人教版高中化学 12《元素周期律》课件 新人教必修2.ppt
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1、新课标人教版课件系列高中化学必修必修2021/8/9 星期一1第二节元素周期律第一章 物质结构 元素周期律 2021/8/9 星期一2学习目标学习目标 知识与能力知识与能力 1、理解解核外电子是分层排布的,不同电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,并能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,画常见原子的结构示意图。难点难点:核外电子的分层排布。2021/8/9 星期一3元素周期表元素周期表整体结构(整体结构(周期周期和和族族)显著信息(显著信息(原子序数原子序数、元素名称元素名称、元素元素 符号符号和和相对原子质量相对原子质量)隐藏信息隐藏信息
2、同族元素间的递变规律同族元素间的递变规律核素核素复习:复习:物物理理性性质质密度:密度:熔沸点:熔沸点:逐渐增大逐渐增大逐渐减弱逐渐减弱逐渐增大逐渐增大低低高高化化学学性性质质金属性:金属性:非金属性:非金属性:2021/8/9 星期一4提问:1、元素的性质由什么决定?原子原子核核外电子质子 相对质量为1中子 相对质量为1 相对质量为1/1836 原子核几乎集中了原子所有的质量,但体积却很小 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(绝对空间也很小);电子在核 外做高速运动。2、原子的组成怎样?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
3、原子,并通过实验来不断的修正模型。2021/8/9 星期一5现代物质结构理论现代物质结构理论原子原子核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)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2021/8/9 星期一6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
4、带一个单位正电荷个质子带一个单位正电荷1个电子带一个单位负电荷个电子带一个单位负电荷中子不带电中子不带电2021/8/9 星期一7一、原子核外电子的排布一、原子核外电子的排布 分层排布:分别用分层排布:分别用n=1n=1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7来表示从来表示从内到外的电子层,并分别用符号内到外的电子层,并分别用符号K K、L L、M M、N N、O O、P P、Q Q来表来表示);示);在离核较近的区域运动的电子能量较低,在离核较远的在离核较近的区域运动的电子能量较低,在离核较远的区域运动的电子能量较高,原子核外的电子总是尽可能地区域运动的电子能量较高,原子核外的电子总
5、是尽可能地 先从内层排起;先从内层排起;1234567K L M N O P Q由内到外,能量逐渐升高由内到外,能量逐渐升高2021/8/9 星期一8原子核外电子的排布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不停地做高电子在原子核外相对大实际小的空间不停地做高速运动(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,在多电子原子里,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同,有的电子的能量还相差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。较大。3、能量低、能量低的电子在的电子在离核较近离核较近的区域运动,的区域运动,能
6、量较高的电能量较高的电子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连续的壳层,我们把不同的电子运动区域简化为不连续的壳层,称之为称之为“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:电子层电子层?2021/8/9 星期一9电子层电子层的代号的代号n各各电电子子 层层序序 号号1234567KLMN 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2021/8/9 星期一10(1)各电子层最多容纳各电子层最多容纳2n2个电子;个电子;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
7、子个电子(K层为层为不超过不超过2个个);(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。2021/8/9 星期一11练习:练习:、写出至号元素的原子结、写出至号元素的原子结构示意图构示意图、总结至号原子结构的特、总结至号原子结构的特殊性。殊性。()原子中无中子的原子
8、:()原子中无中子的原子:1H12021/8/9 星期一12()最外层有个电子的元素:)最外层有个电子的元素:()最外层有个电子的元素:()最外层有个电子的元素:()最外层电子数等于次外层电子数()最外层电子数等于次外层电子数的元素:的元素:H、Li、NaHe、Be、MgBe、Ar2021/8/9 星期一13()最外层电子数是次外层)最外层电子数是次外层电子数倍的元素:电子数倍的元素:()最外层电子数是次外层()最外层电子数是次外层电子数倍的元素:电子数倍的元素:()最外层电子数是次外层()最外层电子数是次外层电子数倍的元素:电子数倍的元素:CONe2021/8/9 星期一14与氩原子电子层结
9、构相同的阳离子是与氩原子电子层结构相同的阳离子是:与氩原子电子层结构相同的阴离子是与氩原子电子层结构相同的阴离子是:K+;Ca 2+S2-;Cl-2021/8/9 星期一15核外有核外有10个电子的粒子个电子的粒子:分子分子:阳离子阳离子:阴离子阴离子:CH4;NH3;H2O;HF;NeNH4+;H3O+;Na+;Mg2+;Al 3+O2-;F-;OH-2021/8/9 星期一16二、元素周期律二、元素周期律2021/8/9 星期一17 1 2 氢氢 氦氦HHe 1 20.37 1.22+1 0 原子原子序数序数元素元素 名称名称 元素元素 符号符号 电子电子排布排布 原子半径 10-10m化
10、合价化合价 请阅读和比较请阅读和比较1-181-18号元素的有关数据,号元素的有关数据,从中能找出什么规律?从中能找出什么规律?门捷列夫的伟门捷列夫的伟大创举就是从这里开始大创举就是从这里开始的。的。祝您成功!祝您成功!2021/8/9 星期一18 3 4 5 6 7 8 9 10 锂锂 铍铍 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 氖氖LiBe B C N O F Ne2,12,22,32,42,52,62,72,81.52 0.89 0.82 0.77 0.75 0.74 0.71 1.60+1+2+3+4-4+5-3-2-10 原子原子序数序数元素元素 名称名称 元素元素 符号符号 电子电子排布排
11、布 原子半径 10-10m化合价化合价2021/8/9 星期一1911 12 13 14 15 16 17 18 钠钠 镁镁 铝铝 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氩氩NaMg Al Si P S Cl Ar2,8,12,8,21.86 1.60 1.43 1.171.10 1.02 0.99 1.91+1+2+3+4-4+5-30 原子原子序数序数元素元素 名称名称 元素元素 符号符号 电子电子排布排布 原子半径 10-10m化合价化合价2,8,32,8,42,8,52,8,62,8,72,8,8+6-2+7-12021/8/9 星期一20原子序数原子序数 1 2 3 4 5 6 7 8 91 2
12、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?2021/8/9 星期一21HLiBeBCNHeNaKRb
13、CsFrMgCaSrBaRaAlGaInTlSiGeSnPbPAsSbBiOSSeTePoFClBrIAtNeArKrXeRn2021/8/9 星期一22表表5-5 1185-5 118号元素的号元素的核外电子核外电子排布、排布、原子半径和主要化合价原子半径和主要化合价 最外层电子数最外层电子数1212最外层电子数最外层电子数1818最外层电子数最外层电子数18182021/8/9 星期一23表表5-5 1185-5 118号元素的核外电子号元素的核外电子排布、排布、原子半径原子半径和主要化合价和主要化合价 原子半径原子半径 大大小小原子半径原子半径 大大小小2021/8/9 星期一24表表5
14、-5 1185-5 118号元素的核外电子号元素的核外电子排布、原子半径和排布、原子半径和主要化合价主要化合价 主要化合价:正价主要化合价:正价+10+10主要化合价:正价主要化合价:正价+1+5+1+5,负价:,负价:-4-1 0-4-1 0主要化合价:正价主要化合价:正价+1+7+1+7,负价:,负价:-4-10-4-102021/8/9 星期一25P.1415科学探究科学探究1 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
15、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 1011183181 7 4 102021/8/9 星期一26 放少许镁放少许镁带于试管中,带于试管中,加加2mL水,滴水,滴入入2滴酚酞试滴酚酞试液,观察现液,观察现象;过一会象;过一会加热至沸,加热至沸,再观察现再观察现象。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:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2结论:结论:镁元素的金属性比钠弱镁元素的
16、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2021/8/9 星期一27 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的金属性比铝强2Al+6HCl=2AlCl3+3H22021/8/9 星期一
17、28钠(钠(Na)、镁()、镁(Mg)、铝)、铝(Al)金属性比较)金属性比较性质性质钠钠(NaNa)镁镁(MgMg)铝铝(AlAl)与水与水与酸与酸氢氧化氢氧化物碱性物碱性冷水、剧烈冷水、剧烈 冷水、缓慢冷水、缓慢结论金属性:结论金属性:NaMgNaMg剧烈剧烈迅速迅速结论金属性:结论金属性:MgAlMgAl强碱性强碱性中强碱中强碱两性氢氧化物两性氢氧化物结论金属性:结论金属性:MgMgAlMgMgAl结论:电子层数相同的原子,随着原子序数的增结论:电子层数相同的原子,随着原子序数的增加金属性减弱。加金属性减弱。2021/8/9 星期一29金属元素的性金属元素的性质质 Na Mg Al单质与
18、水或酸单质与水或酸反应反应最高价氧化物最高价氧化物对应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两性氢氧化物氧化物与冷水剧烈与冷水剧烈反应反应与沸水反与沸水反应应;与酸剧与酸剧烈反应烈反应与酸缓慢与酸缓慢反应反应小结: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减钠镁铝的金属性逐渐减弱弱 2021/8/9 星期一30两性氢氧化物两性氢氧化物:既能与酸起反应生成盐和水既能与酸
19、起反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物和水的氢氧化物,叫做叫做两性氢氧化物两性氢氧化物Al(OH)Al(OH)3 3制备制备:AlClAlCl3 3+3NaOH=Al(OH)+3NaOH=Al(OH)3 3+3NaCl+3NaCl与酸与酸:Al(OH)Al(OH)3 3+3HCl=AlCl+3HCl=AlCl3 3+3H+3H2 2O O与碱与碱:Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH=NaAlO+NaOH=NaAlO2 2+2H+2H2 2O O两性氧化物两性氧化物:既能与酸起反应生成盐和水既能与酸起反应生成盐和水,又能与碱反应生成又能与碱反应生成盐和水的氧化
20、物盐和水的氧化物,叫做叫做两性氧化物两性氧化物(课本课本9999页页)与酸与酸:AlAl2 2O O3 3+6HCl=2AlCl+6HCl=2AlCl3 3+3H+3H2 2O O与碱与碱:AlAl2 2O O3 3+2NaOH=2NaAlO+2NaOH=2NaAlO2 2+H+H2 2O O2021/8/9 星期一31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 是两性是两
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