元素周期律和元素周期表.pptx

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1、元素周期律和元素周期表 一、原子序数 1.概念:元素在元素周期表中的序号。 2.原子序数与原子结构的关系:原子序数=_= _=_。 核电荷数 质子数核外电子数 【巧判断】(1)原子和离子都满足“原子序数=核电荷 数=核外电子数”的关系。( ) 提示:。因离子一定有电子的得失,所以一定不满足 这个关系。 (2)原子序数为8,核外电子数为8,则质量数一定是16。 ( ) 提示:。原子序数为8,核外电子数为8,但中子数不一 定是8,故质量数不一定是16。 二、元素周期律 1.118号元素核外电子排布的变化规律(最外层电子 排布) 原子结构 原子序数 (a的取值) 电子 层数 最外层电子 数(x的取值

2、) 12_1_ 12 原子结构 原子序数 (a的取值) 电子 层数 最外层电子 数(x的取值) 310_1_ _1_ 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_ _ 8 111838 由1到8(第1 周期为1到2)的周期性变化 2 2.元素性质的递变规律 (1)元素原子半径的周期性变化。 规律:随着原子序数的递增,元素原子的半径呈现_ _的周期性变化。 由大 到小 (2)元素主要化合价的周期性变化。 以118号元素为例探究化合价的变化,图示如下: 规律:随着原子序数的递增,元素的最高正化合价呈现 _(O、F除外),最低负化合价呈现_的周期 性变化。 +1+7-4-1 【巧判断】

3、 (1)随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是 从1到8重复出现。( ) 提示:。在原子的电子层数为1时,最外层电子数是从 1增加到2。 (2)随着元素原子序数的递增,元素的最高化合价从+1 到+7,最低化合价从-7到-1重复出现。( ) 提示:。氟元素无正价,氧元素没有最高正化合价,且 最低化合价是从-4到-1重复出现。 (3)原子序数为15的元素的最高化合价为+3。( ) 提示:。原子序数为15的原子结构示意图为 , 最外层有5个电子,因此其最高化合价为+5价。 三、元素周期律 1.内容:元素的性质随着_的递增而呈周期性变 化。 2.实质:元素性质的周期性变化是_周 期性变化的必然结

4、果。 原子序数 原子核外电子排布 【微思考】 1868年俄国化学家门捷列夫提出了元素周期律的观点, 他认为“随着元素相对原子质量的递增,元素的性质呈 周期性变化”。请你分析这句话是否正确,并说明原因 。 提示:错误。元素的性质是随原子序数的递增而呈周期 性变化,而不是相对原子质量。限于当时的条件和科学 水平,在当时是正确的。 知识点一 化合价与最外层电子数之间的关系 【重点释疑】 1.元素的主要化合价与最外层电子数的关系 主族元素最高正化合价=最外层电子数(O、F除外) 最低负化合价=最外层电子数-8。 |最高正化合价|+|最低负化合价|=8。 2.常见元素化合价的特点 (1)氢元素:+1、-

5、1、0价,如H2O、NaH、H2。 (2)氟元素:-1、0价,如NaF、F2,氟无正价。 (3)氧元素:-2、-1、0价,如CaO、Na2O2、O2,氧无最高 正价。 (4)金属只有正价。 (5)非金属元素既有正价又有负价(O、F除外)。 【易错提醒】元素化合价的“三个二” (1)二“特殊”:F无正价,O无最高正价。 (2)二“只有”:金属只有正价,只有非金属才有负价。 (3)二“等式”:对于主族元素,最高正价=最外层电子 数,|最低负价数值|+|最高正价数值|=8(除O、F外)。 【思考讨论】 (1)主族元素的最高正化合价一定等于原子核外最外层 电子数吗? 提示:不一定,如F为最活泼的非金属

6、元素,只有0价和-1 价,无最高正化合价。 (2)分析118号元素的最高正化合价与最低负化合价 的绝对值之差是6、4、2时分别对应什么元素。 提示:最高正化合价=原子最外层电子数,最高正化合价 +最低负化合价的绝对值=8。最高正化合价与最低负化 合价的绝对值之差是6、4、2时分别对应的元素为Cl、 S、N和P。 【案例示范】 【典例】(2019六安高一检测)下列各组元素中,按最 高正价递增的顺序排列的是( ) A.C、N、O、F B.K、Mg、C、S C.H、He、Li、Be D.P、S、Cl、Ar 【思维建模】判断元素的化合价思路如下: 【解析】选B。根据元素的最高正化合价在数值上一般 等于

7、其最外层电子数及特殊元素的化合价来分析各选 项。A项,C:+4价,N:+5价,F无正价,O无最高正价;B项 ,K:+1价,Mg:+2价,C:+4价,S:+6价;C项,H:+1价,He无最 高正价,Li:+1价,Be:+2价;D项,P:+5价,S:+6价,Cl:+7 价,Ar无最高正价。 【母题追问】(1)判断A选项中各元素的最低负化合价 。(证据推理与模型认知) 提示:根据最低负化合价=最外层电子数-8,可以得出C 、N、O、F的最低负化合价分别为-4、-3、-2、-1。 (2)D选项中的P、S、Cl三种元素的最高正化合价与最 低负化合价的和分别是多少?(证据推理与模型认知) 提示:P、S、C

8、l的最高正化合价分别为+5、+6、+7,最 低负化合价分别为-3、-2、-1,三种元素的最高正化合 价与最低负化合价的和分别为2、4、6。 【迁移应用】 1.一般能决定元素化合价高低的是 ( ) A.核内电子数B.核外电子数 C.核外电子层数D.最外层电子数 【解析】选D。元素化合价高低是由最外层电子数决定 的。 2.某元素X的最高价氧化物对应水化物的化学式是 H2XO3,则X的简单气态氢化物的分子式为( ) A.HXB.H2X C.XH3D.XH4 【解析】选D。X元素的最高价氧化物对应的水化物的 化学式为H2XO3,则X的最高正化合价为+4,说明X原子最 外层有4个电子,最低负化合价为-4

9、,形成的简单气态氢 化物的分子式为XH4。 【补偿训练】 (2019聊城高一检测)下列元素的常见化合价从+1至 +3依次增大的是 ( ) A.H、He、LiB.Na、Mg、Al C.Al、Be、NaD.N、O、F 【解析】选B。A项中He为0价;C项中元素正价化合价分 别为+3、+2、+1,与题目要求恰好相反;D项中F无正价 。 【素养提升】 在现行的元素周期表中,共有118个元素,其中金属元 素94个。下面是关于金属元素的一些讨论,据此回答: (1)金属元素有负化合价吗?它们能否形成简单阴离子? 提示:金属元素无负化合价,所以不能形成简单阴离子。 (2)对于同横行的金属元素,从左到右,其化合

10、价是怎样 变化的? 提示:同横行的金属元素,从左到右其最外层电子数逐渐 增加,所以最高正化合价是逐渐升高的。 【补偿训练】 硒鼓,也称感光鼓,是打印机中很重要的组成部分,决 定了打印质量的好坏。硒鼓中用到的感光材料含有元 素硒。 判断硒元素的最高正化合价和最低负化合价分别是多 少? 提示:+6价和-2价。根据硒的原子结构示意图可以得出 其原子的最外层电子数为6,因此最高正化合价=最外层 电子数=+6,最低负化合价=最外层电子数-8=6-8=-2。 知识点二 微粒半径大小的比较 【重点释疑】 1.原子 (1)同一横行,从左到右,核电荷数依次增大,原子半径 依次减小。如r(Na)r(Mg)r(Al

11、)r(Si)r(P)r(S) r(Cl)。 (2)同一纵列,自上而下,电子层数依次增多,原子半径 依次增大。如r(Li)r(Cl-)r(K+)r(Ca2+)。 3.同一元素的不同粒子:核外电子数越多,半径越大。 (1)阳离子:r(原子)r(阳离子)。如r(Na)r(Na+)。 (2)阴离子:r(原子)r(Fe2+)r(Fe3+)。 【思考讨论】 (1)对于电子层数相同的原子,为什么其核电荷数越多 原子半径越小? 提示:原子核带正电荷,核电荷数越多,原子对核外电子 的引力越大,原子半径越小。 (2)电子层数多的原子的半径一定大于电子层数少的原 子半径吗? 提示:不一定。只有当微粒的最外层电子数相

12、同时,电 子层数越多,半径才越大。 【案例示范】 【典例】(改编题)化学元素指自然界中一百多种基本 的金属和非金属物质,它们只由一种原子组成,其原子 中原子核具有同样数量的质子,用一般的化学方法不能 使之分解,并且能构成一切物质。 到2007年为止,总共 有118种元素被发现,其中94种是存在于地球上。 下列微粒半径大小的比较中,正确的是( ) A.Na+Cl-Na+Al3+ C.NaCl-Na+Al3+ 选项分析 C项 () Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小 D项 () Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同,电子层数依次 增多,原子半径依次增大 【方法规律】微粒半径大小比较的三步走 微

13、粒半径主要是由核电荷数、电子层数和核外电子数 决定的。按“三看”规律进行比较: (1)一看电子层数 电子层数不同、最外层电子数相同时,电子层数越多, 半径越大。例如:r(F)r(Mg)r(Al)r(S)r(Cl),r(S2-)r(Cl-) r(K+)r(Ca2+)。 (3)三看电子数 核电荷数相同时,电子数越多,半径越大。例如:r(Na+) r(Cl)。 【迁移应用】 1.(2019承德高一检测)下列各元素原子半径依次增 大的是( ) A.Na、Mg、AlB.Na、O、F C.P、Si、AlD.C、Si、P 【解析】选C。比较元素原子半径的大小有两条规律 :具有相同电子层数的元素,随着原子序数的递增,原 子半径递减;具有相同最外层电子数的元素,随着电 子层数的增加,原子半径增大。A项,r(Na)r(Mg) r(Al);B项,r(Na)r(O)r(F);D项,r(Si)r(P)r(C)。 2.(2019三明高一检测)下列粒子半径之比大于1的是 ( ) 【解析】选B。A项,r(K+) r(Mg), 1;C项,r(S)OF,B错误;离子电子层结构相同, 核电荷数越大离子半径越小,则离子半径大小为Ca2+Ca2+Mg2+,D 错误。 【课堂回眸】