3、原子结构与元素性质.ppt

元素周期律元素周期律元素元素HHe最外最外层层电电子排子排布式布式原子半原子半径径（nm）0.037元素元素LiBeBCNOFNe最外最外层层电电子排子排布式布式原子半原子半径径(nm)0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071元素元素NaMgAlSiPSClAr最外最外层层电电子排子排布式布式原子半原子半径径(nm)0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.0991s11s22s12s22s22p12s22p32s22p42s22p52s22p62s22p23s13s23s23p13s23p33s23p43s23p53s23p63s23p2 最外层电子数的最外层电子数的变化变化原子半径的变化原子半径的变化 同周期同周期同主族同主族原子半径递变规律原子半径递变规律17大小小大相同相同主族元素原子半径主族元素原子半径的递变规律 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA12345671、同周期：从左到右原子半径逐渐减小、同周期：从左到右原子半径逐渐减小2、同主族：从上到下原子半径逐渐增大、同主族：从上到下原子半径逐渐增大随随着着原原子子序序数数的的递递增增，原原子子半半径径呈呈现周期性变化。现周期性变化。影响影响原子半径大小的因素原子半径大小的因素1、能、能层数层数2、核电荷数核电荷数主要影响因素：能层数越大，主要影响因素：能层数越大，半径越大。半径越大。能层数相同，核电荷数越大，半径越小。能层数相同，核电荷数越大，半径越小。元素元素HHe最外最外层层电电子排子排布式布式主要化主要化合价合价元素元素LiBeBCNOFNe最外最外层层电电子排子排布式布式主要化主要化合价合价元素元素NaMgAlSiPSClAr最外最外层层电电子排子排布式布式主要化主要化合价合价+1+5 3 2 1+4 40+3+2+5 3+6 2+7 1+4 4+3+2+10+101s11s22s12s22s22p12s22p32s22p42s22p52s22p62s22p23s13s23s23p13s23p33s23p43s23p53s23p63s23p2 最外层电子数的变化最外层电子数的变化主要化合价（最高正价、主要化合价（最高正价、最低负价）的变化最低负价）的变化 第二周期第二周期第三周期第三周期同主族同主族化合价递变规律化合价递变规律17+1+5-4-1017-4-10+7+1化合价一般相同化合价一般相同相同相同结结论论：随随着着原原子子序序数数的的递递增增，元元素素主主要要化化合合价价呈呈现现周期性周期性变化。变化。主主族族元元素素的的主主要要化化合合价价（最最高高正正价价、最最低低负负价价）与与最最外层电子数、族序数有什么关系？外层电子数、族序数有什么关系？1、主主族族元元素素的的最最高高正正价价=最最外外层层电电子子数数=族族序序数数（O、F除外）除外）2、主主族族非非金金属属元元素素的的最最低低负负价价等等于于使使原原子子达达到到8电电子子稳稳定定结结构构所所需需要要的的电电子子数数。所所以以最最低低负负价价=（8 最最外层电子数）外层电子数）=（8 主族序数）主族序数）（H除外）除外）3、非金属元素：、非金属元素：最高最高正价正价+最低负价最低负价=8 （H、O、F除外）除外）观察下图，总结第一电离能的变化规律观察下图，总结第一电离能的变化规律（同周期、同主族）（同周期、同主族）元素第一电离能的变化规律元素第一电离能的变化规律1、从左到右，呈现递增趋势；同周期同周期2、碱金属第一电离能最小，稀有气体第一电离能最大；3、A、A特殊：A A;A A 4、第四周期过渡元素第一电离能增加缓慢从上到下，呈现递减趋势同主族同主族随随着着原原子子序序数数的的递递增增，元元素素的的第第一一电电离离能能呈呈现现周周期期性性变变化。化。气气态态电电中中性性基基态态原原子子失失去去一一个个电电子子转转化化为为气气态态基基态态正正离离子子所所需需要要的的最低最低能量能量叫做第一电离能叫做第一电离能。符号为符号为I1，单位是，单位是KJ/mol。第一电离能第一电离能第一电离能越小，原子越容易失去电子；第一电离能越大，原子越难失去电子。第一电离能是用来衡量气态原子失去电子的难易程度。电离能电离能M(g)=M+(g)+e-I1解释解释1、同周期从左到右，核电荷数逐渐增加，原子半径逐渐减小，元素失电子能力越来越弱，第一电离能逐渐增加；2、同主族从上到下，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，元素失电子能力越来越强，第一电离能逐渐减小；3、通通常常情情况况下下，当当原原子子核核外外电电子子排排布布在在能能量量相相等等的的轨轨道道上上形形成成全全空空(p0、d0、f0)、半半满满(p3、d5、f7)和和全全满满(p6、d10、f14)的的结结构构时时，原子的能量原子的能量较较低，低，该该元素具有元素具有较较大的第一大的第一电电离能。离能。根据第一电离能的定义，你能说出什么是第二电离能、第三电离能.吗？从一价气态基态正离子中失去一个电子所需消耗的最低能量叫做第二电离能(用I2表示)，依次类推，可得到I3、I4、I5同种元素的逐级电离能的大小关系I I1 1II2 2II3 3II4 4II2I1，表表明明4个个电电子子分分属属于于不不同同的的能能层层，且且Mg原子容易失去最外原子容易失去最外层层的的2个个电电子形成子形成2价阳离子。价阳离子。电离能的应用电离能的应用1、确确定定元元素素核核外外电电子子的的排排布布。如如Li：I1I2I3，表表明明Li原原子子核核外外的的三三个个电电子子排排布布在在两两个个能能层层上上(K、L能能层层)，而而且且最最外外层层上上只有一个电子。只有一个电子。2、确确定定元元素素在在化化合合物物中中的的化化合合价价。如如K元元素素I1I2I3，表表明明K原子容易失去一个电子形成原子容易失去一个电子形成1价阳离子。价阳离子。已已知知X、Y是是主主族族元元素素，I为为电电离离能能，单单位位是是kJmol-1。请请根根据据下下表表所所列列数数据据判判断断错误的是错误的是（）元素元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A元素元素X的常见化合价是的常见化合价是+1价价 B元素元素Y是是IIIA族元素族元素 C元素元素X与氯形成化合物时，化学式可能是与氯形成化合物时，化学式可能是XCl D若元素若元素Y处于第处于第3周期，它可与冷水剧烈反应周期，它可与冷水剧烈反应D电负性电负性主族元素电负性周期性变化主族元素电负性周期性变化电负性增大电负性减小电负性增大电负性减小随着原子序数的递增，元素的电负性呈现随着原子序数的递增，元素的电负性呈现周期性周期性变化。变化。2、电电负负性性：用用来来描描述述不不同同元元素素的的原原子子对对键键合合电电子子吸吸引引力力的的大大小小。电负电负性越大的原子，性越大的原子，对键对键合合电电子的吸引力子的吸引力越大越大。电负性电负性1、键键合合电电子：原子中用于子：原子中用于形成化学形成化学键键的的电电子。子。3、以以氟氟的的电电负负性性4.0作作为为标标准准，得得出出各各元元素素的的电电负负性性。电电负负性性是是相对值，没有单位。相对值，没有单位。4、同周期，从左到右，元素原子的、同周期，从左到右，元素原子的电负电负性逐性逐渐渐增大。增大。同主族，从上到下，元素原子的同主族，从上到下，元素原子的电负电负性逐性逐渐渐减小。减小。5、电负性最大的元素是、电负性最大的元素是F，最小的元素是，最小的元素是Fr主族元素电负性周期性变化主族元素电负性周期性变化2、非金属的、非金属的电负电负性一般大于性一般大于2，电负电负性越大，非金属性越性越大，非金属性越强强 1、金属的、金属的电负电负性一般小于性一般小于2，电负电负性越小，金属性越性越小，金属性越强强；1、判断金属性和非金属性、判断金属性和非金属性强强弱弱(1)金属的金属的电负电负性一般性一般 ，电负电负性越小，金属性性越小，金属性 ；(2)非非金金属属的的电电负负性性一一般般 ，电电负负性性越越大大，非非金金属属性性 ；(3)位位于于金金属属、非非金金属属边边界界的的“类类金金属属”(如如锗锗、锑锑等等)的的电电负负性性则则在在2左右，它左右，它们们既有金属性，又有非金属性，既有金属性，又有非金属性，可做半导体材料可做半导体材料。小于小于2越越强强大于大于2越越强强 电负电负性的性的应应用用注意：金属性、非金属性之注意：金属性、非金属性之间间没有没有严严格的界限，格的界限，2只是只是经验经验判断判断 2、判断化合物中元素的化合价、判断化合物中元素的化合价(1)电负电负性小的元素在化合物中吸引性小的元素在化合物中吸引电电子能力弱，化合价子能力弱，化合价为为正正值值；(2)电负电负性大的元素在化合物中吸引性大的元素在化合物中吸引电电子能力子能力强强，化合价，化合价为负值为负值。3、判断化学、判断化学键键的的类类型型 一般一般认为认为：(1)如如果果两两个个成成键键元元素素原原子子间间的的电电负负性性差差值值大大于于1.7，它它们们之之间间通通常常形形成成离离子子键键。(2)如如果果两两个个成成键键元元素素原原子子间间的的电电负负性性差差值值小小于于1.7，它它们们之之间间通通常常形形成成共共价价键键。且差且差值值越小，共价越小，共价键键极性越弱。若差极性越弱。若差值值等于等于0时时，就形成了非极性共价，就形成了非极性共价键键。F无无负负价价元素周期律随随着着原原子子序序数数的的递递增增，元元素素的的性性质质(金金属属性性非非金金属属性性、原原子子半半径径、主主要要化化合合价价、电电离离能能、电电负负性性等等)呈呈现现周周期期性性变化。变化。元元素素原原子子核核外外电电子子排排布布的的周周期期性性变变化化，导导致了元素性质的周期性变化致了元素性质的周期性变化。元元素素的的性性质质随随着着原原子子序序数数的的递递增增呈呈现现的的周周期性变化叫期性变化叫元素周期律元素周期律。