必修②

2/5/2023門捷列夫（1834－1907）俄國化學家。1834年2月7日生于西伯利亞托博爾斯克，1907年2月2日卒于彼得堡（今列寧格勒）。1850年入彼得堡師范學院學習化學，1855年畢業后任敖德薩中學教師。1857年任彼得堡大學副教授。1859年他到德國海德堡大學深造。1860年參加了在卡爾斯魯厄召開的國際化學家代表大會。1861年回彼得堡從事科學著述工作。1863年任工藝學院教授，1865年獲化學博士學位。1866年任彼得堡大學普通化學教授，1867年任化學教研室主任。1893年起，任度量衡局局長。1890年當選為英國皇家學會外國會員。門捷列夫簡介門捷列夫的最大貢獻是發現了化學元素周期律。他在前人的基礎上，總結出一條規律：元素（以及由它所形成的單質和化合物）的性質隨著原子量（相對原子質量）的遞增而呈周期性的變化,這就是元素周期律。他根據元素周期律于1869年編制了第一個元素周期表，把已經發現的63種元素全部列入表里，從而初步完成了使元素系統化的任務。元素周期律的發現激起了人們發現新元素和研究無機化學理論的熱潮，元素周期律的發現在化學發展史上是一個重要的里程碑，人們為了紀念他的功績，就把元素周期律和周期表稱為門捷列夫元素周期律和門捷列夫元素周期表。1955年科學家們為了紀念元素周期律的發現者門捷列夫，將101號元素命名為鍆。

1869年2月 門捷列夫(俄)的第一張周期表

1871年

門捷列夫(俄)的第二張周期表

一、元素周期表編排原則：1、把電子層數相同的元素按原子序數遞增的順序由左到右排成一個橫行。2、把不同橫行中最外層電子數相同的元素按電子層數遞增的順序由上到下排成縱行。二、元素周期表的結構：1、周期：具有相同電子層數而又按照原子序數遞增順序由左往右排列的一系列元素。周期數=電子層數

短周期shortperiods

長周期longperiods

第1周期：2種元素第2周期：8種元素第3周期：8種元素第4周期：18種元素第5周期：18種元素第6周期：32種元素不完全周期uncompletedperiod

第7周期：26種元素周期periods（橫向）三長三短一不全2、族：

主族序數＝最外層電子數不同橫行中最外層電子數相同的元素按電子層數遞增的順序由上到下排成縱行。族GroupsorFamilies主族：副族：ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA

第VIII族：稀有氣體元素

零族：共七個主族ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB

，ⅠB,ⅡB共七個副族包含三列七主七副零八族鑭系元素:57—71號，共15種錒系元素:89—103號，共15種超鈾元素:92號以后（由人工合成之故）過渡元素：第Ⅷ族和全部副族元素鑭系與錒系主族元素在周期表中所處的位置，取決于該元素的（A）最外層電子數和原子量（B）原子量和核外電子數（C）次外層電子數和電子層數（D）電子層數和最外層電子數D【課堂練習】下列敘述錯誤的是（A）把最外層電子數相同的元素按電子層數遞增排成8行（B）主族元素在周期表中的位置決定于該元素原子的電子層數和最外層電子數（C）元素周期表是元素周期律的具體表現形式（D）把電子層數相同的各元素按原子序數遞增排成七個橫行A練習

推算原子序數為6,13,34,53,88,82的元素在周期表中的位置。第6號元素：6-2=4第二周期第ⅣA族。第13號元素：13-10=3第三周期第ⅢA族。第34號元素：34-18=16第四周期第ⅥA族。第53號元素：53-36=17第五周期第ⅦA族。第88號元素：88-86=2第七周期第ⅡA族。

第82號元素：82-54=28

第六周期第ⅣA族。28-14=14①基本組成(行、列、周期、族）②上下,左右相鄰元素序數的關系;③性質的遞變規律；④記1~36號元素；⑤主族元素的位置與原子結構的關系;(周期序數=電子層數;主族序數=最外層電子數)6、元素周期表中元素性質的幾個遞變規律：逐漸減弱逐漸增強單質氧化性逐漸增強逐漸減弱單質還原性逐漸增大逐漸減小原子半徑最外層電子數相同，電子層數增多電子層數相同，最外層電子數增多原子結構（2）同主族從上到下

（1）同周期從左到右

熔沸點的遞變規律：同主族元素（從上到下）金屬（堿金屬）——逐漸降低非金屬（鹵族、氧族、氮族）——逐漸升高元素的性質呈現出周期性的變化，那么這種周而復始是不是又回到了原來的起點了呢？每一主族的元素性質相似，是不是完全相同？【思考與交流】牢記短周期元素：熟記主族元素和0族元素：Na11鈉Li3鋰K19鉀Rb37銣Cs55銫

它們的性質具有哪些相似點？又有什么樣的不同呢？

堿金屬元素單質：Rb三、元素的性質與原子結構1、堿金屬元素（1）堿金屬的原子結構【自主學習】教材第5頁“科學探究”，填寫第5頁表格堿金屬的原子結構示意圖

堿金屬原子結構有何異同？①相同點：堿金屬元素原子結構的

相同，都為

。②遞變性：從Li到Cs，堿金屬元素的原子結構中，

依次增多。最外層電子數1個電子層數思考與交流

物質的性質主要取決于原子的最外層電子數，從堿金屬原子的結構可推知其化學性質如何？

是否完全相同？

最外層上都只有一個電子，化學反應中易失去一個電子，形成+1價的陽離子，并能與氧氣等非金屬元素及水發生化學反應。思考

取一小塊鉀，擦干表面的煤油后放在石棉網上加熱，觀察現象。同鈉與氧氣的反應比較。

探究實驗1

取一小塊鉀，擦干表面的煤油后放在石棉網上加熱，觀察現象。同鈉與氧氣的反應比較。

鈉鉀與氧氣反應劇烈燃燒，火焰呈

色，生成

色的固體劇烈燃燒，火焰呈

色與水反應（綠豆大一塊）

在水面上、

成銀白色、在水面上四處

、滴入酚酞溶液呈

色

在水面上、

成銀白色、在水面上四處

、滴入酚酞溶液呈

色，有微弱爆炸鈉、鉀化學性質比較黃淡黃色紫浮熔游紅探究實驗2

在小燒杯中放入一些水，然后取綠豆大的鉀，吸干表面的煤油，投入到小燒杯中，觀察現象。

鈉鉀與氧氣反應劇烈燃燒，火焰呈

色，生成

色的固體劇烈燃燒，火焰呈

色與水反應（綠豆大一塊）

在水面上、

成銀白色、在水面上四處

、滴入酚酞溶液呈

色

在水面上、

成銀白色、在水面上四處

、滴入酚酞溶液呈

色，有微弱爆炸鈉、鉀化學性質比較黃淡黃色紫浮浮熔熔游游紅紅

根據實驗討論鈉與鉀的性質有什么相似性和不同性。你認為元素的性質與他們的原子結構有關系嗎？其余堿金屬的性質又如何？

思考鈉與鉀都能與氧氣、水發生反應，但反應的劇烈程度不同（1）堿金屬元素原子的最外層都有1個電子，它們的化學性質相似

①與O2的反應

結論更為復雜K2O、K2O2、KO2Li2O更為復雜Na2O、Na2O2CsKLiRbNa反應程度

與O2反應單質越來越劇烈堿金屬與氧氣反應比較（1）堿金屬元素原子的最外層都有1個電子，它們的化學性質相似

①與O2的反應

ΔΔ4Li+

O2＝2Li2O

2Na+O2＝Na2O2②與水的反應2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2K+2H2O＝2KOH+H2↑通式：2R+2H2O=2ROH+H2↑結論Li、Rb、Cs

又如何呢？例：

某堿金屬3.9g與足量水反應，生成氫氣0.1g，則該金屬是什么？

（2）堿金屬元素從上到下（Li、Na、K、Rb、Cs），隨著核電荷數的增加，堿金屬元素原子的電子層數逐漸

，原子核對

的引力逐漸減弱，原子失電子的能力逐漸

。

結論增多最外層電子增強元素的金屬性逐漸

，與水和氧氣的反應越來越

，生成的氧化物越來越

。最高價氧化物對應水化物的堿性越來越

。增強劇烈復雜強元素金屬性強弱判斷依據：1、根據金屬單質與水或者與酸反應置換出氫的難易程度。置換出氫越容易，則金屬性越強。

已知金屬A可與冷水反應，金屬B和熱水才能反應，金屬C和水不能反應，判斷金屬A、B、C金屬性強弱如何？金屬性A〉B〉C例：元素金屬性強弱判斷依據：1、根據金屬單質與水或者與酸反應置換出氫的難易程度。置換出氫越容易，則金屬性越強。2、根據金屬元素最高價氧化物對應水化物堿性強弱。堿性越強，則原金屬元素的金屬性越強。已知NaOH為強堿、Mg(OH)2為中強堿、Al(OH)3為兩性氫氧化物，則Na、Mg、Al的金屬性強弱順序如何？例：金屬性Na〉Mg〉Al元素金屬性強弱判斷依據：1、根據金屬單質與水或者與酸反應置換出氫的難易程度。置換出氫越容易，則金屬性越強。2、根據金屬元素最高價氧化物對應水化物堿性強弱。堿性越強，則原金屬元素的金屬性越強。3、可以根據對應陽離子的氧化性強弱判斷。金屬陽離子氧化性越弱，則元素金屬性越強。

氧化性Al3+﹥Mg2+﹥Na+，則元素金屬性順序為

例：Na﹥Mg﹥Al堿金屬的物理性質有何相似性和遞變性？堿金屬的物理性質的比較相似點遞變性顏色硬度密度熔沸點導電導熱性密度變化熔沸點變化LiNaKRbCs均為銀白色（Cs略帶金色）柔軟較小較低強逐漸增大（K特殊）單質的熔沸點逐漸降低1.鋰電池是一種高能電池。鋰有機化學中重要的催化劑。鋰制造氫彈不可缺少的材料。鋰是優質的高能燃料（已經用于宇宙飛船、人造衛星和超聲速飛機）。3．銣銫主要用于制備光電管、真空管。銫原子鐘是目前最準確的計時儀器。2．鉀的化合物最大用途是做鉀肥。硝酸鉀還用于做火藥。堿金屬元素的用途：金屬性逐漸增強【課堂小結】最外層7個電子易得一個電子，核電荷數遞增電子層數遞增原子半徑依次增大得電子能力逐漸減弱原子結構性質決定具氧化性氧化性逐漸減弱（1）鹵素的原子結構（2）鹵素單質的化學性質①對比Cl2，寫出Br2與Na、Fe反應的化學方程式。②對比Cl2，寫出F2

、Br2、I2與H2

反應的化學方程式。③對比Cl2，寫出Br2與H2O反應的化學方程式。Br2+2Na=2NaBr3Br2+2Fe=2FeBr31、相似性：名稱反應條件方程式氫化物穩定性

F2

冷暗處爆炸 H2+F2====2HFHF很穩定Cl2

光照或點燃 H2+Cl2=====2HClHCl穩定Br2

高溫 H2+Br2======2HBrHBr較不穩定I2

高溫、持續加熱H2+I2======2HIHI很不穩定緩慢進行

1)鹵素與氫氣的反應表現為：（1）鹵素單質與H2化合的難易關系：F2>Cl2>Br2>I2(2)鹵化氫的穩定性關系：HF>HCl>HBr>HI2、遞變性Br2＋H2O=====HBr＋HBrO反應越來越難以發生2F2＋2H2O=====4HF＋O2（特例）Cl2＋H2O=====HCl＋HClO2)鹵素與水反應通式：X2＋H2O=====HX＋HXO（X:Cl、Br、I）I2＋H2O=====HI＋HIO3)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論：

氧化性：Cl2＞Br2＞I2

還原性：Ｉ－＞Ｂｒ－＞Ｃｌ－小結鹵素原子結構的相似性，決定了單質化學性質的相似性。與金屬反應，生成鹵化物。與氫氣反應，生成鹵化氫。與水反應，生成鹵化氫和次鹵酸。鹵素原子結構的差異性，決定了單質化學性質的差異性和遞變性與氫反應的能力漸弱氫化物的穩定性漸弱與水反應的能力漸弱特性碘遇淀粉顯藍色。氟氣和水的反應：2F2+2H2O=4HF+O2

鹵素單質鹵素元素單質的物理性質鹵素的物理性質有和相似遞變性？思考推測：砹可能具有的物理性質黑色或是灰黑色固體，難溶于水，易溶于有機溶劑，有一定的揮發性鹵化銀的性質及用途溴化銀用于制照相的感光片

碘化銀可用于人工降雨2AgBr2Ag+Br2光照2AgI2Ag+I2光照感光性用途：中央電視臺，“鑒寶”欄目春節特別節目中，主持人展示了一根7000多年前的鶴腿骨笛。被看成無價之寶。那人們是如何知道它是7000多年前的呢？用C-14的半衰期計算的。C-14和我們見過的C-12是什么關系呢？在我們學習了核素之后就能知道了核素1、原子的構成

原子學說發展史1、公元前5世紀，希臘哲學家德謨克利特等人認為：萬物是由大量的不可分割的微粒構成的，即原子。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。1897年，英國科學家湯姆生發現了電子。人類探索自然的努力自古就有，并且也從沒有停止。前輩為人類認識世界，進而改造世界，作出了突出的貢獻，為我們留下的不只是物質財富，還有巨大的精神財富，在他們的精神感召下，我們難道不應加倍努力學習嗎？氦原子結構示意圖質子22＋e-e-電子中子三、核素：（一）原子的結構：

1、原子原子核核外電子

質子

中子{{質子、中子、電子的電性和電量怎樣？1個質子帶一個單位正電荷1個電子帶一個單位負電荷中子不帶電構成原子的粒子及其性質構成原子的粒子

電子原子核質子中子電性和電量1個電子帶一個單位負電荷1個質子帶一個單位正電荷不顯電性

質量/kg9.109X10-31

1.673X10-27

1.675X10-27相對質量①

請同學們回憶：相對原子質量請同學們推論：一個質子的相對質量如何計算？

m(12C)=1.993×10-26Kg

1/12m(12C)=(1.661×10-27Kg)以12C原子質量的1/12作為標準，其他原子的質量跟它比較所得的值。構成原子的粒子及其性質構成原子的粒子

電子原子核質子中子電性和電量1個電子帶一個單位負電荷1個質子帶一個單位正電荷不顯電性

質量/kg9.109X10-31

1.673X10-27

1.675X10-27相對質量①

1.0071.0081/1836相對原子質量=（電子總質量+質子總質量+中子總質量）/原子質量的12分之一C12=×電子數+質子數×1.007+中子數×1.0081/1836~~質子數+中子數=質量數[歸納與整理]

2、質量數與質子數和中子數間的關系。質量數:原子核內所有質子和中子的相對質量取近似整數值加起來所得的數值。質量數（A）=質子數（Z）+中子數（N）

核電荷數=核內質子數=原子核外電子數a——代表質量數；b——代表核電荷數；c——代表離子的價態；d——原子個數abcd各代表什么?學了這部分內容后常見到這樣的符號abXc+d１.鈉原子的質量數為23，中子數為12，那么它的質子數是多少？核外電子數是多少？(11,11)２.硫的二價陰離子的核外電子數是18，中子數為17，那么它的質量數是多少？(33)解：因為S2-的核外電子數是18，即硫原子得到2個電子后，是18，那么硫原子的核外電子數是16，則16+17=33。課堂練習課堂練習３、X元素原子的質量數為m，核內中子數為n，則WgX+含有電子的物質的量(mol)是（提示：元素的相對原子質量近似等于質量數）A.(m-n)×W/m

B.(m-n-1)×W/m C.(m+n)×W/m

D.(m-n+1)×W/mＢ氫元素的三種原子

氕 氘 氚

H D T

重氫 超重氫三種不同的氫原子

①②③原子符號質子數中子數氫原子名稱和簡稱

H氕（H）

H氘（D）

H氚（T）１０１１１２這三種微粒是同一種原子嗎?是同一種元素嗎?可見它們是氫元素的三種不同原子,把這三種原子叫核素.把這三種原子互稱為同位素.2、核素：具有一定數目的質子和一定數目中子的一種原子

1、元素：

具有相同核電荷數(質子數)的同一類原子。同種元素：原子的原子核中質子數______。同種元素：原子的原子核中中子數可以_____。同種元素：可以有______

種不同原子。相同不相同[歸納與整理]（二）元素、核素、同位素：幾再如:C12C143、同位素

把原子里具有相同質子數和不同中子數的原子互稱為同位素。即:兩同(同質子數、同一元素)兩不同(中子數不同、原子不同)其特點為：⑴同位素在周期表里占據同一位置。⑵同位素的化學性質幾乎完全相同，物理性質略有差異⑶在天然存在的某種元素里，不論是游離態還是化合態，各種同位素的原子個數百分比(豐度)一般為定值。⑷

同種元素的不同的同位素原子也可組成不同的單質或化合物的分子。如：氫：氕、氘、氚氫重氫超重氫元素符號：H

H

H

原子符號：11H12H

13H