山東省濟南市高考化學總復(fù)習 專題 原子結(jié)構(gòu)與元素周期律課件.ppt

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原子結(jié)構(gòu)與元素周期律,人類認識原子的歷史,19世紀初，英國科學家道爾頓提出近代原子學說，他認為原子是微小的不可分割的實心球體。,1903年，湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子，并提出原子結(jié)構(gòu)的“葡萄干布丁”模型，開始涉及原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu),1911年，盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗，提出“核式”原子結(jié)構(gòu)模型,1913年，玻爾建立了核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型,1、任意原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。2、只有在原子中，質(zhì)子數(shù)才與核外電子數(shù)相等。3、16O和180與核外電子排布方式不同4、通過化學變化可以實現(xiàn)16O和180間的相互轉(zhuǎn)化5、凡單原子形成離子，一定具有稀有氣體的核外電子排布。6、標準狀況下，1.12L16O2和1.12L1802均含有0.1個氧原子。,概念辨析,一、原子的構(gòu)成,原子核,質(zhì)子(Z),中子(N),核外電子,原子,,,質(zhì)子數(shù)決定元素種類、元素位置,核外電子數(shù)決定元素的化學性質(zhì)、質(zhì)子與電子決定粒子所帶電荷數(shù),中子數(shù)決定原子種類、中子與質(zhì)子決定原子質(zhì)量,質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)=核外電子數(shù),重要的等式：,（一）,請說出下面符號的含義：,A----------表示質(zhì)量數(shù)Z----------表示質(zhì)子數(shù)N----------表示中子數(shù)質(zhì)量數(shù)A=Z+N,（二）原子結(jié)構(gòu)表示方法,原子表示方法：,1、136C—NMR(核磁共振)可以用于含碳化合物的結(jié)構(gòu)分析，136C表示的碳原子A.核外有13個電子，其中6個能參與成鍵B.核內(nèi)有6個質(zhì)子,核外有7個電子C.質(zhì)量數(shù)為13，原子序數(shù)為6，核內(nèi)有7個質(zhì)子D.質(zhì)量數(shù)為13，原子序數(shù)為6，核內(nèi)有7個中子,D,課堂練習,,元素,（質(zhì)子數(shù)相同）互為同位素,,,核素,……,2、核素：,3、同位素：,1、元素:,（三）元素、核素與同位素,具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱,具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子。,同一元素的不同核素之間互稱同位素。16O、17O、18O是氧元素的三種核素，互為同位素,注意：,①“同種元素”指質(zhì)子數(shù)相同，各種不同的原子和簡單離子，如H、D、T、H+、H—；②同位素的質(zhì)量數(shù)不同，核外電子數(shù)相同，化學性質(zhì)幾乎完全相同；③同位素構(gòu)成的化合物是不同化合物，如H2O、D2O的物理性質(zhì)不同，化學性質(zhì)幾乎相同，它們是純凈物,,決定元素種類的是_______________,決定核素種類的是_______________,決定元素化學性質(zhì)的主要是___________,決定原子量大小的是_________________,質(zhì)子數(shù)（或核電荷數(shù)）,質(zhì)子數(shù)和中子數(shù),最外層電子數(shù),質(zhì)子數(shù)和中子數(shù),幾個結(jié)論,（四）同素異形體、同位素、同系物和同分異構(gòu)體的區(qū)別,,,,,,,,,,,,同素異形體,同位素,同系物,同分異構(gòu)體,概念,研究對象,實例,同一種元素的不同單質(zhì),相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)的原子,結(jié)構(gòu)相似,組成相差若干個CH2,相同分子組成,不同分子結(jié)構(gòu),單質(zhì),原子,有機物,主要是有機物,白磷和紅磷,11H和21H,甲烷和乙烷,丁烷和異丁烷,2、13C—NMR（核磁共振）、15N—NMR可用于測定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu)，KurtWthrich等人為此獲得2002年諾貝爾化學獎。下面有關(guān)13C、15N敘述正確的是A．13C與15N有相同的中子數(shù)B．13C與C60互為同素異形體C．15N與14N互為同位素D．15N的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同,C,課堂練習,C,3,二.原子核外電子排布規(guī)律,試比較O2-F-Na+Mg2+Al3+的半徑大小,核電荷數(shù)89111213,電子層數(shù)22222,,電子總數(shù)1010101010,＞,＞,＞,＞,對于核外電子排布相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小。,請您總結(jié)：,（1）核外電子總數(shù)為10個電子的微粒陽離子：Na+___________________________陰離子：N3－________________________分子：HF__________________________（2）核外電子總數(shù)為18個電子的微粒陽離子：K+________陰離子：P3－_____________________分子：HCl______________________________,Mg2+Al3+NH4+H3O+,O2—F—OH—NH2—,H2ONH3CH4Ne,Ca2+,S2—Cl—HS—O22-,H2SPH3SiH4ArF2H2O2CH3OHN2H4,三、核外電子數(shù)相同的微粒,（3）核外電子總數(shù)為14個電子的微粒N2SiCOC2H2C22－,元素周期表,一、結(jié)構(gòu)：,（三短、三長、一不全）（七主、七副、八和零）,,,,,,,,,,二、應(yīng)用,1、判斷最外層電子數(shù)、電子層數(shù),（主族）最外層電子數(shù)=_________,電子層數(shù)=____________,族序數(shù),周期數(shù),2、判斷化合價,（主族）最高價=__________,族序數(shù),特殊：氧元素的化合價一般是價，而氟元素正化合價。元素只有正化合價而無負價。,,比較微粒大小的依據(jù)（三看）一看電子層數(shù)：電子層數(shù)越多半徑越大Na>Na+，K>Na二看核電荷數(shù)：電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大半徑越小。S2->Cl->K+>Ca2+;O2->F->Na+>Mg2+>Al3+三看電子數(shù)：電子層和核電荷數(shù)都相同時，電子數(shù)越多半徑越大。Cl->Cl;Fe2+>Fe3+,3、判斷原子半徑,元素周期律的內(nèi)容：,元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性的變化。,元素周期律的實質(zhì)：,元素的性質(zhì)周期性變化是元素的原子核外電子排布呈周期性變化的必然結(jié)果。,（量變,質(zhì)變）,元素周期律,隨著原子序數(shù)的遞增,核外電子排布呈周期性變化,元素性質(zhì)呈周期性變化,元素周期律,最外層電子數(shù)1→8,（K層電子數(shù)1→2）,原子半徑大→小,化合價：+1→+7－4→－1,（稀有氣體元素為零）,,,決定了,歸納出,,,,引起了,下列有關(guān)說法正確的是（）①H2O、H2S熱穩(wěn)定性和還原性均依次減弱②O2－半徑比F－的?、跾和Se屬于第ⅥA族元素，S得電子能力比Se的強④Cl和Br屬于第ⅦA族元素，HBr酸性比HCl的弱⑤形成離子鍵的陰陽離子間只存在靜電吸引力⑥第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強⑦元素周期律是元素原子核外電子排布周期性變化的結(jié)果⑧甲、乙兩種非金屬元素與金屬鈉反應(yīng)時，甲得電子的數(shù)目多，所以甲活潑。⑨A+和B－的電子層結(jié)構(gòu)相同，則A原子的核電荷數(shù)比B原子的大，原子半徑A>B,③⑦⑨,1.第三周期元素原子半徑從左到右依次減小2.第三周期元素簡單離子半徑隨原子序數(shù)增大而增大3.第三周期得電子能力最強的元素是最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強的元素4.第三周期主族元素的最高正化合價與最低負化合價的絕對值之和等于85.最外層電子數(shù)為2的元素一定位于第ⅡA族6.短周期元素形成離子后，最外層都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)7.同主族元素單質(zhì)的熔沸點從上到下逐漸增大。8.ⅦA族元素的陰離子還原性越強，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強9.Fe元素位于周期表中第4周期第ⅧB族,,,,,,第四周期第Ⅷ族或第4周期第Ⅷ族,,,√,√,（8）短周期元素形成離子后都達到稀有氣體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（9）最外層電子數(shù)為2的元素一定位于第ⅡA族（10）Fe元素位于周期表中第4周期第ⅧB族,錯,錯,錯,元素周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律,大→小,小→大,電子層數(shù)相同、最外層電子增多,逐漸減小逐漸增大,逐漸增大逐漸減小,金屬性減、非金屬性增,金屬性增、非金屬性減,最高正價+1→+7,最高正價=族系數(shù),堿性逐漸減弱酸性逐漸增強,堿性逐漸增強酸性逐漸減弱,形成：難→易穩(wěn)定性：弱→強,形成：易→難穩(wěn)定性：強→弱,電子層增多最外層電子數(shù)相同,同周期或同主族元素性質(zhì)的變化規(guī)律體現(xiàn)在相似性和遞變性兩個方面。,A同周期元素的金屬性遞變規(guī)律,與冷水劇烈反應(yīng),,與水反應(yīng)很困難,反應(yīng)很劇烈,反應(yīng)劇烈,反應(yīng)不太劇烈,NaOH,Mg(OH)2,Al(OH)3,沉淀不溶,沉淀溶解,堿性逐漸減弱,,金屬性逐漸減弱,與冷水微弱反應(yīng)，滴入酚酞，溶液為淺紅色，加熱后產(chǎn)生大量氣泡，溶液紅色加深,強堿,中強堿,兩性,B、同周期元素的非金屬性遞變規(guī)律,SiH4,PH3,H2S,HCl,H4SiO4,H3PO4,H2SO4,HClO4,,穩(wěn)定性逐漸增強,很弱酸,中強酸,強酸,最強酸,,酸性逐漸增強,,非金屬性逐漸增強,堿金屬元素原子的最外層都有1個電子，它們的化學性質(zhì)相似。但是自上而下，伴隨著原子半徑的增加，失電子能力增強，金屬性增強，化學性質(zhì)更加活潑。,①與O2的反應(yīng),Δ,Δ,4Li+O2＝2Li2O,2Na+O2＝Na2O2,②與水的反應(yīng),2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑,2K+2H2O＝2KOH+H2↑,通式：2R+2H2O=2ROH+H2↑,規(guī)律,鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì),①對比Cl2，寫出Br2與Na、Fe反應(yīng)的化學方程式。,②對比Cl2，寫出F2、Br2、I2與H2反應(yīng)的化學方程式。,③對比Cl2，寫出Br2與H2O反應(yīng)的化學方程式。,Br2+2Na=2NaBr3Br2+2Fe=2FeBr3,1、相似性：,F2冷暗處爆炸H2+F2====2HFHF很穩(wěn)定,Cl2光照或點燃H2+Cl2=====2HClHCl穩(wěn)定,Br2高溫H2+Br2======2HBrHBr較不穩(wěn)定,I2高溫、持續(xù)加熱H2+I2======2HIHI很不穩(wěn)定緩慢進行,1)鹵素與氫氣的反應(yīng),表現(xiàn)為：（1）鹵素單質(zhì)與H2化合的難易關(guān)系：F2>Cl2>Br2>I2,(2)鹵化氫的穩(wěn)定性關(guān)系：HF>HCl>HBr>HI,2、遞變性,Br2＋H2O=====HBr＋HBrO,,反應(yīng)越來越難以發(fā)生,2F2＋2H2O=====4HF＋O2（特例）,Cl2＋H2O=====HCl＋HClO,2)鹵素與水反應(yīng),通式：X2＋H2O=====HX＋HXO（X:Cl、Br、I）,I2＋H2O=====HI＋HIO,3)鹵素間的相互置換,(1)Cl2＋2Br－=====2Cl－＋Br2(2)Cl2＋2I－=====2Cl－＋I2(3)Br2+２I－=====２Br－＋I2,思考：根據(jù)上述實驗，排出Cl2、Br2、I2的氧化性強弱順序及Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－的還原性強弱順序,結(jié)論：氧化性：Cl2＞Br2＞I2還原性：Ｉ－＞Ｂｒ－＞Ｃｌ－,,1、鍶為第五周期第ⅡA的元素，根據(jù)它在元素周期表的位置推測，鍶不可能具有的性質(zhì)是(),A.鍶的化合價為+2價,B.鍶原子失電子能力比Mg強,C.Sr(OH)2為強堿,D.Sr(OH)2難溶于水,E.SrCO3難溶于水,F.鍶能與冷水反應(yīng),D,2、如何證明氯的非金屬性比硫的強？,元素金屬性(失電子的能力)強弱判斷依據(jù):,①單質(zhì)與水或酸置換出氫的難易程度（或反應(yīng)的劇烈程度）。反應(yīng)越易，說明金屬性就越強；,②最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱。堿性越強，說明其金屬性也就越強，反之則弱；,③金屬間的置換反應(yīng)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，金屬甲能從金屬乙的鹽溶液中置換出乙，說明甲的金屬性比乙強。,④原電池中活潑金屬做負極，不活潑金屬做正極,元素非金屬性(得電子的能力)強弱判斷依據(jù):,①單質(zhì)與氫氣化合的難易程度。單質(zhì)越易與氫氣化合，其非金屬性也就越強②生成氫化物的穩(wěn)定性。生成的氫化物也就越穩(wěn)定，其非金屬性也就越強,③最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性強弱。酸性越強說明其非金屬性越強。,④非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)（Cl2>I2）,小結(jié)：元素金屬性和非金屬性的遞變,金屬性逐漸增強,,族,,周期,IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIAO,,非金屬性逐漸增強,,非金屬性逐漸增強,金屬性逐漸增強,,,,1234567,,,,,,,,,B,Si,Al,Ge,As,Sb,Te,,,Po,At,小結(jié)：元素金屬性和非金屬性的判斷依據(jù),（1）是學習和研究化學的一種重要工具。（2）為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了新的線索。（3）啟發(fā)人們在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)，尋找新的物質(zhì)。,3、元素周期律及元素周期表的其他應(yīng)用,1、下列性質(zhì)的遞變中，正確的是()雙選A、O、S、Na的原子半徑依次增大B、LiOH、KOH、CsOH的堿性依次增強C、HF、NH3、SiH4的穩(wěn)定性依次增強D、HCl、HBr、HI的還原性依次減弱,AB,2、下列說法中不正確的是（）①質(zhì)子數(shù)相同的粒子一定屬于同種元素；②電子數(shù)相同的粒子不一定是同一種元素；③一種元素只能有一種質(zhì)量數(shù)；④某種元素的相對原子質(zhì)量取整數(shù)，就是其質(zhì)量數(shù)；⑤質(zhì)子數(shù)相同，電子數(shù)也相同的粒子，不可能是一種分子和一種離子；⑥同位素的性質(zhì)幾乎完全相同A．①③④⑥B．①②④⑤C．②③⑤⑥D(zhuǎn)．②⑤,A,3．A、B、C、D、E五種元素，已知：(a)A原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的兩倍，B的陰離子與C的陽離子跟氖原子的電子層結(jié)構(gòu)相同，E原子M層上的電子比K層多5個。(b)常溫下B2是氣體，它對氫氣的密度為16。(c)C單質(zhì)在B2燃燒，生成淡黃色固體。Ｆ與AB2反應(yīng)可生成Ｂ2。(d)D的單質(zhì)在Ｂ2中燃燒，發(fā)出藍紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體DB2。(1)A是，B是，C是，D是，E是。(寫元素符號)(2)E的原子結(jié)構(gòu)示意圖：；C的離子結(jié)構(gòu)示意圖：(3)F與AB2反應(yīng)的方程式：,3.(1)C;O;Na;S;Cl(2)略（3）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,