金屬元素在元素周期表中的位置.ppt

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9.1 元素周期表,1~18號(hào)元素的性質(zhì)研究,這個(gè)表是依據(jù)什么而畫出來的呢？,1. 電子層數(shù)相同的元素，排在同一橫行,2. 最外層電子數(shù)相同的元素排同一縱行,用這樣的方法將已知的100多種元素排列成一個(gè)表，那這個(gè)表就叫做元素周期表。,元素周期表,,,一、元素周期表的結(jié)構(gòu)（7個(gè)橫行18個(gè)縱行）,1、周期—具有相同電子層數(shù)的元素 按照原子序數(shù)遞增的順序 排列的 一個(gè)橫行,1、2、3周期稱短周期 4、5、6周期稱為長周期 第7周期稱為不完全周期,周期序數(shù)=電子層數(shù),第6周期中，57號(hào)元素到71號(hào)元素，共15種元素，它們原子的電子層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似，總稱鑭系元素。 第7周期中，89號(hào)元素到103號(hào)元素，共15種元素，它們原子的電子層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)也十分相似，總稱錒系元素。,Fr—112號(hào),練習(xí)：填寫下列周期表的有關(guān)知識(shí),H—He,Li—Ne,Na—Ar,K—Kr,Rb—Xe,Cs—Rn,1 2 3 4 5 6 7,2 8 8 18 18 32 26,2.族,主族——由短周期元素和長周期元素共同構(gòu)成的族（ 用A表示，有7個(gè)主族，1-2 、13-17縱行）,副族——完全由長周期元素構(gòu)成的族（用B表示，有7個(gè)副族，3-7、11-12縱行）,一個(gè)零族（18縱行）和一個(gè)第Ⅷ族 （8、9、10縱行）,過渡元素——元素周期表的中部從ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共六十多種元素。,IA,IIA,IIIA,IVA,V A,VIA,VIIA,0,主族,副族,Ⅷ族,零族,,周期和族的結(jié)構(gòu),周期,練習(xí)：完成下表,主族元素的族序數(shù)=其原子最外層電子數(shù),練習(xí)：已知某主族元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖如下，判斷其位于第幾周期，第幾族？分別是什么元素？,金屬在周期表中的位置,１．推算原子序數(shù)為6、13、34、53、88的元素在元素周期表中的位置（用周期和族來表示）。 2．下列各圖為元素周期表的一部分（表中數(shù)字為原子序數(shù)），其中正確的是（ ）,A B C D,3．下列各組中的元素用原子序數(shù)表示，其中都屬于主族的一組元素是（ ） A. 14、24、34 B. 26、31、35 C. 5、15、20 D. 11、17、18,C. 5、15、20,1869年門捷列夫在繼承和分析了前人工作的基礎(chǔ)上，對大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行了訂正、分析和概括，成功地對元素進(jìn)行了科學(xué)分類。他總結(jié)出一條規(guī)律：元素（以及由它所形成的單質(zhì)和化合物）的性質(zhì)隨著相對原子質(zhì)量的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。這就是元素周期律。 他還預(yù)言了一些未知元素的性質(zhì)都得到了證實(shí)。但是由于時(shí)代的局限，門捷列夫揭示的元素內(nèi)在聯(lián)系的規(guī)律還是初步的，他未能認(rèn)識(shí)到形成元素性質(zhì)周期性變化的根本原因。,二、元素周期律,元素周期律,結(jié)論1:隨著原子序數(shù)遞增，原子核外電子排布呈周期性的變化規(guī)律,［問題2］怎樣根據(jù)粒子結(jié)構(gòu)示意圖來判斷原子半徑和簡單離子半徑的大小呢？,核電荷數(shù)、電子層數(shù)和核外電子數(shù),問題1：原子半徑和離子半徑的大小主要受那些因素影響？,1.當(dāng)電子層數(shù)及核電荷數(shù)均不同時(shí)，電子層數(shù)越多的，半徑越大。如Na與K。,2.當(dāng)電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)不同時(shí)，核電荷數(shù)越大的，半徑越小。如Na與Mg。,3.當(dāng)核電荷數(shù)相同，電子層數(shù)也相同時(shí)，核外電子數(shù)越多的，半徑越大。如Cl與Cl-。,判斷下列粒子的半徑大小。,(1)F Cl (2)Cl S P (3)Na+ Mg2+ Al3+ (4)Cl- S2-,［答案］(1)F＜Cl (2)Cl＜S＜P (3)Na+＞Mg2+＞Al3+ (4)Cl-＜S2-,,,,深入探討,為什么稀有氣體的半徑跟鄰近的非金屬元素相比顯得特別大？,氯原子的半徑是氯分子中兩個(gè)原子核間距離的一半。,和氯原子相鄰的氬原子是單原子分子，測定半徑方法與氯原子不同。,［問題］請大家根據(jù)以前學(xué)過的知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)，標(biāo)出下表中1～18號(hào)元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)，正負(fù)價(jià)都有的，要兩者全標(biāo)。,H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar,. 元素主要化合價(jià)周期性變化 元 素 主 要 化 合 價(jià) 周 期 性 遞 變 圖,原子序數(shù)為1～2時(shí)，化合價(jià)從+1下降到0；,原子序數(shù)為3～9時(shí)，隨著原子序數(shù)的遞增，最高正價(jià)從+1到+5，最低負(fù)價(jià)從-4到-1；,原子序數(shù)為11～17時(shí)，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。,稀有氣體元素的化合價(jià)均為0。,結(jié)論3：隨著原子序數(shù)的遞增，元素化 合價(jià)呈現(xiàn) 變化。,周期性,問題 元素的化學(xué)性質(zhì)是由元素的原子結(jié)構(gòu)決定的。原子結(jié)構(gòu)決定了元素原子在參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)得失電子的難易程度。請大家根據(jù)已學(xué)知識(shí)分析3～9、11～17號(hào)元素隨著原子序數(shù)的遞增得失電子的難易程度。,3～9號(hào)元素，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，得電子能力逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱； 11～17號(hào)元素重復(fù)了以上遞變規(guī)律,結(jié)論:隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性與非金屬性呈周期性變化,元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化，這個(gè)規(guī)律叫元素周期律。,小結(jié):,奇數(shù)族原子序數(shù)是奇數(shù), 偶數(shù)族原子序數(shù)是偶數(shù). 偶數(shù)族化合價(jià)是偶數(shù) 奇數(shù)族化合價(jià)一般是奇數(shù)(氮元素 特殊,在有機(jī)中碳也奇偶數(shù)價(jià)),(1)電子層數(shù)越少→原子半徑越 →核對電子引力越 →原子失電子能力越 →得電子能力越 →金屬性越 、非金屬性越 。,(2)電子層數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)越多(即原子序數(shù)越大) →原子半徑越 →核對電子的引力越 →原子失電子能力越 →得電子能力越 →金屬性越 、非金屬性越 。,(3)元素周期表中：周期序數(shù)= ；主族序數(shù)= ；原子序數(shù)= 。,,［練習(xí)］1.下列粒子半徑之比大于1的是( ) A. B. C. D.  2.已知X、Y均為1～18號(hào)之間的元素，X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2，又知Y的原子序數(shù)小于X的原子序數(shù)，則兩種元素的原子序數(shù)之和為( ) A.19 B.18 C.27 D.9,,,,,練習(xí)：根據(jù)下列元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖判斷它們是否屬于同一主族或?qū)儆谕恢芷?？為什么？并判斷其金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱。,,1.符號(hào) 結(jié)構(gòu)圖 2.符號(hào) 結(jié)構(gòu)圖 3.符號(hào) 結(jié)構(gòu)圖,,,,,,下列三組元素分別屬于同一周期還是同一主族？寫出它們的元素符號(hào)并分析其金屬性的遞變規(guī)律,三、元素的性質(zhì)與其在周期表中位置、原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 （結(jié)構(gòu)、位置、性質(zhì)關(guān)系）,1.元素的金屬性和非金屬性與元素在周期表中位置的關(guān)系,同一周期，從左至右，各元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。(稀有氣體元素除外),同一主族，從上到下元素金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。,判斷元素金屬性強(qiáng)弱的方法,1、單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易,2、最高價(jià)氧化物的水化物—?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱,判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的方法,2、最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱,1、單質(zhì)與H2生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性,按序號(hào)依次填為 SiH4、PH3、H2S、HCl、 Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7、 NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3、H4SiO4、H3PO4、H2SO4、HClO4,［實(shí)驗(yàn)］,滴有酚酞的水,,+Na,常溫,,+Mg,,,+Al,,,,1.Na在常溫下，與水劇烈反應(yīng)，浮于水面在水面四處游動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生大量無色氣體，溶液變紅。 2.Mg在常溫下，與水的反應(yīng)無明顯現(xiàn)象；加熱時(shí)，鎂帶表面有大量氣泡出現(xiàn)，溶液變紅。 3.Al在常溫或加熱下，遇水無明顯現(xiàn)象。,［實(shí)驗(yàn)］,1 mol/L鹽酸,,+Mg條,+Al條,,,Mg與稀HCl的反應(yīng)劇烈得多，同時(shí)放出大量的熱。這說明大家的預(yù)測是正確的。根據(jù)Na、Mg、Al三者的金屬性強(qiáng)弱順序，我們可推知，Na與HCl反應(yīng)將會(huì)更劇烈，甚至發(fā)生爆炸。,,2Na+2H2O→2NaOH+H2↑ Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2↑ Mg+2HCl→MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl→2AlCl3+3H2↑,,△,最高價(jià)氧化物：Na2O、MgO、Al2O3 對應(yīng)水化物： NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3,堿性強(qiáng)弱： NaOH＞ Mg(OH)2＞Al(OH)3,Na、Mg、Al對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物是：NaOH、 Mg(OH)2、Al(OH)3。 Al(OH)3會(huì)不會(huì)也像Al2O3一樣具有兩性呢 ？,問題： 上述現(xiàn)象說明了Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱順序怎樣？,Na的金屬性最強(qiáng)，Mg次之，Al最弱,請大家根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)，判斷下列元素的非金屬性強(qiáng)弱。 Si P S Cl,非金屬性的強(qiáng)弱Si＜P＜S＜Cl,氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱順序： SiH4 ＜PH3 ＜ H2S＜ HCl 酸性強(qiáng)弱順序： H4SiO4＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4,Na Mg Al Si P S Cl 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng),,最高價(jià)氧化物水化物的堿性,最高價(jià)氧化物水化物的堿性,最高價(jià)氧化物水化物的酸性,最高價(jià)氧化物水化物的酸性,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性,2.元素化合價(jià)與元素在周期表中位置的關(guān)系,價(jià)電子：元素原子的最外電子層中的電子（對主族元素）,主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=主族元素最高正價(jià)數(shù),非金屬元素 ｜最高正價(jià)｜+｜最低負(fù)價(jià)｜=8,填表：,,,元素在周期表中的位置與該元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的相互關(guān)系,元素性質(zhì),周期表中的位置,原子結(jié)構(gòu),,,,,,,,四、元素周期律和元素周期表的意義 1.是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的一種重要工具 2.為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了新線索。 3.啟發(fā)人們在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)，尋找新的物質(zhì)。 4.為自然科學(xué)中的量變引起質(zhì)變規(guī)律提供了有力的論據(jù)。,① 農(nóng)藥——氟、氯、硫、磷、砷附近 ② 半導(dǎo)體——金屬與非金屬的分界線附近。 ③ 催化劑——過渡元素 ④ 耐高溫、耐腐蝕性的合金——過渡元素。,單質(zhì)密度最小的元素 H 單質(zhì)密度最小的金屬元素 Li 地殼中含量最多的元素 O 自然界最活潑的金屬元素 銫Cs 最活潑的非金屬元素 F 最穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物 HF,元素之最：,自然界最強(qiáng)的堿 CsOH 最強(qiáng)的含氧酸 HClO4 常溫唯一液態(tài)金屬單質(zhì) Hg 自然界最硬的元素 C 單質(zhì)延展性最好的金屬 Au 單質(zhì)導(dǎo)電性最好的金屬 Ag 形成化合物種類最多的元素 C,1.下列性質(zhì)的遞變中，正確的是A.O、S、Na原子半徑依次增大 B.LiOH、KOH、CsOH的堿性依次增強(qiáng) C.HF、NH3、SiH4的穩(wěn)定性依次增強(qiáng) D.HCl、HBr、HI的還原性依次減弱,A.O、S、Na原子半徑依次增大,B.LiOH、KOH、CsOH的堿性 依次增強(qiáng),2.某元素X的原子序數(shù)為52，下列敘述正確的是 A.X的主要化合價(jià)是-2、+4、+6 B.X可以形成穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物 C.X的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性比HBrO4的酸性強(qiáng) D.X原子的還原性比碘原子強(qiáng),A.X的主要化合價(jià)是-2、+4、+6,D.X原子的還原性比碘原子強(qiáng),3.有A、B、C三種元素，它們的原子具有相同的電子層數(shù)，B的原子序數(shù)是A、C兩元素原子序數(shù)之和的1/2，則B元素 A、一定是金屬元素 B、一定是非金屬元素 C、可能是金屬元素也可能是非金屬元素 D、不可能是堿金屬和稀有氣體元素,C、可能是金屬元素也可能是非金屬元素,D、不可能是堿金屬和稀有氣體元素,4.下列遞變情況不正確的是 A、Na、Mg、Al原子的最外層電 子數(shù)依次增多 B、Si、P、S、Cl元素的最高正價(jià) 依次升高 C、C、N、O、F原子半徑依次增 大 D、Li、Na、K、Rb的金屬性依 次增強(qiáng),C、C、N、O、F原子半徑依次增 大,5. A、B、C、D四種短周期元素,原子序數(shù)按A、D、B、C依次增大,A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,B元素原子的次外層電子數(shù)是最外電子數(shù)的2倍,C元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的一半,D元素原子K、M兩電子層上電子數(shù)之和為其L電子層上電子數(shù)的一半,則下列說法中不正確的是 A.A元素的最高價(jià)氧化物和氣態(tài)氫化物都是含極性鍵 B.B元素在自然界的含量最多 C.C元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物不止一種 D.D元素的單質(zhì)可在A元素的最高價(jià)氧化物中燃燒,B.B元素在自然界的含量最多,6.有兩種短周期元素X 和Y可組成化合物XY3,當(dāng)Y的原子序數(shù)為m時(shí),X的原子序數(shù)可能為:①m-4 ②m+4 ③m+8 ④m-2 ⑤m+6 A.①②③④⑤ B.①②④⑤ C.①②⑤ D.①③④,A.①②③④⑤,7.已知某非金屬元素R的氣態(tài)氫化物的分子式為RHm,它的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的分子中有b個(gè)氧原子 ,則這種酸的分子式為 A.H2b-8+mROb B.H2b-8-mROb C. H8-m-2bROb D. Hm+8+2bROb,A.H2b-8+mROb,8.已知X元素原子的L電子層比Y元素原子的L電子層少3個(gè)電子,Y元素原子核外總電子數(shù)比X元素總電子數(shù)多5個(gè),則X、Y可形成 A.離子化合物X2Y B.共價(jià)化合物XY4 C.離子化合物Y2X2 D.離子化合物Y3X2,D.離子化合物Y3X2,9.X、Y兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),X元素的陽離子半徑大于Y元素的陽離子半徑,Z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同,Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑,X、Y、Z三種元素原子序數(shù)的關(guān)系是 A.XYZ B.YXZ C.ZXY D.ZYX,D.ZYX,10.X、Y、Z三種主族元素分別位于連續(xù)的三個(gè)不同周期。其原子序數(shù)的大小順序?yàn)閆XY,元素Y的原子次外層的電子數(shù)為2,其最高價(jià)的氧化物的水化物是強(qiáng)酸。X、Y的族序數(shù)之和等于Z的族序數(shù)。X的氫氧化物難溶于水,則X與Y形成的化合物與水作用的反應(yīng)式 、Z的元素符號(hào)為 。,Mg3N2+6H2O→3Mg(OH)2?+2NH3?,Br,11.下列各組順序的排列不正確的是 A.離子半徑： Na+＞Mg2+＞Al3+＞F- B.熱穩(wěn)定性： HCl＞H2S＞PH3＞AsH3 C.酸性強(qiáng)弱： H3AlO3＜H4SiO4＜H2CO3＜H3PO4 D.溶點(diǎn)：NaCl＞I2＞Br2＞Cl2,A.離子半徑： Na+＞Mg2+＞Al3+＞F-,12. 同一周期X、Y、Z三種元素，已知最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物分別是HXO4、H2YO4、H3ZO4,則下列判斷中正確的是 A.原子半徑X Y Z B.非金屬性XYZ C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HX H2Y ZH3 D.原子序數(shù) XYZ,B.非金屬性XYZ,13.右圖是周期表中短周期的一部分，A、B、C三種元素的原子核外電子數(shù)等于B的質(zhì)量數(shù)，B元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)，下列敘述正確的是 A．B為第二周期的元素 B．C為VA族元素 C．三種元素都為非金屬元素 D．C是化學(xué)性質(zhì)最活潑的非金屬,C．三種元素都為非金屬元素,D．C是化學(xué)性質(zhì)最活潑的非金屬,14.A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。B原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的2倍；C的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X；E與A同主族；A、B、C這三種元素，每一種與D都能形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干種化合物。 （1）寫出下列元素的元素符號(hào)：A____，E_____； （2）D在周期表中位于第____周期，第____縱行； （3）B的最高價(jià)氧化物的電子式為_________； （4）鹽X的水溶液顯___________（填“酸”“堿”或“中”）性，其原因用離子方程表示是：______________________。,H,Na,2,16,酸,15. A、B、C、D、E、F六種短周期元素的原子序數(shù)依次增大。已知A、C、F最外層共有11個(gè)電子，且這三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物之間兩兩皆能反應(yīng)，均生成鹽和水，D元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少4個(gè)，E元素原子的次外層電子數(shù)比最外層電子數(shù)多3個(gè)。試回答： （1）寫出下列元素的符號(hào)A________，D_________，E_______； （2）用電子式表示B、F形成的化合物___________； （3）A、C兩種元素最高價(jià)氧化物的水化物之間反應(yīng)的離子方程式___________； （4）D的固態(tài)氧化物是_______晶體。含n mol D的氧化物的晶體中含D—O共價(jià)鍵為_______mol。,Na,Si,P,,,,,,原子,4n,