化学Ⅱ 第一节第一节 元素周期表元素周期表第一章第一章 物质结构物质结构 元素周期元素周期律律 元素周期表的由来：元素周期表的由来：①①1864 年，德国化学家迈尔发表了年，德国化学家迈尔发表了《《六元素表六元素表》》，他把，他把28 种元素列在一张表上，表中各元种元素列在一张表上，表中各元素按原子量排列成序，并对元素进行了分族，素按原子量排列成序，并对元素进行了分族，且给尚未发现的元素留出了空位，比且给尚未发现的元素留出了空位，比“三元三元素组素组”有了很大进步有了很大进步②②1865 年，英国人纽兰兹又提出一个叫做年，英国人纽兰兹又提出一个叫做“八八音律音律”的理论他把元素按原子量递增的顺的理论他把元素按原子量递增的顺序排列，第八种元素的性质几乎和第一种元序排列，第八种元素的性质几乎和第一种元素的性质相同这种像音乐中八度音似的素的性质相同这种像音乐中八度音似的“八音律八音律”，进一步揭示了元素的性质和元素，进一步揭示了元素的性质和元素原子量之间的密切联系原子量之间的密切联系 ③③18691869年，俄国化学家年，俄国化学家门捷列夫门捷列夫将元素按照将元素按照相对相对原子质量原子质量由小到大依次排由小到大依次排列，通过分类归纳，制出列，通过分类归纳，制出了了第一张元素周期表第一张元素周期表，揭，揭示了化学元素间的内在联示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整系，使其构成了一个完整的体系，成为化学发展史的体系，成为化学发展史上重要的里程碑之一。
上重要的里程碑之一 [ [思考与交流思考与交流] ] ( (观察元素周期观察元素周期表表) )人们发现原子序数与元素的原子结构之间存在人们发现原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系：着如下关系： 结合结合1-201-20号元素原子的结构示意图号元素原子的结构示意图和元素周期表中和元素周期表中1-201-20号元素的排列，分号元素的排列，分析一下我们现在使用的元素周期表的排析一下我们现在使用的元素周期表的排列规律列规律原子序数=核电荷数=质子数=电子数 钾（钾（K K）） 钙钙（（CaCa））＋＋19 19 2 8 8 12 8 8 1＋＋20 20 2 8 8 22 8 8 2 ⑴ ⑴ 按原子序数递增的顺序从左到右排列按原子序数递增的顺序从左到右排列 ⑵ ⑵ 将电子层数相同的元素排列成一个横将电子层数相同的元素排列成一个横行行⑶ ⑶ 把最外层电子数相同的元素按电子层把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行数递增的顺序从上到下排成纵行一、元素周期表一、元素周期表1 1、元素周期表的编制原则、元素周期表的编制原则 2 2、元素周期表的结构、元素周期表的结构周期周期：具有相同的电子层数而又按照原子序数递：具有相同的电子层数而又按照原子序数递 增的顺序排列的一系列元素。
增的顺序排列的一系列元素行行））族族：具有相似内层结构和相同的最外层电子数并：具有相似内层结构和相同的最外层电子数并 按照原子序数递增的顺序排列的一系列元素（按照原子序数递增的顺序排列的一系列元素（列列）） 周期周期短周期短周期长周期长周期第一周期：第一周期：2 种元素种元素 第二周期：第二周期：8 种元素种元素第三周期：第三周期：8 种元素种元素第四周期：第四周期：18 种元素种元素第五周期：第五周期：18 种元素种元素第六周期：第六周期：32 种元素种元素第七周期：第七周期：26种元素种元素②②周期序数周期序数 = = 电子层数电子层数 （横行）（横行）不完全周期不完全周期①①周期的分类周期的分类 族族 纵行纵行主族：主族：副族：副族：ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA 第第Ⅷ族：族：稀有气体元素稀有气体元素 0族：族：共七个主族共七个主族ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB 共七个副族共七个副族三个纵行三个纵行(8、、9、、10），位于），位于Ⅶ B 与与ⅠB中间中间 ②②主族序数主族序数= =最外层电子数最外层电子数①①族的分类族的分类 ③③族的别族的别称称第ⅠA族称为 元素 , 第ⅥA族称为 元素 第ⅡA族称为 元素, 第ⅦA族称为 元素第ⅣA族称为 元素,第ⅤA族称为 元素 零族称为 元素碱金属碱金属碱土金属碱土金属碳族碳族氮族氮族氧族氧族卤族卤族稀有气体稀有气体 元素周期表的结构元素周期表的结构 归纳归纳：： 三长、三短、一不全；三长、三短、一不全； 七主、七副、一七主、七副、一0 0八；八； 思考：思考：ClCl的位置的描述：的位置的描述：第七主族第七主族VIIVII族族VIIAVIIA族族第第IIIIII周期周期第三周期第三周期第第3 3周期周期第三周期第第三周期第VIIAVIIA族族 1 1、、氦元素原子最外层有两个电子，为什么氦元素原子最外层有两个电子，为什么 不把它排在不把它排在ⅡAⅡA族？族？2 2、哪周期元素种类最多？族呢？、哪周期元素种类最多？族呢？ 课课堂堂练练习习1.1.已知某已知某主族元素主族元素的原子结构示意图如的原子结构示意图如 下，判断下，判断其位于第几周期？第几族？其位于第几周期？第几族？Y+532818187第三周期第第三周期第IAIA族族第五周期第第五周期第VIIAVIIA族族2.2.主族元素在周期表中的位置取决于该元素的（主族元素在周期表中的位置取决于该元素的（ ）） A. A. 相对原子质量和核外电子数相对原子质量和核外电子数 B. B. 电子层数和最外层电子数电子层数和最外层电子数 C. C. 相对原子质量的最外层电子数相对原子质量的最外层电子数 D. D. 电子层数的次外层电子数电子层数的次外层电子数BX 3.3.推算原子序数为推算原子序数为6、、13、、34、、53、、88的元素在周期表中的位置。
的元素在周期表中的位置原子原子序数序数613345388周期周期族族23457IVAIIIAVIAVIIAIIA课课堂堂练练习习 4.4.下列各表为周期表的一部分（表中为下列各表为周期表的一部分（表中为原子序数），其中正确的是（原子序数），其中正确的是（ ））（（A A）） （（B B））（（C C）） （（D D））234111921011181961112132467143132D课课堂堂练练习习 5 5、元素、元素X X的原子获得的原子获得3 3个电子或元素个电子或元素Y Y的原子的原子失去失去2 2个电子后，它们的电子层结构与氖个电子后，它们的电子层结构与氖原子的电子层结构相同原子的电子层结构相同X X、、Y Y两种元素两种元素的单质在高温下得到的化合物的化学式的单质在高温下得到的化合物的化学式为为______________，元素，元素X X在周期表中是第在周期表中是第________族。
元素族元素Y Y在周期表中位于第在周期表中位于第________周期 课课堂堂练练习习Mg3N2VA三三 6.第三周期第IVA族的元素原子序数是： Na元素的原子序数为11，相邻的同族元素的原子序数是： 短周期元素中，族序数＝周期序数的元素有： 族序数等于周期序数2倍的元素有： 周期序数＝族序数2倍的有： 14 14 3 3、、、、1919 HH、、、、Be Be 、、、、 AlAl ＣＣＣＣ S S LiLi、Ｃ、Ｃ、Ｃ、Ｃa a 课课堂堂练练习习 7. 7. A A、、B B、、C C是周期表中相邻的三种元素，是周期表中相邻的三种元素，其中其中A A、、B B是同周期，是同周期，B B、、C C是同主族此三是同主族此三种元素原子最外层电子数之和为种元素原子最外层电子数之和为1717，质子数，质子数之和为之和为3131，则，则A A、、B B、、C C分别为什么元素？分别为什么元素？观察，可得观察，可得 A A是氮元素是氮元素 B B是是氧元素氧元素 C C是是硫元素硫元素 7N 8O 14P 16S课课堂堂练练习习 二、元素的性质与原子结构二、元素的性质与原子结构1.碱金属元素碱金属元素元素元素名称名称元素元素符号符号核电核电荷数荷数最外层电子最外层电子数数电子电子层数层数 原子结构原子结构相同点相同点递变性递变性锂锂钠钠钾钾铷铷铯铯碱碱金金属属元元素素LiNaKRbCs3111937551111123456核核电电荷荷数数逐逐渐渐增增多多电电子子层层数数逐逐渐渐增增多多原原子子半半径径逐逐渐渐增增大大最最外外层层都都有有1个个电电子子 碱金属元素单质碱金属元素单质RbRb 思考：思考：如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点？如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点？ （（1 1）与）与O O2 2的反应；的反应；（（2 2）与）与H H2 2O O的反应的反应2、、【【科学探究科学探究】】钾钾钠钠与氧气的反与氧气的反与氧气的反与氧气的反应应应应 比钠要剧烈比钠要剧烈生成淡黄色的固体，并发出黄生成淡黄色的固体，并发出黄色火焰色火焰与水的反应与水的反应与水的反应与水的反应 反应要比钠剧烈反应要比钠剧烈浮、熔、游、响浮、熔、游、响、、红红 碱金属元素在化学性质上的异同碱金属元素在化学性质上的异同（（1 1））相似性相似性：均能与氧气、与水反应：均能与氧气、与水反应, ,表现出金属性；表现出金属性； 4Li + O2 ==== 2Li2O2Na + O2 ==== Na2O22Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑2K + 2H2O === 2KOH + H2↑△△（（2））递变性递变性：与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同；：与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同；在同一族中，自上而下反应的剧烈程度逐渐增大在同一族中，自上而下反应的剧烈程度逐渐增大.3、思考与交流、思考与交流 碱金属元素的化学性质碱金属元素的化学性质 递变性：递变性： 核电荷数逐渐增多核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大 相同点：相同点：最外层都有最外层都有1个电子个电子结构结构 性质性质决定决定 相似性：相似性：容易失去容易失去1个电子，单质个电子，单质表现出很强的还原性表现出很强的还原性 递变性：递变性：核对最外层电子的引力减弱核对最外层电子的引力减弱失电子能力增强失电子能力增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强单质的还原性增强单质的还原性增强Li Na K Rb Cs 碱金属的物理性质的比较碱金属的物理性质的比较相相似似点点递递变变性性颜色颜色硬度硬度密度密度熔沸点熔沸点导电导热性导电导热性密度变化密度变化Li Na K Rb Cs均为银白色（均为银白色（CsCs略带金色）略带金色）柔软柔软较小较小较低较低强强逐渐增大（逐渐增大（K K特殊）特殊）单质的熔沸点逐渐降低单质的熔沸点逐渐降低熔沸点变化熔沸点变化 原子结构原子结构性质性质相相同同点点相相似似性性不不同同点点递递变变性性易于得到一个电子（具氧化易于得到一个电子（具氧化性），化学性质活泼，体现性），化学性质活泼，体现强非金属性强非金属性得电子能力递减，得电子能力递减，非金属性递减，非金属性递减，氧化性递减。
氧化性递减原子的最外层均原子的最外层均为为7个电子个电子核电荷数增多；核电荷数增多；电子层数递增；电子层数递增；原子半径递增原子半径递增学与问学与问浏览浏览P7P7的卤族元素的原子结构，并思考：的卤族元素的原子结构，并思考： 卤素卤素(ⅦA(ⅦA族族) )的原子结构有什么相同和不同之处？的原子结构有什么相同和不同之处？ 卤族元素在物理性质上的规律卤族元素在物理性质上的规律 浏览浏览P8P8资料片卡中卤素单质的物理性质表，资料片卡中卤素单质的物理性质表，并总结规律：并总结规律：结论：结论：（（1 1）颜色）颜色 ——（（2 2）状态）状态 ——（（3 3）熔沸点）熔沸点——（（4 4）密度）密度 ——（（5）溶解性）溶解性——逐渐逐渐增大增大（自上而下）（自上而下）逐渐逐渐升高升高（自上而下）（自上而下）浅浅 深；深；气气 液液 固；固；逐渐逐渐减小减小（自上而下）（自上而下） 卤族元素在化学性质上的规律卤族元素在化学性质上的规律①①相似性相似性：：均能与氢气反应均能与氢气反应, ,表现出非金属性（氧化性）；表现出非金属性（氧化性）； ②②递变性递变性：：反应通式：反应通式：X2 + H2 === 2HX剧烈程度：剧烈程度：氢化物的稳定性：氢化物的稳定性：逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱思考：思考：如何通过实验验证卤素化学性质的相如何通过实验验证卤素化学性质的相似性和不同点？似性和不同点？ （（1 1）与氢气的反应；）与氢气的反应； 卤族元素的化学性质卤族元素的化学性质 递变性：递变性： 核电荷数逐渐增多核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大 相同点：相同点：最外层都有最外层都有7个电子个电子结构结构 性质性质决定决定 相似性：相似性：容易得到容易得到1个电子，单质个电子，单质表现出很强的氧化性表现出很强的氧化性 递变性：递变性：核对最外层电子的引力减弱核对最外层电子的引力减弱得电子能力减弱得电子能力减弱非金属性逐渐减弱非金属性逐渐减弱单质氧化性减弱单质氧化性减弱F Cl Br I 现象：现象：溶液由无色变溶液由无色变为橙黄色为橙黄色水层：颜色变浅水层：颜色变浅CCl4层：无色变为橙红色层：无色变为橙红色现象：现象：溶液由无色变溶液由无色变为棕黄色为棕黄色水层：颜色变浅水层：颜色变浅CCl4层：无色变为紫红色层：无色变为紫红色 NaBr溶液溶液CCl4振荡振荡氯水氯水氯水氯水CCl4振荡振荡 KI溶液溶液（（2 2））卤素单质间的置换反应卤素单质间的置换反应 溴水溴水CCl4振荡振荡 KI溶液溶液溶液由无色溶液由无色变为棕黄色变为棕黄色现象：现象：水层：颜色变浅水层：颜色变浅CCl4层：无色变为紫红色层：无色变为紫红色 Cl2 + 2NaBr = 2NaCl +Br2Cl2 + 2 KI = 2KCl + I2Br2 + 2KI = 2KBr +I2思考：根据上述反应，比较思考：根据上述反应，比较ClCl2 2、、BrBr2 2、、I I2 2的氧的氧化性强弱化性强弱结论：结论： 氧化性：氧化性：F F2 2 ＞＞ ClCl2 2＞＞BrBr2 2＞＞I I2 2 总结：总结： 至此我们可以看到同一主族元素，无论是金至此我们可以看到同一主族元素，无论是金属还是非金属在性质方面都具有一定的相似性和属还是非金属在性质方面都具有一定的相似性和递变性。
递变性得得电电子子的的能能力力逐逐渐渐减减弱弱非非金金属属性性逐逐渐渐减减弱弱氧氧化化性性逐逐渐渐减减弱弱还还原原性性逐逐渐渐增增强强金金属属性性逐逐渐渐增增强强失失电电子子的的能能力力逐逐渐渐增增强强 构成原子构成原子构成原子构成原子的粒子的粒子的粒子的粒子电子电子电子电子原子核原子核原子核原子核质子质子质子质子中子中子中子中子质量质量质量质量/kg/kg9.109×109.109×10-31-311.673×101.673×10-27-271.675×101.675×10-27-27相对质量相对质量相对质量相对质量质子质量质子质量质子质量质子质量的的的的1/18361/18361.0071.0071.0081.008三、核素三、核素1、原子结构、原子结构 2 2、质量数（、质量数（A A））定义：忽略电子的质量，将原子核内所有定义：忽略电子的质量，将原子核内所有定义：忽略电子的质量，将原子核内所有定义：忽略电子的质量，将原子核内所有质子质子质子质子和和和和中子中子中子中子的相对质量的相对质量的相对质量的相对质量取近似整数值取近似整数值取近似整数值取近似整数值加起来所得加起来所得加起来所得加起来所得的数值，叫做的数值，叫做的数值，叫做的数值，叫做质量数质量数质量数质量数，符号，符号，符号，符号A A A A。
质量数（质量数（A A）＝质子数（）＝质子数（Z Z）＋中子数（）＋中子数（N N）） 3 3、原子组成的表示方法、原子组成的表示方法A A——质量数，质量数，Z Z——质子数，质子数，X X——元素符号元素符号 4 4、元素、核素和同位素、元素、核素和同位素具有相同具有相同核电荷数（质子数）核电荷数（质子数）的的同一类同一类原子原子原子原子的总称的总称具有具有一定一定数目的质子和数目的质子和一定一定数目的中子的数目的中子的一种原子一种原子 C126O817C14616O8（（3 3））同位素同位素：：质子数相同质子数相同而而中子数不同中子数不同的的同一元素同一元素的不同原子，互称同位素的不同原子，互称同位素2 2）核素）核素（（1 1）元素）元素：：：： 核素与同位素概念：核素与同位素概念： 右图有三种原子，核内都只有一右图有三种原子，核内都只有一个质子、中子数为个质子、中子数为0、、1、、2，核，核外有一个电子，质量数为外有一个电子，质量数为1、、2、、3，可表示为：，可表示为：11H 、、12H、、13H 属质子数相同的同一类原子（总属质子数相同的同一类原子（总称为氢元素），但中子数不同，称为氢元素），但中子数不同，则互称为同位素。
则互称为同位素 同位素的性质同位素的性质①①化学性质几乎完全相同化学性质几乎完全相同②②在在天然天然存在的某元素里，不论游离存在的某元素里，不论游离态还是化合态，各核素所占的态还是化合态，各核素所占的原子个原子个数百分比数百分比是不变的是不变的 ＝＝R R1 1×a×a1 1％％+R+R2 2×a×a2 2％＋％＋…其中其中R R1 1、、R R2 2…为各核素的为各核素的相对原子质量相对原子质量 a a1 1％、％、a a2 2％％…为各核素的原子为各核素的原子个数百分数个数百分数元素的相对原子质量：元素的相对原子质量：各种天然核素的相对原子质量与其原子个数各种天然核素的相对原子质量与其原子个数百分含量乘积的代数和百分含量乘积的代数和. .5.5.5.5.元素的相对原子质量：元素的相对原子质量：元素的相对原子质量：元素的相对原子质量：如果用各核素的质量数A1、A2……代替其相对原子质量，计算得到的是元素的近似相对原子质量 35353535ClClClCl ％ ％ ％ ％ 37373737ClClClCl ％ ％ ％ ％＋＝，＋＝，＋＝，＋＝，即：氯的相对原子量为。
即：氯的相对原子量为即：氯的相对原子量为即：氯的相对原子量为已知Cl元素的两种核素的相对原子质量和原子个数百分含量如下，试计算Cl元素的相对原子量相对原子质量原子个数百分含量 1 1、下列核素中互为同位素的是（、下列核素中互为同位素的是（ ））N714Cl3537ClC146Cl3537Cl2 2、判断下列说法正误：、判断下列说法正误：（1 1）质子数相同的原子一定是同一种元素（）质子数相同的原子一定是同一种元素（ ））（（2 2）一种元素只有一种核素一种元素只有一种核素 ））对对错错课堂练习课堂练习 3 3、已知某元素、已知某元素X X的一种核素的质量数为的一种核素的质量数为A A，，中子数为中子数为N N，则下列判断不正确的是，则下列判断不正确的是（（ ））A A．这种核素的符号可表示为．这种核素的符号可表示为 X XB B．．A A可代表这种核素的近似相对原子质量可代表这种核素的近似相对原子质量C C．．A A小于小于X X的元素的相对原子质量的元素的相对原子质量D D．．A A不能代表不能代表X X元素的相对原子质量元素的相对原子质量A AA-NA-NC课堂练习课堂练习 4 4、下列叙述中正确的是、下列叙述中正确的是( )( )A.A.氢有三种核素氢有三种核素, ,即有三种氢原子即有三种氢原子B.B.所有元素的原子核均由质子和中子构成所有元素的原子核均由质子和中子构成C.C.具有相同的核电荷数的粒子具有相同的核电荷数的粒子, ,总称为元总称为元素素D.D.3 31 1H H是一种同位素是一种同位素A课堂练习课堂练习 5 5、铜有两种天然同位素、铜有两种天然同位素6363CuCu和和6565Cu,Cu,已知铜的相对原子质量是已知铜的相对原子质量是63.5,63.5,则则6363CuCu的原子个数百分数是的原子个数百分数是( )( )A.75% B.25% C.50% A.75% B.25% C.50% D.45%D.45%A课堂练习课堂练习 6 6、某元素近似相对原子质量为、某元素近似相对原子质量为a a，有，有质量数分别为质量数分别为b b和和c c的的2 2种天然同位素。
种天然同位素则这两种天然同位素在自然界中的原则这两种天然同位素在自然界中的原子个数之比为子个数之比为（（ ）） A A．（．（a-ca-c）：）：（（b-ab-a）） B B．（．（a-ca-c）：）：（（b-cb-c）） C C．（．（a-ba-b）：）：（（a-ca-c）） D D．（．（b-cb-c）：）：（（a-ca-c）） A课堂练习课堂练习 迈迈耶耶尔尔的的《《六六元元素素表表》》 纽纽兰兰兹兹的的《《八八音音律律图图》》 1869 1869 门捷列夫门捷列夫( (俄俄) )的第一张周期表的第一张周期表Ti=50Zr=90？=180V=51Nb=94Ta=182Cr=52Mo=96W=186Mn=55Rh=104.4Pt=197.44Fe=56Ru=104.4Ir=198Ni=Co=59Pd=106.6Os=199H=1Cu=63.4Ag=108Hg=200Be=9.4Mg=24Zn=65.2Cd=112B=11Al=27.4?=68Ur=116Au=197?C=12Si=28?=70Sn=118N=14P=31As=75Sb=122Bi=210O=16S=32Se=79.4Te=128?F=19Cl=35.5Br=80I=127Li=7Na=23K=39Rb=85.4Cs=133Tl=204Ca=40Sr=87.6Ba=137Pb=207?=45Ce=92?Er=56La=94?Yt=66Di=95In=75Th=118? 18711871年门捷列夫年门捷列夫( (俄俄) )的第二张周期表的第二张周期表 。