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1、第一章 物质结构 元素周期律,第一节 元素周期表,门捷列夫（18341907）俄国化学家。 1834年2月7日生于西伯利亚托博尔斯克，1907年2月2日卒于彼得堡（今列宁格勒）。1850年入 彼得堡师范学院学习化学，1855年毕业后任敖德萨中学教师。1857年任彼得堡大学副教授。1859年他到德国海德堡大学深造。1860年参加了在卡尔斯鲁厄召开的国际化学家代表大会。1861年回彼得堡从事科学著述工作。1863年任工艺学院教授，1865年获化学博士学位。1866年任彼得堡大学普通化学教授，1867年任化学教研室主任。1893年起，任度量衡局局长。1890年当选为英国皇家学会外国会员。,门捷列夫简
2、介,一、元素周期表 1、原子结构,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编的号,元素周期表中，有多少个横排和纵行呢？,7横排、18纵行,2、元素周期表 （1）元素周期表编排原则,A、把电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序由左到右排成一个横排。,B、把不同横行中最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上到下排成纵行。,（2）元素周期表的结构：,具有相同电子层数而又按照原子序数递增顺序由左往右排列的一系列元素（每一横排称为一周期）。,周期序数 = 电子层数,1、周期：,它们分别位于第几周期？为什么？,第二周期 两个电子层,第四周期 四个电子层,【课堂
3、练习】,第三周期 三个电子层,第7周期：26种元素,四长三短一不全,7,6,5,4,18 8 2,M L k,3,8 2,L K,2,2,K,1,周期的结构,长周期,不完全周期,2、族：,主族序数最外层电子数,不同横行中最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上到下排成纵行（除第8、9、10三个纵行叫做第族外，其余每个纵行为一族）。,IA,IIA,IIIA,IVA,V A,VIA,VIIA,0,主族,副族,VIII族,零族,族的结构,A , A , A , A ,A , A , A,稀有气体元素,共七个主族,B , B ,B , B , B ，B , B,共七个副族,包含（8、9 、 10
4、）三列,七主七副零八族,四长三短一不全,七主七副零族,元素周期表,请写出它们在周期表中的位置。,第二周期 第A族,第四周期 第A族,【课堂练习】,第三周期 第A族,1、主族元素在周期表中所处的位置，取决于该元素的 （A）最外层电子数和相对原子质量 （B）相对原子质量和核外电子数 （C）次外层电子数和电子层数 （D）电子层数和最外层电子数,D,【课堂练习】,2、推算原子序数为6,13,34,53的元素在周期表中的位置。,二、元素的性质与原子结构,1、碱金属元素,逐 渐 增 多,逐 渐 增 大,（1）碱金属的原子结构,核电荷数逐渐增多 电子层数逐渐增多 原子半径依次增大,但最外层电子数都为1,(递
5、变性),(相似点),原子结构有何异同？,（2）碱金属的化学性质,钠、钾化学性质比较,黄,淡黄,紫,浮,浮,熔,熔,游,游,红,红,甚至有燃烧,2Na + O2 Na2O2,4Li + O2 2Li2O,（2）碱金属的化学性质 1）碱金属元素原子的最外层都有1个电子，它们的化学性质相似 与O2的反应,更为复杂,K2O、K2O2、KO2,Li2O,更为复杂,Na2O、Na2O2,性质差异又是怎样造成的呢？ 详见课本P7页,与水的反应,2Na + 2H2O 2NaOH + H2（剧烈）,2K + 2H2O 2KOH + H2（更剧烈）,元素金属性强弱判断依据：,根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的
6、难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。,钠与钾都能与氧气、水发生反应，但反应的剧烈程度不同。 物质的性质主要取决于原子的最外层电子数，从碱金属原子的结构可推知。 从LiCs 1）金属性逐渐增强 2）单质的还原性逐渐增强 3）元素金属性与其对应氢氧化物碱性成正比,碱金属元素单质：,Rb,（3） 碱金属元素的主要物理性质,有何相似性和递变性？,碱金属的物理性质的比较,相 似 点,递变性,颜色,硬度,密度,熔沸点,导电导热性,密度变化,熔沸点变化,Li Na K Rb Cs,均为银白色（Cs略带金色）,柔软,较小,较低,强,逐渐增大（K特殊）,单质的熔沸点逐渐降低,2钾的化合物最大用途是做钾肥。硝
7、酸钾还用于做药。,1.锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂是优质的高能燃料（已经用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机）。,3铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。,碱金属元素的用途：,根据卤素原子结构，推测氟、氯、溴碘在化学性质上所表现的相似性和递变性？,思考与交流,（1）卤族元素的原子结构,核电荷数逐渐增多 电子层数逐渐增多 原子半径依次增大,但最外层电子数都为7,(递变性),(相似点),原子结构有何异同？,(2)卤素单质的物理性质,物理性质,1、颜色：逐渐加深 2、密度，熔点，沸点逐渐增大,问题：试推测砹（At）的物理性质。,
8、黑色或灰黑色，难溶于水，易溶于有机溶剂，有一定的挥发性。,结论: 1、卤素单质与H2反应的剧烈程度:,2 、生成氢化物的稳定性:,逐渐减弱,逐渐减弱.,即氢化物稳定性次序为 ：HFHClHBrHI,（3）卤素单质的化学性质,那么, Cl2与I2，Br2与I2比较,谁的氧化性更强? 你如何设计实验去检验？（提示：类比金属的置换反应）,上层液体颜色变浅，下层液体呈紫色。,化学方程式：2KI+Cl2=2KCl+I2, 2KI+Br2=2KBr+I2,氧化性: Br2I2,氧化性: Cl2Br2,上层液体颜色变浅，下层液体呈紫色,上层液体颜色变浅，下层液体呈红棕色,氧化性: Cl2I2,结论：氧化性强
9、弱 Cl2Br2I2， 那么F2呢？你能从原子结构的角度去分析吗？,结论:随着核电荷数的增加,卤族单质氧化性强弱顺序 为: F2Cl2Br2I2,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,同主族的金属元素,随着核电荷数的增加, 金属性逐渐增强,其单质的金属性逐渐增强。,本节课小结,通过这节课的学习你有些什么收获？,同主族的非金属元素,随着核电荷数的增加, 非金属性逐渐减弱,其单质的氧化性逐渐减弱。,元素的性质与原子核外电子有密切关系，那么，元素的性质与原子核有关系吗？,问题,相对原子质量的标准是什么？,以 原子质量的1/12为标准。,相对原子质量相对质子质量+相对中子质量 质子数+中子数=质量数,
10、质量数(A)质子数(Z)+十中子数(N),32,放射性同位素钬 的原子核的中子数与质子数之差是,我们知道元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称，即质子数相同，请大家想一想中子数是否一定相同呢？,2. 离子电子数,阳离子(Xc+)：,电子数=,阴离子(Xc-)：,电子数=,如：某M 2核外18个电子，质量数32，则中子数为多少？,Z = 18 - 2 = 16,N = A Z = 32 - 16 = 16,质子数-C,质子数+C,质子,中子,电子,问题：氕、氘、氚结构的异同？,统称为氢元素,单独称为核素,互称为同位素,核素：把一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称核素,(1)同一元素的各种同
11、位素化学性质几乎相同； (2)在天然存在的某种元素中，不论是游离态，还是化 合态，各种同位素所占的丰度(原子百分比)一般是不变的,同位素特性：,同位素：具有相同核电荷数（即质子数）不同中子数同一元素的（核素）原子。,练习：元素、核素、同位素,具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。,质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。(对于原子来说),具有相同质子数（核电荷数）的同一类原子的总称。,核素：,元素：,同位素：,判断条件：质子数相同 中子数不同 同一元素的原子,决定元素种类的是_,质子数（或核电荷数）,决定核素（原子）种类的是_,质子数和中子数（质量数不一定相同）,又如：
12、 碳元素的各种核素 612C、613C、614C ； 氧元素的各种核素 816O、817O、818O ； 铀元素的各种核素 92234U、92235U、 92238U；,互称为同位素,4. 在 1 1H、 2 1H、 3 1H、2312Mg、2412Mg和6529Cu中共 有_种元素，_种原子.,6,3,练习：,下列各组物质中，互为同位素的是（ ） （A）O2、O3 、O4 （B）H2、D2、T2 （C）H2O、D2O、 T2O （D） 20Ca 和20 Ca,40,42,D,下列各组中属于同位素关系的是（ ） A. 与 B.T2O与H2O C. 与 D.金刚石与石墨,A,铀-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧 放出能量的2700000倍。也就是说1克-235完全裂变释放的能量相当于2吨半优质煤完全燃烧时所释放的能量。,以重水堆为热源的核电站。重水堆是以重水作慢化剂的 反应堆，可以直接利用天然铀作为核燃料。重水堆可用轻 水或重水作冷却剂，重水堆分压力容器式和压力管式类。 重水堆核电站是发展较早的核电站，有各种类别，但已实 现工业规模推广的只有加拿大发展起来的坎杜型压力管式重 水堆核电站。,重水反应堆,放射性C-14射线测定装置,