第二节第二节 元素周期律元素周期律2.电子按能量高低在核外分层排布。电子按能量高低在核外分层排布。1234567KLMNOPQ由内到外，能量逐渐升高由内到外，能量逐渐升高1.核外电子围绕着原子核在不同区域核外电子围绕着原子核在不同区域(电子层电子层)作不规则的高速运动作不规则的高速运动一、原子核外电子的排布核外电子排布图核外电子排布图核外电子总是尽先排布在核外电子总是尽先排布在 的电子的电子层里，排满一层后再排下一层；层里，排满一层后再排下一层；每层电子不能超过每层电子不能超过 个；个；最外层电子不能超过最外层电子不能超过 个个(K(K层是最外层时不层是最外层时不超过超过 个个) )，次外层电子不能超过，次外层电子不能超过 个，个，倒数第三层电子不能超过倒数第三层电子不能超过倒数第三层电子不能超过倒数第三层电子不能超过 个。个。个。个。 核外电子排布的一般规律核外电子排布的一般规律核外电子排布的一般规律核外电子排布的一般规律能量最低2n2818322一低四不超 以上各项是相互联系的，不能孤立地理解、应用其中的某一部分。123 4 56 7KLMNOPQ练习练习1：某元素有：某元素有3个电子层，最外个电子层，最外层电子数是电子总数的层电子数是电子总数的1/6，该元素，该元素的元素符号是：的元素符号是：_。练习练习2：写出下列元素原子的原子结：写出下列元素原子的原子结构示意图：构示意图：Sr Se 38号元素号元素 34号元素号元素 第第5周期第周期第A族元素族元素3. A原原子子L层层上上的的电电子子数数等等于于次次外外层层上上的的电子数也等于电子层数，电子数也等于电子层数，A是是 。4. B原子核外原子核外M层电子数是层电子数是L层电子数的层电子数的1/2,则则B是是 。 5. C原子的最外层电子数是次外层电子原子的最外层电子数是次外层电子数的数的1.5倍。则倍。则C是是 。 6.D原子的次外层电子数是最外层电子数原子的次外层电子数是最外层电子数的的1/4。则。则D是是 。BeSiBNe 填写教材P1415表格：科学探究一科学探究一310号元素，从号元素，从Li 到到Ne有有2个电子层，个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目随原子序数的增大，最外层电子数目由由1个增加到个增加到8个，而达到稳定结构个，而达到稳定结构1118号元素，从号元素，从Na 到到Ar有有3个电子层，个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由随原子序数的增大，最外层电子数目由1个增加到个增加到8个，而达到稳定结构个，而达到稳定结构元素核外电子排布情况元素核外电子排布情况12号元素，从号元素，从H到到He只有只有1个个电子层，最外层电子数目由电子层，最外层电子数目由1个个增加到到增加到到2个，而达到稳定结构个，而达到稳定结构原子序数 电子层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数 12 310 1118 结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现 变化。 123121818882周期性元素原子元素原子半径半径数据数据原子序数原子序数 原子半径的变化原子半径的变化 39 1117 结论：随着原子序数的递增，元素原结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现子半径呈现 变化变化。 逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐减小周期性周期性越大越大越小越小越大越大电子层数相同时，再看核电荷数，电子层数相同时，再看核电荷数，核电荷数越多核电荷数越多,则则半径半径电子层数和电子层数和核电荷数都相同核电荷数都相同( (同种元素同种元素) )时时, ,再看再看核外电子数核外电子数(或最外层电子数或最外层电子数),核外电子数核外电子数(或最外层电子数或最外层电子数越多越多) )，则半径则半径微粒半径大小比较规律微粒半径大小比较规律先看电子层数先看电子层数, ,电子层电子层数越多，数越多，则半径则半径一般情况下一般情况下(稀有气体除外稀有气体除外):如 Li Na K Rb CsI Br Cl F如 Na Mg Al F O N C 如 Cl Cl- r(K) B. r(Mg2+) r(Na+) r(F-)C.r(Na+) r(Mg2+) r(Al3+) D.r(Cl -) r(F-) r(F)AB小结小结:（）比较微粒半径大小（）比较微粒半径大小:三看三看一看一看电子层数电子层数二看二看核电荷数核电荷数三看三看核外电子数或核外电子数或最外层电子数最外层电子数（）对于同种元素：（）对于同种元素：（）对于电子层结构相同的离子：（）对于电子层结构相同的离子：核电荷数核电荷数越大，越大，则则离子半径离子半径越小。越小。如如 O O2- 2- F F- - NaNa+ + MgMg2+ 2+ AlAl3+3+；S S2-2-ClCl- -K K+ + CaCa2+2+阳离子半径阳离子半径 原子半径原子半径元素化合价最高正价渐高，负价绝对值渐低最高正价渐高，负价绝对值渐低原子序数 最高正价 最低负价 特例12 310 1118 结论：随着原子序数的递增，元素的化合价呈现 变化。 11F、O周期性周期性1原子序数电子层数最外层电子数原子半径原子半径的变化的变化（不考不考虑虑稀有稀有气体元素）气体元素）最高或最低化合价的变化1 1 1 12 2 2 23 3 3 3101010101111111118181818结论1 2 3121818大大小小+1 0+1 +5- 4 - 1 0随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数、原子半径、化合价呈现数、原子半径、化合价呈现数、原子半径、化合价呈现数、原子半径、化合价呈现周期性变化。变化。变化。变化。核外电子排布、原子半径和元素化合价的变化大大小小+1 +7- 4 - 1 0科学探究科学探究2：元表的性质与其在周期表中位置的元表的性质与其在周期表中位置的关系。关系。实验实验1：镁与水的反应：镁与水的反应.zhajm_125741751237hd.flv现现 象象化学方程式化学方程式未加热时无现象，加热溶液变红色未加热时无现象，加热溶液变红色Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2实验实验2：镁和铝与盐酸的反应：镁和铝与盐酸的反应镁铝与酸的反应镁铝与酸的反应.asf MgAl现现 象象剧烈反应生成气体剧烈反应生成气体较迅速反应生成气体较迅速反应生成气体化学方程式化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2钠、镁、铝( (同周期的金属) )的性质钠镁铝单质与水单质与水（或酸）（或酸）反应反应与冷水反与冷水反与冷水反与冷水反应：反应应：反应应：反应应：反应 ，放出氢，放出氢，放出氢，放出氢气。气。气。气。与冷水反应与冷水反应与冷水反应与冷水反应 , , , ,与沸水反应与沸水反应与沸水反应与沸水反应 。与酸反应与酸反应与酸反应与酸反应 , , , ,都放出氢气。都放出氢气。都放出氢气。都放出氢气。与酸反应与酸反应与酸反应与酸反应 ，放，放，放，放出氢气。出氢气。出氢气。出氢气。最高价氧化最高价氧化物对应水化物对应水化物碱性强弱物碱性强弱NaOHNaOHNaOHNaOHMg(OH)Mg(OH)Mg(OH)Mg(OH)2 2 2 2Al(OH)Al(OH)Al(OH)Al(OH)3 3 3 3Na Mg AlNa Mg Al 金属性逐渐金属性逐渐 。剧烈剧烈剧烈剧烈慢慢慢慢较快较快较快较快 强碱强碱 中强碱中强碱 两性氢氧化物两性氢氧化物减弱减弱减弱减弱剧烈剧烈剧烈剧烈较剧烈较剧烈较剧烈较剧烈小结：小结：元素金属性强弱的判断金属单质与水（或酸）反应置换出金属单质与水（或酸）反应置换出H H2 2的难易程的难易程度度（越易置换出氢气，说明金属性（越易置换出氢气，说明金属性 ）最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性强氢氧化物的碱性强弱弱（碱性越强，则金属性（碱性越强，则金属性 ）金属单质之间的置换金属单质之间的置换（金属性（金属性 的置换金属性的置换金属性 的）的）金属活动性顺序表金属活动性顺序表（位置越靠前，说明金属性（位置越靠前，说明金属性 ）金属阳离子氧化性的强弱金属阳离子氧化性的强弱（对应金属阳离子氧化性越弱，金属性（对应金属阳离子氧化性越弱，金属性 ）越强越强强弱越强越强 14Si15P16S17Cl最最高高价价氧化物氧化物的水化物氧化物的水化物及其酸性强弱及其酸性强弱单质与单质与H H2 2 2 2反应条件反应条件气态氢化物及其稳定性结论 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 弱酸弱酸 中强酸中强酸 强酸强酸 最最强酸强酸酸性逐渐增强 高温高温 加热加热 加热加热 点点燃或光照燃或光照 SiH SiH4 4 PHPH3 3 HH2 2S S HClHCl稳定性逐渐增强非金属性逐渐增强 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7硅、磷、硫、氯( (同周期的非金属) )的性质单质与单质与H H2 2化合的难易程度化合的难易程度（与（与H H2 2化合越容易，说明非金属性化合越容易，说明非金属性 ）形成的气态氢化物的稳定性形成的气态氢化物的稳定性（形成的气态氢化物越稳定，则非金属性（形成的气态氢化物越稳定，则非金属性 ） 最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物最高价含氧酸酸性最高价含氧酸酸性的强弱的强弱（酸性越强，说明非金属性（酸性越强，说明非金属性 ） 非金属单质之间的置换非金属单质之间的置换（非金属性（非金属性 的置换非金属性的置换非金属性 的）的）非金属阴离子还原性的强弱非金属阴离子还原性的强弱（对应非金属阴离子还原性越弱，非金属性（对应非金属阴离子还原性越弱，非金属性 ） 越强越强强弱越强越强小结：小结：元素非金属性强弱的判断随着原子序数的递增随着原子序数的递增元素原子的核外电子排布呈现周期性变化元素原子的核外电子排布呈现周期性变化元素原子半径呈现周期性变化元素原子半径呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化元素的化学性质呈现周期性变化元素的化学性质呈现周期性变化 元素的性质随着元素原子序数的递元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化增而呈现周期性的变化 元素性质的周期性变化元素性质的周期性变化实质实质:是元素原子的是元素原子的核外电子排布的周期性变化。核外电子排布的周期性变化。元素周期律元素周期律 A A A A A A A族周期金属性逐渐增强原子半径逐渐增大还原性增强1234567BAlSiGeAsSbTePoAt非金属性逐渐增强原子半径逐渐减小氧化性增强金属性逐渐增强非金属性逐渐增强作业：作业：1、已知、已知A为为A族元素，族元素，B为为A族元素，它们的族元素，它们的原子序数分别为原子序数分别为m和和n，且，且A、B为同一周期元素，为同一周期元素，则下列关系式中错误的是（则下列关系式中错误的是（ ）。）。A. n=m+1 B. n=m+11 C.n=m+25 D. n=m+102、主族元素、主族元素R可形成两种氯化物，可形成两种氯化物，RCla、RClb，它们化学式式量相差，它们化学式式量相差71。（1）求）求a和和b的关系的关系（2） RCla中氯的质量分数为中氯的质量分数为85.3%，而，而RClb中氯中氯的质量分数为的质量分数为77.45%，求，求R的相对原子量。的相对原子量。三、元素周期表和元素周期律的应用三、元素周期表和元素周期律的应用 1、元素的位、构、性三者之间的关系及其应用、元素的位、构、性三者之间的关系及其应用结构结构位置位置性质性质决定决定反映反映决定决定反映反映决定决定反映反映（1 1）结构）结构决定决定位置：位置： 核电荷数原子序数核电荷数原子序数 电子层数周期序数电子层数周期序数 最外层电子数主族序数最外层电子数主族序数位置位置反映反映结构结构最外层电最外层电子数和原子数和原子半径子半径原子得原子得失电子失电子的能力的能力元素的金属元素的金属性、非金属性、非金属性强弱性强弱单质的氧单质的氧化性、还化性、还原性强弱原性强弱（2）结构）结构决定决定性质：性质： 最外层电子数主族元素的最外层电子数主族元素的最高正价最高正价数数 负价数负价数+ 最外层电子数最外层电子数 8性质性质反映反映结构结构（3）位置）位置反映反映性质：性质： 同周期：从同周期：从左左到到右右，递变性递变性 同主族同主族 相似性相似性从从上上到到下下，递变性递变性 同周期、同主族元素结构、性质的递变同周期、同主族元素结构、性质的递变规律及金属元素、非金属元素的分区：规律及金属元素、非金属元素的分区： 分界线分界线左边左边是是金属金属元素，分界线元素，分界线右边右边是是非金属非金属元素，最元素，最右一个纵行右一个纵行是是稀有气体稀有气体元素。见下图：元素。见下图：原子半径依次减小原子半径依次减小原原子子半半径径依依次次减减小小原原子子半半径径依依次次增增大大原子半径依次增大原子半径依次增大失电电子子能能力力依依次次增增强强失电子能力依次增强失电子能力依次增强非金属性依次增强非金属性依次增强得得电电子子能能力力依依次次增增强强得电子能力依次增强得电子能力依次增强非非金金属属性性依依次次增增强强金属性依次增强金属性依次增强金金属属性性依依次次增增强强 1B Al SiGeAs Sb Te 2 3 4 5 6 7AAAA AA A 0 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FCs 根据同周期、同主族元素性质的递变规律可根据同周期、同主族元素性质的递变规律可推知：推知：金属性最强金属性最强的元素是的元素是铯（铯（Cs）,位于第六位于第六周期第周期第A族（左下角），族（左下角），非金属性最强非金属性最强的元素的元素是是氟（氟（F),位于第二周期第位于第二周期第A族（右上角）。族（右上角）。 位于位于分界线附近分界线附近的元素既有一定的金属性，的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，如又有一定的非金属性，如Al、Si、Ge等。等。 2、元素的化合价与位置、结构的关系元素的化合价与位置、结构的关系 （1）最高正价数主族序数最外层电最高正价数主族序数最外层电子数子数 （2）最低负价数主族序数最低负价数主族序数 8 最外层电子数最外层电子数 8 （1 1）元素周期表是元素周期律的具体表现形元素周期表是元素周期律的具体表现形式，式，是学习化学的一种重要工具。是学习化学的一种重要工具。 （2）可预测或推测元素的原子结构和性质可预测或推测元素的原子结构和性质 （3）在科学研究和生产上也有广泛的应用在科学研究和生产上也有广泛的应用 见课本见课本P.18 （4）在哲学方面，元素周期律揭示了元素原在哲学方面，元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实，有力地论证了事物变化的量变引起质的事实，有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。变的规律性。 3、元素周期律的应用和意义元素周期律的应用和意义练习：练习： 1、下列递变情况、下列递变情况 的是：的是： A. Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单最外层电子数依次增多，其单 质的还原性依次减弱质的还原性依次减弱 B. P、S、Cl最高正价依次升高，对应气态氢化最高正价依次升高，对应气态氢化 物稳定性增强物稳定性增强 C. C、N、O原子半径依次增大原子半径依次增大 D. Na、K、Rb氧化物的水化物碱性依次增强氧化物的水化物碱性依次增强不正确不正确 C 2、同一横行、同一横行X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化三种元素，已知最高价氧化物对应的水化物的酸性是物对应的水化物的酸性是 HXO4 H2YO4 H3ZO4，则下列说法判断，则下列说法判断 的是的是 A. 阴离子半径阴离子半径 X Y Z B. 气态氢化物稳定性气态氢化物稳定性 HX H2Y ZH3 C. 元素的非金属性元素的非金属性 X Y Z D. 单质的氧化性单质的氧化性 X Y Z错误错误 A3、原子序数、原子序数118号元素中：号元素中：（1）与水反应最剧烈的金属是）与水反应最剧烈的金属是_；（2）与水反应最剧烈的非金属单质是）与水反应最剧烈的非金属单质是_；（3）在室温下有颜色的气体单质是）在室温下有颜色的气体单质是_；（4）在空气中容易自燃的单质名称是）在空气中容易自燃的单质名称是_；（5）除稀有气体外，原子半径最大的元素是）除稀有气体外，原子半径最大的元素是_；（6）原子半径最小的元素是）原子半径最小的元素是_；（7）气态氢化物水溶液呈碱性的元素是）气态氢化物水溶液呈碱性的元素是_；（8）气态氢化物最稳定的化学式是）气态氢化物最稳定的化学式是_；（9）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是_。4、在、在Na、K、O、N、CLi、F、H八种元素中，原子半径八种元素中，原子半径由小到大的顺序为由小到大的顺序为_。NaF2F2 Cl2白磷白磷NaHNHF ClHFONCLiNaB B. 原子序数原子序数:AB C. 离子半径离子半径:A2+B3+ D. 质量数质量数:ABCA C