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1、元素周期律（第一课时）元素周期律（第一课时） 原子的结构质子、中子、电子的电性和电量怎样质子、中子、电子的电性和电量怎样？1个质子带一个单位正个质子带一个单位正电荷电荷1个电子带一个单位负个电子带一个单位负电荷电荷中子不带电中子不带电一、原子核外电子运动的特征一、原子核外电子运动的特征思考：微观物体和宏观物体的运动思考：微观物体和宏观物体的运动特征怎样？特征怎样？宏观物体的运动特征：有确定的轨道；有确定的轨道；可以准确地测出它们在某一时刻可以准确地测出它们在某一时刻 所处的位置及运行的速度；所处的位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。可以描画它们的运动轨迹。微观物体的特征：电子的质量很小，
2、只有电子的质量很小，只有9.1110-31千克；千克；核外电子的运动范围很小核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）（相对于宏观物体而言）(10-10m)；电子的运动速度很大；电子的运动速度很大；(2.2106米米/秒）秒）用电子层描述电子运动的范围和区域用电子层描述电子运动的范围和区域多个电子的原子里，电子的能量是不相同的，多个电子的原子里，电子的能量是不相同的，它们分别在能量不同区域内运动。我们把不同它们分别在能量不同区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的运动层，也称作电子层。的区域简化为不连续的运动层，也称作电子层。 通通常常能能量量高高的的电电子子在在离离核核较较远远的的区区域
3、域运运动动，能能量量低低的的电电子子在在离离核核较较近近的的区区域域运运动动。这这就就相相当当于于物物理理学学中中的的万万有有引引力力，离离引引力力中中心心越越近近，能能量量越越低低；越远，能量越高。越远，能量越高。二、原子核外电子的排布二、原子核外电子的排布电子层（用n表示）1、 2、 3、 4、 5、 6、 7电子层符号K、L、M、N、O、P、Q离核距离近 远能量高低低 高1、电子层的划分、电子层的划分(1)各电子层最多容纳各电子层最多容纳2n2个电子；个电子；2、核外电子排布规律、核外电子排布规律(2)最外电子数不超过最外电子数不超过8个电子个电子(K层为层为最外层不超过最外层不超过2个
4、个)；(3)次外次外(倒数第三倒数第三)层电子数不超过层电子数不超过18(32)个电子；个电子；（4）核外电子总是尽先排布在能量较低）核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层量逐步升高的电子层(能量最低原理能量最低原理)。以上规律是相互联系的，不能孤立地机械以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。套用。 请完成并比较请完成并比较P P1414表格表格中中1 11818号元素号元素的有关内容，从中能找出什么规律？的有关内容，从中能找出什么规律？随着原子序数的递增，原子核随着原子序数的递增，原子核外电子层排布变化的规
5、律性外电子层排布变化的规律性原子序数原子序数电子层数电子层数 最外层电最外层电子数子数达到稳定结达到稳定结构时的最外构时的最外层电子数层电子数1-211 223-1021 8 811-1831 8 8 从从1 12 2号元素，即从氢到氦：有号元素，即从氢到氦：有1 1个电个电子层，电子由子层，电子由1 1个增到个增到2 2个，达到稳定结构；个，达到稳定结构； 从从3 3 1010号元素，即从锂到氖：有号元素，即从锂到氖：有2 2个电子层，最外层电子个电子层，最外层电子由由1 1个增到个增到8 8个，达个，达到稳定结构；到稳定结构； 从从11 11 1818号元素，即从钠到氩：有号元素，即从钠到
6、氩：有3 3个电子层，最外层电子由个电子层，最外层电子由1 1个增到个增到8 8个，达个，达到稳定结构。到稳定结构。 一、核外电子排布的一、核外电子排布的周期性变化周期性变化 随着元素原子序数的递增，随着元素原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈周元素原子的核外电子排布呈周期性变化。期性变化。结论：结论：HLiBeBCNHeNaKRbCsFrMgCaSrBaRaAlGaInTlSiGeSnPbPAsSbBiOSSeTePoFClBrIAtNeArKrXeRn 根据下图所示元素原子的大小，比较一下根据下图所示元素原子的大小，比较一下原子的微观结构原子的微观结构原子半径，有何规律原子半径，有何规
7、律分析Li F Na Cl K Br 大 小 大 小 大 小Rb I Cs At大 小 大 小原子半径原子半径（稀有气体元素除外） 二、原子半径的周期二、原子半径的周期性变化性变化 随着元素原子序数的递增，元随着元素原子序数的递增，元素原子半径呈周期性变化。素原子半径呈周期性变化。结论：结论：探讨探讨 原子半径受哪些因素制约？为什么随原子序数原子半径受哪些因素制约？为什么随原子序数的递增，原子半径出现从大到小的周期性变化？的递增，原子半径出现从大到小的周期性变化？ 影响原影响原 子半径子半径 大小的大小的 因素因素电子层数：电子层数：电子层数越多，原子半径越大电子层数越多，原子半径越大核电荷数
8、：核电荷数：核电荷数增多，使原子半径有减小的趋向核电荷数增多，使原子半径有减小的趋向核外电子数：核外电子数： 电子数增多，增加了相互排斥，使原子电子数增多，增加了相互排斥，使原子 最主要因素最主要因素 当电子层数相同时，核电荷数的影响较大。当电子层数相同时，核电荷数的影响较大。半径有增大的倾向。半径有增大的倾向。原子序数原子序数 1 2 3 4 5 6 7 8 91 2 3 4 5 6 7 8 9 元素名称元素名称 氢氢 氦氦 锂锂 铍铍 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 原子序数原子序数 10 11 12 13 14 15 16 17 1810 11 12 13 14 15 16 17 18 元
9、素名称元素名称 氖氖 钠钠 镁镁 铝铝 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氩氩 主 要化 合价主 要化 合价 +1 0 +1 +2 +3 +4 +5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0 -4 -3 -2 -1主要化合价主要化合价1 11818号元素号元素分析元素主要化合价的变化情况? 在在3 39 9号元素中，从号元素中，从LiLi到到N N，正价由，正价由+1+1到到+5+5，从，从C C到到F F开始有负价，负价由开始有负价，负价由-4-4到到-1-1；在；在11111717号元素中，正价由号元素中，正价由+1(Na)+1(Na)到到+7(Cl);+7(Cl);
10、从中部的元素开始有负价，负价从中部的元素开始有负价，负价是从是从-4(Si)-4(Si)递变到递变到-1(Cl),-1(Cl),呈现出周期性呈现出周期性的变化。的变化。 三、元素化合价的周三、元素化合价的周期性变化期性变化 随着元素原子序数的递增，元随着元素原子序数的递增，元素主要化合价呈周期性的变化。素主要化合价呈周期性的变化。结论：结论：探讨 元素的化合价与最外层电子数有何关系？元素的化合价与最外层电子数有何关系？最高正价等于最外层电子数最高正价等于最外层电子数（氟元素无正价）（氟元素无正价） 负化合价数负化合价数 = 8 最外层电子数最外层电子数 （金属元素无负化合价）（金属元素无负化合
11、价）最低负价 + 最高正价 = 81 1、钠、镁与冷、热水反应现象；、钠、镁与冷、热水反应现象；2 2、镁、铝分别与盐酸反应；、镁、铝分别与盐酸反应；观察实验观察实验 Mg+2H2O = Mg(OH)2+H2 Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2加热加热写出上述发生反应的化学方程式，写出上述发生反应的化学方程式，并完成课本的问题讨论。并完成课本的问题讨论。钠、镁、铝的金属性哪个强？为什么？钠、镁、铝的金属性哪个强？为什么？元素化学性质变化规律元素化学性质变化规律金属元素的性质金属元素的性质 Na Mg Al单质与水或酸反应单质与水或酸反应最高价氧化物对应最高价
12、氧化物对应水化物水化物碱性强弱碱性强弱NaOHMg(OH)2Al(OH)3强碱强碱中强碱中强碱两性氢氧化物两性氢氧化物与冷水剧烈反应与冷水剧烈反应与沸水反应与沸水反应;与与酸剧烈反应酸剧烈反应与酸缓慢反应与酸缓慢反应小结：小结：金属性强弱判断依据：金属性强弱判断依据：单质单质与水反应的难易程度与水反应的难易程度单质单质与酸反应的与酸反应的剧烈程度剧烈程度最高价氧化物对应水化物的碱性强弱最高价氧化物对应水化物的碱性强弱钠镁铝的金属性逐渐钠镁铝的金属性逐渐 。非金属元素的性质非金属元素的性质 Si P S Cl单质与氢气反应条单质与氢气反应条件件最高价氧化物对应最高价氧化物对应的水化物的水化物酸性
13、强弱酸性强弱需高温需高温磷蒸气与磷蒸气与氢气反应氢气反应加热加热反应反应光照或点光照或点燃反应燃反应原硅酸原硅酸H4SiO4磷酸磷酸H3PO4硫酸硫酸H2SO4高氯酸高氯酸HClO4弱酸弱酸中强酸中强酸强酸强酸最强酸最强酸阅读课本比较电子层数相同的非金属的性质：阅读课本比较电子层数相同的非金属的性质：Na Mg Al Si P S Cl从左到右从左到右,金属性减弱金属性减弱,非金属非金属性增强性增强结论：结论：四、四、元素的金属性和元素的金属性和非金属性随原子序数的递增非金属性随原子序数的递增而呈周期性变化而呈周期性变化小结：小结：随着原子序数的递增随着原子序数的递增核外电子排布呈周期性变化核
14、外电子排布呈周期性变化元素性质呈周期性变化元素性质呈周期性变化元素周期律元素周期律最外层电子数最外层电子数 18（K层电子数层电子数 12）原子半径原子半径 大大小小（稀有气体元素突然增大）（稀有气体元素突然增大）化合价：化合价：+1+7 41（稀有气体元素为零）（稀有气体元素为零）决定了决定了归纳出归纳出引起了引起了小结小结元素化学性质金属性非金属性变化元素化学性质金属性非金属性变化元素周期律的内容：元素周期律的内容：随着元素原随着元素原子序数的递增，元素性质呈周期性子序数的递增，元素性质呈周期性变化。变化。元素周期律的实质：元素周期律的实质：元素性质的元素性质的周期性变化是元素原子核外电子
15、排周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。布周期性变化的必然结果。BC1、下列事实能说明金属性、下列事实能说明金属性NaMg的是：的是：A、Na最外层有一个电子，最外层有一个电子， Mg最外层有最外层有2个电子；个电子；B、Na能与冷水反应，而能与冷水反应，而Mg不能；不能；C、碱性、碱性NaOH Mg（OH）2D、 Na能从能从MgCl2的溶液中把的溶液中把Mg置换出来；置换出来；2、下列事实能说明非金属性、下列事实能说明非金属性Cl S的是：的是：A、Cl2比比S易与易与H2化合化合B、HCl比比H2S稳定稳定C、酸性、酸性HCl H2SD、Cl的最高正价为的最高正价为+7，
16、 S的最高正价为的最高正价为+6AB练习练习 试比较试比较 O O2- 2- F F- - NaNa+ + Mg Mg2+2+ Al Al3+ 3+ 的半径的半径大小大小核电荷数核电荷数 8 9 11 12 13 8 9 11 12 13电子层数电子层数 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ABCD电子总数电子总数 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。数的递增而减小。 请总结：请总结： 1 1、当电子层数及核电荷数均不同时，电子层数越、当电子层数及核电荷数均不同时，电子层数越多
17、的，半径越大；如多的，半径越大；如NaNaK(K(层不同，层多，径大）层不同，层多，径大）2 2、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越小；如小；如NaNaMgMg；NaNa+ +MgMg2+2+（层相同，核多，径小）（层相同，核多，径小）3 3、阴离子半径大于对应的原子半径、阴离子半径大于对应的原子半径；如；如ClCl-4 4、阳离子半径小于对应的原子半径、阳离子半径小于对应的原子半径；如；如Na Na+原子半径和离子半径与核电荷数、原子半径和离子半径与核电荷数、电子层数以及电子数的关系电子层数以及电子数的关系结论结论5 5、电子排布相同的离子，离
18、子半径随着核电荷数、电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。的递增而减小。3.下列有关元素周期律的叙述，正确的（ ）A. A. 元素周期律的本质是元素原子核外电子排布元素周期律的本质是元素原子核外电子排布呈周期性变化呈周期性变化 B. B. 元素周期律的本质是原子半径呈周期性元素周期律的本质是原子半径呈周期性变化变化 C. C. 元素周期律的本质是元素的性质随原子元素周期律的本质是元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化序数的递增呈周期性变化 D. D. 元素周期律的本质是元素的性质随原子元素周期律的本质是元素的性质随原子量的递增而呈周期性变化量的递增而呈周期性变化A【课堂练习】
19、1.下列元素的原子半径依次减小的是（下列元素的原子半径依次减小的是（ ） A. Na、Mg、Al B. N、O、F C. P、Si、Al D. C、Si、P2.2.下列各组微粒半径（下列各组微粒半径（r r）之比大于）之比大于1 1的是的是 A. rCl / rF B. rI-/rI C. rMg2+/Na+ D. rF-/rCl-ABAB练习练习 在目前发现的元素中，在目前发现的元素中，除了氢元素以外，半径最小的是何种元素。除了氢元素以外，半径最小的是何种元素。除了稀有气体元素以外，半径最大的是何种元素？除了稀有气体元素以外，半径最大的是何种元素？氟元素氟元素钫（钫（FrFr）元素）元素练习
20、练习下列化合物中，阳离子与阴离子半径比最下列化合物中，阳离子与阴离子半径比最小的是（小的是（ ）(A) NaF (B) LiI (C) CsF (D) LiF(A) NaF (B) LiI (C) CsF (D) LiF阳离子半径：阳离子半径：LiLi+ + Na Na+ + Cs F F- - 思考思考同一周期元素的金属性和非金属性变化有何规律？同一周期元素的金属性和非金属性变化有何规律？ 从左向右，元素的从左向右，元素的金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。逐渐增强。试用结构观点解释为什么有这样的变化规律：试用结构观点解释为什么有这样的变化规律： 同一周期元素，同一周期
21、元素，电子层数相同。电子层数相同。从左向右，核从左向右，核电荷数增多，原子半径减小，失电子的能力逐渐减电荷数增多，原子半径减小，失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强。弱，得电子的能力逐渐增强。思考思考同一主族元素的金属性和非金属性变化有何规律？同一主族元素的金属性和非金属性变化有何规律？ 自上而下，元素的自上而下，元素的金属性金属性逐渐增强，非金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。逐渐减弱。试用结构观点解释为什么有这样的变化规律：试用结构观点解释为什么有这样的变化规律： 同一主族元素，最外层电子数相同。自上而下，同一主族元素，最外层电子数相同。自上而下，电子层数增多，原子半径增大，电子层数增
22、多，原子半径增大，失电子的能力逐渐失电子的能力逐渐增强，得电子的能力逐渐减弱。增强，得电子的能力逐渐减弱。 0 1B Al SiGe As Sb Te 2 3 4 5 6 7AAAA AA A Po At非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强金属性逐渐增强金金属属性性逐逐渐渐增增强强 非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强原子序数原子序数= 核电荷数核电荷数周期数周期数= 电子层数电子层数主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数同位素化学性质相同同位素化学性质相同 相似性相似性 递变性递变性(从上至下从上至下,金属性增强金属性增强,非金属性减弱非金属性减弱)同周期同周期同主族同主族递变性
23、递变性(从左到右从左到右,金属性减弱金属性减弱,非金属性增强非金属性增强)电子层数电子层数最外层电子数最外层电子数金属性、非金属金属性、非金属性强弱性强弱(主族主族)最外层电子数最外层电子数 = 最高正价数最高正价数8 最外层电子数最外层电子数= 最低负价数最低负价数原子结构原子结构表中位置表中位置元素性质元素性质原子结构原子结构决定决定元素在周期表元素在周期表中的位置中的位置和和性质。元素在周性质。元素在周期表中的位置，反映了元素期表中的位置，反映了元素的的原子结构原子结构和和元素的性质。元素的性质。1、F 没有正价，没有正价，O 通常不显示正价；通常不显示正价；2、金属元素只有正化合价而无
24、负价。、金属元素只有正化合价而无负价。 1、用、用A表示质子数，表示质子数，B 中子数，中子数，C 核外电子数，核外电子数， D 最外层电子数，最外层电子数，E 电子层数电子层数 填写下列各空：填写下列各空： 原子原子(核素核素)种类由种类由_决定决定 元素种类由元素种类由_决定决定 元素同位素由元素同位素由 _决定决定 元素在周期表中的位置由元素在周期表中的位置由_决定决定 元素的原子半径由元素的原子半径由_决定决定 元素主要化合价由元素主要化合价由_决定决定 元素的化学性质主要由元素的化学性质主要由_决定决定 价电子通常是指价电子通常是指_A BABD EA EDDD元素周期表及元素周期律
25、 的三大意义 学习和研究化学的规律和工具学习和研究化学的规律和工具 研究发现新物质研究发现新物质 论证了量变引起质变的规律性论证了量变引起质变的规律性 预言新元素，研究新农药，寻找新的半预言新元素，研究新农药，寻找新的半导体材料、催化剂、耐高温耐腐蚀材料、寻导体材料、催化剂、耐高温耐腐蚀材料、寻找新的矿物质。找新的矿物质。（3）实质：元素性质周期性变化是由于实质：元素性质周期性变化是由于_ _周期性周期性 变化的必然结果。变化的必然结果。 （2）内容：元素性质的周期性变化主要体现在）内容：元素性质的周期性变化主要体现在 _、_ _、_ _等方面。等方面。（1）定义：）定义：_随着随着原子原子_
26、 _的的规规律律叫叫做做元元素周期律。素周期律。元素的性质元素的性质原子序数原子序数原子核外电子排布的周期性变化原子核外电子排布的周期性变化元素元素原子原子元素主要化合价的元素主要化合价的半径的周期性变化半径的周期性变化周期性变化周期性变化的递增而呈现周期性的变化的递增而呈现周期性的变化的原子核外电子排布的周期性变化的原子核外电子排布的周期性变化填空填空例例1：下列各组元素性质递变情况错误的是（：下列各组元素性质递变情况错误的是（ ） ALi、B、Be原子最外层电子数依次增多原子最外层电子数依次增多 BP、S、Cl元素最高正化合价依次升高元素最高正化合价依次升高 CB、C、N、O、F 原子半径
27、依次增大原子半径依次增大 DLi、Na、K、Rb 的金属性依次增强的金属性依次增强例例2 ：某某元元素素的的气气态态氢氢化化物物化化学学式式为为H2R，此此元元素素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为最高价氧化物对应水化物的化学式可能为 （ ） AH2RO3 BH2RO4 CHRO3 DH3RO43.下列性质的递变中，正确的是下列性质的递变中，正确的是 ( )A.O、S、Na的原子半径依次增大的原子半径依次增大 B.LiOH、KOH、CsOH的碱性依次增强的碱性依次增强C.HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强的稳定性依次增强D.HCl、HBr、HI的还原性依次减弱的还原性依次减弱AB 4.某
28、元素某元素X的原子序数为的原子序数为52，下列叙述正，下列叙述正确的是确的是 ( )A.X的主要化合价是的主要化合价是-2、+4、+6B.X可以形成稳定的气态氢化物可以形成稳定的气态氢化物C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性的最高价氧化物对应水化物的酸性比比HBrO4的酸性强的酸性强D.X原子的还原性比碘原子强原子的还原性比碘原子强AD 5.已知铍已知铍(Be)的原子序数为的原子序数为4。下列对铍。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是及其化合物的叙述中，正确的是 ( )A.铍的原子半径大于硼的原子半径铍的原子半径大于硼的原子半径B.氯化铍化学式中铍原子的最外层电子氯化铍化学式中铍原子的最外层电子 数是数是8*C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱D.单质铍跟冷水反应产生氢气单质铍跟冷水反应产生氢气 AC
