金属元素在元素周期表中的位置

与冷水反应缓慢， 与酸迅速 与沸水迅速反应， 反应放出 放出氢气，与酸 氢气 剧烈反应放出氢 气
二、元素 周期律
1869年门捷列夫在继承和分析了前 人工作的基础上，对大量实验事实 进行了订正、分析和概括，成功地 对元素进行了科学分类。他总结出 一条规律：元素（以及由它所形成 的单质和化合物）的性质随着相对 原子质量的递增而呈现周期性的变 化。这就是元素周期律。 他还预言了一些未知元素的性质 都得到了证实。但是由于时代的局 限，门捷列夫揭示的元素内在联系 的规律还是初步的，他未能认识到 形成元素性质周期性变化的根本原 因。
2 He O 10 Ne
+1
11 Na +1
+2
12 Mg +2
+3
13 Al +3
-2
16 S +6、 -2
-1
17 Cl +7、 -1
0
18 Ar 0
. 元素主要化合价周期性变化
元素主要化合价周期性递变图
+7 +6 +5 +4 +3 +2 +1 -1 -2 -3 -4
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar
2.族
主族——由短周期元素和长周期元 素共同构成的族（ 用A表示，有7 个主族，1-2 、13-17纵行） 副族——完全由长周期元素构成的 族（用B表示，有7个副族，3-7、 11-12纵行） 一个零族（18纵行）和一个第Ⅷ 族 （8、9、10纵行）
过渡元素——元素周期表 的中部从ⅢB族到ⅡB族10 个纵行，包括了第Ⅷ族和 全部副族元素，共六十多 种元素。
元素周期表
57L
a 镧 89A c 锕
58 Ce
59 Pr
60 Nd
61 62 Pm Sm
63 Eu
64 Gd
65 Tb
66 Dy
67 Ho
68 Er
10 0 Fm
69 70 71Lu Tm Yb 镥
101 Md 10 103L 2 r No 铹
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
1.元素的金属性和非金属性与元素在周 期表中位置的关系 同一周期，从左至右，各元素的金 属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 (稀有气体元素除外) 同一主族，从上到下元素金属性逐 渐增强，非金属性逐渐减弱。
判断元素金属性强弱的方法
1、单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易 2、最高价氧化物的水化物—氢氧化 物的碱性强弱
练习：填写下列周期表的有关知识 类别 周期序 起止元素 包括元 数 素种数 2 1 短周期 H—He 8 2 Li—Ne 8 3 Na—Ar 18 K—Kr 4 长周期 Rb—Xe 5 18 Cs—Rn 6 32 Fr—112 7 不完全 26 号 周期 核外电 子层数 1 2 3 4 5 6 7
(4)Cl- S2［ 答 案 ］ (1)F ＜ Cl (2)Cl ＜ S ＜ P (3)Na+＞Mg2+＞Al3+ (4)Cl-＜S2-
原子序数
3～9 11～17
原子半径的变化
大 大 小 小
结论2：随着原子序数的递增，元素 原子半径呈现 周期性 的变化。
深入探讨 为什么稀有气体的
半径跟邻近的非金属元素相 比显得特别大？
判断元素非金属性强弱的方法
1、单质与H2生成气态氢化物的难易程 度以及氢化物的稳定性 2、最高价氧化物的水化物的酸性强弱
原子 序数 元素 符号
气态氢 化物 最高价 氧化物
最高价 氧化物 的水化 物
11
Na
12
Mg
13 Al
14 Si
15 P
16 S
17 Cl
18
Ar
—
⑸
—
⑹
—
⑺
⑴
⑻
⑵
⑼
⑶
⑽
⑷
⑾
— — —
9.1 元素周期表
1~18号元素的性质研究
1H 3 2 He 4
Li
Be
5
B
6
C
7
N
8
O
9F
10Ne
11Na 12Mg 13Al 14
Si 15 P 16 S 17 Cl 18Ar
这个表是依据什么而画出来的呢？ 1. 电子层数相同的元素，排在同一横行 2. 最外层电子数相同的元素排同一纵行 用这样的方法将已知的100多种元素排列成 一个表，那这个表就叫做元素周期表。
原子序数为1～2时，化合价从+1下降到0；
原子序数为3～9时，随着原子序数的 递增，最高正价从+1到+5，最低负价 从-4到-1； 原子序数为11～17时，随着原子序数的 递增，最高正价从+1到+7，最低负价从 -4到-1。 稀有气体元素的化合价均为0。
结论3：随着原子序数的递增，元素化 合价呈现 周期性 变化。
元素周期律
原子序 电子层 最外层电 达到稳定结构时的 数 数 子数 最外层电子数
1～2
1
1～2
2
3～10
11-18
2
3
1～8
1～8
8
8
结论1:随着原子序数递增，原子核外 Leabharlann Baidu子排布呈周期性的变化规律
问题1：原子半径和离子半径的大 小主要受那些因素影响？
核电荷数、电子层数和核外电子数
［问题2］怎样根据粒子结构示 意图来判断原子半径和简单离 子半径的大小呢？
小结:
元素的性质随着元素原子序数 的递增而呈周期性变化，这个规 律叫元素周期律。
奇数族原子序数是奇数, 偶数族原子序数是偶数. 偶数族化合价是偶数 奇数族化合价一般是奇数(氮元素 特殊,在有机中碳也奇偶数价)
(1)电子层数越少→原子半径越 →核对 电子引力越 →原子失电子能力越 → 得电子能力越 →金属性越 、非金 属性越 。 (2)电子层数相同，质子数越多(即原子 序数越大) →原子半径越 →核对电子 的引力越 →原子失电子能力越 →得 电子能力越 →金属性越 、非金属 性越 。 (3)元素周期表中：周期序数= 族序数= ；原子序数= ；主 。
2Na+2H2O→2NaOH+H2↑ Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2↑ Mg+2HCl→MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl→2AlCl3+3H2↑
△
最高价氧化物：Na2O、MgO、Al2O3
对应水化物： NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3
碱性强弱： NaOH＞ Mg(OH)2＞Al(OH)3
2.Mg在常温下，与水的反应无明显 现象；加热时，镁带表面有大量气 泡出现，溶液变红。 3.Al在常温或加热下，遇水无明显 现象。
［实验］
+Mg条
1 mol/L盐酸
+Al条
Mg与稀HCl的反应剧烈得多，同时放 出大量的热。这说明大家的预测是正确 的。根据Na、Mg、Al三者的金属性强 弱顺序，我们可推知，Na与HCl反应将 会更剧烈，甚至发生爆炸。
问题
元素的化学性质是由元素的原子结构 决定的。原子结构决定了元素原子在 参加化学反应时得失电子的难易程度。 请大家根据已学知识分析3～9、11～ 17号元素随着原子序数的递增得失电 子的难易程度。
3～9号元素，随着原子序数的递增， 原子半径逐渐减小，得电子能力逐 渐增强，失电子能力逐渐减弱；
11～17号元素重复了以上递变规律 结论:随着原子序数的递增，元素 的金属性与非金属性呈周期性变化
练习：根据下列元素的原子结构示意图 判断它们是否属于同一主族或属于同一 周期？为什么？并判断其金属性与非金 属性的强弱。
下列三组元素分别属于同一周期还是同一主族？ 写出它们的元素符号并分析其金属性的递变规律
1.符号 结构图 2.符号 结构图 3.符号 结构图
三、元素的性质与其在周期表中位置、原子 结构的关系 （结构、位置、性质关系）
105
24 25 26 42 43 44
2 7 4 5 7 7
109
2 9 4 7 7 9
111
3 0 4 8 8 0
112
N
18
O
18
74 75 76
10 8
P
32
106
107
练习：完成下表
主族元素的族序数=其原子最外层电子数 练习：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？分别是什么元素？
97
Bk
98
Cf
99
Es
一、元素周期表的结构（7个横行18个纵行）
1、周期—具有相同电子层数的元素 按照原子序数递增的顺序 排列的 一个横行 1、2、3周期称短周期 4、5、6周期称为长周期
第7周期称为不完全周期 周期序数=电子层数
• 第6周期中，57号元素到71号 元素，共15种元素，它们原 子的电子层结构和性质十分 相似，总称镧系元素。 • 第7周期中，89号元素到103 号元素，共15种元素，它们 原子的电子层结构和性质也 十分相似，总称锕系元素。
L
8
5
VIII
6 1 4 3 2 5 0 8 2
7 1 5 3 3 5 1 8 3
8 1 6 3 4 5 2 8 4
9 1 7 3 5 5 3 8 5
IB 2 8 4 6 7 8
110
II B
1 3 3 1 4 9 8 1
M
8
2 1 3 9
57 71
89103
2 2 4 0 7 2
104
2 3 4 1 7 3
周 期
1 2 3 4 5 6 7
主族
I A
周期和族的结构
副族
Ⅷ
III A IV A
V A
零族
0
1 3 11 1 9 3 7 5 5 8 7
II A
4 1 2 2 0 3 8 5 6 8 8
III B IV B V B VI B
VII
族
B
VI A
VI IA
2
1 0 1 8 3 6 5 4 8 6
K
2
金属在周期表中的位置
１．推算原子序数为6、13、34、 53、88的元素在元素周期表中的 位置（用周期和族来表示）。 2．下列各图为元素周期表的一部分 （表中数字为原子序数），其中正 确的是（ ）
2 3 4
11 19
2 10
11
18
19
6 11 12 13 24
6 7 14
31 32
A
B
C
D
• 3．下列各组中的元素用原子序 数表示，其中都属于主族的一 组元素是（ ） • A. 14、24、34 • B. 26、31、35 • C. 5、15、20 • D. 11、17、18
Na、Mg、Al对应的最高价氧化物的水 化物是：NaOH、 Mg(OH)2、Al(OH)3。 Al(OH)3会不会也像Al2O3一样具有两性 呢？
问题：
上述现象说明了Na、Mg、Al的 金属性强弱顺序怎样？
Na的金属性最强，Mg次之，Al 最弱
请大家根据原子结构的知识， 判断下列元素的非金属性强弱。
⑿
⒀
⒁
⒂
⒃
⒄
⒆
按序号依次填为
SiH4、PH3、H2S、HCl、
Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、 SO3、Cl2O7、
NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3、H4SiO4、 H3PO4、H2SO4、HClO4
［实验］
+Na 滴有酚 酞的水 +Mg
常温
+Al
1.Na在常温下，与水剧烈反应，浮 于水面在水面四处游动，同时产生 大量无色气体，溶液变红。
Si P S Cl
非金属性的强弱Si＜P＜S＜Cl
氢化物稳定性强弱顺序：
SiH4 ＜PH3 ＜ H2S＜ HCl 酸性强弱顺序：
H4SiO4＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4
性质
Na
Mg
Al
单质与水 （或酸） 的反应情 况
最高价氧 化物对应 水化物的 碱性强弱
与冷水 剧烈反 应放出 氢气
氯原子的半径是氯分子中两 个原子核间距离的一半。 和氯原子相邻的氩原子是单 原子分子，测定半径方法与氯原 子不同。
［问题］请大家根据以前学过的 知识及经验，标出下表中1～18号 元素的最高正价和最低负价，正 负价都有的，要两者全标。
原子序 数 元素符 号 主要化 合价 原子序 数 元素符 号 主要化 合价 原子序 数 元素符 号 主要化 合价
1 H
2 He
3 Li
4 Be
5 B
6 C
7 N
8 O
9 F
10 Ne
11 Na
12 Mg
13 Al
14 Si
15 P
16 S
17 Cl
18 Ar
原子序 数 元素符 号 主要化 合价 原子序 数 元素符 号 主要化 合价 原子序 数 元素符 号 主要化 合价
1 H +1 3 Li 4 Be 5 B 6 C +4、 -4 14 Si +4、 -4 7 N +5、 -3 15 P +5、 -3 8 O 9 F
1.当电子层数及核电荷数均不同时， 电子层数越多的，半径越大。如Na 与K。
2.当电子层数相同，核电荷数不同时， 核电荷数越大的，半径越小。如Na 与Mg。
3.当核电荷数相同，电子层数也 相同时，核外电子数越多的，半 径越大。如Cl与Cl-。
判断下列粒子的半径大小。
(1)F Cl
(2)Cl S P (3)Na+ Mg2+ Al3+
［练习］1.下列粒子半径之比大于1的是( A.

)
K B. Ca C. Mg K
P S
D.
Cl Cl
2.已知X、Y均为1～18号之间的元素，X、 Y可形成化合物X2Y和X2Y2 ，又知Y的原子 序数小于X的原子序数，则两种元素的原子 序数之和为( ) A.19 B.18 C.27 D.9