元素周期表(2015競賽)

1、專題：元素周期律 元素周期表,1H,2He,3Li,4Be,5B,6C,7N,8O,9F,10Ne,17Cl,16S,15P,14Si,13Al,12Mg,11Na,18Ar,通過對1～18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖的比較，分析原子的核外電子層數(shù)和最外層電子數(shù)的變化,周期性,原子半徑,逐漸減小,逐漸減小,周期性,注意：稀有氣體元素的原子半徑測定與相鄰非金屬元素的依據(jù)不同，數(shù)字沒有可比性。,+1,0,+1,+2,+3,+4,+5,-4,-3,

2、-2,-1,0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0 -4 -3 -2 -1,分析元素主要化合價的變化情況,周期性,比較元素的金屬性和非金屬性強弱有哪些方法？,元素的金屬性判斷依據(jù)1、與水（或酸）反應的難易2、最高價氧化物對應水化物的堿性強弱3、根據(jù)金屬活動性順序判斷,元素的非金屬判斷依據(jù)1、非金屬單質(zhì)

3、與氫氣化合的難易以及氫化物的穩(wěn)定性2、最高價氧化物對應水化物的酸性強弱3、非金屬的置換反應,Al(OH)3兩性氫氧化物,NaOH 強堿,Mg(OH)2中強堿,金屬性 Na > Mg > Al,以11~17號元素為例，分析元素性質(zhì)變化,高溫,光照或點燃爆炸化合,磷蒸氣,加熱,稀有氣體元素,,金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強,從左到右元素性質(zhì)表現(xiàn)出遞變性，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強,隨著原子序數(shù)的遞增,小

4、結(jié)：,,元素原子的電子排布呈現(xiàn)周期性變化元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化元素化合價呈現(xiàn)周期性變化元素的化學性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化,元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化的規(guī)律。,元素性質(zhì)的周期性變化實質(zhì)：元素原子的核外電子排布的周期性變化,一、元素周期律,1869年，俄國化學家門捷列夫,原子序數(shù)：原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù) 在周期表中，把電子層數(shù)目相同的元素，按照原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成

5、橫行，再把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序由上到下排成縱行。,觀察：元素周期表中有多少橫行？多少縱行？周期表中每一小格有哪些信息？,7個橫行，18個縱行,1.周期（橫行）　具有相同的電子層數(shù)而又按照原子序數(shù)遞增的順序排列的一系列元素。,二、元素周期表的結(jié)構(gòu),周期,短周期,長周期,第1周期,第2周期,第3周期,第4周期,第5周期,第6周期,第7周期,（橫向）,,,,2.族（縱行）,①主族(A):,IA、ⅡA、ⅢA

6、、ⅣA、ⅤA、ⅥA、VIIA,概念：按電子層數(shù)遞增的順序，把不同橫行中最　　　外層電子數(shù)相同的元素由上而下排成縱行。,②副族(B):,ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、VIIB、IB、ⅡB,④0族：（稀有氣體）,③第Ⅷ族：（用Ⅷ表示）,8、9、10縱行,由長周期和短周期共同構(gòu)成的族。,只由長周期構(gòu)成的族。,共16個族，七主、七副，一個0族，一個Ⅷ 族。,IA,IIA,IIIA,IVA,VA,VIA,VIIA,0,周期,,過渡元素,B,Al,Si

7、,Ge,As,Sb,Te,Po,At,,非金屬區(qū),金屬區(qū)（除H外）,,,鑭系,錒系,元素周期表的結(jié)構(gòu),He 2,Ne10,Ar18,Kr36,Xe54,Rn86,主族,副族,周期數(shù)=電子層數(shù),主族序數(shù)=最外層電子數(shù),如何求出34號元素位于第幾周期第幾族 ？,思考：每一周期有多少種元素？ 鑭系、錒系在周期表的什么位置？ 同周期相鄰主族元素原子序數(shù)相差多少？,同主族及0族上下相鄰元素原子序數(shù)相差多少？,一些族的名稱：如第

8、ⅠA族（除氫）：堿金屬 第VIIA族：鹵族元素 0族：稀有氣體元素,三、元素周期表和周期律的應用（一）元素周期表反映元素位-構(gòu)-性間的關(guān)系,1、堿金屬元素(Li Na K Rb Cs Fr) 鋰 鈉 鉀 銣 銫 鈁（1）堿金屬

9、的原子結(jié)構(gòu),[練習]假設(shè)X為第ⅡA某元素的原子序數(shù),那么同周 期的第ⅢA元素的原子序數(shù)不可能為( ) A、 X +1 B、 X +11 C、 X +25 D、 X+8,D,——堿金屬元素的結(jié)構(gòu),3,11,19,37,55,Li,Na,K,Rb,Cs,,,,1,2,3,4,6,5,1,1,1,1,①相同點：,最外層都只有1個電子；,②遞變性：,電子層數(shù)依次增多，

10、,原子半徑依次增大。,核電荷數(shù)依次增多，,立即劇烈燃燒，產(chǎn)生紫色火焰,劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色火焰,K、Na都易與O2反應，但K比Na更易燃燒,同主族元素原子的核外電子排布對元素的性質(zhì)的影響,浮、熔、游、響、燒、紅,常溫下，K、Na都易與H2O反應，但K比Na反應更劇烈,浮、熔、游、響、紅,堿金屬元素在化學性質(zhì)上的規(guī)律,（1）相似性：,,氧化鋰,銣、銫與O2反應生成比過氧化物更復雜的氧化物。,均能與氧氣、水反應,表現(xiàn)出金屬性,,超氧化鉀,堿

11、金屬元素在化學性質(zhì)上的規(guī)律,（1）相似性：,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑,2K + 2H2O = 2KOH + H2↑,均能與氧氣、水反應,表現(xiàn)出金屬性,通式：2R + 2H2O = 2ROH + H2↑,,,,,,,,Li,Na,K,Rb,Cs,,,,與水反應,劇烈，生成H2,更劇烈，生成H2,輕微的爆炸，生成H2,遇水立即燃燒，爆炸,結(jié)論,,遇水立即燃燒，劇烈爆炸,（2）遞變性：,堿金屬元素在化學性質(zhì)上的規(guī)律,在

12、同一族中，自上而下與O2、H2O反應的劇烈程度逐漸增大。,,,,,,結(jié)構(gòu) 性質(zhì),,決 定,相 似 性,遞 變 性,最外層只有1個電子,從Li→Cs電子層數(shù)增多原子半徑增大,還原性（金屬性）逐漸增強與O2、H2O等反應越來越劇烈,單質(zhì)都是強還原劑；都能與O2、H2O等反應,小結(jié)：堿金屬單質(zhì)化學性質(zhì)的相似性和遞變性,堿金屬元素的主要物理性質(zhì),,,堿金屬的物理性質(zhì)的比較,相似點,遞變性,顏色,硬度,密度,

13、熔沸點,密度變化,熔沸點變化,Li Na K Rb Cs,均為銀白色（Cs略帶金色）,柔軟,較小,較低,逐漸增大（K特殊）,單質(zhì)的熔沸點逐漸降低,最外層7個電子,易得1個電子,,電子層數(shù)依次增多,原子半徑依次增大,得電子能力,,原子結(jié)構(gòu),性質(zhì),,決定,有氧化性,氧化性,鹵素的原子結(jié)構(gòu),①相似性：,②遞變性：,逐漸減弱,逐漸減弱,核電荷數(shù)依次增多,鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì),鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì),①相似性：,——類

14、比Cl2的性質(zhì),a.與金屬反應,（特例）,①相似性：,——類比Cl2的性質(zhì),b.與水反應,X2 + H2O = HX + HXO,2F2+ 2H2O = 4HF + O2,（特例）,Cl、Br、I,①相似性：,——對比Cl2的性質(zhì),c.與堿反應,2NaOH + X2 = NaClO + NaCl + H2O,d.與H2反應,（F除外）,HF很穩(wěn)定,H2+F2=2HF,暗處爆炸,F2,HCl較穩(wěn)定,光照或點燃,Cl2,HBr較不穩(wěn)定,加熱

15、至500℃,Br2,HI很不穩(wěn)定,持續(xù)加熱,I2,生成氫化物的穩(wěn)定性,化學方程式,反應條件,單質(zhì),②遞變性：,生成氫化物的穩(wěn)定性：___________,劇烈程度：_____________,鹵素單質(zhì)的氧化性或非金屬性逐漸減弱。,②遞變性：,鹵素單質(zhì)與氫氣反應規(guī)律：,逐漸減弱,逐漸減弱,結(jié)論：,HF > HCl > HBr > HI,,鹵素單質(zhì)間的置換反應,Cl2＋ 2 NaBr = 2NaCl＋Br2,Cl2＋

16、2 KI = 2 KCl ＋ I2,Br2＋ 2 KI = 2 KBr ＋ I2,結(jié)論:,氧化性(或非金屬性)逐漸減弱,,,,,,結(jié)構(gòu) 性質(zhì),,決 定,相 似 性,遞 變 性,最外層有 7個電子,從F→I電子層數(shù)增多原子半徑增大,氧化性(非金屬性)逐漸減弱與H2、H2O、金屬等反應劇烈程度減弱,單質(zhì)都是氧化劑；都能與H2、H2O、金屬等反應,小結(jié)：鹵素的化學性質(zhì)的相

17、似性和遞變性,鹵族元素在物理性質(zhì)上的規(guī)律,（1）顏色 ——（2）狀態(tài) ——（3）密度 ——（4）熔沸點 ——,逐漸增大（從上到下）,逐漸升高（從上到下）,同一主族元素，無論是金屬還是非金屬在性質(zhì)方面都具有一定的相似性和遞變性。,通過對同主族元素的分析，可得以下結(jié)論：,,得電子能力逐漸減弱,非金屬性逐漸減弱,從上到下,電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大,失電子能力逐漸增強,金屬性逐漸增強,,,稀有氣體元素,,金屬性逐漸減弱，非金屬性

18、逐漸增強,同周期元素性質(zhì)表現(xiàn)出遞變性，從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強,同周期：遞變性 同主族：相似性和遞變性,元素位---構(gòu)---性間的關(guān)系,（二）尋找特定元素農(nóng)藥元素：Cl、P、S、N、As催化劑材料：大多為過渡金屬半導體材料：金屬與非金屬分界線附近的元素,0,,,,,,,1,B,Al,Si,Ge,As,Sb,Te,2,3,4,5,6,7,ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA,Po,At,,,,

19、,,,,,,,,,,非金屬性逐漸增強,金屬性逐漸增強,金屬性逐漸增強,非金屬性逐漸增強,非金屬性最強的元素---F熱穩(wěn)定性最強的非金屬氣態(tài)氫化物為HF金屬性最強的是Cs最高價氧化物水化物堿性最強的是CsOH最高價氧化物水化物酸性最強的是HClO4熔點最低金屬：Hg熔點最高金屬：W熔點最高非金屬：C金屬和非金屬分界線附近的元素既表現(xiàn)某些金屬性又表現(xiàn)某些非金屬性。,①最高正價= =

20、 。,②非金屬元素：∣最高正價∣+∣最低負價∣=8,主族序數(shù),最外層電子數(shù),（三）元素化合價與元素在周期表中位置的關(guān)系,只適用于主族元素（O、F除外），不適用于副族元素、零族元素,,（金屬元素、H除外）,③金屬元素無負價（除零價外，在化學反應中只　顯正價）；既有正價又有負價的元素一定是非　金屬元素。,注意：F無正價，無含氧酸。非金屬元素在其簡單陰離子中為最低負價,（四）預測元素的性質(zhì)（五）對角線規(guī)則： 典型的

21、如Li和Mg，Be和Al,判斷微粒半徑大小的變化規(guī)律①同周期：從左到右原子半徑由大到?、谕髯澹骸纳系较拢涸影霃接尚〉酱蟆　　　　　￡栯x子半徑由小到大　　　　　　陰離子半徑由小到大③同一元素　　陽離子半徑＜原子半徑　　陰離子半徑＞原子半徑?、芟嗤娮訉咏Y(jié)構(gòu)的離子　核電荷數(shù)越大，離子半徑越小,粒子半徑大小的比較：（1）層不同時，電子層數(shù)越多，半徑越大。 如 Na ＜ K Na+ ＜ N