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1、第一节 元素周期表,高考一轮复习 第五章 物质结构 元素周期律,第五章 物质结构 元素周期律,物质结构，元素周期律是中学化学中基本概念和基本理论部分的重要知识，在高考试卷中出现的几率非常大，可以单独成题，也可与化学反应与能量等其它部分知识综合出题。对原子的结构及同位素概念、电子式书写的考查多出现在第卷选择题中，如2009江苏化学2,2009广东化学1,2009全国理综，9。对元素周期律、元素周期表的考查在第卷选择和第卷填空多次灵活出现。如2009山东理综11,2009广东化学11,2009北京理综7,10,2009四川理综10,2009海南化学10,2009天津理综7,2009全国理综29,2
2、009福建理综23,2009宁夏理综28。,第一节 元素周期表,1.了解元素周期表的结构和应用。2.了解碱金属元素和卤族元素性质。3.了解原子构成。了解原子序数和质量数等概念间的相互关系。4.了解元素、核素和同位素的含义。4,一 元素周期表1 演变历史：1869年，俄国化学家门捷列夫将元素按照相对原子质量由小到大的顺序依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵行，制出了第一张元素周期表，随着科学的不断发展，已逐渐演变为现在的常用形式。长式周期表 核电荷数2 原子序数：按照元素核电荷数由小到大的顺序给元素编号所得到的数字称为该元素的原子序数对原子来说：原子序数=核电荷数=核内质子数=原子的核外电
3、子数对单核阳离子来说：原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数+带电荷数对单核阴离子来说原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数-带电荷数,3 元素周期表：把电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再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从上到下排成纵行，这样得到的一个表叫做元素周期表。4 周期：把电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成的一个横行称为一个周期。七个横行即七个周期 周期序数=电子层数注：周期序数用阿拉伯数字或中文表示均可,短周期,长周期,第1周期：H-2He 2 种元素,第2周期：Li-10Ne 8 种元素,第3周期：Na-18A
4、r 8 种元素,第4周期：K-36Kr 18 种元素,第5周期：Rb-54Xe 18 种元素,第6周期：Cs-86Rn 32 种元素,不完全周期,第7周期：26种元素,注：设为周期序数，则在奇数周期中元素种类数（n+1)2/2种；在偶数周期中元素种类数（n+2)2/2种；镧系元素:第六周期镧57La 镥71Lu 共15 种元素，这些原子的电子层结构和性质十分相似，总称镧系元素。,锕系元素：第七周期锕89Ac 铹103Lr 共15 种元素，这些原子的电子层结构和性质十分相似，总称锕系元素,超铀元素：92号元素铀以后的元素，多数是人工进行核反应制得的元素又叫超铀元素。5 族：周期表中的1个纵行或几
5、个纵行称为1族。18个纵行16个族 主族元素的族序数=主族元素原子的最外层电子数 族序数必须用罗马数字表示,族,七主族（A）：,由短周期元素和长周期元素共同构成,A.A.A.A.A.A.A,七副族(B):,完全由长周期元素构成的族,B.B.B.B.B.B.B,第族:,第8、9、10三个纵行为一个族,0族：,第18纵行稀有气体元素，化学性质不活泼，化合价是0,族的排列：A.A.B.B.B.B.B.B.B.A.A.A.A.A.0注：1 过渡元素:从B到B族共10个纵行包括第族和全部副族元素共六十多种元素统称为过渡元素（过渡金属）。2 元素种类最多的族是B族共32种包括镧系和锕系；所含元素形成化合物
6、最多的是A族。3 同一周期A 和A族元素的原子序数间隔1（第2，3周期）或11（第4，5周期）或25（第6周期）。4 第A.A.族元素的原子序数，等于与之相邻的同主族上一周期元素的原子序数加上所求元素上一周期的元素种类数；第A-0族元素的原子序数，等于与之相邻的同主族上一周期元素的原子序数加上所求元素所在周期的元素种类数；,非金属元素区,铝、锗、锑、钋,硼、硅、砷、碲、砹,金属元素,非金属元素,金属元素,原子结构与元素的性质,碱金属元素单质：,Rb,逐渐增大,逐渐增强,二 元素的性质和原子结构1、碱金属元素原子的结构特点,（1）碱金属元素的原子最外层电子数均为1，因而使得碱金属单质具有相似的化
7、学性质，在反应中易失去电子表现出还原性。,2）随着核电荷数的增大，电子层数的增多，原子半径的增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，碱金属元素原子失去电子的能力不断增强，元素的金属性不断增强，由这些元素构成的单质还原性不断增强。,2 碱金属的化学性质,(2)碱金属与水的反应 2Li+2H2O=2LiOH+H2,说明:锂与水反应却很慢。这是因为产物LiOH溶解度较小，覆盖在锂表面，阻止了反应的进行；此外锂的熔点较高，反应时锂块不如钠球与水接触面积大。2Na+2H2O=2NaOH+H2 2K+2H2O=2KOH+H2 浮 气 球 游 燃 炸 红,碱性:LiOH(弱碱)NaOH KOH RbOH
8、CsOH.,（1）碱金属与氧气的反应 4Li+O2=Li2O 4Na+O2=2Na2O 2Na+O2=Na2O2 4K+O2=2K2O 2K+O2=K2O2 K+O2=KO2,与O2反应,反应不如钠剧烈，生成Li2O,点燃剧烈燃烧，生成Na2O2,燃烧更剧烈生成比过氧化物复杂的氧化物,遇空气立即燃烧，生成更复杂的氧化物,Li,Na,K,Rb,Cs,与H2O反应,剧烈，生成H2,更剧烈，生成H2,轻微爆炸，生成H2,遇水立即燃烧，爆炸,结论,差异性：还原性逐渐增强,附：碱金属的化学性质,相似性：化学性质活泼，有强还原性,3、碱金属单质物理性质,银白色，柔软,银白色，柔软,银白色，柔软,银白色，柔
9、软,略带金色光泽，柔软,0.534,0.97,0.86,1.532,1.879,180.5,逐渐增大趋势,97.81,63.65,38.89,28.4,逐渐降低,银白色，柔软,1347,882.9,774,688,678.4,逐渐降低,相似性：颜色 均为银白色，Cs略带金色。硬度 柔软 密度 较小 熔沸点 较低 导电导热性 强,递变性：（1）熔沸点至上而下不断减小；,说明：原因在于金属键不断减弱；,Cs在常温下的熔点为28.40，温度稍高时，就是液态。,（2）随核电荷数的增加，单质密度总体增大，K反常,密度：Li 煤油 K Na 水 Rb Cs,说明:反常原因：原子量增大的作用小于原子体积增大
10、的作用；,保存：Li保存在石蜡中，其他均保存在煤油中.,氟原子,氯原子,溴原子,碘原子,（1）卤族元素的原子最外层电子数均为7，因而使得卤素单质具有相似的化学性质，在反应中易得到电子表现出氧化性。2）随着核电荷数的增大，电子层数的增多，原子半径的增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，卤族元素原子得电子的能力不断减弱，元素的非金属性不断减弱，由这些元素构成的单质氧化性不断减弱。,卤族元素（A族）1 卤族元素的原子结构示意图,F2 冷暗处爆炸 H2+F2=2HF HF很稳定,Cl2 光照或点燃 H2+Cl2=2HCl HCl稳定,Br2 高温 H2+Br2=2HBr HBr较不稳定,I2 高温
11、、持续加热 H2+I2 2HI HI很不稳定 缓慢进行,2 卤素单质的化学性质 1）与氢气的反应,结论:F Cl Br I 随着核电荷数的增多，原子半径的增大,（1）卤素单质与H2化合的难易关系：F2 Cl2 Br2 I2,(2)卤化氢的稳定性关系：HF HCl HBr HI,2）卤素间的相互置换,(1)Cl2 2Br=2ClBr2(2)Cl2 2I=2ClI2(3)Br2+I=BrI2,思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序及、的还原性强弱顺序,结论：氧化性：Cl2Br2I2 还原性：,阅读资料卡片（第页）,、卤素单质的物理性质,3、卤素单质的物理性质,相似性：易溶于有
12、机溶剂，有毒性。递变性：颜色：浅 深 状态：气 液 固密度：小 大熔沸点：低 高在水中的溶解性：大 小,同一主族元素金属性和非金属变化,Na11钠,Li3锂,K19钾,Rb37铷,Cs55铯,F9氟,Cl17氯,Br35溴,I53碘,At85砹,金 属 性 逐 渐 增 强,金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱,金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强,在元素周期表中，同一主族元素自上而下随核电荷数的递增，电子层数的增多，原子半径的增大，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减弱，元素原子失电子的能力逐渐增强，得电子的能力逐渐减弱，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。,核素 同位素,1、质量数,(A),定义：
13、原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做该原子的质量数（近似相对原子质量）。,质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）,（代表一个质量数为A，质子数为Z的原子）,18,22,40,18,11,12,23,10,H,C,11H（氕）,21H（氘或重氢）,31H（氚或超重氢）,126C,6,7,6,146C,2、元素：具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子或单核离子的总称。,0,1,1,1,1,1,1,1,2,6,6,6,6,8,6,3、核素和同位素,（1）核素：具有一定数目的质子和一定数目的中
14、子的一种原子。,（2）同位素：质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互称为同位素。即同一元素的不同核素之间互称为同位素。,注意事项,元素的种类由质子数决定，与中子数、核外电子数无关；,核素种类由质子数和中子数共同决定，与核外电子数无关；,3）大多数元素都存在同位素，有的还存在多种同位素称为多核素元素如11H，21H，31H；126C，146C14 146C；只有少数几种元素如Na,F等不存在同位素称为单核素元素；原子的种类大于元素的种类。4）由不同同位素原子构成的单质1H2,2H2;虽然不属于同种分子，其物理性质不同，但它们的化学性质基本相同，故由它们组成的物质仍为纯净物。4 同位素的用
15、途1)用于科学研究。2）利用2H,3H制造氢弹。3）利用235U制造原子弹和核反应堆的燃料。4）利用14C测定一些文物的年代。,5 元素的相对原子质量设某元素有多种不同的天然存在的稳定的同位素原子（不包括人造同位素和放射性同位素），M1,M2,M3.分别为各同位素原子的相对原子质量，a%,b%,c%.分别为各同位素原子所占的原子个数百分比或物质的量百分比，则该元素相对原子质量的计算式为：M=M1.a%+M2.b%+M3.c%+.通常如不特别说明，用各同位素原子的质量数代入计算即得该元素的近似相对原子质量A=A1.a%+A2.b%+A3.c%+.,1、以下为同位素的是（）A.D2和H2 B.CO
16、和CO2 C.金刚石和石墨 D.和2、下列叙述正确的是（）A.所有元素的原子核均由质子和中子构成B.是一种同位素C.铀有三种同位素，即有三种铀原子D.核素就是元素,课堂练习,D,C,16O、18O、O2-、O2、O3表示（）A、氧的五种同素异形体 B、五种氧元素C、氧元素的五种不同微粒D、氧的五种同位素4.只含有一种元素的物质不可能是（）A、混合物 B、化合物C、纯净物 D、单质,C,B,6.某粒子用 表示，下列关于该粒子的叙述正确的是(),A、所含质子数=An B、所含中子数=AZC、所含电子数=Z+n D、质量数=Z+A,据报道，上海某医院正在研究用放射性的一种碘 治疗肿瘤。该碘原子的核内
17、中子数与核外电子数之差是(),A、72 B、19 C、53 D、125,B,B,1-18号元素原子结构示意图,问：原子序数与原子结构有什么关系？,原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数,1.每一横行原子电子层数相同2.每一纵行原子最外层电子数相同,注意,总结:,周期（7个）,族（16个）,短周期,长周期,第 1周期,第 2周期,第 6周期,第 3周期,第 5周期,第 4周期,第 7周期,2 种,8 种,8 种,18 种,18 种,32 种,26 种,主族,副族,第VIII族,0 族,共 7 个主族，包括短周期和长周期元素,共 7 个副族，只包括在长周期中,包括第8、9、10 纵行,稀有气
18、体元素,周期表里数周期，1234567,七主七副和零族，最后莫忘第族。,不完全周期,碱金属的原子结构示意图,碱金属原子结构有何异同？,相同点：碱金属元素原子结构的相同，都为。递变性：从Li到Cs，碱金属元素的原子结构中，依次增多。,最外层电子数,1个,电子层数,碱金属的物理性质,有何相似性和递变性？,钠与水反应,钾在空气中燃烧,钾与水反应,钠与钾性质对比实验,钠、钾化学性质比较,黄,淡黄色,紫,浮,熔,游,红,浮,熔,游,红,更为复杂,K2O、K2O2、KO2,Li2O,更为复杂,Na2O、Na2O2,碱金属与氧气反应比较,（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
19、反应,4Li+O2 2Li2O,2Na+O2 Na2O2,与水的反应,2Na+2H2O 2NaOH+H2,2K+2H2O 2KOH+H2,通式：2R+2H2O=2ROH+H2,结论,与O2反应,反应不如钠剧烈，生成Li2O,点燃剧烈燃烧，生成Na2O2,燃烧更加剧烈生成比过氧化物复杂的氧化物,遇空气立即燃烧，生成更复杂的氧化物,遇空气立即燃烧，生成更复杂的氧化物,Li,Na,K,Rb,Cs,与H2O反应,剧烈，生成H2,更剧烈，生成H2,轻微的爆炸，生成H2,遇水立即燃烧，爆炸,结论,金 属 性 逐 渐 增 强,碱金属的化学性质,遇水立即燃烧，爆炸,Li Na K Rb Cs,1.相似性:,总
20、结:碱金属的原子结构,2.递变性:,(电子层数的影响大于核电荷数的影响),最外层上都只有一个电子,（2）碱金属元素从上到下（Li、Na、K、Rb、Cs），随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐，原子核对的引力逐渐减弱，原子失电子的能力逐渐。,增多,最外层电子,增强,元素的金属性逐渐，与水和氧气的反应越来越，生成的氧化物越来越。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越。,增强,剧烈,复杂,强,（1）碱金属元素原子的最外层都有个电子，它们的化学性质,复习回忆：,1,相似,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,
