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第四章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律
第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表
第2課時(shí) 元素周期表
化學(xué)元素種類(lèi)繁多，怎么歸類(lèi)處理能方便我們學(xué)習(xí)研究它們呢？
任務(wù)一 元素周期表的發(fā)展
1789 年，拉瓦錫曾運(yùn)用分類(lèi)比較法，撰寫(xiě)了世界第一部現(xiàn)代化學(xué)教科書(shū)《化學(xué)基本論述》，就當(dāng)時(shí)他所確認(rèn)的33 種元素(部分為單質(zhì)和化合物)進(jìn)行過(guò)分類(lèi)研究，在這本書(shū)中他列出了世界第一個(gè)現(xiàn)代化學(xué)元素列表《Tableau des Substances simples》。
簡(jiǎn)單中性物質(zhì)：光、熱、氧、氮、氫
簡(jiǎn)單的非金屬物質(zhì)：硫、磷、碳、鹽酸基、氫氟酸基、硼酸基
簡(jiǎn)單的金屬物質(zhì)：銻、銀、鉍、銅、鈷、錳、汞、金、鉑、鉛、鋅、錫、鐵、鉬、鎳、鎢
簡(jiǎn)單的堿性物質(zhì)：石灰、鎂土、鋁土、鋇土、硅土
拉瓦錫的元素表
任務(wù)一 元素周期表的發(fā)展
1829年，德國(guó)的德貝萊納(1780—1849)首先發(fā)表了“三元素組”的假說(shuō)。他發(fā)現(xiàn)，在許多元素中分別存在著一組特別相似的三種元素，把這樣的三元素稱為“三兄弟元素組”。當(dāng)時(shí)由于發(fā)現(xiàn)的元素只有54個(gè)，德貝萊納的分類(lèi)僅限于局部元素的分組，沒(méi)能把所有元素作為一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行研究。但他對(duì)元素進(jìn)行歸納分類(lèi)的工作，對(duì)后人有一定的啟發(fā)。
①鋰、鈉、鉀
②鈣、鍶、鋇
③鹵素組(氯、溴、碘)
④硫、硒、碲
⑤錳、鉻、鐵
Li Na K
Cl Br I
S Se Te
Ca Sr Ba
Mn Cr Fe
三元素組
德貝萊納的三元素組
任務(wù)一 元素周期表的發(fā)展
1865 年，紐蘭茲對(duì)元素的分類(lèi)進(jìn)行了另一番研究。他把元素按原子量大小順序排列后，發(fā)現(xiàn)“從任何一個(gè)元素起，每隔8個(gè)元素就與第一個(gè)元素的性質(zhì)相似”。這類(lèi)似于八度音程，紐蘭茲稱其為“八音律”。
紐蘭茲的八音律
任務(wù)一 元素周期表的發(fā)展
1869 年2月，門(mén)捷列夫發(fā)表了他的第一張?jiān)刂芷诼蓤D表，初步實(shí)現(xiàn)了元素的系統(tǒng)化和科學(xué)分類(lèi)。該表包括了當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的63 種元素，并大膽預(yù)言了3 種未知元素的存在，指出按照原子量排列起來(lái)的元素，在性質(zhì)上呈現(xiàn)出明顯的周期性。
門(mén)捷列夫的元素周期表
任務(wù)一 元素周期表的發(fā)展
門(mén)捷列夫的元素周期表
1869年，俄國(guó)化學(xué)家門(mén)捷列夫制出第一張?jiān)刂芷诒?br/>將元素按照相對(duì)原子質(zhì)量由小到大依次排列，并將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放在一起
揭示了化學(xué)元素間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律性，使其構(gòu)成一個(gè)完整的體系
隨著化學(xué)科學(xué)的發(fā)展，表中為未知元素留下的空位先后被填滿，表的形式變得更加完美
元素的排序依據(jù)由相對(duì)原子質(zhì)量改為原子的核電荷數(shù)，逐漸演變成現(xiàn)行的元素周期表
任務(wù)一 元素周期表的發(fā)展
現(xiàn)代的元素周期表
原子序數(shù) = 核電荷數(shù) = 質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù)
任務(wù)二 元素周期表的結(jié)構(gòu)
思考：每一橫行、每一縱行各元素原子結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)是什么？
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
He
H
同行元素電子層數(shù)相同，原子序數(shù)依次遞增；
同列元素原子最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)依次遞增。
周期
族
任務(wù)二 元素周期表的結(jié)構(gòu)
第一周期
第二周期
第三周期
第四周期
第五周期
第六周期
第七周期
2
8
8
18
18
32
32
短周期
長(zhǎng)周期
鑭系元素與錒系元素
周期序數(shù)=電子層數(shù)
任務(wù)二 元素周期表的結(jié)構(gòu)
副族(B)8個(gè)：僅由長(zhǎng)周期組成，第VIII族無(wú)A、B。
主族(A) 7個(gè)：由長(zhǎng)、短周期共同組成。
IIIA ~ VIIA
IIIB ~ VIIB
第VIII族
主族序數(shù)=最外層電子數(shù)
IB IIB
IA IIA
0族
0族：稀有氣體。
一
二
三
四
五
六
七
主族
副族
0族
短周期
長(zhǎng)周期
族別名
堿金屬
堿土金屬
硼族
碳族
氮族
氧族
鹵族
稀有氣體
過(guò)渡元素
2種
8種
8種
18種
18種
32種
32種
鑭系
錒系
期序數(shù)=電子層數(shù)
主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)
任務(wù)二 元素周期表的結(jié)構(gòu)
7橫行，7周期，3短4長(zhǎng)。18縱行，16族，7主8副和一個(gè)0族
短
長(zhǎng)
2 8 8
18 18 32
短周期和長(zhǎng)周期
7
8
8、9、10
18
周期序數(shù)=電子層數(shù)
主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)
課堂練習(xí)
鉀
碘
已知某主族元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖如下，判斷其位于第幾周期，第幾族？
第四周期第ⅠA族
第五周期第ⅦA族
任務(wù)二 元素周期表的結(jié)構(gòu)
形形色色的元素周期表
任務(wù)三 元素周期表在元素推斷中的應(yīng)用
1.根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中位置的方法——0族定位法
0族元素的周期序數(shù)和原子序數(shù)
0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og
周期序數(shù) 一 二 三 四 五 六 七
原子序數(shù) 2 10 18 36 54 86 118
如45號(hào)元素，
如82號(hào)元素，
如90號(hào)元素，
36<45<54，其應(yīng)在第五周期VIII族。
86－82＝4，其應(yīng)在第六周期第IVA族。
90－86＝4，其應(yīng)在第七周期第IIIB族。
課堂練習(xí)
俄羅斯科學(xué)家用含20個(gè)質(zhì)子的鈣的一種原子轟擊含95個(gè)質(zhì)子的镅原子,結(jié)果4次成功合成4個(gè)第115號(hào)元素的原子,中文名“鏌”,讀音是 mò。這4個(gè)原子生成數(shù)微秒后衰變成第113號(hào)元素,中文名為“ ”,讀作nǐ。下列有關(guān)此三種元素的敘述正確的是
A.115號(hào)元素在第六周期第VA族
B.113號(hào)元素在第七周期第ⅢA族
C.115號(hào)和113號(hào)元素都是非金屬元素
D.镅元素和115號(hào)元素不在同一周期
B
任務(wù)三 元素周期表在元素推斷中的應(yīng)用
2.同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)關(guān)系
周期 序數(shù) 第ⅡA族 原子序數(shù) 過(guò)渡元素種數(shù) 第IIIA族 原子序數(shù) ⅡA族與IIIA族
原子序數(shù)差值
一 / / / /
二 4 0 5 1
三 12 0 13 1
四 20 10 31 11
五 38 10 49 11
六 56 24 81 25
七 88 24 113 25
任務(wù)三 元素周期表在元素推斷中的應(yīng)用
3.同主族相鄰兩元素原子序數(shù)差
①若為ⅠA、ⅡA族元素，
則原子序數(shù)差等于上周期元素所在周期的元素種類(lèi)數(shù)，即y=x+m ；
②若為ⅢA族至0族元素，
則原子序數(shù)差等于下周期元素所在周期的元素種類(lèi)數(shù)，即y=x+n 。
8
8
18
18
18
32
32
課堂練習(xí)
下列各圖為元素周期表的一部分，表中的數(shù)字為原子序數(shù)，其中M為37的是
C
35
37
38
27
知識(shí)總結(jié)
元素周期表
（元素位置）
反映
原子結(jié)構(gòu)
決定
原子核
原子序數(shù)
原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝
質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)
電子層數(shù)
周期
周期序數(shù)＝電子層數(shù)
最外層電子數(shù)
族
(主)
主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)
元素周期表與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系
知識(shí)總結(jié)
副族：IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、 Ⅷ

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