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1、第二节元素周期律（第二节元素周期律（1）第一章物质结构元素周期律学习目标：学习目标： 1、理解核外电子是分层排布的、理解核外电子是分层排布的,不同电不同电子层中的电子具有不同的能量。子层中的电子具有不同的能量。 2、掌握核外电子排布的初步规律、掌握核外电子排布的初步规律,并能并能据此规律画出常见原子的结构示意图。据此规律画出常见原子的结构示意图。重点：重点： 核外电子的排布规律核外电子的排布规律, 画常见原子的结构画常见原子的结构示意图。示意图。难点难点：核外电子的分层排布。：核外电子的分层排布。提问：提问： 1、元素的性质由什么决定？、元素的性质由什么决定？ 原子原子原子核原子核核外电子核外
2、电子质子质子 相对质量为相对质量为1中子中子 相对质量为相对质量为1 相对质量为相对质量为1/1836 原子核几原子核几乎集中了原乎集中了原子所有的质子所有的质量，量，但体积但体积却很小却很小 电子的质量很小，体积也很小；电子所占据电子的质量很小，体积也很小；电子所占据的运动空间相对于原子核的体积却很大（绝对空的运动空间相对于原子核的体积却很大（绝对空间也很小）；电子在核间也很小）；电子在核 外做高速运动。外做高速运动。2、原子的组成怎样？、原子的组成怎样？ 为了探索原子内部结构，科学家们进行了为了探索原子内部结构，科学家们进行了无数的实验。他们用原子模型来表示原子，并无数的实验。他们用原子模
3、型来表示原子，并通过实验来不断的修正模型。通过实验来不断的修正模型。原子结构模型的演变原子结构模型的演变1803年年汤姆原子模型汤姆原子模型1911年年玻尔原子模型玻尔原子模型1913年年 1904年年卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型道尔顿原子模型道尔顿原子模型电子云模型电子云模型1927-1935年年现代物质结构理论现代物质结构理论原子原子核质子质子中子带负带负电荷电荷带正电荷带正电荷不带电荷不带电荷质子数（核电荷数）核外电子数质子数（核电荷数）核外电子数原子不显电性原子不显电性核外电子运动特点：在一个体积运动特点：在一个体积小、相对空间大（但绝小、相对空间大（但绝对空间小）的原子核外对空间小）
4、的原子核外作高速运动；作高速运动； 不可能同时测得它的位置和运动速率，但不可能同时测得它的位置和运动速率，但可以找到它在空间某个位置出现机会的多少可以找到它在空间某个位置出现机会的多少一、原子核外电子的排布一、原子核外电子的排布 1、电子在原子核外相对大实际小的空间、电子在原子核外相对大实际小的空间不停地做高速运动（不停地做高速运动（速度接近光速速度接近光速）。 2、所有的电子都具有一定的能量，在多、所有的电子都具有一定的能量，在多电子原子里，各电子所具有的能量不尽相电子原子里，各电子所具有的能量不尽相同，有的电子的能量还相差较大。同，有的电子的能量还相差较大。 3、能量低能量低的电子在的电子
5、在离核较近离核较近的区域运动，的区域运动，能量较高的电子能量较高的电子在在离核较远离核较远的区域运动。的区域运动。 4、我们把不同的电子运动区域简化为不、我们把不同的电子运动区域简化为不连续的壳层，称之为连续的壳层，称之为“电子层电子层”。电子层电子层各电子层的序号、能量如下表：各电子层的序号、能量如下表：电子层的代号电子层的代号n各各电电子子 层层序序 号号1234567KLM N O P Q 与原子核与原子核的距离的距离小小 大大能能 量量低低 高高（1）在多电子原子里，电子在原子核外是）在多电子原子里，电子在原子核外是分层运动的，又叫分层运动的，又叫核外电子的分层排布核外电子的分层排布。
6、（2 2）在多电子原子里，原子核外有一个或）在多电子原子里，原子核外有一个或多个电子层，能量多个电子层，能量低低的电子在离核的电子在离核近近的、能的、能量量低低的电子层中运动，能量的电子层中运动，能量高高的电子在离核的电子在离核较较远远的、能量较的、能量较高高的电子层中运动。的电子层中运动。 5、核外电子的排布规律（分析表、核外电子的排布规律（分析表1-2）（1 1）核外电子总是尽先排布在能量最低的）核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后由里往外，依次排布在能量电子层里，然后由里往外，依次排布在能量较高的电子层里（较高的电子层里（能量最低原理能量最低原理）。）。（2）各电子层最多能容纳
7、的电子数为）各电子层最多能容纳的电子数为 2n2 （3）最外层电子数不能超过）最外层电子数不能超过 8（当（当K层为层为最外层时不能超过最外层时不能超过 2 ）。）。 （4）次外层电子数不能超过）次外层电子数不能超过 18 ，倒数第，倒数第三层电子数不能超过三层电子数不能超过 32 。注意：注意： a、以上四条规律是相互联系的，不能孤立、以上四条规律是相互联系的，不能孤立地理解。地理解。 b、最外电子层中排满、最外电子层中排满 8 个电子（个电子（He为为2个个电子）时，为相对稳定结构，其它为不稳电子）时，为相对稳定结构，其它为不稳定结构定结构(在一定条件下要转变为稳定结构在一定条件下要转变为
8、稳定结构) c、画原子结构示意图要遵循上述规律。、画原子结构示意图要遵循上述规律。原子结构用原子结构示意图表示原子结构用原子结构示意图表示练习一下：练习一下： 画出原子序数为画出原子序数为7、15、35、55、84的元素的原子结构示意图，并指出它们在的元素的原子结构示意图，并指出它们在周期表中的位置。周期表中的位置。 近代科学原子论（1803年）一切物质都是由最小的不能再分的粒子原子构成。原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。英国化学家道尔顿（J.Dalton , 17661844)“化学的新时代是从原化学的新时代是从原子论开始的子论开始的”恩格斯恩格斯原子并不是构成物质的最小微粒 汤姆生
9、发现了电子(1897年)电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。英国物理学家汤姆生（J.J.Thomson ,18561940）粒子散射实验（1909年）原子有核卢瑟福和他的助手做了著名粒子散射实验。根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。英国科学家卢瑟福（E.Rutherford,18711937)玻尔原
10、子模型（1913年）玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。丹麦物理学家玻尔（N.Bohr,18851962)电子云模型（现代物质结构学说）现代科学家们在实验中发现，电子在原子核周围有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少，就像“云雾”笼罩在原子核周围。因而提出了“电子云模型”。电子云密度大的地方，表明电子在核外单位体积内出现的机会多，反之，出现的机会少。 如：氢原子的电子云电子云现代物质结构学说二、元素周期律二、元
11、素周期律P1415科学探究科学探究 运用核外电子排布规律画出前三周期元素的运用核外电子排布规律画出前三周期元素的原子结构示意图原子结构示意图，然后分析、归纳出各周期元素，然后分析、归纳出各周期元素的的最外层电子排布最外层电子排布和和主要化合价主要化合价的递变规律。的递变规律。 原子原子 序数序数电子电子层数层数最外层最外层电子数电子数主要化合价主要化合价121121 03102181 5 4 1&011183181 7 4 1&02、随着原子序数的递增，元素原子的随着原子序数的递增，元素原子的原子原子半径半径都呈现都呈现周期性周期性变化变化1、随着原子序数的递增，元素原子的随着原子序数的递增，
12、元素原子的电子电子层排布层排布和和主要化合价主要化合价都呈现都呈现周期性周期性变化。变化。简单粒子的半径比较方法简单粒子的半径比较方法原子半径的比较原子半径的比较离子半径的比较离子半径的比较小结：小结：“一看一看”电子层数电子层数“二看二看”核电荷数核电荷数“三看三看”核外电子数核外电子数3、元素的金属性、非金属性的递变规律元素的金属性、非金属性的递变规律元素的元素的金属性金属性元素的金属性和非金属性强弱的判断依据：元素的金属性和非金属性强弱的判断依据：元素单质与水或酸反应的难易元素单质与水或酸反应的难易 （易（易强强） 元素最高价氧化物的水化物元素最高价氧化物的水化物 R(OH)n的碱性强弱
13、的碱性强弱 （强（强强强） 元素的元素的非金属性非金属性元素单质与氢气反应的难易元素单质与氢气反应的难易 （易（易强强） 气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性 （稳定（稳定强强）元素最高价氧化物的水化物元素最高价氧化物的水化物 （HaXOb）的酸性强弱）的酸性强弱 （强（强强强） 放少许镁带放少许镁带于试管中，于试管中，加加2mL水，水，滴入滴入2滴酚酞滴酚酞试液，观察试液，观察现象；过一会现象；过一会加热至沸，再加热至沸，再观察现象。观察现象。实实 验验现象：现象： 镁与冷水反应缓慢，镁与冷水反应缓慢，产生少量气泡，滴入酚酞产生少量气泡，滴入酚酞试液后不变色。试液后不变色。 反应式：反应式：
14、Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2结论：结论： 镁元素的金属性比钠弱镁元素的金属性比钠弱 加热后镁与沸水反应加热后镁与沸水反应较剧烈，产生较多气泡，溶较剧烈，产生较多气泡，溶液变为红色。液变为红色。讨论第三周期元素的性质递变讨论第三周期元素的性质递变 取铝片和取铝片和镁带，擦去氧镁带，擦去氧化膜，分别和化膜，分别和2mL 1mol/L2mL 1mol/L盐酸反应。盐酸反应。实实 验验现象：现象： 镁与铝均能与盐镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁酸反应产生气泡。但镁反应更剧烈。反应更剧烈。反应：反应：Mg + 2HCl = MgCl2 + H2结论：结论：镁元素的金属性比铝强镁元素
15、的金属性比铝强2Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2小结小结 钠与钠与冷水冷水反应，镁与反应，镁与沸水沸水反应，铝反应，铝不不与水与水反应。反应。 钠与酸反应钠与酸反应很剧烈很剧烈，镁与酸反应，镁与酸反应剧烈剧烈，铝与酸反应铝与酸反应平缓平缓 NaOH 是是强碱强碱，Mg(OH)2 是是中强碱中强碱，Al(OH)3 是是两性两性氢氧化物氢氧化物。金属性强弱顺序：金属性强弱顺序：Na Mg Al氢化物氢化物化学式化学式元素元素14Si15P16S17Cl 非金属性：非金属性：Si P S Cl单质与氢气单质与氢气的化合条件的化合条件氢化物的氢化物的稳定性稳定性SiH4PH3H2SHCl
16、高温下少量反应高温下少量反应磷蒸气，困难磷蒸气，困难加热反应加热反应光照或点燃光照或点燃很不稳定很不稳定不不稳稳定定较不稳定较不稳定稳定稳定从氢化物看从氢化物看最高价最高价氧化物氧化物最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物元素元素14Si15P16S17ClSiO2P2O5SO3Cl2O7H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4硅硅 酸酸磷磷 酸酸硫硫 酸酸高氯酸高氯酸极弱酸极弱酸中强酸中强酸强强 酸酸最强酸最强酸 非金属性：非金属性：Si P S Cl从最高价氧化物的水化物看从最高价氧化物的水化物看 根据实验，可得出第三周期元素金属性、根据实验，可得出第三周期元素金属性、非金属性的
17、递变规律非金属性的递变规律: Na Mg Al Si P S Cl 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强用结构观点解释：用结构观点解释：电子层数相同电子层数相同核电荷数增多核电荷数增多原子半原子半径减小径减小原子失电子能力原子失电子能力逐渐减弱，得电逐渐减弱，得电子能力逐渐增强子能力逐渐增强同周期元素同周期元素 从左到右从左到右原子核对最原子核对最外层电子的外层电子的吸引力增强吸引力增强 3、元素周期律、元素周期律 元素的性质随着原子序数的递增而呈元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律叫做周期性变化的规律叫做元素周期律。元素周期律。 4、元素周期律的实质、元素周期律的实质 元素性质的周期性变化是元素原子结元素性质的周期性变化是元素原子结构周期性变化的必然结果，这就是构周期性变化的必然结果，这就是元素周元素周期律的实质。期律的实质。
