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1、原子结构与元素的性质第二课时第二课时2021/8/8 星期日1同同周周期期的的主主族族元元素素从从左左到到右右,最最高高化化合合价价从从+1-+7+1-+7,最最低低化化合合价价从从4-4-1 1价价,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。提问提问:元素周期表中,同周期的主族元素从左到右,元素周期表中,同周期的主族元素从左到右,最高化合价和最低化合价、金属性和非金属最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性的变化有什么规律性的变化有什么规律?回答回答:2021/8/8 星期日2原原子子半半径径的的大大小小取取决决于于两两个个相相反反的的因因素素:一一是是电电子子的的
2、能能层层数数,另另一一个个因因素素是是核核电电荷荷数数。这这两两个个因因素素怎怎样影响原子半径?样影响原子半径?讨论讨论:电电子子的的能能层层越越多多,电电子子之之间间的的负负电电排排斥斥将将使使原原子子的的半半径径增增大大;而而核核电电荷荷数数越越大大,核核对对电电子子的的引引力力也也就就越越大大,将将使使原原子子的的半半径径缩缩小小。这这两两个个因因素素综综合合的的结结果使各种原子的半径发生周期性的递变。果使各种原子的半径发生周期性的递变。总结总结:2021/8/8 星期日3同同周周期期主主族族元元素素从从左左到到右右,原原子子半半径径逐逐渐渐减减少少,电电子子层层数数数数相相同同,核核电
3、电荷荷数数起起主主要要作作用用;同同主主族族元元素素从从上上到到下下,原原子子半半径径逐逐渐渐增增大大,电电子子层层数数起起主主要要作作用用。2021/8/8 星期日4 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最低低能能量量叫叫做做第第一一电电离离能能。上上述述表表述述中中的的“气气态态”“”“基基态态”“”“电电中中性性”“”“失失去去一一个个电电子子”等等都都是是保保证证“最低能量最低能量”的条件。的条件。电离能电离能:碱金属原子的第一电离能随核电荷数递增有什么碱金属原子的第一电离能随核电荷数递增有什么规律呢规律
4、呢?2021/8/8 星期日5 从从图图l2ll2l可可见见,每每个个周周期期的的第第一一个个元元素素(氢氢和和碱碱金金属属)第第一一电电离离能能最最小小,最最后后一一个个元元素素(稀稀有有气气体体)的的第第一一电电离离能能最最大大;同同族族元元素素从从上上到到下下第第一一电电离离能能变变小小(如如HeHe、NeNe、ArAr、KrKr、XeXe、RnRn的的第第一一电电离离能能依依次次下下降降,H H、Li Li、NaNa、K K、RbRb、CsCs的第一电离能也依次下降的第一电离能也依次下降)。规律:规律:1 1、金金属属的的电电离离能能与与碱碱金金属属的的活活泼泼性性存存在在什什么么联联
5、系系?2 2、下下表表的的数数据据从从上上到到下下是是钠钠、镁镁、铝铝逐逐级级失失去去电子的电离能电子的电离能学与问:学与问:2021/8/8 星期日6为为什什么么原原子子的的逐逐级级电电离离能能越越来来越越大大?这这些些数数据据跟跟钠钠、镁镁、铝的化合价有什么联系铝的化合价有什么联系?1、碱金属越活泼,第一电离能越小。、碱金属越活泼,第一电离能越小。2、逐级电离时,原子核对核外电子的吸引能力是越来越、逐级电离时,原子核对核外电子的吸引能力是越来越大,所以原子的逐级电离能越来越大大,所以原子的逐级电离能越来越大 2021/8/8 星期日7 键合电子:原子中用于形成化学键的电子。键合电子:原子中
6、用于形成化学键的电子。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。电电负负性越大的原子,对键合电子的吸引力越大。性越大的原子,对键合电子的吸引力越大。2021/8/8 星期日8从从图图l23l23我我们们可可以以看看到到,周周期期表表从从左左到到右右,元元素素的的电电负负性性逐逐渐渐变变大大;周周期期表表从从上上到到下下,元素的电负性逐渐变小。元素的电负性逐渐变小。递变规律:递变规律:电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度。电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度。金金属属的的电电负负性性一一般般小小于于18
7、,非非金金属属的的电电负负性性一一般般大大于于18,而而位位于于非非金金属属三三角角区区边边界界的的“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18左右,它们既有金属性,又有非金属性。左右,它们既有金属性,又有非金属性。2021/8/8 星期日9图图126左左是是用用图图l23的的数数据据制制作作的的第第三三周周期期元元素素的的电电负负性性变变化化图图,请请用用类类似似的的方方法法制制作作第第工工A和和A族族元元素素的的电电负负性变化图。性变化图。动手实践:动手实践:2021/8/8 星期日10在在元元素素周周期期表表中中,某某些些主主族族元元素素与与右右下下方方的的主主族族
8、元元素素(如如图图l27)的的有有些些性性质质是是相相似似的的(如如硼硼和和硅硅的的含含氧氧酸酸盐盐都都能能形形成成玻玻璃璃且且互互熔熔),被被称称为为“对对角角线线规规则则”。查查阅阅资资料料,比比较较锂锂和和镁镁在在空空气气中中燃燃烧烧的的产产物物,铍铍和和铝铝的的氢氢氧氧化化物物的的酸酸碱碱性性以以及及硼硼和和硅硅的的含含氧氧酸酸酸酸性性的的强强弱弱,说说明明对对角角线线规规则则,并并用这些元素的电负性解释对角线规则。用这些元素的电负性解释对角线规则。查阅资料:查阅资料:1 1、锂和镁的相似性、锂和镁的相似性 (1 1)锂、镁在氧气中燃烧,均生成氧化物()锂、镁在氧气中燃烧,均生成氧化物
9、(LiLi2 2O O和和MgOMgO),不生成过氧化物。),不生成过氧化物。(2 2)锂、镁在加热时直接和氮反应生成氮化物()锂、镁在加热时直接和氮反应生成氮化物(LiLi3 3N N和和MgMg3 3N N2 2),而其他碱金),而其他碱金属不能和氮作用。属不能和氮作用。(3 3).锂、镁和氟化物(锂、镁和氟化物(LiFLiF、MgFMgF2 2)、碳酸盐()、碳酸盐(LiLi2 2COCO3 3、MgCOMgCO3 3)、磷酸盐)、磷酸盐(LiLi3 3POPO4 4、MgMg3 3(POPO4 4)2 2)均难(或微)溶于水,其他相应化合物为易溶盐。)均难(或微)溶于水,其他相应化合物为易溶盐。(4 4)水合锂、镁氯化物晶体受热发生水解。)水合锂、镁氯化物晶体受热发生水解。(5 5)锂和镁、硝酸盐分解产物相似。)锂和镁、硝酸盐分解产物相似。(6 6)IAIA中只有锂能直接和碳生成中只有锂能直接和碳生成LiLi2 2C C2 2镁和碳生成镁和碳生成MgMg2 2C C3 3(C=C=C)(C=C=C)4-4-)(7 7)锂、镁的氯化物均溶于有机溶剂中表现出共价特性。)锂、镁的氯化物均溶于有机溶剂中表现出共价特性。略略2021/8/8 星期日11再再 见见2021/8/8 星期日122021/8/8 星期日13
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