資源簡介

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第1章 第2節
第一課時 元素周期律
聯想 · 質疑
1860年，門捷列夫在為著作《化學原理》一書考慮寫作計劃時，深為無機化學的缺乏系統性所困擾。
于是，他開始搜集每一個已知元素的性質資料和有關數據，把前人在實踐中所得成果，凡能找到的都收集在一起，試著找到新的元素排列方式。
門捷列夫用了大約10年的功夫，才終于在1869年發表了元素周期律，把化學元素從雜亂無章的迷宮中分門別類地理出了一個頭緒。他依照原子量大小，制作出世界上第一張元素周期表，并以此預見了一些尚未發現的元素。
學 習 目 標
1.結合有關數據和實驗事實認識元素原子核電子排布、原子半徑、主要化合價的周期性變化的規律，建構元素周期律，提高模型認知能力。
2.能夠運用原子結構的知識，解釋原子/離子半徑以及元素主要化合價變化規律的原因，形成從微觀結構與圖表數據相結合的角度分析物質性質差異的思維方法，提高分析、處理數據的能力。
3.通過了解元素周期律相關的化學史知識，認識到人類對客觀事物的認識是隨著社會和科學的發展不斷深入的，培養發展勇于創新、嚴謹求實的科學態度。
元素周期律
元素周期表中元素是按照什么順序排列的？
原子序數是如何確定的？
原子序數
元素周期律
1913年，英國的莫斯萊通過研究元素特征X射線，發現以不同元素的原子所產生的特征X射線的波長不同。
他將各元素按所產生的特征X射線的波長排列以后發現排列次序與原子的核電荷數是一致的，他把這個次序命名為原子序數，并指出，原子核內的單位電荷數才是周期表中元素排列順序的本質依據，從而發展了元素周期表。
歷史窗口——莫斯來確定原子序數
亨利·莫斯萊
(英國物理學家 1887~ 1915)
1．原子序數
(2)與其他量的關系
＝核電荷數＝核外電子數
原子序數＝
(1)原子序數：元素在元素周期表中的序號
質子數
元素周期律
活動：元素周期律初探
研究原子序數1-18的元素，可以幫助我們認識元素之間的內在聯系和元素性質的變化規律。
活動：元素周期律初探
將表中所缺內容補充完整：
元素符號
原子序數
核電荷數
電子層數
最外層電子層數
原子半徑/nm
最高化合價和最低化合價
H
He
0.030
+1、-1
-------
0
1
2
1
1
1
2
1
2
活動 · 探究
+
1
1
H
元素符號
原子序數
核電荷數
電子層數
最外層電子層數
原子半徑/nm
最高化合價和最低化合價
Li
Be
0.152
+1
0.111
+2
3
4
2
1
2
2
B
C
N
O
F
Ne
5
6
7
8
9
10
3
4
5
6
7
8
9
10
2
2
2
2
2
2
3
4
5
6
7
8
0.086
0.077
0.070
0.066
0.064
-------
+3
+4、-4
+5、-3
-2
-1
0
活動 · 探究
活動：元素周期律初探
元素符號
原子序數
核電荷數
電子層數
最外層電子層數
原子半徑/nm
最高化合價和最低化合價
Na
Mg
0.186
+1
0.160
+2
11
12
3
1
3
2
Al
Si
P
S
Cl
Ar
13
14
15
16
17
18
3
3
3
3
3
3
3
4
5
6
7
8
0.143
0.177
0.110
0.106
0.099
-------
+3
+4、-4
+5、-3
0
11
12
13
14
15
16
17
18
+6、-2
+7、-1
活動 · 探究
活動：元素周期律初探
元素周期律
原子序數
現代元素周期表中元素是按照什么順序排列的？
原子序數是如何確定的？
原子的最外層電子數隨原子序數的增加有什么變化？
最外層電子數
原子序數 最外層電子數 達到穩定結構時的最外層電子數
1～2
3～10
11～18
2．原子最外層電子數的變化規律
隨著原子序數的遞增，元素原子的最外層電子數呈周期性變化
1→2
元素周期律
1．原子序數
0或2
1→8
1→8
8或2
8
根據Te2-的原子結構示意圖，畫出53號元素I的原子結構示意圖
牛 刀 小 試
52 Te 53 I
+
52
2
18
18
8
8
+
53
2
18
18
8
7
Te2-
I
元素符號
原子序數
核電荷數
電子層數
最外層電子層數
原子半徑/nm
最高化合價和最低化合價
Li
Be
0.152
+1
0.111
+2
3
4
2
1
2
2
B
C
N
O
F
Ne
5
6
7
8
9
10
3
4
5
6
7
8
9
10
2
2
2
2
2
2
3
4
5
6
7
8
0.086
0.077
0.070
0.066
0.064
-------
+3
+4、-4
+5、-3
-2
-1
0
活動 · 探究
活動：元素周期律初探
元素周期律
原子序數
最外層電子數
元素周期表中元素是按照什么順序排列的？
原子序數是如何確定的？
原子的最外層電子數隨原子序數的增加有什么變化？
原子半徑
原子半徑隨原子序數的增加有什么變化？
3．原子半徑的變化規律
元素周期律
2．原子最外層電子數的變化規律
1．原子序數
0.20
0.18
0.16
0.14
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00
原子半徑/nm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
原子序數
3．原子半徑的變化規律
隨著原子序數的遞增，元素原子的半徑呈周期性變化
(1)氫原子的半徑在所有原子半徑中最小。
(2)稀有氣體元素原子半徑的測量依據與其他原子不同，數據沒有比較的價值。
元素周期律
2．原子最外層電子數的變化規律
1．原子序數
原子半徑/nm
原子序數
(1)如何比較H、Li、Na、K元素原子半徑的大??？
(2)如何比較Na＋、Mg2＋、Al3＋半徑的大??？
+
1
1
+
3
2
1
+
11
2
8
1
+
19
2
8
8
1
+
11
2
8
+
12
2
8
+
13
2
8
電子層數依次增多，半徑依次增大
電子層數相同，核電荷數依次增大，半徑依次減小
牛 刀 小 試
核 心 突 破
粒子半徑的比較
原子半徑和離子半徑的大小主要是由核電荷數、電子層數和核外電子數決定的。
a.當電子層數及核電荷數均不同時， 越多的，半徑越大。
b.當電子層數相同，核電荷數不同時， 越大的，半徑越小。
c.當核電荷數相同，電子層數也相同時， 越多的，半徑越大。
電子層數
核電荷數
核外電子數
+
17
2
8
7
Cl
+
17
2
8
8
Cl-
同族元素，從上到下，電子層數依次增多，原子半徑依次增加
r(F)+
6
2
4
+
8
2
6
應用 · 實踐
1、在下列元素中，原子半徑最小的是( )
A.N B.F C.Mg D.Cl
+
7
2
5
+
9
2
7
+
12
2
8
2
+
17
2
8
7
B
2、關于Na元素和 F元素的敘述正確的是（　?。?br/>A．離子半徑Na+＜F﹣ B．原子半徑Na＜F
C．原子的電子層數Na＜F D．原子最外層電子數Na＞F
應用 · 實踐
A
+
9
2
7
F
+
9
2
8
F-
+
11
2
8
1
Na
+
11
2
8
Na+
3.下列各組元素中按微粒半徑遞增順序排列的是（ ）
A、Li Na K B、Ba Ca Mg
C、Ca K Cl D、N O F
應用 · 實踐
A
元素符號
原子序數
核電荷數
電子層數
最外層電子層數
原子半徑/nm
最高化合價和最低化合價
Li
Be
0.152
+1
0.111
+2
3
4
2
1
2
2
B
C
N
O
F
Ne
5
6
7
8
9
10
3
4
5
6
7
8
9
10
2
2
2
2
2
2
3
4
5
6
7
8
0.086
0.077
0.070
0.066
0.064
-------
+3
+4、-4
+5、-3
-2
-1
0
活動 · 探究
活動：元素周期律初探
元素周期律
原子序數
原子半徑
最外層電子數
元素周期表中元素是按照什么順序排列的？
原子序數是如何確定的？
原子的最外層電子數隨原子序數的增加有什么變化？
原子半徑隨原子序數的增加有什么變化？
元素化合價隨原子序數的增加有什么變化？
化合價是化學性質的體現
元素化合價
4．元素化合價的變化規律
元素周期律
(1)元素最高價與最低價的關系:
主族元素：元素最高正化合價＝最外層電子數 (O、F除外)
|最高化合價|＋|最低負化合價|＝8
(2)金屬元素只有正價，沒有負價。
非金屬元素既有正價又有負價(O、F除外)
隨著原子序數的遞增，元素的主要化合價呈周期性變化
應用 · 實踐
1.已知X、Y為原子序數在1~18之間的兩種元素，原子序數X>Y,且X、Y的最高正化合價與其最低化合價絕對值相等，填寫下列空白(用元素符號或化學式填空):
(1)X是 ，Y是 ，原子半徑X Y(填“>”或“<”)。
(2)Y的簡單氫化物的化學式為 。
最高價氧化物的化學式為 。
Si
C
>
CH4
CO2
2.元素中最高正價與最低負價絕對值的差等于6的是（ ）
A．N B．S C．Cl D．Al
應用 · 實踐
C
應用 · 實踐
B
3. 下列說法中正確的是（　?。?br/>A.非金屬元素呈現的最低化合價的絕對值等于該元素原子的最外層電子數
B.非金屬元素呈現的最高化合價不超過該元素原子的最外層電子數
C.最外層有2個電子的原子都是金屬原子
D.金屬元素只有正價和零價，而非金屬元素既有正價又有負價和零價
隨著原子序數的遞增，元素原子的 、 、 等均呈現周期性變化。
元素性質周期性變化是_________________呈周期性變化的必然結果。
課 堂 總 結
元 素 周 期 律
原子序數
原子半徑
最外層電子數
元素化合價
最外層電子數
原子半徑
核外電子排布
元素化合價
拓
視
野
展
月相： 月亮從新月到滿月再到新月，形成月相變化的周期
季節變化： 地球繞太陽公轉導致春夏秋冬的周期性變化
人的作息：日出而作，日落而息
植物生長周期： 植物的生長和季節變化有其自身的周期性，包括種子發芽、生長、開花和結果的周期
24 節氣：春雨驚春清谷天……
正弦、余弦函數
重復性的模式或規律性的變化，周而復始的過程
生活中常見的周期現象有哪些？
本節內容結束

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