递增顺序由左往右排列(pili)的一系列元素（每一横排称为一周期）。周期(zhuq)序数 = 电子层数1 1、周期、周期：第12页/共61页第十三页，共61页。它们它们(t men)分别位于第几周期？为什么分别位于第几周期？为什么？ 第二第二(d r)周周期期两个电子层两个电子层第四周期第四周期(zhuq)四个电子层四个电子层【课堂练习课堂练习】第三周期第三周期三个电子层三个电子层第13页/共61页第十四页，共61页。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 种元素种元素第第7周期周期(zhuq)：26种种元素元素短周期短周期长周期长周期不完全周期不完全周期周期周期（横向）（横向）一一不不全全第14页/共61页第十五页，共61页。1817161514131098765211211111010910810710610510489-1038887121143176541882MLk382LK22K186858483828154535251504936353433323156553837201980797877767574737257-714847464544434241403930292827262524232221周期的结构短周期长周期不完全周期第15页/共61页第十六页，共61页。2 2、族：、族：主族序数(xsh)最外层电子数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到下排成纵行（除第8、9、10三个纵行叫做(jiozu)第族外，其余每个纵行为一族）。第16页/共61页第十七页，共61页。A , A , A , A ,A , A A , A , A , A ,A , A , A, A 稀有气体稀有气体(x (x yu q t)yu q t)元元素素族族（纵向）（纵向）主族：主族：副族：副族：第第VIII VIII 族：族： 零族：零族：共七个主族共七个主族(zh z)(zh z)B , B ,B , B , BB , B ,B , B , B ，B , B , B B 共七个副族共七个副族包含包含(bohn)(bohn)（8 8、9 9 、 10 10）三列）三列第17页/共61页第十八页，共61页。11010910878777646454428272611211110710610510489-10380797574737257-714847434241403930292524232221858483828153525150493534333231171615141398765865436181028887565538372019121143176541882MLk382LK22K1IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBII B主族(zh z)副族八族零族(ln z)族的结构(jigu)第18页/共61页第十九页，共61页。n)短短一一不不全全元素元素(yun s)周期表周期表第19页/共61页第二十页，共61页。请写出它们请写出它们(t men)在周期表中的位置。在周期表中的位置。 第二第二(d r)周周期期第第A族族第四周期第四周期(zhuq)第第A族族【课堂练习课堂练习】第三周期第三周期第第A族族第20页/共61页第二十一页，共61页。1 1、主族元素在周期表中所处的位置，取决于该元、主族元素在周期表中所处的位置，取决于该元素的素的（A A）最外层电子）最外层电子(dinz)(dinz)数和相对原子质量数和相对原子质量 （B B）相对原子质量和核外电子）相对原子质量和核外电子(dinz)(dinz)数数（C C）次外层电子）次外层电子(dinz)(dinz)数和电子数和电子(dinz)(dinz)层数层数 （D D）电子）电子(dinz)(dinz)层数和最外层电子层数和最外层电子(dinz)(dinz)数数D D【课堂练习课堂练习】第21页/共61页第二十二页，共61页。 2 2、下列各图若为元素周期表中的一部分、下列各图若为元素周期表中的一部分（表中数字（表中数字(shz)(shz)为原子序数），其中为原子序数），其中X X为为3535的是的是ADAD第22页/共61页第二十三页，共61页。 2、推算、推算(tu sun)原子序数为原子序数为6,13,34,53的元素在周期的元素在周期表中的位置。表中的位置。 第第6号元素号元素(yun s)： 6-2=4 第二周期第第二周期第A 族。族。 第第13号元素：号元素： 13-10=3 第三第三(d sn)周期第周期第A 族。族。 第第34号元素：号元素： 34-18=16 第四周期第第四周期第A 族。族。 第第53号元素：号元素： 53-36=17 第五周期第第五周期第A 族。族。第23页/共61页第二十四页，共61页。第24页/共61页第二十五页，共61页。试完成教材第5页“科学(kxu)探究”中表格二、元素的性质与原子(yunz)的结构第25页/共61页第二十六页，共61页。元素名称原子符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数碱金属元素锂31钠111钾191铷371铯551试完成教材第5页“科学探究(tnji)”中表格LiNaKRbCsLiNaKRbCs元素名称原子符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数碱金属元素锂312钠1113钾1914铷3715铯5516LiNaKRbCs第26页/共61页第二十七页，共61页。二、元素(yun s)的性质与原子结构1、碱金属（1）碱金属的原子结构LiCs核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径(bnjng)依次增大但最外层(wi cn)电子数都为1(相异点)(相似点)原子结构有何异同？第27页/共61页第二十八页，共61页。认真观察课本(kbn)P6：2、实验并完成实验报告第28页/共61页第二十九页，共61页。钠钠 钾钾 与氧气与氧气反应反应 剧烈燃烧，火焰呈剧烈燃烧，火焰呈色，生成色，生成 色色的固体的固体 更剧烈燃烧，火焰更剧烈燃烧，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、 成成银白色、在水面上四银白色、在水面上四处处 、滴入酚酞溶、滴入酚酞溶液呈液呈色，有微弱色，有微弱爆炸，爆炸，钠、钾化学性质(huxu xngzh)比较黄黄淡黄淡黄 紫紫浮浮浮浮熔熔熔熔游游游游红红红红甚至甚至(shnzh)有燃烧有燃烧第29页/共61页第三十页，共61页。 钠与钾都能与氧气、水发生反应，但反应的剧烈程度不同。 物质的性质主要取决于原子的最外层电子数，从碱金属原子的结构可推知。 碱金属元素最外层上都只有一个电子，化学反应中易失去(shq)一个电子，形成+1价的阳离子，所以能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。 根据你观察的实验完成P6的思考(sko)和交流：第30页/共61页第三十一页，共61页。 2 2Na + ONa + O2 2 NaNa2 2O O2 24 4Li +Li + O O2 2 2 2LiLi2 2O O（2）碱金属的化学性质1）碱金属元素原子的最外层(wi cn)都有1个电子，它们的化学性质相似与O2的反应 单质与氧气反应反应程度LiNaKRbCs更为更为(n wi)(n wi)复杂复杂K K2 2O O、K K2 2O O2 2、KOKO2 2LiLi2 2O O更为更为(n wi)(n wi)复杂复杂NaNa2 2O O、NaNa2 2O O2 2越来越剧烈越来越剧烈性质差异又是怎样造成的呢？详见课本P7页第31页/共61页第三十二页，共61页。与水的反应与水的反应(fnyng)2 2Na + 2HNa + 2H2 2O O 2NaOH + H2NaOH + H2 22 2K + 2HK + 2H2 2O O 2KOH + H2KOH + H2 2第32页/共61页第三十三页，共61页。元素金属性强弱判断(pndun)依据：1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易(nn y)程度。置换出氢越容易，则金属性越强。第33页/共61页第三十四页，共61页。碱金属元素(yun s)单质：RbRb第34页/共61页第三十五页，共61页。 碱金属元素碱金属元素(yun s)的主要物理性质的主要物理性质元素元素名称名称元素元素符号符号核电核电荷数荷数颜色和状态颜色和状态密度密度g/cm3熔点熔点OC沸点沸点OC锂锂Li3银白色银白色, 柔软柔软0.534180.51347钠钠Na11银白色银白色, 柔软柔软0.9797.81 882.9钾钾K19银白色银白色, 柔软柔软0.8663.65774铷铷Rb37银白色银白色, 柔软柔软1.53238.89688铯铯Cs55略带金色光泽略带金色光泽,柔软柔软1.87928.40 678.4有何相似有何相似性和递变性和递变性性(binxng)？第35页/共61页第三十六页，共61页。碱金属的物理性质(wl xngzh)的比较相相似似点点递递变变性性(b(biinxnxnng)g)颜色颜色(yn(yns)s)硬度硬度密度密度熔沸点熔沸点导电导热导电导热性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第36页/共61页第三十七页，共61页。2 2钾的化合物最大用途钾的化合物最大用途(yngt)(yngt)是做钾肥。硝酸钾还用于做药。是做钾肥。硝酸钾还用于做药。1.1.锂电池是一种锂电池是一种(y zhn)(y zhn)高能电池。锂有机化学中重要的催高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂是优质的高能燃料（已化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂是优质的高能燃料（已经用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机）。经用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机）。3 3铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确(zhnqu)(zhnqu)的计时仪器。的计时仪器。碱金属元素的用途：第37页/共61页第三十八页，共61页。碱金属元素从上到下（碱金属元素从上到下（Li 、Na、K、Rb、Cs），随着核电荷数的增加，碱金属元），随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐素原子的电子层数逐渐(zhjin)，原子，原子核对的引力逐渐核对的引力逐渐(zhjin)减弱，减弱，原子失电子的能力逐渐原子失电子的能力逐渐(zhjin)。增多增多(zn du)最外层最外层(wi cn)电子电子增强增强第38页/共61页第三十九页，共61页。金金 属属 性性 逐逐 渐渐 增增 强强失失电电子子(dinz)的的 能能力力逐逐渐渐增增强强第39页/共61页第四十页，共61页。思考(sko)与交流第40页/共61页第四十一页，共61页。 问题：试推测(tuc)砹（At）的物理性质。黑色或灰黑色，难溶于水，易溶于有机溶剂，有一定的挥发性。第41页/共61页第四十二页，共61页。结论结论(jiln):1、卤素单质与、卤素单质与H2反应的剧烈程度反应的剧烈程度:2 、生成、生成(shn chn)氢氢化物的稳定性化物的稳定性:逐渐逐渐(zhjin)减减弱弱逐渐减弱逐渐减弱.即氢化物稳定性次序为即氢化物稳定性次序为 ：HFHClHBrHI第42页/共61页第四十三页，共61页。那么那么(n me), Cl2与与I2，Br2与与I2比较比较,谁的氧化性更强谁的氧化性更强?你如何设计实验去检验？（提示：类比金属的置换反应）你如何设计实验去检验？（提示：类比金属的置换反应） 实验实验现象现象实验结实验结论论1、NaBr+少量新制的饱少量新制的饱和氯水，振荡和氯水，振荡2、KI+少量新制的饱和少量新制的饱和氯水，振荡氯水，振荡3、KI +加入少量新制的加入少量新制的溴水，振荡溴水，振荡上层液体上层液体(yt)颜色变颜色变浅，下层液体浅，下层液体(yt)呈呈紫色。紫色。化学化学(huxu)方程式：方程式：2KI+Cl2=2KCl+I2, 2KI+Br2=2KBr+I2氧化性氧化性:Br2I2氧化性氧化性:Cl2Br2上层液体颜色变浅，下上层液体颜色变浅，下层液体呈紫色层液体呈紫色上层液体颜色变浅，上层液体颜色变浅，下层液体呈红棕色下层液体呈红棕色氧化性氧化性:Cl2I2第43页/共61页第四十四页，共61页。结论：氧化性强弱结论：氧化性强弱 Cl2Br2I2，那么那么(n me)F2呢？你能从原子结构的角度去分呢？你能从原子结构的角度去分析吗？析吗？结论结论:随着核电荷数的增加随着核电荷数的增加,卤族卤族(l z)单质氧化性强弱顺序单质氧化性强弱顺序 为为: F2Cl2Br2I2得电子能力得电子能力(nngl)逐渐减逐渐减弱弱非金属性逐渐减弱非金属性逐渐减弱第44页/共61页第四十五页，共61页。同主族的金属元素同主族的金属元素,随着核电荷数的增加随着核电荷数的增加, 金属性逐渐增强金属性逐渐增强(zngqing),其单质的金属其单质的金属性逐渐增强性逐渐增强(zngqing)。本节课小结本节课小结(xioji)通过通过(tnggu)这节课的学习你有些什么收获？这节课的学习你有些什么收获？同主族的同主族的非金属元素非金属元素,随着随着核电荷数的增加核电荷数的增加, 非金属性逐渐非金属性逐渐减弱减弱,其单质的其单质的氧化性氧化性逐渐逐渐减弱减弱。第45页/共61页第四十六页，共61页。问题(wnt)第46页/共61页第四十七页，共61页。以 原子质量的1/12为标准(biozhn)。C612第47页/共61页第四十八页，共61页。原子原子核核外电子（1/1836）质子（相对质量为1.007）中子（相对质量为1.008）相对原子质量相对原子质量相对质子相对质子(zhz)(zhz)质量质量+ +相对中子质量相对中子质量 质子质子(zhz)(zhz)数数+ +中子数中子数= =质量数质量数质量数质量数(A)(A)质子质子(zhz)(zhz)数数(Z)+(Z)+十中子数十中子数(N)(N)32放射性同位素钬 的原子核的中子(zhngz)数与质子数之差是Ho67166第48页/共61页第四十九页，共61页。第49页/共61页第五十页，共61页。2. 离子离子(lz)电子数电子数阳离子阳离子(Xc+)：电子电子(dinz)数数=阴离子阴离子(Xc-)：电子电子(dinz)数数=如：某如：某M 2核外核外18个电子，质量数个电子，质量数32，则中子，则中子数为多少？数为多少？Z = 18 - 2 = 16N = A Z = 32 - 16 = 16质子数质子数-C质子数质子数+C第50页/共61页第五十一页，共61页。质子质子(zhz)中子中子(zhngz)电子电子(dinz)H11H12H13第51页/共61页第五十二页，共61页。氢元素的原子核原子名称原子符号质子数（Z）中子数（N）10氕 11氘 或D12氚 或TH11H12H13统称统称(tngchng)为为氢元素氢元素单独(dnd)称为核素互称为同位素第52页/共61页第五十三页，共61页。 核素：把一定核素：把一定(ydng)数目的质子和一定数目的质子和一定(ydng)数目的中子的一数目的中子的一种原子称核素种原子称核素 (1) (1)同一元素的各种同位素化学性质几乎相同；同一元素的各种同位素化学性质几乎相同；(2)(2)在天然存在的某种元素中，不论是游离态，还是化在天然存在的某种元素中，不论是游离态，还是化 合态，各种同位素所占的丰度合态，各种同位素所占的丰度(fn d)(fn d)(原子百分比原子百分比) )一般是不变的一般是不变的 同位素特性同位素特性(txng)(txng)： 同位素同位素：具有相同具有相同核电荷数（即质子数）核电荷数（即质子数）不同中子不同中子数数同一元素同一元素的（核素）原子。的（核素）原子。 第53页/共61页第五十四页，共61页。练习练习(linx)：元素、核素、同位素：元素、核素、同位素具有一定具有一定(ydng)数目的质子和一定数目的质子和一定(ydng)数目的数目的中子的一种原子。中子的一种原子。质子数相同质子数相同(xin tn)而中子数不同的同一而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。元素的不同核素互称为同位素。(对于原子来说对于原子来说)具有相同质子数（核电荷数）的同一类原子的总称。具有相同质子数（核电荷数）的同一类原子的总称。核素：核素： 元素：元素：同位素：同位素：判断条件：质子数相同判断条件：质子数相同 中子数不同中子数不同 同一元素的原子同一元素的原子决定元素种类的是决定元素种类的是_质子数（或核电荷数）质子数（或核电荷数）决定核素（原子）种类的是决定核素（原子）种类的是_质子数和中子数（质量数质子数和中子数（质量数不一定相同）不一定相同）第54页/共61页第五十五页，共61页。又如：又如： 碳元素碳元素(yun s)的各种核素的各种核素 612C、613C、614C ； 氧元素氧元素(yun s)的各种核素的各种核素 816O、817O、818O ； 铀元素铀元素(yun s)的各种核素的各种核素 92234U、92235U、 92238U；互称为(chn wi)同位素第55页/共61页第五十六页，共61页。4. 在在 1 1H、 2 1H、 3 1H、2312Mg、2412Mg和和6529Cu中共中共(zhn n)有有_种元素，种元素，_种原子种原子.63第56页/共61页第五十七页，共61页。4042D下列下列(xili)各组中属于同位素关系的是（各组中属于同位素关系的是（ ）A. 与与 B.T2O与与H2O C. 与与 D.金刚石与石墨金刚石与石墨A第57页/共61页第五十八页，共61页。 铀铀-235原子核完全裂变原子核完全裂变(li bin)放出的能量是同量煤完全燃烧放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的放出能量的2700000倍。也就是说倍。也就是说1克克-235完全裂变完全裂变(li bin)释释放的能量相当于放的能量相当于2吨半优质煤完全燃烧时所释放的能量。吨半优质煤完全燃烧时所释放的能量。第58页/共61页第五十九页，共61页。 以重水堆为热源的核电站。重水堆是以重水作慢化剂的反应堆，可以直接利用(lyng)天然铀作为核燃料。重水堆可用轻水或重水作冷却剂，重水堆分压力容器式和压力管式类。重水堆核电站是发展较早的核电站，有各种类别，但已实现工业规模推广的只有加拿大发展起来的坎杜型压力管式重水堆核电站。重水重水(zhn shu)反应堆反应堆第59页/共61页第六十页，共61页。放射性放射性C-14射线测定射线测定(cdng)装置装置第60页/共61页第六十一页，共61页。