2013届高三一轮复习化学教案第5章元素周期律.doc
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1、 兰州市外国语高级中学2014届高三一轮复习第五章 元素周期律第一课时 元素周期表复习目标:1、掌握元素周期表的结构、原子结构。2、了解原子结构与元素在周期表中的位置关系。基础知识:一、元素周期表1、元素周期表的编排原则(1)横行:把电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左至右排成横行。(2)纵行:把不同横行中最外层电子数相等的元素,按电子层数递增的顺序,由上而下排成纵行。2元素周期表的结构(1)周期(七个横行,七个周期)短周期长周期序号一二三四五六七元素种数288181832不完全周期最多容纳 32 种元素0族元素原子序数来源:学+科+网2来源:Zxxk.Com1018来源:学科网ZXXK
2、36来源:学科网ZXXK5486(2)族(18个纵行,16个族)主族列序121314151617族序AAAAAAA副族列序345671112族序BBBBBBB第族第 8、9、10 共3个纵行0族第 18 纵行3元素周期表的分区按构造原理最后填入电子的能级的符号可把周期表里的元素划分为5个区,分别为s区、d区、ds、p区、f区,各区分别包括A、族元素、B族元素、B、B族元素、AA族和0族元素、镧系和锕系元素,其中s区(H除外)d区、ds区和f区的元素都为金属。【注意】根据元素原子最后一个电子填充的原子轨道的所属能级不同,将元素周期表中的元素分为5个区,并以此电子所处能级的符号作为该区的符号。元素
3、的化学性质主要决定于价电子,而周期表的分区主要基于元素的价电子构型,处于同一区内的元素价电子排布是相似的,具体情况如下表所示。分区价层电子的电子排布式s区Ns12p区ns2np16d区(n1)d19ns12ds区(n1)d10ns12f区(n2)f114(n1)d02ns2元素周期表1元素周期表结构的记忆(1)七个横行七周期,三短三长一不全。即一、二、三周期为短周期,长周期为四、五、六、七,其中第七周期还未填满。(2)18纵行16族,7主7副0和。2元素周期表中的几个特殊区域(1)过渡元素:元素周期表中部从B族到B族10个纵行共六十多种元素,通称为过渡元素,这些元素都是金属,所以又把它们叫做过
4、渡金属。(2)主、副族的交界:A族后是第B族,B族后是A族。(3)镧系元素:在第六周期,第B族中共有15种元素,是57号元素镧到71号元素镥,因它们原子的电子层结构与性质十分相似,统称镧系元素。(4)锕系元素:在第七周期,第B族中共有15种元素,是89号元素锕到103号元素铹,因它们原子的电子层结构与性质十分相似,统称锕系元素。(5)第族:在元素周期表中第8、9、10三个纵行统称第族。3元素原子序数的确定(1)依据主族元素在周期表中的位置对于主族元素,电子层数周期数,最外层电子数主族序数,所以知道元素在周期表中的位置,即能画出其原子结构示意图,从而确定其原子序数。如某元素的位置为第四周期第A族
5、,其原子结构示意图为 ,则原子序数Z为35。 (2)利用同主族相邻两元素原子序数的关系元素周期表中左侧元素(A、A族):同主族相邻两元素中,Z(下)Z(上)上一周期元素所在周期的元素种类数目。元素周期表中右侧元素(AA族):同主族相邻两元素中,Z(下)Z(上)下一周期元素所在周期的元素种类数目。(3)利用同周期A族和A族元素原子序数的关系设A族、A族元素原子序数分别为x、y,则有y=x+1(第二、三周期)y=x+11(第四、五周期)y=x+25(第六、七周期)4已知元素的原子序数确定其在元素周期表中的位置方法:利用稀有气体的原子序数来确定。第一至第七周期中稀有气体的原子序数依次为2、10、18
6、、36、54、86、118。例如:(1)35号元素(相邻近的是36Kr),则35361,故周期数为四,族序数为8|1|7,即第四周期第A族,即溴元素。(2)87号元素(相邻近的是86Rn),则87861,故周期数为七,族序数为1,即第七周期第A族,即Cs元素【例1、2】例题精讲:【例1】(1)甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是 。A.x+2B.x+4 C.x+8D.x+18(2)若甲、乙分别是同一周期的A族和A族元素,原子序数分别是为m和n,则下列关于m和n的关系不正确的是 。An=m+1Bn=m+18 Cn=m+25Dn=m+11解析 (1)同主族
7、的两种元素第一、二周期元素,原子序数相差2。第二、三周期元素,原子序数相差8。第四、五周期元素,原子序数相差18。第六、七周期元素,原子序数相差32。故绝不可能相差4。(2)同周期A族和A族元素,原子序数之差:第二、三周期,原子序数差为1;第四、五周期,原子序数差为11;第六周期,原子序数差为25。故绝不可能相差18。答案 (1)B (2)B【例2】A、B、C为短周期元素,在周期表中所处的位置如下图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。ACB(1)写出A、B、C三种元素的名称:_、_、_。(2)B位于元素周期表中第_周期第_族。(3)C的原子结
8、构示意图为_,C的单质与H2O反应的化学方程式为(4)写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式导航解答该题要利用A、B、C三种元素在元素周期表中的位置特点,结合条件“Z(B)Z(A)Z(C)”即可推断出B元素,其他问题迎刃而解。解析(1)根据图示,A、B、C一定在A族元素之后,又因Z(B)Z(A)Z(C),设Z(B)b,则有b(b8)1(b8)1,即b16,即B为16S,则A为N,C为F。(2)S在元素周期表中第三周期第A族。(3)F的原子结构示意图为 ,F2与H2O反应的化学方程式为2F22H2O=4HFO2。(4)NH3与H2SO4反应的化学方程式为:2NH3H2SO
9、4=(NH4)2SO4(或NH3H2SO4=NH4HSO4)。答案(1)氮硫氟 (2)三A (3) 2F22H2O=4HFO2(4)2NH3H2SO4=(NH4)2SO4(或NH3H2SO4=NH4HSO4)第五章 元素周期律第二课时 原子结构与组成微粒间的关系复习目标:1、了解原子的组成及组成微粒间的关系。2、掌握原子结构示意图、电子排布式、电子排布图等表示方法。基础知识:一、原子结构原子X原子核核外电子质子(Z)个中子(A-Z)个电子数(Z)个电子排布(分层排布)核电荷数(Z)决定元素的种类质量数(A)近似相对原子质量在质子数决定后,决定原子的种类最外层电子数各层电子数同位素决定主族元素化
10、学性质原子的电子式电子层(K、L、M)原子结构示意图1原子的构成(1)原子的组成 (2)符号中各数字的含义(3)组成原子的各种微粒及相互关系质子数(Z)= 核电荷数 = 原子序数质量数(A)= 质子数(Z) + 中子数(N)阳离子的核外电子数=质子数-所带电荷数阴离子的核外电子数=质子数+所带电荷数注:有质子的微粒不一定有中子如 。有质子的微粒不一定有电子如H+。质子数相同的微粒不一定属于同一种元素如Ne、HF、H2O、NH3、CH4等。任何元素都有零价,但不一定都有负价或正价。如F无正价,Na、Mg、Al等无负价。2元素、核素、同位素元素核素同位素概念具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的
11、总称具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子质子数相同而中子数不同的原子或同一元素的不同核素范围宏观概念,对同一类原子而言,既有游离态又有化合态微观概念,对某种元素的一种原子而言微观概念,对某种元素的原子而言。因同位素的存在而使原子的种类多余元素的种类特性主要通过形成的单质或化合物来体现不同的核素可能质子数相同、或中子数相同、或质量数相同,或各类数均不同。同位素质量数不同,物理性质有差异,化学性质相同。实例H、OH、H、N、C、Mg是不同的核素H、H、H为氢的同位素【例1】3几种“相对原子质量”(1)同位素的相对原子质量的计算式:Mr=(2)同位素的近似相对原子质量,数值上约等于该同位素原子的
12、相对质量。(3)元素的相对原子质量是根据各种同位素的相对原子质量和他们在自然界中所占的原子个数百分含量计算的结果。=Aa%+ Bb%+ Cc%【例2】3、核外电子排布(1)排布方式 分层排布,电子层由里到外依次是:第一、二、七层,符号分别对应:K、L、M、N、O、P、Q。(2)排布规律电子是在原子核外距核由近及远,能量由低至高的不同电子层上分层排布。每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)。电子一般总是先排在能量低 的电子层里,即最先排在 K层,当 K 层排满后,再排 L 层,依此类推。最外层电子数不超过8个(或 2个),次外层不超过18个,倒数第3层不超过32个。4、构造原理能量最低原
13、理(1)能层与能级能层多电子原子的核外电子的能量是不同的。按电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层。原子核外电子的每一个能层(序数为n)最多可容纳的电子数为2n2。能级多电子原子中,同一能层的电子,能量也不同,还可以把它们分成能级。(2)构造原理随着原子核电荷数的递增,基态原子的核外电子按照上图中箭头的方向依次排布,即1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p该原理适用于绝大多数基态原子的核外电子排布。【思考】核外电子排布完全依照电子层顺序排列吗?核外电子排布的规律并不完全依据电子层顺序,而是按能级顺序进行的。(3)能量最低原理、基态与激发态光谱能量最低原理原子的电子
14、排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。基态与激发态原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,跃迁过程中伴随着能量的变化。基态原子激发态原子(吸收能量)(释放能量)光谱光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱,总称为原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。(4)电子云与原子轨道电子云电子云是电子在核外空间各处出现概率的形象化描述。黑点密的地方表示电子出现的概率大,黑点疏的地方表示电子出现的概率小。原子轨道电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。原子
15、轨道轨道形状轨道个数s球形1p纺锤形3泡利原理和洪特规则A泡利原理条件:当电子在同一个轨道中排布时;结论:1个轨道里最多容纳2个电子,且自旋方向相反。B洪特规则条件:当电子排布在同一能级的不同轨道时;结论:总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同。C基态原子的核外电子在原子轨道上排布要遵循三个原则:能量最低原理、泡利原理、洪特规则。表示原子结构和组成的常见化学用语1原子结构示意图 可表示核外电子的分层排布和核内质子数,如 2电子式 可表示原子最外层电子数目,如 。3核素符号 侧重表示原子核的组成,它告诉人们该原子核内的质子数和质量数,并推及中子数和核外电子数,如O4电子排布式(1)用数字在能
16、级符号右上角标明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式。例如:K:1s22s22p63s23p64s1。 (2)为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示。例如:K:Ar4s1。 (3)有少数元素的基态原子的电子排布相对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时,体系的能量较低,原子较稳定。例如: Cr:1s22s22p63s23p63d44s2()Cr:1s22s22p63s23p63d54s1()5电子排布图 用方框表示一个原子轨道,每个
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