《元素周期律》PPT课件.ppt

考纲下载 1 了解原子核外电子排布 2 掌握元素周期律的实质 3 以第三周期为例 掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系 考情上线 1 依据核外电子排布规律分析判断元素在周期表中的位置 2 根据元素在周期表中的相对位置比较金属性 非金属性强弱 3 学会比较粒子半径的大小 并应用于物质结构的综合推断 一 原子核外电子的排布1 电子层排布 K L M N O P Q 2 原子核外电子分层排布的规律 1 原子核外电子总是先排能量的电子层 然后由里向外 依次排布在能量逐步升高的电子层 能量最低原理 2 原子核外每个电子层最多容纳个电子 3 原子最外层电子数不超过电子 K层为最外层 不能超过电子 4 原子次外层电子数不超过个电子 K层为次外层不能超过电子 最低 2n2 8个 2个 18 2个 3 原子核外电子层排布的表示方法 原子或离子结构示意图下面为钠的原子结构示意图 注意 核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一 不能孤立地应用其中一条 二 元素周期律1 定义元素的性质随着的递增而呈周期性变化的规律 原子序数 原子核外电子排布 2 实质元素性质的周期性变化是周期性变化的必然结果 3 主族元素的变化规律 减小 减弱 用 表示 增大 增强 用 表示 最外层电子数 主族序数 8 主族 序数 容易 困难 三 元素周期表和元素周期律的应用1 元素的分区 内填元素符号 2 元素周期表和元素周期律的应用 1 寻找未知元素 2 预测元素的性质 比较同周期 同主族元素的性质 预测未知元素的性质 3 寻找新材料 半导体材料 在附近的元素中寻找 在中寻找优良的催化剂和耐高温 耐腐蚀的合金材料 在周期表中的附近探索研制农药的材料 金属与非金属的分界线 过渡元素 非金属区 判断下列说法是否正确1 2008 广东高考T25 B A族元素是同周期中非金属性最强的元素 2 2008 江苏高考T4 C 酸性 H3PO4 H2SO4 HClO4 3 2010 梅州质检T3 B 氢化物的稳定性 H2S HF H2O 4 2009 福州模拟T8 D 元素的性质随相对原子质量的递增呈现周期性的变化 5 2010 泰安质检T12 A 在周期表中的金属与非金属的分界线附近可以探索研制农药的材料 提示 1 2 3 4 5 1 比较元素金属性强弱的方法 1 根据原子结构原子半径 电子层数 越大 最外层电子数越少 金属性越强 反之越弱 2 根据在周期表中的位置 同周期元素 从左至右随原子序数的增加 金属性减弱 非金属性增强 同主族元素 从上至下 随着原子序数的增加 金属性增强 非金属性减弱 3 根据金属活动性顺序金属的位置越靠前 其金属性越强 4 根据实验 根据金属单质与水 或酸 反应的难易程度 越易反应 则对应金属元素的金属性越强 根据金属单质与盐溶液的置换反应 A置换出B 则A对应的金属元素比B对应的金属元素金属性强 根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱 单质的还原性越强 对应阳离子的氧化性越弱 元素的金属性越强 Fe对应的是Fe2 而不是Fe3 根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 碱性越强 则对应金属元素的金属性越强 根据电化学原理 不同金属形成原电池时 作负极的金属活泼 在电解池中的惰性电极上 先析出的金属其对应的元素不活泼 2 比较元素非金属性强弱的方法 1 根据原子结构原子半径 电子层数 越小 最外层电子数越多 非金属性越强 反之则越弱 2 根据在周期表中的位置 同周期元素 从左到右 随着原子序数增加 非金属性增强 同主族元素 从上至下 随着原子序数增加 非金属性减弱 3 根据实验 根据非金属单质与H2化合的难易程度 越易化合 则其对应元素的非金属性越强 根据形成的氢化物的稳定性或还原性 越稳定或还原性越弱 则其对应元素的非金属性越强 根据非金属之间的相互置换 A能置换出B 则A对应的非金属元素的非金属性强于B对应元素的非金属性 根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱 酸性越强 则元素的非金属性越强 根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱 单质的氧化性越强 其对应阴离子的还原性越弱 元素的非金属性越强 1 元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失电子的难易 而不是得失电子的多少 如Mg比Na失电子数多 但Na比Mg失电子更容易 故Na的金属性比Mg强 2 凡是能直接或间接地比较变化过程中元素得失电子难易的 即可比较元素金属性和非金属性的强弱 例如 2Fe 则元素非金属性Cl S 2009 广东高考 元素X Y Z原子序数之和为36 X Y在同一周期 X 与Z2 具有相同的核外电子层结构 下列推测不正确的是 A 同周期元素中X的金属性最强B 原子半径X Y 离子半径X Z2 C 同族元素中Z的氢化物稳定性最高D 同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强 解析 分析题给条件可推知 X是钠 Na Y是氯 Cl Z是氧 O X Na 与Y Cl 同周期 原子半径X Y 但X Na 与Z2 O2 电子层结构相同 根据电子层结构相同 核电荷数越小的 半径越大 故离子半径X Z2 故选B 答案 B 1 2009 南京模拟 根据元素周期表和元素周期律 下列推断中错误的是 A 砹是一种有色固体 它的气态氢化物很不稳定B F2与水反应比Cl2与水反应剧烈C 铷的硫酸盐易溶解于水 其氢氧化物一定是强碱D 盐酸的酸性比氢硫酸强 氯的非金属性强于硫 解析 同主族元素自上而下随原子序数的增大 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 其气态氢化物稳定性减弱 综上可知D项不正确 答案 D 高考试题中常把粒子半径大小的比较穿插于元素推断的综合题中 常作为解题的突破口 因此必须熟练掌握以下五种类型的比较规律 1 同周期元素的原子或最高价阳离子半径从左至右逐渐变小 稀有气体元素除外 如Na Mg Al Si Na Mg2 Al3 2 同主族元素的原子或离子半径从上到下逐渐变大 如Li Na K O S Se Li Na K F Cl Br 3 电子层结构相同 核外电子排布相同 的离子半径 包括阴 阳离子 随核电荷数的增加而减小 如Na Mg2 Al3 F O2 的离子半径大小顺序为O2 F Na Mg2 Al3 可归纳为 核外电子排布相同的离子 核电荷数大的离子半径反而小 4 核电荷数相同 即同种元素 的粒子半径大小为阳离子 中性原子 阴离子 价态越高的粒子半径越小 如Fe3 Fe2 H H H Cl Cl 5 电子数和核电荷数都不同的 一般可通过一种参照物进行比较 如比较Al3 与S2 的半径大小 可找与Al3 电子数相同 与S2 同一族的O2 比较 有Al3 O2 且O2 S2 故Al3 S2 已知短周期元素的离子 aA2 bB cC3 dD 都具有相同的电子层结构 则下列叙述正确的是 A 原子半径A B D CB 原子序数d c b aC 离子半径C D B AD 单质的还原性A B D C 解析 首先将四种离子分成阳离子与阴离子两类 分析其原子序数及离子半径 阳离子为aA2 bB 因具有相同的电子层结构 故原子序数a b 离子半径A B 阴离子为cC3 dD 因具有相同的电子层结构 故原子序数c d 离子半径C D 再将其综合分析 因四种离子具有相同的电子层结构 故A B位于C D的下一周期 其原子序数为a b d c 离子半径A B D C 故正确答案为C 答案 C 2 下列粒子中 粒子的氧化性依次增强 且粒子的半径依次减小的是 A O Cl S PB K Mg2 Al3 H C I Br Cl Fe3 D Al3 Mg2 Ca2 Ba2 解析 C中卤素离子无氧化性 A D中半径逐渐增大 答案 B 元素周期表和元素周期律的综合应用元素周期表和元素周期律是学习化学的一种重要工具 是复习元素化合物知识的纲 是高中阶段 结构观 建立的重要依据 熟悉元素周期表的结构是基础 运用元素周期律是理论指导 某学生做同主族元素性质递变规律的实验时 自己设计了一套实验方案 并记录了有关实验现象 请你帮助该学生整理并完成实验报告 1 实验目的 2 实验用品 仪器 请填写两种主要玻璃仪器 药品 氯水 溴水 溴化钠溶液 碘化钾溶液 四氯化碳 3 实验内容 在下列空格内填写相关内容 4 实验结论 5 问题和讨论 请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因 由于F2过于活泼 很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱 试列举两个事实说明F的非金属性比Cl强 解析 1 元素周期律具有包括同一周期与同一主族元素性质的变化规律 根据给出的实验药品不难看出 该学生想以 A族元素为例 设计实验验证同一主族元素性质的递变规律 2 本实验属于试管实验 主要使用试管和胶头滴管 3 根据提供的药品 该同学显然是用Cl2 Br2 I2之间的置换反应来证明它们的氧化性强弱 用四氯化碳将置换出来的Br2或I2萃取出来 以增强实验的准确性和说服力 4 该小题具有一定的开放性 比如 Cl2 Br2 I2的氧化性依次减弱或Cl Br I的非金属性依次减弱都可 但最好与该实验的实验目的相对应 同一主族 自上而下 元素非金属性依次减弱 5 该题应该主要从原子核对最外层电子的吸引力大小来回答 一般来说 置换反应能直接说明两种单质的氧化性强弱 但F2过于活泼 不好直接置换Cl2 只能用间接的证据 如可从它们与氢气反应的难易程度 与水反应的难易程度 它们的气态氢化物的稳定性等方面证明 答案 1 探究同一主族元素性质的递变规律 2 试管 胶头滴管 4 同一主族 自上而下 元素的非金属性依次减弱 5 同一主族 自上而下 元素原子的电子层数增多 原子半径增大 原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱 F2在冷暗处就可以与H2剧烈反应而爆炸 而Cl2与H2只有在光照或点燃的条件下才能反应 HF比HCl稳定或 F2能置换水中的O2 而Cl2不能 随堂巩固 1 2009 海南高考 门捷列夫在描述元素周期表时 许多元素尚未发现 但他为第四周期的三种元素留下了空位 并对它们的一些性质做了预测 X是其中的一种 类硅 元素 后来被德国化学家文克勒发现 并证实门捷列夫当时的预测相当准确 根据元素周期律 下列有关X性质的描述中错误的是 A X单质不易与水反应B XO2可被碳或氢还原为XC XCl4的沸点比SiCl4的高D XH4的稳定性比SiH4的高 解析 根据元素周期律 同族元素随着原子序数的增加 非金属性减弱 气态氢化物的稳定性减弱 由硅的性质类推可知 稳定性SiH4 XH4 答案 D 2 2008 山东高考 下列说法正确的是 A SiH4比CH4稳定B O2 半径比F 的小C Na与Cs属于第 A族元素 Cs失电子能力比Na的强D P和As属于第 A族元素 H3PO4酸性比H3AsO4的弱 解析 A项中硅与碳处于同主族 非金属性碳大于硅 则CH4比SiH4稳定 B项O2 与F 的核外电子排布相同 但氧的原子序数小 因此O2 半径比F 的大 C项Na和Cs属于第 A族元素 且Cs的金属性强 因此Cs失电子能力比Na的强 D项P和As属于第 A族元素 且非金属性P比As强 因此H3PO4的酸性比H3AsO4的强 答案 C 3 短周期元素X Y Z的原子序数依次递增 其原子的最外层电子数之和为13 X与Y Z位于相邻周期 Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍 下列说法正确的是 A X的氢化物溶于水显酸性B Y的氧化物是离子化合物C Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质D X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸 解析 Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍 X原子内层应为2个电子 Z原子最外层电子数为6个 根据题意 Z应在第三周期 所以Z为S Z原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的3倍 且Y Z同周期 Y为Mg 根据最外层电子数之和为13 X为N 答案 B 4 X Y Z W均为短周期元素且核电荷数依次增加 X的最外层电子数是内层电子总数的3倍 Y原子最外层只有一个电子 Z与X的核电荷数之比为3 2 W原子的最外层电子数比次外层电子总数少1 下列有关叙述不正确的是 A 最高价氧化物对应水化物的碱性 YOH Z OH 2B 氢化物的沸点 HW H2XC X Y两元素形成的离子化合物中阴 阳离子个数比一定为1 2D W的最高价氧化物对应水化物为HWO3 解析 据题意知 X为O Y为Na Z为Mg W为Cl 故碱性 NaOH Mg OH 2 A正确 因H2O分子中含氢键 故沸点 HCl H2O B正确 O与Na可形成化合物Na2O Na2O2 二者晶体中阴 阳离子数之比均为1 2 C正确 氯元素的最高价氧化物对应水化物为HClO4 D错误 答案 D 5 用A B C2 D E F G和H分别表示含有18个电子的八种粒子 离子或分子 请回答 1 A元素是 B元素是 C元素是 用元素符号表示 2 D是由两种元素组成的双原子分子 其分子式是 3 E是所有含18个电子的粒子中氧化能力最强的分子 其分子式是 4 F是由两种元素组成的三原子分子 其分子式是 电子式是 5 G分子中含有4个原子 其分子式是 6 H分子中含有8个原子 其分子式是 答案 1 KClS 2 HCl 3 F2 4 H2SH H 5 H2O2 或PH3 6 C2H6 6 现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表 1 元素X的一种同位素可测定文物年代 这种同位素的符号是 2 元素Y与氢元素形成一种离子YH 写出该粒子的电子式 用元素符号表示 3 元素Z与元素T相比 非金属性较强的是 用元素符号表示 下列表述中能证明这一事实的是 a 常温下Z的单质和T的单质状态不同b Z的氢化物比T的氢化物稳定c 一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应d Z的氢化物比T的氢化物酸性强 解析 根据题目中T X的电子层上的电子数或电子数与电子层数的关系可确定T为S X为C 常温下Y的氢化物水溶液呈碱性 则Y为N Z元素最高正价为 7价 短周期中 故Z为Cl 1 元素X的一种同位素可测定文物年代 则为 2 为 3 常温下Cl2和S的单质状态不同 属于物理性质 不能用于比较其非金属性的强弱 HCl比H2S稳定 说明Cl的非金属性比S的强 Cl2和S都能与NaOH溶液反应 说明Cl2和S均既有氧化性又有还原性 不能说明Cl的非金属性比S强 不能据氢化物的酸性强弱来比较元素非金属性强弱 答案 1 2 3 Clb