高中化學 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、主要化合價的周期性變化，認識元素周期律。 2．認識元素周期表的結構以及周期和族的概念。 3．理解原子結構與元素在周期表中的位置間的關系。 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的金屬活潑性強弱。 提示 Na＞Mg＞Al 2．P、S、Cl的最高化合價分別為多少？ 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 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、最高化合價和最低化合價的有關變化規(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，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，隨電子層數(shù)(原子序數(shù))的遞增，原子半徑逐漸 。 (3)電子層結構相同的不同離子，原子序數(shù)越大，離子半徑 。,減小,增大,越小,3．元素化合價的周期性變化,＋1―→＋5,－4―→－1,＋1―→＋7,－4―→－1,主族元素化合價變化規(guī)律與原子結構的關系： 元素的最高正價數(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，最高化合價的數(shù)值 ；最低負價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，最低負價的絕對值 。一般認為，第2周期的氧元素和氟元素只有負價沒有正價。,電子數(shù),增大,減小,8,1.元素的 隨著元素 而呈 的變化，這個規(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，因為稀有氣體、原子核外達到2個或8個電子的穩(wěn)定結構，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 當電子層數(shù)相同時，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，導致原子半徑越來越?。蛔钔鈱与娮訑?shù)相同時，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】 金屬元素有負化合價嗎？它們能否形成簡單陰離子？ 提示 金屬元素無負化合價，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，元素的最高化合價從＋1到＋7，最低化合價從－7到－1重復出現(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的周期性變化 ( )。 ⑤原子序數(shù)為15的元素的最高化合價為＋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，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，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呈現(xiàn)從＋1→＋7、最低負化合價呈現(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，而是在新的發(fā)展基礎上重復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上重復從大到小的變化規(guī)律，如下圖所示：,3．元素化合價的規(guī)律 (1)最高正化合價＝最外層電子數(shù) (2)最高正化合價＋|最低負化合價|＝8 (3)最外層電子數(shù)大于或等于4時，則出現(xiàn)負價。 (4)氟元素無正價，氧元素無最高正價。稀有氣體化學性質(zhì)不活潑，看做0價。,【例1】下列各組元素性質(zhì)的遞變錯誤的是 ( )。 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項正確；Be、Mg、Ca原子最外層電子數(shù)均為2，不會出現(xiàn)原子最外層電子數(shù)依次增多，故B項錯誤；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，最高正價依次增大，故D項正確。 答案 B,元素周期律的實質(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果。,【體驗1】依據(jù)元素周期律判斷下列有關的敘述正確的是 ( )。 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)、最高正化合價從＋1價遞增到＋7價，故A項錯誤，C項正確；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)已達穩(wěn)定結構，不易得電子也不易失電子，故B項錯誤；Na、K、Rb的最外層電子數(shù)均為1個，故D項錯誤。 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 元素化合價的變化規(guī)律 【知識支持】 1．元素的化合價隨著原子序數(shù)的遞增最高正價從＋1到 ＋7，最低負價從－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。 3．|最低負化合價|＋最高正化合價＝8。 4．金屬元素無負價，O與F(一般)無正價，其他非金屬元素既有正價也有負價，稀有氣體元素化合價一般為零價。,5．有些非金屬元素有多種化合價：如C元素有＋2，＋4， －4(也可形成－3，－2，－1價化合物)；S元素有＋4， ＋6，－2價；Cl元素有－1，＋1，＋3，＋5，＋7價；N元素有－3，＋1，＋2，＋3，＋4，＋5價。 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，其主要化合價也為奇數(shù)。,【問題探究】 元素R的最高價含氧酸的化學式為HnRO2n－2，則在氣態(tài)氫化物中R元素的化合價為 ( )。 A．12－3n B．3n－12 C．3n－10 D．6－3n 解析 由元素R的最高價含氧酸的化學式HnRO2n－2，可計算出R的最高正價，n＋x＋[－(4n－4)]＝0，x＝3n－4，R在氫化物中顯負價，再根據(jù)同種元素|最高正價|＋|最低負價|＝8，則|最低負價|＝8－|最高正價|＝8－(3n－4)＝12－3n，故氣態(tài)氫化物中R的化合價為3n－12。 答案 B,,