【化学课件】元素周期表与化学反应总复习课件

元素周期表与化学反应总复习课件内容概览1元素周期表的历史与发展从门捷列夫的早期发现到现代元素周期表的完善过程2元素周期律和元素性质探索元素性质的周期性变化规律和内在联系3化学键与分子结构深入理解原子间相互作用和分子空间构型氧化还原反应第一部分元素周期表基础知识化学学习基础化学规律体现解题关键工具元素周期表是理解化学揭示元素性质的内在联为化学计算和推理提供的根本工具系和变化规律重要依据元素周期表的历史发展1门捷列夫的贡献年发现元素周期律，预测未知元素存在18692早期局限性基于原子量排列，存在个别元素位置颠倒问题3现代完善基于原子序数重新排列，发现稀有气体族4新元素发现人工合成超重元素，不断丰富周期表内容现代元素周期表结构周期（横行）族（纵列）具有相同电子层数的元素按原子序数递增排列目前已知个周具有相似外层电子结构的元素组成族共有个主族，其中、、71812期，每个周期的元素数目遵循规律第一周期只有氢和氦两个族为主族元素，族为过渡元素同族元素化学性质相似，2n²13-183-12元素，第七周期尚未完全填满物理性质呈现规律性变化元素周期表的版块划分区元素（、族）区元素（族）s12p13-18包括氢、锂、钠等碱金属和铍、镁、包括硼族、碳族、氮族、氧族、卤钙等碱土金属这些元素最外层电族和稀有气体最外层电子填入p子填入轨道，金属性强，化学活轨道，既有金属也有非金属s性高区元素（族）d3-12过渡金属元素，电子填入轨道具有多种氧化态，能形成配位化合物，是d重要的工业金属元素的分类方法金属元素非金属元素易失电子，具有金属光泽，良好的导电导热易得电子，不具有金属光泽，导电性差性氢元素稀有气体性质特殊，既可失电子又可得电子原子结构稳定，化学性质极不活泼第二部分元素周期律原子结构基础电子层结构决定元素性质周期性变化元素性质随原子序数呈周期性变化性质预测利用周期律预测未知元素性质原子结构基础电子云电子在原子核周围的概率分布原子轨道、、、四种不同形状的轨道s pd f电子层按能量高低分为、、、等层K LM N原子核由质子和中子组成的原子中心电子层结构与周期表主量子数决定电子层数和元素周期数外层电子数决定元素的族别和化学性质周期表位置电子排布直接对应元素位置元素性质的周期性变化电负性变化电离能变化同周期从左到右递增，同主族从上到下递减原子半径变化第一电离能在同周期内总体呈上升趋势，同电负性表示原子在化合物中吸引电子的能力同周期从左到右逐渐减小，同主族从上到下主族内呈下降趋势电离能的大小反映了原强弱逐渐增大这是由于核电荷数增加和电子层子失去电子的难易程度数增加的共同影响造成的规律性变化同周期元素性质比较金属性递减氧化性增强从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐单质的氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱增强氢化物稳定性氧化物酸性气态氢化物的稳定性逐渐增强最高价氧化物的水化物酸性逐渐增强同主族元素性质比较12原子半径金属性变化从上到下逐渐增大金属元素金属性增强34非金属性变化化合物稳定性非金属元素非金属性减弱高价化合物稳定性变化元素周期律的应用第三部分化学键与分子结构离子键金属原子失去电子形成阳离子，非金属原子得到电子形成阴离子，通过静电引力结合形成离子键共价键原子间通过共用电子对形成的化学键，是分子内原子结合的主要方式金属键金属原子失去价电子形成阳离子，自由电子在整个金属晶体中运动形成的化学键化学键的形成能量降低化学键形成过程中系统能量降低电子重排原子外层电子重新分布达到稳定力的平衡引力与斥力达到动态平衡状态离子键离子键是金属元素与非金属元素之间通过电子转移形成的化学键形成条件是元素间电负性差值大于离子化合物具有高熔点、高沸点、

1.7在熔融或水溶液中能导电等特性典型的离子化合物包括氯化钠、氧化镁等共价键共价键类型形成条件键的特点典型例子非极性共价键相同原子结合电子对均匀分H-H,Cl-Cl布极性共价键不同原子结合电子对偏向一H-Cl,C-O方配位共价键一方提供电子电子对来源单₄⁺NH,对一₃₄[CuNH]²⁺金属键自由电子海金属晶体价电子脱离原子核束缚，在金金属阳离子在三维空间中规则属阳离子间自由移动，形成电排列，形成金属晶体结构常子海模型这种特殊的成键方见的金属晶体类型包括体心立式解释了金属的导电、导热和方、面心立方和密堆积结构延展性合金特性不同金属原子混合形成合金，通过调节成分可以改变材料性能合金的金属键具有混合特征，性能往往优于纯金属分子间作用力氢键范德华力氢原子与电负性强的原子（如氟、氧、氮）结合时形成的特殊分子分子间普遍存在的较弱的相互作用力，包括取向力、诱导力和色散间作用力氢键比范德华力强但比化学键弱，对物质的沸点、溶解力范德华力的强弱与分子的极性和分子量有关，是分子晶体中分性等性质有重要影响水分子间的氢键使水具有异常高的沸点子结合的主要力量分子空间构型线型分子平面分子立体分子如₂、₂等，键角为中心如₃、₂₄等，原子在同一平面如₄、₃、₂等，具有三维空CO BeCl180°BF CH CHNH H O原子采用杂化，分子呈直线型排列内三角形分子键角为，中心原子间结构四面体分子键角为，中sp120°

109.5°杂化心原子杂化sp²sp³第四部分氧化还原反应氧化数变化方程式配平元素氧化数升降反映电子转移遵循电子得失平衡原则电子转移氧化剂还原剂氧化还原反应的本质是电子的得失分别得到和失去电子的物质氧化还原反应的实质失去电子元素氧化数升高，发生氧化反应，该物质是还原剂得到电子元素氧化数降低，发生还原反应，该物质是氧化剂同时进行氧化过程和还原过程必须同时发生，电子守恒氧化数的计算规则基本规则单质中元素氧化数为零，如₂、₂、₂中氢、氧、氯的氧化数都是H OCl0化合物中各元素氧化数代数和等于零，离子中等于离子所带电荷数常见氧化数氢在化合物中通常为价（在金属氢化物中为价），氧在化合物中通+1-1常为价（在过氧化物中为价，在₂中为价）-2-1OF+2计算技巧对于复杂化合物，先确定已知元素氧化数，再根据电荷守恒计算未知元素氧化数注意区分元素在不同化合物中的不同氧化态常见元素的氧化数氧化还原反应方程式配平确定氧化数标出反应前后元素氧化数变化计算电子转移根据氧化数变化计算得失电子数电子守恒使得失电子总数相等原子守恒检查各元素原子个数是否平衡氧化剂与还原剂常见强氧化剂常见强还原剂高锰酸钾（₄）、重铬酸钾（₂₂₇）、浓硫酸、浓活泼金属（如钠、钾、镁）、氢气、一氧化碳、硫化氢、亚硫酸、KMnO KCr O硝酸、氯气、臭氧等这些物质在反应中易得到电子，氧化数降碘化氢等这些物质在反应中易失去电子，氧化数升高，能还原其低，能氧化其他物质他物质•KMnO₄在酸性条件下氧化性最强•活泼金属是最强的还原剂•浓H₂SO₄具有强氧化性和脱水性•H₂在高温下具有强还原性•Cl₂是常用的氧化性消毒剂•CO常用于金属冶炼氧化还原反应的应用工业应用电解工业、金属冶炼、化工生产能源技术各类电池、燃料电池、太阳能电池环境治理废水处理、空气净化、污染物降解生物过程细胞呼吸、光合作用、酶催化反应第五部分离子反应电解质电离离子反应的前提条件离子反应特点反应速度快，选择性强沉淀反应离子浓度降低的重要方式电解质的电离强电解质弱电解质在水溶液中完全电离，如强酸、强碱、大在水溶液中部分电离，存在电离平衡部分盐类影响因素电离平衡温度、浓度、同离子效应等影响电离程度电离过程和结合过程达到动态平衡离子反应的发生条件有电解质参与离子浓度显著变化反应物中至少有一种是可以电反应后某些离子浓度明显降低，离的电解质，在溶液中产生自通过生成沉淀、气体逸出或生由移动的离子，为离子反应提成弱电解质等方式实现离子的供基本条件移除3离子反应实质离子之间的相互结合，形成难电离的物质、难溶的物质或挥发性物质，使平衡向反应方向移动沉淀反应⁻10⁵25°C溶度积常数标准温度难溶电解质的溶解平衡常数溶度积常数的测定条件3主要类型氢氧化物、硫化物、卤化物沉淀酸碱中和反应质子给体酸能释放⁺离子H质子受体碱能接受⁺离子H生成水⁺和⁻结合形成水分子H OH放出热量中和反应为放热反应水解反应络合反应中心离子配体配位数通常是过渡金属含有孤电子对的中心离子结合配离子，具有空的分子或离子，如体的数目，常见轨道能够接受₃、₂、的有、、等d NHHO246电子对⁻等CN络合平衡络合物的形成和解离达到动态平衡状态第六部分物质的分类与转化物质分类是化学研究的基础，通过对物质的系统分类，我们能够更好地理解物质的组成、结构和性质物质转化反映了化学反应的本质，揭示了物质之间的内在联系和变化规律物质的分类方法分类依据纯净物混合物特点组成单一成分多种成分固定可变组vs成性质固定熔沸点熔沸点范围物理常数差异化学式确定化学式无确定化学式分子式表示分离方法化学方法物理方法分离难易程度金属元素及其化合物碱金属特性铝的两性特征锂、钠、钾、铷、铯具有相似的化学性质原子半径增大，金属性铝及其化合物表现出典型的两性特征金属铝与酸反应生成铝盐，增强，与水反应激烈程度递增氧化物和氢氧化物的碱性逐渐增强，与强碱反应生成偏铝酸盐氢氧化铝既能与酸反应又能与碱反应，热稳定性逐渐降低是典型的两性氢氧化物•与氧气反应生成不同类型氧化物•Al₂O₃的两性氧化物性质•与水剧烈反应生成氢气•AlOH₃的两性氢氧化物性质•焰色反应颜色特征明显•铝热反应的应用非金属元素及其化合物卤素元素氧族元素氟、氯、溴、碘的非金属性依次减氧、硫、硒、碲的非金属性递减弱，氧化性递减，还原性递增卤硫的多种氧化态化合物性质各异，化氢的稳定性和酸性变化规律明显硫酸的强氧化性和脱水性突出氮族元素氮、磷、砷的化合物表现出丰富的氧化态氨气的特殊性质，磷酸的多元酸特征值得重点掌握常见元素化合物转化铁的化合物转化⁺⁺之间的相互转化关系铁与不同氧化剂反应产物不同，Fe→Fe²→Fe³⁺具有较强还原性，⁺具有一定氧化性氢氧化铁和氢氧化亚铁的性Fe²Fe³质差异明显铜的化合物转化⁺⁺的转化过程铜与浓硫酸、稀硝酸反应的产物不Cu→Cu→Cu²同氧化铜、氢氧化铜的颜色和性质特征铜离子的检验方法多样碳氮化合物循环₂₂的转化，体现了碳的不同氧化态₂CO→CO→CO NO→NO₃的转化过程，反映了氮的氧化态变化和环境化学意义→HNO氧化物的分类与性质碱性氧化物两性氧化物与酸反应生成盐和水，如、既能与酸又能与碱反应，如CaO₂、₂₃、Na OFeO AlO ZnO酸性氧化物中性氧化物与碱反应生成盐和水，如既不与酸也不与碱反应，如、CO₂、₂、₂₅CO SOP ONO3第七部分实验技能与应用基本操作掌握化学实验的基础技能和安全规范物质检验学会识别和鉴别不同化学物质的方法气体制备了解常见气体的实验室制备方法溶液配制准确配制各种浓度的标准溶液常见离子的检验离子检验试剂现象离子方程式⁻₃溶液白色沉淀⁺⁻Cl AgNOAg+Cl→AgCl↓₄⁻₂溶液白色沉淀⁺SO²BaCl Ba²+₄⁻SO²→₄BaSO↓⁺溶液血红色溶液⁺Fe³KSCN Fe³+⁻3SCN→₃FeSCN⁺溶液蓝色沉淀⁺⁻Cu²NaOH Cu²+2OH₂→CuOH↓气体的制备与收集氧气制备加热氯酸钾分解或过氧化氢催化分解氢气制备锌与稀硫酸反应或电解水氯气制备电解饱和食盐水或₂与浓盐酸反应MnO二氧化碳制备碳酸钙与稀盐酸反应溶液配制与浓度换算浓度计算准确称量根据所需浓度和体积计算溶质质量使用分析天平精确称取所需溶质充分混合溶解稀释振荡摇匀确保溶液浓度均一在容量瓶中溶解并稀释至刻度线元素周期表与实验应用性质预测利用周期律预测实验现象和产物对比实验设计同族或同周期元素的对比实验现象分析用元素性质解释实验中的异常现象实验设计根据元素性质设计验证性实验方案高考化学实验题解题策略装置图解读现象分析方法仔细观察实验装置的连接方式，将实验现象与化学反应原理相理解每个部件的作用注意气结合，从颜色变化、沉淀生成、体流向、加热位置、冷却装置气体逸出等角度分析注意现等关键信息，判断实验的目的象的先后顺序和条件依赖性和原理数据处理技巧掌握实验数据的记录、处理和分析方法学会计算转化率、产率、浓度等关键参数，并能根据数据得出合理结论综合知识应用知识网络构建将元素周期表、化学键、反应类型有机结合综合问题解决运用多个知识点解决复杂化学问题实际应用分析将理论知识与生产生活实际相结合高考化学复习要点118元素总数现代元素周期表中的元素数量7周期数量元素周期表的横行数目18族的数量元素周期表的纵列数目4区块划分s、p、d、f四个电子构型区域总结与展望学习方法总结知识网络构建化学与科技发展系统掌握元素周期表是化学学习的关键要化学反应类型、元素性质、实验技能等知识化学在新材料、能源技术、生物医学等领域注重理论与实践相结合，通过大量练习巩固要形成完整体系注重知识点间的内在联系，发挥重要作用掌握基础化学知识为未来科知识点，培养化学思维和解题能力构建立体化的知识网络结构技创新奠定坚实基础。