【课件】原子结构与元素的性质+课件高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

第二节原子结构与元素性质（第1课时 原子结构与元素周期表）第一章 原子结构与性质一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1.元素周期律2.元素周期系 元素的性质随着元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。3.元素周期表 呈现元素周期系的表格元素,周期系只有一个，元素周期表多种多样。第 3 页门捷列夫与第一张元素周期表纽兰兹在门捷列夫之前发现了元素性质的周期性。1865年他把当时已知元素按原子量的递增顺序排列,发现每隔7种元素便出现性质相似元素,如同音乐中的音阶一样,因此称为元素八音律。有重要历史意义的周期表HHeLiBeBCNOFNeNaMg AlSiPSClArKCaScTiVCrMn FeCo NiCu ZnGa GeAsSeBrKrRb SrYZrNb Mo Ru Rh PdAg Cd InSnSbTeIXeCsBaLaCeNd PrSm EuGd Tb Ho ErTm Yb TaWOs IrPtAu Hg TlPbBiRa La ThUAcPb Bi Te 1905年，配位化学鼻祖维尔纳制做了一张周期表称为特长式周期表波尔元素周期表第 6 页1元素周期表共有几个周期、几个主族、几个副族？2族在元素周期表中占几列？回忆思考7个周期7个主族7个副族族族占三列占三列占三列占三列元素位置 原子结构或原子序数周期：7个短周期：3个（第1、2、3周期）长周期：4个（第4、5、6、7周期）族：16个主族：7个副族：7个VIII（3列）零族：1个周期表 周期序数电子层数 主族序数最外层电子数（7个横行）（18个纵行）3 3短短4 4长长7 7主主7 7副副1 1VIII 1 1零零1.周期元素种类的确定周期对应能级组元素种类起止元素的原子序数及电子排布式一1s212 1s11s2二2s、2p8310 2s12s22p6三3s、3p8四4s、3d、4p18五5s、4d、5p18六6s、4f、5d、6p32七7s、5f、6d、7p32二、构造原理与元素周期表小结：第一周期从H开始，以He结束，只有两种元素其余周期总是从ns能级开始，以np能级结束从开始能级到结束能级递增的核电荷数(或电子数)等于该周期的元素数目图1-17左侧对齐的周期表（一周期一行）2.元素周期表的形成 P20对应能级电子spdf列数261014三、元素周期表的分区1.按核外电子排布分区分区依据：按构造原理最后填入电子的能级符号不同，共分5个区各区名称：B、B族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了(n1)d 能级而后再填充ns能级而得名ds去元素，此外还有s、p、d、f 4个区第 13 页A 01AAAAAA2p区区3s区区BBBBBBB4d区区ds区区567镧系f区区锕系注意：He(1s2 p区)除H外，都是金属元素价电子数价电子数=主族序数主族序数=最外层最外层电子数电子数s区：包括A、A 价电子层：ns12 (n1)第 14 页A 0 01AAAAAA2p区区3s区区BBBBBBB4d区区ds区区567镧系f区区锕系注意：He在p区，但它无p电子大部分为非金属元素 电子总数电子总数=主族序数（零主族序数（零族除外）族除外）p区：AA、零族价电子层:ns2 np1-6(n2)第 15 页A 01AAAAAA2p区区3s区区BBBBBBB4d区区ds区区567镧系f区区锕系均为金属元素，d轨道全充满价电子总数价电子总数=副族序数副族序数;若总数为若总数为8、9、10，则为，则为族。族。ds区:B、B价电子层：(n-1)d10ns1或2第 16 页A 01AAAAAA2p区区3s区区BBBBBBB4d区区ds区区567镧系f区区锕系特例：46Pd 4d10(不合规则)均为金属元素d区：BB、族价电子层:(n-1)d1-9ns1-2第 17 页A 01AAAAAA2p区区3s区区BBBBBBB4d区区ds区区567 7镧系f区区锕系f 区：镧系与锕系价电子层(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2小结：各区元素的价电子排布特点分区包含的族外围电子排布式s区A族、A族ns12p区A族A族、0族ns2np16（除He外）d区B族B族、族(n1)d19ns12（Pd除外）ds区B族、B族(n1)d10ns12f 区镧系和锕系(n2)f014(n1)d02ns2元素分区判断方法1.根据位置判断 最左 区，最右 区，中靠左 区，中靠右 区2.根据外围电子排布判断 只出现s轨道：区 出现p轨道：区 出现f轨道：区 出现d轨道且未填满：区 出现d轨道且填满：区 2.按金属元素与非金属元素分区在元素周期表中位于金属和非金属分界线上的元素兼有金属和非金属的性质，位于此处的元素（如硼、硅、锗、砷、锑等）常被称为半金属或类金属（一般可用作半导体材料）。【讨论】（1）为什么副族元素又称为过渡元素？过渡元素价层电子数跟它们的族序数有什么关系？写出它们的价层电子排布通式。副族元素介于s区元素（主要是金属元素）和p区元素（主要是非金属元素）之间，处于由金属元素向非金属元素过渡的区域，因此副族元素又称为过渡元素。过渡元素价层电子数跟它们的族序数的关系是：第IIIB族到第VIIB族元素的价层电子数等于它们的族序数；第VIII族有3列元素，其族序数等于该族的第1列元素的价层电子数；第IB族、第IIB族的族序数等于它们的最外层电子数。过渡元素的价层电子排布通式为(n1)d110ns12（除镧系和锕系）。第 22 页【讨论】（2）处于非金属与金属分界线上的元素常被称为半金属或类金属，为什么？处于非金属与金属分界线上的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此这些元素常被称为半金属或类金属（一般可用作半导体材料），但不能叫两性非金属。3.对角线规则：元素周期表中的某些主族元素其某些性质与右下方元素相似与酸反应与碱反应单质氧化物氢氧化物如铍、铝两元素的性质相似性1.1.已知某元素的价电子层结构为已知某元素的价电子层结构为3d3d5 54s4s2 2，试确定其在周，试确定其在周期表中的位置。期表中的位置。第四周期B族。课堂练习课堂练习2.2.试确定试确定3232号元素在周期表中的位置。号元素在周期表中的位置。第四周期A族 构性位周期族分区电子层数最外层电子数(主族)电子填入的最后能级元素周期律元素周期律 元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变原子序数质子数核外电子数元素周期律原子半径电离能元素周期律原子半径电负性原子半径的递变规律影响原子半径的因素电离能原子半径减小原子半径增大原子半径的递变规律 电子的能层数 核电荷数原子半径的周期性的递变影响问题 如何用这两种因素解释原子半径的递变规律？影响原子半径的因素原子半径减小原子半径增大能层占主导核电荷数占主导4Li+O2 2Li2O4Na+O2 2Na2O2Na+2H2O 2NaOH+H22K+2H2O 2KOH+H2碱金属元素的化学性质的相似性碱金属元素的化学性质K K与水反应与水反应NaNa与水反应与水反应（递变性、相似性）元素的性质（宏观）原子结构（微观）反映决定金属性核外电子排布 从原子的核外电子排布解释碱金属元素的化学性质的相似性与递变性。ns1原子半径电离能 气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。M(g)M+(g)+e-M+(g)M2+(g)+e-第一电离能第二电离能电离能越小 电离能越大气态原子（离子）越易失电子气态原子（离子）越难失电子碱金属元素的化学性质与电离能原子序数第一电离能（kJmol-1）原子序数第一电离能（kJmol-1）活动1 随原子序数递增，同周期或者同族 元素的第一电离能有什么规律？原子序数第一电离能（kJmol-1）电离能的递变规律原子序数第一电离能（kJmol-1）电离能的递变规律原子序数第一电离能（kJmol-1）电离能的递变规律原子序数第一电离能（kJmol-1）电离能的递变规律2s22p13s23p12s22p43s23p42s22p33s23p3活动3 考察逐级电离能和元素常见化合价的关系电离能与化合价的联系4 066Na(g)Na+(g)+e-Na+(g)Na2+(g)+e-1s22s22p63s11s22s22p61s22s22p61s22s22p5Ne的核外电子排布是1s22s22p6，与Na+一样元素的性质（宏观）原子结构（微观）反映决定化合价核外电子排布逐级电离能的差值实验数据电离能与化合价的联系7136 282Mg(g)Mg+(g)+e-1s22s22p63s21s22s22p63s1Mg+(g)Mg2+(g)+e-1s22s22p63s11s22s22p6Mg2+(g)Mg3+(g)+e-1s22s22p61s22s22p5难电离能与化合价的联系高中化学1 2399288 830Al(g)Al+(g)+e-1s22s22p63s23p11s22s22p63s2Al+(g)Al2+(g)+e-1s22s22p63s21s22s22p63s1Al2+(g)Al3+(g)+e-1s22s22p63s11s22s22p6难1s22s22p61s22s22p5Al3+(g)Al4+(g)+e-电离能与化合价的联系高中化学元素周期律原子半径电负性电离能卤素的化学性质与电负性的提出电负性的递变规律电负性的应用元素周期律原子半径电负性电离能高中化学KBr溶液+氯水（加入CCl4）Cl2+2Br-2Cl-+Br2KI溶液+氯水（加入CCl4）Cl2+2I-2Cl-+I2KI溶液+溴水（加入CCl4）Br2+2I-2Br-+I2卤素的活泼性的顺序卤素的化学性质高中化学卤素单质的氧化性的顺序：F2 Cl2 Br2 I2 原子半径增大 非金属性逐渐减弱卤素的活泼性的顺序F Cl Br I 卤素的化学性质高中化学鲍林电负性 原子在分子中吸引键合电子能力的标度HFH.F.+.F.H.键合电子电负性 电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大高中化学鲍林HFH.F.+.F.H.键合电子电负性电负性的计算标准 F：4.0 Li：1.0高中化学活动1 元素的电负性随原子序数的递增，同周期或者同族有什么规律？电负性的递变规律高中化学第二周期第三周期第四周期电负性电负性的递变规律高中化学高中化学电负性第IA族第VIA族第VIIA族电负性的递变规律高中化学电负性4.03.02.82.5活泼性减弱电负性的递变规律高中化学电负性电负性呈现周期性递变HF键合电子小结电负性不同元素的原子对吸引键合电子能力的大小高中化学电负性变大电负性变大非金属性增强金属性减弱非金属性增强，金属性减弱应用1：金属性与非金属性高中化学电负性 1.8 非金属元素电负性 1.8 金属元素电负性 1.8 类金属元素应用1：金属性与非金属性 电负性的大小可作元素的金属性与非金属性强弱的判断依据高中化学应用1：金属性与非金属性高中化学电负性的差值较大 离子键Na.Cl.+.Cl.Na+-电负性差 2.1电负性 0.93.0成键原子之间的电负性差值可作化学键类型的判断依据应用2：判断化学键的类型高中化学成键原子之间的电负性差值可作化学键类型的判断依据应用2：判断化学键的类型电负性的差值较小 共价键H.O+.O.H电负性差 0.4电负性 2.12.5+HH高中化学应用2：判断化学键的类型高中化学H+HHH.电负性差 0HH非极性共价键应用2：判断化学键的类型高中化学HCl-1+1应用3：判断共价化合物中元素的化合价的正负显负价显正价高中化学HCHHHHSi HHH活动3 判断甲烷和甲硅烷中各元素的化合价的正负甲硅烷甲烷应用3：判断共价化合物中元素的化合价的正负高中化学作品HCHHH甲烷CH4-4+1应用3：判断共价化合物中元素的化合价的正负显负价显正价高中化学作品HSi HHH甲硅烷SiH4+4-1显正价显负价应用3：判断共价化合物中元素的化合价的正负高中化学HCHHHHSi HHH甲硅烷甲烷SiH4+4-1CH4-4+1应用3：判断共价化合物中元素的化合价的正负高中化学SiH4+2O2 SiO2+2H2O甲硅烷是一种较强还原剂+4-1+1+4-2-20氧化产物应用3：判断共价化合物中元素的化合价的正负高中化学SiH4+2O2 SiO2+2H2O甲硅烷是一种较强还原剂+4-1+1+4-2-20氧化产物应用3：判断共价化合物中元素的化合价的正负高中化学SiH4+2O2 SiO2+2H2O甲硅烷是一种较强还原剂+4-1+1+4-2-20氧化产物CH4+2O2 CO2+2H2O点燃氧化产物-4+1+1+4-2-20应用3：判断共价化合物中元素的化合价的正负高中化学总结电负性电离能金属性原子半径/电离能/电负性呈现周期性的递变非金属性原子半径大大大大强强小小小小高中化学第一章 原子结构与性质第一节 原子结构 一、能层与能级 二、基态与激发态 原子光谱 三、构造原理与电子排布 四、电子云与原子轨道 五、泡利原理、洪特规则、能量最低 原理第二节 原子结构与元素性质一、原子结构与 元素周期表二、元素周期律 1.原子半径 2.电离能 3.电负性