1、第二節 元素周期律2021/9/121原子的構成、原子核的構成是怎樣的?原子原子核核外電子 質子 中子一.核外電子的排布2021/9/122質子、中子、電子的電性和電量怎樣？1個質子帶一個單位正電荷1個電子帶一個單位負電荷中子不帶電2021/9/123 在含有多個電子的原子里，電子的能量是不同的。有些電子能量較低，在離核較近的區域里運動；有些電子能量較高，在離核較遠的區域里運動。問題：在多個電子的原子里，電子是如何運動的？2021/9/124科學上把能量不同的電子的運動區域稱為電子層。把能量最低、離核最近的電子，稱其運動在第一電子層上；能量稍高、運動在離核稍遠的電子，稱其運動在第二電子層上；有

2、里向外，依次類推，叫三、四、五、六、七層。 也可把它們依次叫K、L、M、N、O、P、Q層。2021/9/125電子層模型2021/9/126電子層（用n表示）1、2、 3、4、5、6、7電子層符號離核距離能量高低1、電子層的劃分K、L、M、N、O、P、Q近 遠低 高2021/9/127 每個電子層最多可以排布多少個電子？首先研究一下20號元素原子電子層排布的情況(觀察課本13頁至14頁的表格）找出規律）？第二步：研究稀有氣體的核外電子排布？2021/9/128稀有氣體元素原子電子層排布核電荷數元素名稱元素符號各電子層的電子數KLMNOP2氦He210氖Ne2818氬Ar28836氪Kr2818

3、854氙Xe281818886氡Rn2818321882021/9/129 從表中可看出，K層、L層、M層最多能排布的電子數目？ K-2，L-8，M-188個（氦原子是2個）最外層電子數最多有幾個？ 試推斷各電子層最多能容納的電子數和電子層數之間有什么關系？2021/9/1210（1）各電子層最多容納2n2個電子；2、核外電子排布規律（2）最外層電子數不超過8個(K為最外層時不超過2個) ；（3）次外層電子數不超過18個；倒數第三層電子數不超過32個； （4）核外電子總是盡先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。2021/9/12111、判斷下列

4、示意圖是否正確？為什么？A、 B、C、 D、+19 2 8 9+12 2 10+3 1 2+54 2 8 18 20 6練習：2021/9/12122、根據核外電子排布規律，畫出下列元素原子的結構示意圖。（1）3Li、11Na、19K、37Rb、55Cs（2）9F、17Cl、35Br、53I2021/9/12133、總結至號原子結構的特殊性。（）原子中無中子的原子：1H1（）最外層有個電子的元素：（）最外層有個電子的元素：H、Li、NaHe、Be、Mg2021/9/1214（）最外層電子數等于次外層電子數的元素：Be、Ar（）最外層電子數是次外層電子數倍的元素：（）最外層電子數是次外層電子數倍

5、的元素：（）最外層電子數是次外層電子數倍的元素：CONe2021/9/1215比一比： 請大家試著找出核外10e-的微粒，比比誰找的最多？挑戰一下自己吧！ 請大家試著找出核外18e-的微粒，比比誰找的最多？2021/9/1216二、元素周期律科學探究： 填寫P14、15頁表格，并觀察元素原子的核外電子排布、元素的原子半徑、元素的化合價有何規律性的變化？ 2021/9/1217核外電子排布隨著原子序數的遞增，元素原子的核外電子排布呈現周期性變化價電子數：元素外層電子數，一般指最外層電子，有時還包括次外層電子。對主族元素而言， 價電子=最外層電子數=族序數=主族元素最高正化合價2021/9/121

6、8原子半徑隨著原子序數的遞增，元素原子半徑呈現周期性變化2021/9/1219元素化合價最高正價漸高，負價絕對值漸低2021/9/12202021/9/12212021/9/1222原子序數電子層數最外層電子數原子半徑的變化（不考慮稀有氣體元素）最高或最低化合價的變化123101118結論1 2 3121818大小+1 0+1 +5- 4 - 1 0隨著原子序數的遞增，元素原子的最外層電子數、原子半徑、化合價呈現周期性變化。核外電子排布、原子半徑和元素化合價的變化大小+1 +7- 4 - 1 02021/9/1223科學探究2 元素的金屬性和非金屬性是否也隨原子序數的變化呈現周期性變化呢？20

7、21/9/1224鈉、鎂、鋁(同周期的金屬)的性質鈉鎂鋁單質與水（或酸）反應與冷水反應：反應 ，放出氫氣。與冷水反應 ,與沸水反應 。與酸反應 ,都放出氫氣。與酸反應 ，放出氫氣。最高價氧化物對應水化物堿性強弱Na Mg Al 金屬性逐漸 。劇烈慢較快 強堿 中強堿 兩性氫氧化物減弱劇烈較劇烈 NaOH Mg(OH)2Al(OH)32021/9/1225小結：元素金屬性強弱的判斷金屬單質與水（或酸）反應置換出H2的難易程度（越易置換出氫氣，說明金屬性 ）最高價氧化物的水化物氫氧化物的堿性強弱（堿性越強，則金屬性 ）金屬單質之間的置換（金屬性 的置換金屬性 的）金屬活動性順序表（位置越靠前，說明

8、金屬性 ）金屬陽離子氧化性的強弱（對應金屬陽離子氧化性越弱，金屬性 ）越強越強強弱越強越強金屬性: 元素的性質，指的是元素原子失電子的能力。金屬活動性： 是金屬單質的性質，判斷依據：（1）。 以上兩者基本是統一的。2021/9/1226 14Si15P16S17Cl最高價氧化物氧化物的水化物及其酸性強弱單質與H2反應條件氣態氫化物及其穩定性結論 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 弱酸 中強酸 強酸 最強酸酸性逐漸增強 高溫 加熱 加熱 點燃或光照 SiH4 PH3 H2S HCl穩定性逐漸增強非金屬性逐漸增強 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7硅、磷、硫、氯(同周期的非金屬

9、)的性質2021/9/1227單質與H2化合的難易程度（與H2化合越容易，說明非金屬性 ）形成的氣態氫化物的穩定性（形成的氣態氫化物越穩定，則非金屬性 ） 最高價氧化物的水化物最高價含氧酸酸性的強弱（酸性越強，說明非金屬性 ） 非金屬單質之間的置換（非金屬性 的置換非金屬性 的）非金屬陰離子還原性的強弱（對應非金屬陰離子還原性越弱，非金屬性 ） 越強越強強弱越強越強小結：元素非金屬性強弱的判斷非金屬性: 元素的性質，指的是元素原子得電子的能力。2021/9/1228原子序數1112131415161718元素符號NaMgAlSiPSClAr單質和水(或酸）反應情況高溫應磷蒸氣與H2能反應須加熱

10、光照或點燃爆炸化合NaOH強堿Mg(OH)2中強堿Al(OH)3兩性氫氧化物H4SiO4弱酸H3PO4中強酸H2SO4強酸HClO4最強酸稀有氣體元素非金屬單質與氫氣反應最高價氧化物對應水化物的酸堿性金屬性和非金屬性遞變金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強冷水劇烈熱水較快鹽酸劇烈鹽酸較快2021/9/1229隨著原子序數的遞增元素原子的核外電子排布呈現周期性變化元素原子半徑呈現周期性變化元素化合價呈現周期性變化元素的化學性質呈現周期性變化 元素的性質隨著元素原子序數的遞增而呈現周期性的變化 元素性質的周期性變化實質是什么？元素周期律結構決定性質二、元素周期律元素原子的核外電子排布的周期性變化。20

11、21/9/1230三、元素的性質與原子結構1.堿金屬元素元素名稱元素符號核電荷數最外層電子數電子層數 原子結構相同點遞變性鋰鈉鉀銣銫堿金屬元素LiNaKRbCs3111937551111123456核電荷數逐漸增多電子層數逐漸增多原子半徑逐漸增大最外層都有1個電子2021/9/1231思考： 如何通過實驗驗證堿金屬化學性質的相似性和不同點？ 2021/9/1232（1）相似性：均能與氧氣、與水反應,表現出金屬性； 4Li + O2 = 2Li2O2Na + O2 = Na2O2K+ O2 = KO2（2）遞變性：與氧氣、與水反應的劇烈程度有所不同；在同一族中，自上而下反應的劇烈程度逐漸增大。三

12、、元素的性質與原子結構2Na + 2H2O = 2NaOH + H22K + 2H2O = 2KOH + H22021/9/1233堿金屬元素的化學性質 遞變性： 核電荷數逐漸增多電子層數逐漸增多原子半徑逐漸增大 相同點：最外層都有1個電子結構 性質決定 相似性：容易失去1個電子，單質表現出很強的還原性 遞變性：核對最外層電子的引力減弱失電子能力增強金屬性逐漸增強單質的還原性增強Li Na K Rb Cs三、元素的性質與原子結構2021/9/1234堿金屬的物理性質的比較相似點遞變性顏色硬度密度熔沸點導電導熱性密度變化Li Na K Rb Cs均為銀白色（Cs略帶金色）柔軟較小較低強逐漸增大（

13、K特殊）單質的熔沸點逐漸降低熔沸點變化三、元素的性質與原子結構2021/9/1235原子結構性質相同點相似性不同點遞變性易得到一個電子（具氧化性），化學性質活潑，體現強非金屬性得電子能力遞減，非金屬性遞減，氧化性遞減。原子的最外層均為7個電子核電荷數增多；電子層數遞增；原子半徑遞增2、鹵族元素瀏覽P7的鹵族元素的原子結構，并思考： 鹵素(A族)的原子結構有什么相同和不同之處？ 三、元素的性質與原子結構2021/9/1236鹵族元素在物理性質上的規律 瀏覽P8資料片卡中鹵素單質的物理性質表，并總結規律：結論：（1）顏色 ：（2）狀態：（3）熔沸點：（4）密度：（5）溶解性：逐漸增大（自上而下）逐

14、漸升高（自上而下）淺 深；氣 液 固；逐漸減小（自上而下）三、元素的性質與原子結構2021/9/1237鹵族元素在化學性質上的規律相似性：均能與氫氣反應,表現出非金屬性（氧化性）； 遞變性：反應通式：X2 + H2 = 2HX劇烈程度：氫化物的穩定性：逐漸減弱逐漸減弱思考： 如何通過實驗驗證鹵素化學性質的相似性和不同點？ （1）與氫氣的反應；三、元素的性質與原子結構2021/9/1238鹵族元素的化學性質 遞變性： 核電荷數逐漸增多電子層數逐漸增多原子半徑逐漸增大 相同點：最外層都有7個電子結構 性質決定 相似性：容易得到1個電子，單質表現出很強的氧化性 遞變性：核對最外層電子的引力減弱得電子

15、能力減弱非金屬性逐漸減弱單質氧化性減弱F Cl Br I三、元素的性質與原子結構2021/9/1239現象：溶液由無色變為橙黃色水層：顏色變淺CCl4層：無色變為橙紅色現象：溶液由無色變為棕黃色水層：顏色變淺CCl4層：無色變為紫紅色 NaBr溶液CCl4振蕩氯水氯水CCl4振蕩 KI溶液（2）鹵素單質間的置換反應 三、元素的性質與原子結構2021/9/1240溴水CCl4振蕩 KI溶液溶液由無色變為棕黃色現象：水層：顏色變淺CCl4層：無色變為紫紅色三、元素的性質與原子結構2021/9/1241Cl2 + 2NaBr = 2NaCl +Br2Cl2 + 2 KI = 2KCl + I2Br2

16、 + 2KI = 2KBr +I2思考：根據上述反應，比較Cl2、Br2、I2的氧化性強弱結論： 氧化性：F2 Cl2Br2I2 三、元素的性質與原子結構2021/9/1242總結： 同一主族元素，無論是金屬還是非金屬在性質方面都具有一定的相似性和遞變性。得電子的能力逐漸減弱非金屬性逐漸減弱氧化性逐漸減弱還原性逐漸增強金屬性逐漸增強失電子的能力逐漸增強三、元素的性質與原子結構2021/9/1243三、元素周期表和元素周期律的應用 1、元素的位、構、性三者之間的關系及其應用結構位置性質決定反映決定反映決定反映2021/9/1244（1）結構決定位置： 核電荷數原子序數 電子層數周期序數 最外層電

17、子數主族序數位置反映結構2021/9/1245最外層電子數和原子半徑原子得失電子的能力元素的金屬性、非金屬性強弱單質的氧化性、還原性強弱（2）結構決定性質： 主族元素的最高正價數最外層電子數主族序數 負價數+ 最外層電子數 8性質反映結構2021/9/1246a.同周期元素 同周期，電子層數相同，質子數越 （即原子序數越大），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 。同周期中：從左到右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強多小強弱強弱強（3）位置反映性質： 2021/9/1247主族AAAAAAA化合價金屬性與非金屬性單質的還原性與氧化性最高價

18、氧化物氣態氫化物氣態氫化物的穩定性最高價氧化物的水化物的酸、堿性原子半徑同周期主族元素性質遞變規律2021/9/1248主族AAAAAAA化合價12344536271金屬性與非金屬性金屬性減弱，非金屬性增強單質的還原性與氧化性最高價氧化物R2OROR2O3RO2R2O5RO3R2O7氣態氫化物RH4RH3H2RHR氣態氫化物的穩定性最高價氧化物的水化物的酸、堿性原子半徑還原性減弱，氧化性增強穩定性增強堿性減弱，酸性增強逐漸縮小同周期主族元素性質遞變規律2021/9/1249b.同主族元素同主族： 從上到下,金屬性逐漸增強,非金屬性逐漸減弱。 同主族，電子層數越多，原子半徑越 ，核對電子引力越

19、，原子失電子能力越 ，得電子能力越 ，金屬性越 、非金屬性越 。大弱強弱強弱2021/9/1250 1B Al SiGeAs Sb Te 2 3 4 5 6 7AAAAAAA 0 Po At非金屬性逐漸增強 金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強 非金屬性逐漸增強非金屬區 金屬區零族元素2021/9/1251對角線原則NaMgKCa金屬性最強：K非金屬性最強：MgNa和Ca的性質相似2021/9/1252元素位、構、性三者關系（舉例）金屬性最強的元素（不包括放射性元素）是 ；最活潑的非金屬元素是 ；最高價氧化物對應水化物的酸性最強的元素是 ；最高價氧化物對應水化物的堿性最強的元素（不包括放射性元素）是

20、。CsFClCs2021/9/1253 用元素符號回答原子序數11-18號的元素的有關問題（1）除稀有氣體外，原子半徑最大的是（2）最高價氧化物的水化物呈兩性的是（3）能形成氣態氫化物且最穩定的是NaAlCl 2021/9/1254微粒半徑大小比較規律一般情況下(稀有氣體除外): 一看電子層數，二看核電荷數，三看核外電子數當電子層數不同時，電子層數越多，半徑越大；當電子層數相同時，核電荷數不同時，核電荷數越多,半徑越小；電子層數和核電荷數都相同(同種元素)時,看核外電子數,核外電子數越多，半徑越大；+3Li+11Na+11Na+12Mg+17ClCl-+172021/9/1255 1、Na M

21、g 下列各組微粒半徑大小比較中，不正確的是（ ）r(K+) r(K) B. r(Mg2+) r(Na+) r(F-)C.r(Na+) r(Mg2+) r(Al3+) D.r(Cl -) r(F-) r(F)AB2021/9/1256自然科學方面 周期表為發展物質結構理論提供了客觀依據。原子的電子層結構與元素周期表有密切關系，周期表為發展過度元素結構、鑭系和錒系結構理論，甚至為指導新元素的合成，預測新元素的結構和性質都提供了線索。元素周期律和周期表在自然科學的許多部門，都是重要工具。2、元素周期表及元素周期律應用2021/9/1257在周期表中一定的區域內尋找特定性質的物質尋找用于制取農藥的元素

22、尋找半導體材料尋找催化劑、耐高溫、耐腐蝕的合金材料尋找用于制取農藥的元素尋找半導體材料尋找催化劑、耐高溫、耐腐蝕的合金材料尋找用于制取農藥的元素尋找半導體材料尋找催化劑、耐高溫、耐腐蝕的合金材料2021/9/1258氟里昂的發現與元素周期表1930年美國化學家托馬斯米奇利成功地獲得了一種新型的致冷劑CCl2F2（即氟里昂，簡稱F12）。這完全得益于元素周期表的指導。在1930年前，一些氣體如氨，二氧化硫，氯乙烷和氯甲烷等，被相繼用作致冷劑。但是，這些致冷劑不是有毒就是易燃，很不安全。為了尋找無毒不易燃燒的致冷劑，米奇利根據元素周期表研究，分析單質及化合物易燃性和毒性的遞變規律。2021/9/1

23、259氟里昂的發現與元素周期表在第三周期中，單質的易燃性是NaMgAl，在第二周期中，CH4比NH3易燃，NH3又比H2O易燃，再比較氫化物的毒性：AsH3PH3NH3 H2SH2O，根據這樣的變化趨勢，元素周期表中右上角的氟元素的化合物可能是理想的元素，不易燃的致冷劑。2021/9/1260氟里昂的發現與元素周期表米奇利還分析了其它的一些規律，最終，一種全新的致冷劑CCl2F2終于應運而生了。80年代，科學家們發現氟里昂會破壞大氣的臭氧層，危害人類的健康的氣候，逐步將被淘汰。人們又將在元素周期表的指導下去尋找新一代的致冷劑。2021/9/1261 例1.下列遞變情況不正確的是： A. Na、Mg、Al最外層電子數依次增多，其單質的還原性依次減弱 B. P、S、Cl最高正價依次升高，對應氣態氫化物穩定性增強 C. C、N、O原子半徑依次增大 D. Na、K、Rb氧化物的水化物堿性依次增強C 2021/9/1262例2： X、Y是元素周期表A族中的兩種元素。下列敘述中不能說明X的非金屬性比Y強的是：AX原子的電子層數比Y原子的電子層數少 B酸性