高中化學(xué) 1-2-1 元素周期律課件 魯科版必修2.ppt

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1．了解元素原子核外電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)的周期性變化，認(rèn)識元素周期律。 2．認(rèn)識元素周期表的結(jié)構(gòu)以及周期和族的概念。 3．理解原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置間的關(guān)系。 4．了解ⅡA族、VA族和過渡金屬元素的某些性質(zhì)和用途。,第二節(jié) 元素周期律和元素周期表,1．比較Na 、Mg、Al的金屬活潑性強(qiáng)弱。 提示 Na＞Mg＞Al 2．P、S、Cl的最高化合價(jià)分別為多少？ 提示 ＋5、＋6、＋7 3．試寫出我們必修一教材后面元素周期表的前20號元素符號。 提示 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca,第1課時(shí) 元素周期律,為了方便，人們按 由 到 的順序給元素編號，這種序號叫做原子序數(shù)。 原子序數(shù)與元素原子的核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)之間的關(guān)系為 ＝ ＝ ＝ 。,核電荷數(shù),小,大,原子序數(shù),質(zhì)子數(shù),核電荷數(shù),核外電子數(shù),根據(jù)教材所給出的1～18號元素的原子半徑、相對原子質(zhì)量、最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的有關(guān)變化規(guī)律，填寫下列表格內(nèi)容。,1．元素原子核外電子排布的周期性變化,從1遞增到8,2.元素原子半徑的周期性變化,減小,減小,由大到小,微粒半徑大小比較的方法 (1)電子層數(shù)相同(即同周期)時(shí)，隨原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸 。 (2)最外層電子數(shù)相同(即同主族)時(shí)，隨電子層數(shù)(原子序數(shù))的遞增，原子半徑逐漸 。 (3)電子層結(jié)構(gòu)相同的不同離子，原子序數(shù)越大，離子半徑 。,減小,增大,越小,3．元素化合價(jià)的周期性變化,＋1―→＋5,－4―→－1,＋1―→＋7,－4―→－1,主族元素化合價(jià)變化規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系： 元素的最高正價(jià)數(shù)值上等于該元素原子的最外層 ，隨元素原子序數(shù)的遞增，最外層電子數(shù)增多，最高化合價(jià)的數(shù)值 ；最低負(fù)價(jià)的絕對值與最外層電子數(shù)之和等于 ，隨最外層電子數(shù)的增加，最低負(fù)價(jià)的絕對值 。一般認(rèn)為，第2周期的氧元素和氟元素只有負(fù)價(jià)沒有正價(jià)。,電子數(shù),增大,減小,8,1.元素的 隨著元素 而呈 的變化，這個(gè)規(guī)律叫做元素周期律。 2．元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的 的周期性變化的必然結(jié)果，即元素原子 的周期性變化決定了元素性質(zhì)的周期性變化。,性質(zhì),原子序數(shù)的遞增,周期性,核外電子排布,核外電子排布,【慎思1】 單核微粒中，原子序數(shù)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)均成立嗎？ 提示 不一定。對于原子，上述等式均成立；對于陰、陽離子上述等式不成立，只有原子序數(shù)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)成立。 【慎思2】 同周期元素的原子半徑從左向右依次遞減，那么稀有氣體元素的原子半徑最小嗎？ 提示 不是，因?yàn)橄∮袣怏w、原子核外達(dá)到2個(gè)或8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其半徑的測量方法不一樣，所以不能比較。,【慎思3】 原子半徑為什么存在周期性變化？ 提示 當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，隨著核電荷數(shù)的增加，原子核對核外電子的吸引力越來越大，導(dǎo)致原子半徑越來越?。蛔钔鈱与娮訑?shù)相同時(shí)，原子序數(shù)增大，則電子層數(shù)增大，核電荷數(shù)增加，吸引核外電子使半徑減小的趨勢小于電子層數(shù)增加使半徑增大的趨勢，故原子半徑逐漸增大。 【慎思4】 金屬元素有負(fù)化合價(jià)嗎？它們能否形成簡單陰離子？ 提示 金屬元素?zé)o負(fù)化合價(jià)，所以不能形成簡單陰離子。,【慎思5】 分小組討論，判斷下列說法是否正確？ ①隨著元素原子序數(shù)的遞增，原子最外層電子數(shù)總是從1到8重復(fù)出現(xiàn) ( )。 ②元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化 ( )。 ③隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素的最高化合價(jià)從＋1到＋7，最低化合價(jià)從－7到－1重復(fù)出現(xiàn) ( )。,④元素性質(zhì)的周期性變化是指原子核外電子排布的周期性變化、原子半徑的周期性變化及元素主要化合價(jià)的周期性變化 ( )。 ⑤原子序數(shù)為15的元素的最高化合價(jià)為＋3 ( )。 ⑥元素周期律是元素原子核外電子排布周期性變化的結(jié)果 ( )。 ⑦同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性( )。 提示 ① × ②√ ③ × ④ × ⑤ × ⑥√ ⑦ ×,1．原子核外電子排布、原子半徑、元素主要化合價(jià)的變化規(guī)律 (1)原子核外電子排布的變化規(guī)律 隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)呈現(xiàn)從1→2或從1→8的周期性變化。,(2)原子半徑的變化規(guī)律 隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的半徑呈現(xiàn)周期性變化： ①電子層數(shù)相同(即同周期)時(shí)，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減??； ②最外層電子數(shù)相同(即同主族)時(shí)，隨著電子層數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大。 (3)元素主要化合價(jià)的變化規(guī)律 隨著原子序數(shù)的遞增，元素的最高正化合價(jià)呈現(xiàn)從＋1→＋7、最低負(fù)化合價(jià)呈現(xiàn)從－4→－1的周期性變化。,2．元素性質(zhì)周期性變化的規(guī)律 元素性質(zhì)的周期性變化不是簡單的重復(fù)，而是在新的發(fā)展基礎(chǔ)上重復(fù)前面元素的相似性質(zhì)。并且隨著原子序數(shù)的增大，元素間性質(zhì)的差異也在逐漸增大，并且由量變引起質(zhì)變。例如，元素原子半徑的周期性變化是在增大的基礎(chǔ)上重復(fù)從大到小的變化規(guī)律，如下圖所示：,3．元素化合價(jià)的規(guī)律 (1)最高正化合價(jià)＝最外層電子數(shù) (2)最高正化合價(jià)＋|最低負(fù)化合價(jià)|＝8 (3)最外層電子數(shù)大于或等于4時(shí)，則出現(xiàn)負(fù)價(jià)。 (4)氟元素?zé)o正價(jià)，氧元素?zé)o最高正價(jià)。稀有氣體化學(xué)性質(zhì)不活潑，看做0價(jià)。,【例1】下列各組元素性質(zhì)的遞變錯(cuò)誤的是 ( )。 A．Li、Be、B原子最外層電子數(shù)依次增多 B．Be、Mg、Ca原子最外層電子數(shù)依次增多 C．B、C、N、O、F原子半徑依次減小 D．P、S、Cl元素的最高正化合價(jià)依次升高,解析 依據(jù)元素周期律知，隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子排布、原子半徑、元素的化合價(jià)等均呈現(xiàn)周期性變化。而Li、Be、B的核外電子層相同，自左向右依次排列，其最外層電子數(shù)依次增多，A項(xiàng)正確；Be、Mg、Ca原子最外層電子數(shù)均為2，不會(huì)出現(xiàn)原子最外層電子數(shù)依次增多，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；B、C、N、O、F的核外電子層相同，自左向右依次排列，其原子半徑依次減小，C項(xiàng)正確；P、S、Cl的核外電子層相同，且自左向右依次排列，則最外層電子數(shù)依次增多，最高正價(jià)依次增大，故D項(xiàng)正確。 答案 B,元素周期律的實(shí)質(zhì) 元素的性質(zhì)是由元素原子核外電子決定的，隨原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化(特別是元素原子的最外層電子數(shù)的變化)，因而元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化、元素主要化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化。故元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化是元素原子的核外電子的排布呈現(xiàn)周期性變化的必然結(jié)果。,【體驗(yàn)1】依據(jù)元素周期律判斷下列有關(guān)的敘述正確的是 ( )。 A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半徑最大 B．零族元素的原子半徑最大，其最易得到電子 C．P、S、Cl元素最高正化合價(jià)依次升高 D．Na、K、Rb的最外層電子數(shù)依次增多,解析 隨著原子序數(shù)的遞增，每周期元素的原子最外層電子數(shù)從1遞增至8、原子半徑從大逐漸到小(稀有氣體除外)、最高正化合價(jià)從＋1價(jià)遞增到＋7價(jià)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；由于測量的依據(jù)不同，稀有氣體的半徑最大，但其最外層電子數(shù)已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易得電子也不易失電子，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；Na、K、Rb的最外層電子數(shù)均為1個(gè)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 C,【例2】下列微粒半徑大小的比較中，正確的是 ( )。 A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－ B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋ C．Na＜Mg＜Al＜S D．Cs＜Rb＜K＜Na,解析 答案 B,,【體驗(yàn)2】已知下列元素原子的半徑： 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，推測磷原子的半徑可能是( )。 A．0.080 nm B．0.106 nm C．0.120 D．0.070 nm,解析 P與Si、S在元素周期表中位于同一周期，原子序數(shù)的關(guān)系是Si＜P＜S，根據(jù)“同周期元素(惰性氣體元素除外)，原子序數(shù)越大，原子半徑越小”可知，原子半徑的關(guān)系為r(S)＜r(P)＜r(Si)，即磷原子的半徑介于0.102～0.111 nm，不難得出正確答案。 答案 B,規(guī)律探究三 元素化合價(jià)的變化規(guī)律 【知識支持】 1．元素的化合價(jià)隨著原子序數(shù)的遞增最高正價(jià)從＋1到 ＋7，最低負(fù)價(jià)從－4到－1呈現(xiàn)出周期性變化規(guī)律。 2．最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)＝最高正化合價(jià)。 3．|最低負(fù)化合價(jià)|＋最高正化合價(jià)＝8。 4．金屬元素?zé)o負(fù)價(jià)，O與F(一般)無正價(jià)，其他非金屬元素既有正價(jià)也有負(fù)價(jià)，稀有氣體元素化合價(jià)一般為零價(jià)。,5．有些非金屬元素有多種化合價(jià)：如C元素有＋2，＋4， －4(也可形成－3，－2，－1價(jià)化合物)；S元素有＋4， ＋6，－2價(jià)；Cl元素有－1，＋1，＋3，＋5，＋7價(jià)；N元素有－3，＋1，＋2，＋3，＋4，＋5價(jià)。 6．一般最外層電子數(shù)(或原子序數(shù))為偶數(shù)者，其主要化合價(jià)也為偶數(shù)；最外層電子數(shù)或原子序數(shù)為奇數(shù)者，其主要化合價(jià)也為奇數(shù)。,【問題探究】 元素R的最高價(jià)含氧酸的化學(xué)式為HnRO2n－2，則在氣態(tài)氫化物中R元素的化合價(jià)為 ( )。 A．12－3n B．3n－12 C．3n－10 D．6－3n 解析 由元素R的最高價(jià)含氧酸的化學(xué)式HnRO2n－2，可計(jì)算出R的最高正價(jià)，n＋x＋[－(4n－4)]＝0，x＝3n－4，R在氫化物中顯負(fù)價(jià)，再根據(jù)同種元素|最高正價(jià)|＋|最低負(fù)價(jià)|＝8，則|最低負(fù)價(jià)|＝8－|最高正價(jià)|＝8－(3n－4)＝12－3n，故氣態(tài)氫化物中R的化合價(jià)為3n－12。 答案 B,,