元素周期律（第一课时）

原子的结构

质子、中子、电子的电性和电量怎样？ 1个质子带一个单位正电荷 中子不带电 1个电子带一个单位负电荷

一、原子核外电子运动的特征 思考：微观物体和宏观物体的运动特征怎样？

宏观物体的运动特征： 有确定的轨道； 可以准确地测出它们在某一时刻 所处的位置及运行的速度； 可以描画它们的运动轨迹。

微观物体的特征： 电子的质量很小，只有9.11×10-31千克； 核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）(10-10m)； 电子的运动速度很大；(2.2×106米/秒）

用电子层描述电子运动的范围和区域 多个电子的原子里，电子的能量是不相同的，它们分别在能量不同区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的运动层，也称作电子层。 通常能量高的电子在离核较远的区域运动，能量低的电子在离核较近的区域运动。这就相当于物理学中的万有引力，离引力中心越近，能量越低；越远，能量越高。

二、原子核外电子的排布 1、电子层的划分 电子层（用n表示） 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7 电子层符号 K、L、M、N、O、P、Q 离核距离 近 远 能量高低 低 高

（4）核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。 2、核外电子排布规律 (1)各电子层最多容纳2n2个电子； (2)最外电子数不超过8个电子(K层为最外层不超过2个)； (3)次外(倒数第三)层电子数不超过18(32)个电子； （4）核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。 以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。

三、元素周期律 科学探究 请完成并比较P14表格中1~18号元素的有关内容，从中能找出什么规律？

随着原子序数的递增，原子核外电子层排布变化的规律性 电子层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数 1-2 1 1 2 2 3-10 1 8 8 11-18 3

从3 ～10号元素，即从锂到氖：有2个电子层，最外层电子由1个增到8个，达到稳定结构； 从1～2号元素，即从氢到氦：有1个电子层，电子由1个增到2个，达到稳定结构； 从3 ～10号元素，即从锂到氖：有2个电子层，最外层电子由1个增到8个，达到稳定结构； 从11 ～18号元素，即从钠到氩：有3个电子层，最外层电子由1个增到8个，达到稳定结构。

结论： 一、核外电子排布的周期性变化 随着元素原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈周期性变化。

He H Na K Rb Cs Fr Mg Ca Sr Ba Ra Al Ga In Tl Si Ge Sn Pb P As Sb Bi O S Se Te Po F Cl Br I At Ne Ar Kr Xe Rn Li Be B C N

分析 根据下图所示元素原子的大小，比较一下原子的微观结构—原子半径，有何规律﹖ 原子半径 （稀有气体元素除外） Li → F Na → Cl K→ Br 大 → 小 大 → 小 大 →小 Rb → I Cs → At 大 → 小 大→ 小 原子半径 （稀有气体元素除外）

结论： 二、原子半径的周期性变化 随着元素原子序数的递增，元素原子半径呈周期性变化。

探讨 的递增，原子半径出现从大到小的周期性变化？ 原子半径受哪些因素制约？为什么随原子序数 ①电子层数：电子层数越多，原子半径越大 最主要因素 ②核电荷数： 影响原 子半径 大小的 因素 核电荷数增多，使原子半径有减小的趋向 当电子层数相同时，核电荷数的影响较大。 ③核外电子数： 电子数增多，增加了相互排斥，使原子 半径有增大的倾向。

1～18号元素 主要化合价 分析元素主要化合价的变化情况? 原子序数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 原子序数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 元素名称 氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 原子序数 10 11 12 13 14 15 16 17 18 元素名称 氖 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 主 要化 合价 主 要 化 合价 +1 0 +1 +2 +3 +4 +5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0

在3～9号元素中，从Li到N，正价由+1到+5，从C到F开始有负价，负价由-4到-1；在11～17号元素中，正价由+1(Na)到+7(Cl);从中部的元素开始有负价，负价是从-4(Si)递变到-1(Cl),呈现出周期性的变化。

结论： 三、元素化合价的周期性变化 随着元素原子序数的递增，元素主要化合价呈周期性的变化。

探讨 最高正价等于最外层电子数 （氟元素无正价） （金属元素无负化合价） 最低负价 + 最高正价 = 8 元素的化合价与最外层电子数有何关系？ 最高正价等于最外层电子数 （氟元素无正价） 负化合价数 = 8 – 最外层电子数 （金属元素无负化合价） 最低负价 + 最高正价 = 8

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ [观察实验] Mg+2H2O === Mg(OH)2+H2 ↑ 元素化学性质变化规律 [观察实验] 1、钠、镁与冷、热水反应现象； 2、镁、铝分别与盐酸反应； 写出上述发生反应的化学方程式，并完成课本的问题讨论。 加热 Mg+2H2O === Mg(OH)2+H2 ↑ Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 钠、镁、铝的金属性哪个强？为什么？

小结： 金属性强弱判断依据： 单质与水反应的难易程度 单质与酸反应的剧烈程度 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 钠镁铝的金属性逐渐 。 钠镁铝的金属性逐渐 。 金属元素的性质 Na Mg Al 单质与水或酸反应 最高价氧化物对应 水化物 碱性强弱 与冷水剧烈反应 与沸水反应;与酸剧烈反应 与酸缓慢反应 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 两性氢氧化物 强碱 中强碱

Si P S Cl 阅读课本比较电子层数相同的非金属的性质： 加热反应 需高温 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 非金属元素的性质 单质与氢气反应条件 最高价氧化物对应的水化物 酸性强弱 磷蒸气与氢气反应 加热反应 光照或点燃反应 需高温 原硅酸 H4SiO4 磷酸 H3PO4 硫酸 H2SO4 高氯酸 HClO4 弱酸 中强酸 强酸 最强酸

结论：四、元素的金属性和非金属性随原子序数的递增而呈周期性变化 小结： Na Mg Al Si P S Cl 从左到右,金属性减弱,非金属性增强 结论：四、元素的金属性和非金属性随原子序数的递增而呈周期性变化

小结 元素周期律 随着原子序数的递增 核外电子排布呈周期性变化 元素性质呈周期性变化 引起了 最外层电子数 1→8 （K层电子数 1→2） 最外层电子数 1→8 核外电子排布呈周期性变化 （K层电子数 1→2） 决定了 原子半径 大→小 （稀有气体元素突然增大） 元素性质呈周期性变化 化合价：+1→+7 －4→－1 归纳出 （稀有气体元素为零） 元素化学性质金属性非金属性变化 元素周期律

元素周期律的内容：随着元素原子序数的递增，元素性质呈周期性变化。 元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。

BC 1、下列事实能说明金属性Na＞Mg的是： A、Na最外层有一个电子， Mg最外层有2个电子； B、Na能与冷水反应，而Mg不能； C、碱性NaOH ＞Mg（OH）2 D、 Na能从MgCl2的溶液中把Mg置换出来； BC

AB 2、下列事实能说明非金属性Cl ＞S的是： A、Cl2比S易与H2化合 B、HCl比H2S稳定 C、酸性HCl ＞H2S D、Cl的最高正价为+7， S的最高正价为+6 AB

练习 电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。 试比较 O2- F- Na+ Mg2+ Al3+ 的半径大小 ＞ ＞ ＞ ＞ 核电荷数 8 9 11 12 13 电子总数 10 10 10 10 10 电子层数 2 2 2 2 2 A 请总结： B 电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。 C D

原子半径和离子半径与核电荷数、 电子层数以及电子数的关系 结论 1、当电子层数及核电荷数均不同时，电子层数越多的，半径越大；如Na＜K(层不同，层多，径大） 2、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越小；如Na＞Mg；Na+＞Mg2+（层相同，核多，径小） 3、阴离子半径大于对应的原子半径；如Cl＜Cl- 4、阳离子半径小于对应的原子半径；如Na＞ Na+ 5、电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。

3.下列有关元素周期律的叙述，正确的（ ） A. 元素周期律的本质是元素原子核外电子排布呈周期性变化 B. 元素周期律的本质是原子半径呈周期性变化 C. 元素周期律的本质是元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化 D. 元素周期律的本质是元素的性质随原子量的递增而呈周期性变化 A

【课堂练习】 AB 2.下列各组微粒半径（r）之比大于1的是 A. rCl / rF B. rI-/rI AB 1.下列元素的原子半径依次减小的是（ ） A. Na、Mg、Al B. N、O、F C. P、Si、Al D. C、Si、P AB 2.下列各组微粒半径（r）之比大于1的是 A. rCl / rF B. rI-/rI C. rMg2+/Na+ D. rF-/rCl- AB

练习 在目前发现的元素中， 除了氢元素以外，半径最小的是何种元素。 除了稀有气体元素以外，半径最大的是何种元素？ 氟元素 钫（Fr）元素

练习 下列化合物中，阳离子与阴离子半径比最小的是（ ） 阳离子半径：Li+ < Na+ <Cs+ 下列化合物中，阳离子与阴离子半径比最小的是（ ） B (A) NaF (B) LiI (C) CsF (D) LiF 阳离子半径：Li+ < Na+ <Cs+ 阴离子半径：I- > F-

思考 同一周期元素的金属性和非金属性变化有何规律？ 从左向右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性 逐渐增强。 试用结构观点解释为什么有这样的变化规律： 同一周期元素，电子层数相同。从左向右，核电荷数增多，原子半径减小，失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强。

思考 同一主族元素的金属性和非金属性变化有何规律？ 自上而下，元素的金属性逐渐增强，非金属性 逐渐减弱。 试用结构观点解释为什么有这样的变化规律： 同一主族元素，最外层电子数相同。自上而下，电子层数增多，原子半径增大，失电子的能力逐渐增强，得电子的能力逐渐减弱。

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 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 1 2 B 3 Al Si 4 1 非金属性逐渐增强 2 B 金属性逐渐增强 3 Al Si 4 Ge As 5 Sb Te 6 Po At 7 金属性逐渐增强

原子结构决定元素在周期表中的位置和性质。元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。 原子序数= 核电荷数 电子层数 金属性、非金属性强弱 最外层电子数 周期数= 电子层数 原子结构决定元素在周期表中的位置和性质。元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。 (主族)最外层电子数 = 最高正价数 主族序数=最外层电子数 8 －最外层电子数= 最低负价数 同位素－化学性质相同 表中位置 元素性质 相似性 递变性(从上至下,金属性增强,非金属性减弱) 同主族 1、F 没有正价，O 通常不显示正价； 2、金属元素只有正化合价而无负价。 同周期 递变性(从左到右,金属性减弱,非金属性增强)

1、用A表示质子数，B 中子数，C 核外电子数， D 最外层电子数，E 电子层数 填写下列各空： ⑴ 原子(核素)种类由_____决定 A B ⑵ 元素种类由_____决定 A ⑶ 元素同位素由 _____决定 B ⑷ 元素在周期表中的位置由______决定 D E ⑸ 元素的原子半径由_______决定 A E ⑹ 元素主要化合价由______决定 D ⑺ 元素的化学性质主要由______决定 D ⑻ 价电子通常是指_______ D

元素周期表及元素周期律 的三大意义 ⑴ 学习和研究化学的规律和工具 ⑵ 研究发现新物质 ⑶ 论证了量变引起质变的规律性 元素周期表及元素周期律 的三大意义 ⑴ 学习和研究化学的规律和工具 ⑵ 研究发现新物质 预言新元素，研究新农药，寻找新的半导体材料、催化剂、耐高温耐腐蚀材料、寻找新的矿物质。 ⑶ 论证了量变引起质变的规律性

填空 元素的性质 原子序数 的递增而呈现周期性的变化 原子核外电子排布的周期性变化 原子 半径的周期性变化 元素主要化合价的 周期性变化 （1）定义：____________随着原子________ ___________________________的规律叫做元素周期律。 的递增而呈现周期性的变化 （2）内容：元素性质的周期性变化主要体现在 _________________________、_____ ________________、______________ ___________等方面。 原子核外电子排布的周期性变化 原子 半径的周期性变化 元素主要化合价的 周期性变化 元素 （3）实质：元素性质周期性变化是由于______ ___________________________周期性 变化的必然结果。 的原子核外电子排布的周期性变化

例1：下列各组元素性质递变情况错误的是（ ） A．Li、B、Be原子最外层电子数依次增多 B．P、S、Cl元素最高正化合价依次升高 例1：下列各组元素性质递变情况错误的是（ ） A．Li、B、Be原子最外层电子数依次增多 B．P、S、Cl元素最高正化合价依次升高 C．B、C、N、O、F 原子半径依次增大 D．Li、Na、K、Rb 的金属性依次增强 例2 ：某元素的气态氢化物化学式为H2R，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为 （ ） A．H2RO3 B．H2RO4 C．HRO3 D．H3RO4 1.A 2.B

AB 3.下列性质的递变中，正确的是 ( ) A.O、S、Na的原子半径依次增大 B.LiOH、KOH、CsOH的碱性依次增强 3.下列性质的递变中，正确的是 ( ) A.O、S、Na的原子半径依次增大 B.LiOH、KOH、CsOH的碱性依次增强 C.HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强 D.HCl、HBr、HI的还原性依次减弱 AB

AD 4.某元素X的原子序数为52，下列叙述正确的是 ( ) A.X的主要化合价是-2、+4、+6 B.X可以形成稳定的气态氢化物 C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性 比HBrO4的酸性强 D.X原子的还原性比碘原子强 AD

AC 5.已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是 ( ) A.铍的原子半径大于硼的原子半径 数是8* C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D.单质铍跟冷水反应产生氢气 AC