第一章物质结构 元素周期律
第一节 （2）
把已知的一百多种元素中的电子层数相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再把不同横行中最外电子层的电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行，这样得到的一个表，叫做元素周期表。
109
77
43
87
55
37
18
8
2
8
2
L
K
2
K
元素周期表
IA
IVB
锕系
镧系

“元素周期表”记忆小窍门
“七个周期横着看，三短四长尚不全；
纵看共有十八列，七主七副零VIII三；
过渡元素中间站，主族0族靠两边；
下表是元素周期表的一部分，数字
是该元素的原子序数，请填出其下一周期元素的原子序数：
19
35
1.已知某主族元素的原子结构示意图如下，判断其位于第几周期，第几族？
第四周期 ⅠA族
第五周期 Ⅶ A族
钾-K
碘-I
2.试推断87号位于第几周期，第几族？ 90号元素呢？
析:根据稀有气体的原子序数推断。要确定在周期表中的位置，采用类比直角坐标系的方法（横坐标类似主族数，纵坐标类似周期数），以最相近稀有气体原子序数确定周期数和主族
第七周期，ⅠA族
第七周期，ⅢB族
二、元素的性质与原子结构
1.碱金属元素
[科学探究] 教材P5～6
1.查阅元素周期表中的有关信息，填写下表。
[想一想]
(1)元素周期表中为什么把锂、钠、钾等元素编在一个族呢？它们的原子结构和性质有什么联系？
(2)元素的原子结构和元素的性质有什么关系？
二、元素的性质与原子结构
1、碱金属元素
填写下表
[思考]碱金属元素其原子结构有何特点?其原子结构的相似性和递变性会对其性质产生哪些影响？
相同点：最外层电子数均为 ，均易 电子，具有强 性
不同点：随着核电荷数的递增，电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 ，失电子能力逐渐 ，还原性（元素金属性）逐渐 。
1
失去
还原
增多
增大
增强
增强
相似性：
递变性：
最外层都有１个电子,化学性质相似。
随着核电荷数递增,原子电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,金属性逐渐增强
[思考] 如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点？
[实验]
(1)钾与O2的反应
[实验现象]
金属钾被加热后熔成金属小球，并且剧烈燃烧，发出紫色火焰。
比钠剧烈
[结论]钾能与氧气反应，且比钠与氧气反应更剧烈。
（1）与O2反应
Rb、Cs与O2反应更剧烈，产物更复杂。
(2)钾与H20的反应
[实验现象]
浮、熔、游、响、红、火
比钠剧烈
[结论]钾能与水反应，且比钠与水反应更剧烈。
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2 ↑
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑
2K + 2H2O = 2KOH + H2 ↑ (激烈)
2Rb + 2H2O = 2RbOH + H2 ↑(遇水爆炸)
2Cs + 2H2O = 2CsOH + H2 ↑(遇水爆炸)
碱性：
LiOH ＜NaOH ＜KOH ＜ RbOH ＜ CsOH
（2）与H2O反应
★碱金属元素除了单质的性质具有相似性和递变性外，其化合物的性质也具有相似性和递变性。
碱金属的物理性质
有何相似性和递变性？
碱金属的物理性质的相似性和递变性
相
似
点
递变性
颜色
硬度
密度
熔沸点
导电导热性
密度变化
熔沸点变化
Li Na K Rb Cs
均为银白色（Cs略带金色）
柔软
较小
较低
强
逐渐增大（K特殊）
单质的熔沸点逐渐降低
随着核电荷数增加，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，越来越容易失去电子，还原性越来越强，元素的金属性逐渐增强。单质的化学性质越来越活泼，与氧气反应越来越剧烈，与水反应置换出氢气的能力越来越强，元素对应氢氧化物的碱性越来越强。
元素金属性与其在周期表中位置关系
1.锂电池是一种高能电池。
锂有机化学中重要的催化剂。
锂制造氢弹不可缺少的材料。
锂是优质的高能燃料（已经
用于宇宙飞船、人造卫星和
超声速飞机）。
3．铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。
2．钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。
碱金属元素的用途：
元素金属性强弱的判断
一般可以从：
1.单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度。反应越容易，金属性越强。
2.最高价氧化物的水化物 — 氢氧化物的碱性强弱。碱性越强，金属性越强。
3.金属活动性顺序表——金属间的置换反应
4.越强越弱关系
“相信世界在本质上是秩序的和可认识的这一信念，是一切科学工作的基础”。    —爱因斯坦
[练一练]下列关于碱金属的描述正确的是
A.碱金属都可以保存在煤油中
B.碱金属元素的单质硬度小、密度小、熔点低
C.在空气中加热均可生成多种氧化物
D.从上到下，还原性增强，金属性增强，对应阳离子的还原 性也增强
B
2.卤族元素（卤素）
卤素原子的最外层都有7个电子，具有容易得到1个电子成为8电子稳定结构的性质，表现出相似性，如它们的最低化合价均为–1价。
随着原子序数的递增，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱，原子的得电子能力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，化学活泼性逐渐减弱，相应表现出递变性的规律。
F Cl Br I
1.卤素单质的物理性质
唯一液态非金属单质（常温）
溴的溶解性实验
CCl4
Br2
苯
水
溴水
溴的苯溶液
(棕黄色)
（橙红色）
Br2
水
溴水
溴的四氯化碳溶液
(棕黄色)
（橙红色）
Br2，深红棕色液体，蒸气红棕色，溴在水中溶解度不大，所以溴水棕黄色，溴在有机溶剂中的溶解度较大，所以溴的苯溶液、溴的CCl4溶液都是橙红色
碘的溶解性实验
CCl4
I2
苯
水
碘水
上层：
碘的苯溶液
(褐色)
(紫红色)
I2
水
碘水
下层：碘的四氯
化碳溶液
(褐色)
(紫红色)
I2，紫黑色固体，碘在水中的溶解度很小，所以碘水棕褐色（棕黄 棕褐色），碘在有机溶剂中的溶解度较大，所以碘的苯溶液、碘的CCl4溶液都是紫红色，但碘的酒精溶液是棕黄色的
(1)卤素单质与H2的反应
反应条件：
剧烈程度：
生成的氢化物的稳定性：
反应通式：
X2 + H2 ＝ 2HX
逐渐减弱
逐渐减弱
越来越苛刻
2.化学性质
光照或点燃
氢化物的酸性越来越强，除HF外，都是强酸
(2)卤素间的置换反应
NaBr(aq)
KI(aq)
KI(aq)
氯水
溴水
+CCl4用力
振荡,静置
[实验现象] CCl4层
呈橙红色-生成Br2
呈紫红色-生成I2
呈紫红色-生成I2
Cl2 + 2Br-＝Br2+ 2Cl-
Cl2 + 2I- ＝ I2 + 2Cl-
Br2 + 2I- ＝ I2 + 2Br-
氧化性逐渐减弱
非金属性逐渐减弱
2F2＋2H2O = 4HF＋O2
Cl2 ＋H2O = HCl＋HClO
Br2＋ H2O = HBr＋HBrO
I2 ＋ H2O = HI＋HIO
反应越来越难以发生
X2 + H2O = HX + HXO(不包括F2)
反应通式：
（3）卤素与水的反应
（4）卤素单质与金属的反应
★卤族元素除了单质的性质具有相似性和递变性外，其化合物的性质也具有相似性和递变性。
[小结]元素性质与原子结构有密切的关系，结构决定性质。原子结构相似的一族元素，它们的单质和化合物在化学性质上表现出相似性和递变性。
[练习1]砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤族性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是（ ）
A、与H2化合能力： At2 ＞ I2
B、砹在常温下为白色固体
C、砹原子的最外电子层上有7个电子
D、AgAt易溶于水
C
[练习2]已知溴易挥发，碘易升华。向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量Cl2充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得物质，最后剩下的固体是（ ）
A、NaCl和 KI B、NaCl、KCl和I2
C、KCl和NaBr D、KCl和NaCl
D
[练习3]钾的金属活动性比钠强，根本原因是（ ）
A、钾的密度比钠的小
B、钾原子的电子层比钠原子多一层
C、钾与水反应比钠与水反应更剧烈
D、加热时，钾比钠更易气化
B
[练习4]下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确的是（ ）
A、碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去
B、都是强氧化剂
C、都能在O2中燃烧生成过氧化物
D、都能与水反应生成碱
BC
[练一练]1.下列叙述中不正确的是( )
A.卤素单质的颜色按F2、Cl2、Br2、I2的顺序逐渐变深
B.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强
C.卤素(用X表示)单质都能与水反应，通式为X2 + H2O = HX + HXO
D.卤素是活泼的非金属元素，其非金属性随核电荷数的增加而增强
E.据卤素的递变性，可推测砹（At）可能为黑色
CD
2.元素非金属性强弱判断依据
（1）非金属单质与氢气化合的难易程度；
比较元素非金属性强弱，其实质是看元素原子得电子的难易，越容易得电子，非金属性越强，反之非金属性越弱。
（4）形成气态氢化物的稳定性:氢化物稳定性越强，
非金属性越强；
（3）最高价氧化物对应水化物酸性强弱；
（2）单质间的置换反应。
[小结]：
至此我们可以看到同一主族元素，无论是金属还是非金属在性质方面都具有一定的相似性和递变性。
金属性逐渐增强
失电子的能力逐渐增强
非金属性逐渐减弱
得电子的能力逐渐减弱
还原性逐渐增强
氧化性逐渐减弱
第一章 物质结构 元素周期表
三.核素
(一).原子结构
原子
核外电子：
原子核
每个电子带一个单位负电荷
质子：
中子：
每个质子带一个单位正电荷
不显电性
1.质量数
原子的质量主要集中在_______上，质子和中子的相对质量都近似为___，如果忽略电子质量，将核内所有_________________________加起来所得的数值就是该原子的质量数。
原子核
1
质子和中子的相对质量近似值
质量数（A）=
质子数（Z）+中子数（N）
2.原子表示方法
元素符号
质子数
质量数
(二).核素
1.元素
具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。同种元素原子的原子核中质子数相同，但中子数不一定相同。
2.核素
具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。核素的表示符号为：
ZA X
11 H
12 H
612 C
614 C
1123 Na
(三）.同位素
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。
11 H
12 H
13 H 都是氢的同位素。
616 O
617 O
618O 都是氧的同位素。
①概念：
②特性：
Ⅰ.同一元素的同位素虽然质量数不同，但他们的化学性质几乎相同(如：化学反应和离子的形成)，物理性质有差异(如：熔点和沸点)。
Ⅱ.在天然存在的某种元素中，无论是化合态还是游离态各种同位素的原子个数百分比（丰度）一般不变。
③作用：
用614 C测定一些文物的年代、放射性药物、C-14标记化合物、用放射性同位素释放的射线育种、治疗恶性肿瘤等。
概念辨析
(1)元素：具有相同 的同类原子的总称。
(2)核素：具有一定数目的 和一定数目的
的一种原子。
(3)同位素： 相同而 不同的同一
元素的不同原子，互称同位素。
(4)同素异形体： 形成的不同的单质
核电荷数
质子
中子
质子数
中子数
(四）.同素异形体
①概念：
同种元素形成的不同的单质（与原子个数多少无关）
②特点：
同素异形体间组成元素相同，结构不同
O2和O3 、 C和C60 、 石墨与金刚石等
同种元素

①
同种元素可以有若干不同的核素，这些核素之间
互称同位素；
②
核电荷数相同的不同核素，虽然它们的中
子数不同，但仍属同一元素；
③
同位素是指同一元素的不
同核素之间的相互称谓。
元素、核素、同位素的关系
元素
同位素
a——代表质量数；
b——代表核电荷数；
c——代表离子的价态；
d——粒子个数
a b c d各代表什么?
学了这部分内容后常见到这样的符号
课堂小练：
A
35
1
10
13
40
17
18
35
1
0
1
1、完成下列表格。
在（1）Li、（2）　N、（3） Na
（4） Mg、（5）　Li、（6） C中：
（1） 和 互为同位素。
（2） 和 质量数相等，但不能互称同位素。
（3） 和 的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。
（1）
（5）
（2）
（6）
（3）
（4）
2、23He可以作为核聚变材料。下列关于23He的叙述正确的是（ ）
A. 23He和13H互为同位素
B. 23He原子核内中子数为2
C. 23He原子核外电子数为2
D. 23He代表原子核内有2个质子 和3个中子的氦原子
C
3、某微粒用ZAR(n+1)+表示，下列关于该微粒的叙述正确的是（ ）
A、所含质子数 = A–n B、所含中子数 = A - Z
C、所含电子数 = Z+ n D、所含质子数 = A + Z
B
4、以下互称为同位素的是（ ）
A、金刚石和石墨 B、CO和CO2
C、D和T D、1H216O和2H218O
C
（五）.相对原子质量（原子量）选学
(一).同位素的相对原子质量
同位素的相对原子质量
某种同位素一个原子的质量m(x)
1/12×m（612C）
=
Ar(x)
例:一个35Cl原子的质量为
(二).元素的相对原子质量
它是某元素的各种天然同位素原子相对原子质量和其在自然界中的丰度（原子个数比）乘积之和。
元素相对原子质量
=
Ar1 ×a%+Ar2 ×b%+ Ar3 ×c%+ ····
Ar(x)
例:一个1735 Cl原子的相对原子质量为34.969,在自然界中的丰度为75.77%, 1737 Cl的相对原子质量为36.966，在自然界中的丰度为24.23%,则氯元素的相对原子质量：
氯元素的相对原子质量
(三).元素的近似相对原子质量
它是用某元素的各种天然同位素的质量数代替同位素的相对原子质量和其在自然界中的丰度（原子个数比）乘积之和。
元素近似相对原子质量
=
A1 ×a%+A2 ×b%+ A3 ×c%+ ····
A(x)
氯元素的近似相对原子质量