高考化学一轮复习 第5章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律课件.ppt
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1、第二节第二节 元素周期律元素周期律1.了解原子核外了解原子核外电电子排布子排布规则规则。2理解元素周期律的理解元素周期律的实质实质及及应应用。用。3掌握元素性掌握元素性质质、原子、原子结结构和元素在周期表中位置三者的关系。构和元素在周期表中位置三者的关系。4掌握元素金属性、非金属性掌握元素金属性、非金属性强强弱的表弱的表现现及其及其递变规递变规律。律。2021/8/11 星期三11电子层:电子层:是是根据根据电电子在核外运子在核外运动动的不同的不同 来划分的。来划分的。电电子离核越子离核越远远,能量越能量越 。划分的七个。划分的七个电电子子层为层为 。2电子分层排布规律电子分层排布规律核核外外
2、电电子子尽尽先先排排布布在在 的的电电子子层层里里,再再依依次次排排布布在在 的的电电子子层层里。里。K层层最多容最多容纳纳的的电电子数子数为为 ;区域区域高高K、L、M、N、O、P、Q能量最低能量最低能量较高能量较高22021/8/11 星期三2除除K层层外,其他各外,其他各层为层为最外最外层时层时,最多容,最多容纳纳的的电电子数子数为为 。次外次外层层最多容最多容纳纳的的电电子数子数为为 ;第第n层层最多容最多容纳纳的的电电子数子数为为 。延延伸伸:(1)电电子子层层实实质质上上是是一一个个“区区域域”,或或者者说说是是一一个个“空空间间范范围围”,它它与与宏宏观观上上“层层”的含的含义义
3、完全不同。完全不同。(2)核核外外电电子子排排布布的的规规律律是是互互相相联联系系的的,不不能能孤孤立立地地理理解解。例例如如,当当M层层是是最最外外层时层时,最多可排,最多可排8个个电电子,当子,当M层层不是最外不是最外层时层时,最多可排,最多可排18个个电电子。子。8182n2(3)通通常常把把最最外外层层有有8个个电电子子(K层层为为2个个电电子子)的的结结构构,称称为为相相对对稳稳定定结结构构。稀稀有有气气体体的的原原子子就就是是上上述述结结构构,一一般般不不与与其其他他物物质质发发生生化化学学反反应应。当当元元素素的的原原子子最最外外层层电电子子数数小小于于8时时(K层层小小于于2)
4、是是不不稳稳定定结结构构。在在化化学学反反应应中中,不不稳稳定定结结构构总总是通是通过过各种方式各种方式(如得失如得失电电子、共用子、共用电电子等子等)趋趋向达到相向达到相对稳对稳定定结结构。构。2021/8/11 星期三31元素周期律的涵义元素周期律的涵义元素的性质随着元素的性质随着 的递增,而呈的递增,而呈 变化的规律。变化的规律。2元素周期律的具体内容元素周期律的具体内容(1)随随着着原原子子序序数数的的递递增增,元元素素的的原原子子最最外外层层电电子子排排布布呈呈现现 的的周周期期性性变化。变化。(2)随随着着原原子子序序数数的的递递增增,元元素素的的原原子子半半径径呈呈现现 的的周周
5、期期性性变变化化(0族族除除外外)。元素原子序数元素原子序数周期性周期性1个个8个个大大小小2021/8/11 星期三4(3)随随着着原原子子序序数数的的递递增增,元元素素的的主主要要化化合合价价呈呈现现最最高高正正价价 ,最最低低负负价价从从一一个个周周期期的的中中部部开开始始 的的周周期期性性变变化化,且且对对于于非非金金属属元元素素有有关关系系:|最高正价最高正价|最低最低负负价价|(F无正价,无正价,O无最高正价无最高正价)。(4)随随着着原原子子序序数数的的递递增增,每每隔隔一一定定数数目目的的元元素素,呈呈现现元元素素的的金金属属性性 ,元素的非金属性元素的非金属性 的周期性的周期
6、性变变化。化。17418渐弱渐弱渐强渐强2021/8/11 星期三53元素周期律的实质元素周期律的实质 呈呈现现周期性周期性变变化决定了元素性化决定了元素性质质的周期性的周期性变变化化。4元素金属性和非金属性变化的规律性元素金属性和非金属性变化的规律性(1)元元素金属性、非金属性素金属性、非金属性强强弱的判断依据弱的判断依据金金属属性性强强弱弱的的判判断断依依据据:单单质质跟跟 的的难难易易程程度度(或或反反应应的的剧剧烈烈程程度度),反反应应越越易易,说说明明相相应应元元素素的的金金属属性性就就越越 ;最最高高价价氧氧化化物物 强强弱弱,碱碱性性越越强强,说说明明相相应应元元素素的的金金属属
7、性性也也就就越越 ,反之反之则则 。元素原子的核外电子排布元素原子的核外电子排布水或酸置换出氢气水或酸置换出氢气对应水化物的碱性对应水化物的碱性强强弱弱强强2021/8/11 星期三6非非金金属属性性强强弱弱的的判判断断依依据据:单单质质跟跟 的的难难易易程程度度、条条件件及及生生成成的的氢氢化化物物的的 ,越越容容易易跟跟H2化化合合,生生成成的的氢氢化化物物也也就就越越 ,氢氢化化物物的的还还原性也就越原性也就越 ,说说明相明相应应元素的非金属性也就越元素的非金属性也就越 ;对应对应水化物水化物 性的性的强强弱,酸性越弱,酸性越强强,说说明相明相应应元素的非金属性越元素的非金属性越 。(2
8、)元元素素金金属属性性和和非非金金属属性性变变化化的的规规律律性性:研研究究1118号号元元素素的的金金属属性性、非非金金属属性的性的变变化情况。化情况。氢气化合氢气化合稳定性稳定性稳定稳定弱弱强强最高价氧化物最高价氧化物酸酸强强2021/8/11 星期三7钠钠、镁镁、铝铝的金属性的金属性变变化情况:化情况:原子序数原子序数111213元素符号元素符号NaMgAl单质单质与水与水反反应应的情况的情况与与 反反应应 与与 反反应较应较慢慢与沸水反与沸水反应应很慢很慢单质单质与与盐盐酸酸反反应应的情况的情况剧剧烈烈快快慢慢单质单质与水或酸置与水或酸置换换出出氢氢气的气的难难易易最高价最高价氧化物氧
9、化物化学式化学式Na2OMgOAl2O3类别类别碱性氧化物碱性氧化物碱性氧化物碱性氧化物两性氧化物两性氧化物最高价氧最高价氧化物化物对应对应的水的水化物化物化学式化学式NaOHMg(OH)2Al(OH)3类别类别 碱碱 碱碱 化物化物碱性碱性强强弱弱变变化化元素金属性元素金属性冷水冷水剧烈剧烈沸水沸水强强中强中强两性氢氧两性氢氧2021/8/11 星期三8硅、磷、硫、氯的非金属性变化情况:硅、磷、硫、氯的非金属性变化情况:原子序数原子序数14151617元素符号元素符号SiPSCl单质单质与与氢氢气反气反应应情况情况条件条件高温高温磷蒸气与磷蒸气与氢氢气能反气能反应应需加需加热热 或或 时时发
10、生发生 反反应难应难易易氢氢化物化物的化学式的化学式PH3H2SHCl氢氢化物化物的的稳稳定性定性氢氢化物化物的的还还原性原性光照光照点燃点燃爆炸爆炸SiH42021/8/11 星期三9最高价最高价氧化物氧化物化学式化学式类别类别均均为为酸性氧化物酸性氧化物最高价最高价氧化物氧化物对应对应的的水化物水化物化学式化学式H3PO4H2SO4名称名称硅酸硅酸磷酸磷酸硫硫酸酸高高氯氯酸酸酸性酸性强强弱弱 酸酸 酸酸 酸酸比硫酸更比硫酸更 的的酸酸酸性酸性强强弱弱变变化化元素非金属性元素非金属性SiO2P2O5SO3Cl2O7H2SiO3HClO4弱弱中强中强强强强强2021/8/11 星期三10常常见
11、见元素化合价有哪些元素化合价有哪些规规律?律?提示:提示:(1)金属元素无金属元素无负负价。价。(2)氟无正价,氧除与氧化合外,均氟无正价,氧除与氧化合外,均为负为负价。价。(3)若若主主族族元元素素有有最最高高正正价价和和最最低低负负价价,元元素素的的最最高高正正价价数数等等于于最最外外层层电电子子数数;元素的最低元素的最低负负价与最高正价的关系价与最高正价的关系为为:最高正价:最高正价|最低最低负负价价|8。(H除外除外)(4)除除某某些些元元素素外外(如如N元元素素),原原子子序序数数为为奇奇数数的的元元素素,其其化化合合价价也也常常呈呈奇奇数数价价,原子序数原子序数为为偶数的元素,其化
12、合价也常呈偶数价,即价奇序奇,价偶序偶。偶数的元素,其化合价也常呈偶数价,即价奇序奇,价偶序偶。2021/8/11 星期三111元素周期表中的递变规律元素周期表中的递变规律同周期同周期同主族同主族(从左至右从左至右)(从上至下从上至下)电子层数电子层数相同相同逐逐渐渐增多增多最外最外层电层电子数子数逐逐渐渐增多增多相同相同原子半径原子半径逐逐渐渐减小减小逐逐渐渐增大增大金属金属单质单质与水或酸置与水或酸置换换出出H2的的难难易易易易难难难难易易最高价氧化物最高价氧化物对应对应水化物水化物酸性酸性逐逐渐渐增增强强逐逐渐渐减弱减弱碱性碱性逐逐渐渐减弱减弱逐逐渐渐增增强强非金属气非金属气态氢态氢化物
13、化物形成形成难难易易难难易易易易难难稳稳定性定性逐逐渐渐增增强强逐逐渐渐减弱减弱元素金属性元素金属性逐逐渐渐减弱减弱逐逐渐渐增增强强元素非金属性元素非金属性逐逐渐渐增增强强逐逐渐渐减弱减弱2021/8/11 星期三122.元素的化合价与原子结构、周期表中的位置关系元素的化合价与原子结构、周期表中的位置关系(1)主主族族元元素素的的最最高高正正化化合合价价主主族族序序数数价价电电子子数数最最外外层层电电子子数数。(氧氧、氟氟除外除外)(2)主主族族元元素素的的最最低低负负化化合合价价最最高高正正化化合合价价8,即即主主族族元元素素的的最最高高正正化化合合价价和其和其负负化合价的化合价的绝对值绝对
14、值之和等于之和等于8。3“位、构、性位、构、性”关系图示关系图示2021/8/11 星期三13(1)金属和非金属的分界线金属和非金属的分界线 族族周期周期A A A A A A A 01234567(2)最强的非金属元素是最强的非金属元素是F,最强的金属元素是,最强的金属元素是Cs(自然界中能稳定存在的自然界中能稳定存在的),位,位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性。于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性。2021/8/11 星期三14【例例1】(2009山山东东理理综综,11)元元素素在在周周期期表表中中的的位位置置,反反映映了了元
15、元素素的的原原子子结结构构和和元元 素的性素的性质质。下列。下列说说法正确的是法正确的是()A同一元素不可能既表同一元素不可能既表现现金属性,又表金属性,又表现现非金属性非金属性B第三周期元素的最高正化合价等于它所第三周期元素的最高正化合价等于它所处处的主族序数的主族序数C短周期元素形成离子后,最外短周期元素形成离子后,最外层层都达到都达到8电电子子稳稳定定结结构构D同一主族的元素的原子,最外同一主族的元素的原子,最外层电层电子数相同,化学性子数相同,化学性质质完全相同完全相同解析:解析:Al既表现出一定的金属性又表现出一定的非金属性,既表现出一定的金属性又表现出一定的非金属性,A错误;错误;
16、Li为为2子稳定结构,子稳定结构,C错误;同一主族元素化学性质相似,有递变性,错误;同一主族元素化学性质相似,有递变性,D错误。错误。答案:答案:B2021/8/11 星期三151.(2010试试题题调调研研,山山东东青青岛岛4月月)X、Y、Z、W均均为为短短周周期期元元素素,它它们们在在周周期期表表中中相相对对位位置置如如右右图图所所示示。若若Y原原子子的的最最外外层层电电子子数数是是内内层层电电子子数数的的3倍倍,下下列列说说法中法中错误错误的是的是()AY的气的气态氢态氢化物的化物的稳稳定性定性较较Z的的强强B原子半径:原子半径:WZYXCW的最高价氧化物的最高价氧化物对应对应水化物的酸
17、性水化物的酸性较较Z的的强强D四种元素的四种元素的单质单质中,中,Z的熔、沸点最高的熔、沸点最高XYZW2021/8/11 星期三16解解析析:由由信信息息“Y原原子子的的最最外外层层电电子子数数是是内内层层电电子子数数的的3倍倍”可可推推知知Y为为O,则则由由周周期期表表中中位位置置可可推推出出X为为N,Z为为S,W为为Cl。由由元元素素周周期期律律可可知知,同同一一主主族族非非金金属属元元素素的的气气态态氢氢化化物物稳稳定定性性自自上上而而下下逐逐渐渐减减弱弱,A项项正正确确;同同周周期期元元素素原原子子半半径径自自左左向向右右逐逐渐渐减减小小,故故B项项错错误误;Cl的的非非金金属属性性
18、比比S的的强强,因因此此HClO4的的酸酸性性比比H2SO4的的强强,C项项正正确确;在在四四种种元元素素的的单单质质中中,只只有有硫硫的的单单质质在常温下是固体,其余均为气体,因此硫单质熔、沸点最高。在常温下是固体,其余均为气体,因此硫单质熔、沸点最高。答案:答案:B2021/8/11 星期三17根据原子根据原子结结构、元素周期表的知构、元素周期表的知识识及相关已知条件,可推算原子序数,判断及相关已知条件,可推算原子序数,判断元素在元素周期表中的位置等,基本思路如下元素在元素周期表中的位置等,基本思路如下图图所示:所示:2021/8/11 星期三181稀有气体原子的稀有气体原子的电电子子层结
19、层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电电子子层结层结构相同,与下一周期的金属元素形成的阳离子的构相同,与下一周期的金属元素形成的阳离子的电电子子层结层结构相同:构相同:与与He原原子子电电子子层结层结构相同的离子有构相同的离子有H、Li、Be2;与与Ne原子原子电电子子层结层结构相同的构相同的离子有离子有F、O2、Na、Mg2、Al3;与与Ar原子原子电电子子层结层结构相同的离子有构相同的离子有Cl、S2、K、Ca2。2021/8/11 星期三192周期表中特殊位置的元素周期表中特殊位置的元素(120)(1)族序数等于周期数的元素:族序数等于周期数的元素
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