原子结构与元素的性质.pptx
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1、TiZrHfRfVNbTaDbCrMoWSgMnTcReBhFeRuOsHsCoRhIrMtNiPdPtUunCuAgAuUuuZnCdHgUubGaInTl113HeBAlGeSnPb114CSiAsSbBi115NPSeTePo116OSBrIAt117FClKrXeRn118NeArLiNaKRbCsFrCaSrBaRaBeMgScYLaAcHCeThPrPaNdUPmNpSmPuEuAmGdCmTbBkDyCfHoEsErFmTmMdYbNoLuLrLaAc元素周期表第1页/共44页对元素的分类:主族元素副族元素短周期元素长周期元素金属元素非金属元素前三周期,118号后四周期,18号以
2、后长周期和短周期元素共同组成长周期元素单独构成22种90多种【思考】写出每个周期开头元素和结尾元素的最外层电子的排布式的通式?第2页/共44页原子序数元素名称元素符号电子排布3锂Li11钠钠19钾K37铷Rb55铯Cs1s22s11s22s22p63s11s22s22p63s23p64s11s22s22p63s23p63d104s24p65s1碱金属的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1Xe6s1He2s1Ne3s1Ar4s1Kr5s1 每到出现碱金属,就开始建立一个新的电子层。随后最外层上的电子逐渐增多,最后达到8个电子,出现稀有气体。元素周
3、期系的形成是元素原子核外电子排布发生周期性的重复。第3页/共44页能级组6s 4f 5d 6p5s 4d 5p4s 3d 4p3s 3p2s 2p1s每个能级组相当于元素周期表中的一个周期1、周期与能级组第4页/共44页 各周期所含元素的种数等于相应能级组中各轨道中最多容纳的电子数之和。周期相应能级组中所含能级最多容纳电子数 元素种类11s 22s 2p 33s 3p 44s 3d 4p 55s 4d 5p 66s 4f 5d 6p 288181832288181832第5页/共44页主族:最后一个电子排入ns或np能级副族:最后一个电子排入(n-1)d或(n-2)f能级BBB、B族序数最外层
4、电子数零族:稳定结构ns2np6(He除外)族:最后一个电子排入(n-1)d多数元素在化学反应中价数不等于族数族序数=原子的最外层电子数=价电子数族序数价电子数=(n-1)d+ns的电子数第6页/共44页3、原子的电子构型和元素的分区TiZrHfRfVNbTaDbCrMoWSgMnTcReBhFeRuOsHsCoRhIrMtNiPdPtUunCuAgAuUuuZnCdHgUubGaInTl113HeBAlGeSnPb114CSiAsSbBi115NPSeTePo116OSBrIAt117FClKrXeRn118NeArLiNaKRbCsFrCaSrBaRaBeMgScYLaAcHCeThPrP
5、aNdUPmNpSmPuEuAmGdCmTbBkDyCfHoEsErFmTmMdYbNoLuLrLaAcsddspf分区依据:最后一个电子排入的能级不同(除ds区)第7页/共44页s区元素:最外层构型是ns1和ns2。IA和 IIA族元素。除H外,其余为活泼金属。d区元素:包含第IIIB族到VIII族元素,电子构型是(n-1)d19ns12最外层电子数皆为12个,均为金属元素,性质相似。ds区元素:包括IB族和IIB族元素,价电子构型是(n-1)d10ns12,均为金属元素。f区元素:最后一个电子排入(n-2)f能级,包括镧系和锕系元素,均为金属。【思考】为什么s区、d区、ds区和f区的元素都
6、是金属(氢元素除外)?p区元素:最外层电子构型从ns2np1ns2np6的元素。即IIIAVIIA族、零族元素。除H外,所有非金属元素都在p区。第8页/共44页TiZrHfRfVNbTaDbCrMoWSgMnTcReBhFeRuOsHsCoRhIrMtNiPdPtUunCuAgAuUuuZnCdHgUubGaInTlHeBAlGeSnPbCSiAsSbBiNPSeTePoOSBrIAtFClKrXeRnNeArLiNaKRbCsFrCaSrBaRaBeMgScYLaAcHCeThPrPaNdUPmNpSmPuEuAmGdCmTbBkDyCfHoEsErFmTmMdYbNoLuLrLaAc过渡元
7、素【思考】为什么副族元素和第族元素又称为过渡元素?副族元素和第族元素(包括d区和ds区元素)介于s区元素(主要为金属)和p区(主要为非金属)之间,处于由金属元素向非金属元素过渡区域。第9页/共44页TiZrHfRfVNbTaDbCrMoWSgMnTcReBhFeRuOsHsCoRhIrMtNiPdPtUunCuAgAuUuuZnCdHgUubGaInTlHeBAlGeSnPbCSiAsSbBiNPSeTePoOSBrIAtFClKrXeRnNeArLiNaKRbCsFrCaSrBaRaBeMgScYLaAcH【思考】为什么在元素周期表中非金属主要集中在右上角三角区内?由于元素价电子层结构和元素
8、周期表中元素性质递变规律决定的。同周期元素由左向右非金属逐渐增强,金属性逐渐减弱;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。结果使元素周期表右上角区域主要呈现非金属性。【思考】为什么处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属?由于元素金属性和非金属性间没严格的界限,处于非金属三角边缘的元素既能表现出一定的金属性、又能表现出一定的非金属性。第10页/共44页1、原子半径相邻原子的平均核间距二、元素周期律元素的性质随核电荷数增加发生周期性的递变第11页/共44页【思考】原子半径由哪些因素决定?电子层数 核电荷数 电子的能层越多,电子之间的负电排斥将使原子的半径增大 核电荷数越大,核
9、对电子的引力也就越大,将使原子的半径缩小【思考】元素周期表中的同周期主族元素从左到右,原子半径的变化趋势如何?同主族元素从上到下,原子半径的变化趋势又如何?应如何理解这种趋势?第12页/共44页HLiBeBCNOFHeNeArKrXeRnNaMgAlSiPSClKRbCsFrCaGaGeAsSeBrSrInSnSbTeIBaTlPbBiPoAtRa第13页/共44页同一纵行元素的原子与相应离子的半径变化。原子半径 相应阳离子离子半径电子排布相同的离子,离子半径随着核电荷数的递增而减小。第14页/共44页【思考】试比较 O、F、Na、Mg、Al 的半径大小?NaMgAlOF【思考】试比较O2-、
10、F-、Na+、Mg2+、Al3+的半径大小?O2-F-Na+Mg2+Al3+【思考】试比较Na+、Mg2+、S2-、Cl-的半径大小?S2-Cl-Na+Mg2+第15页/共44页 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar 化合价+7+6+5+4+3+2+10-1-2-3-41 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 原子序数(Z)2、元素的化合价第16页/共44页 (1)最高正化合价+负化合价=8(或2)最高正价等于最外层电子数(氟、氧元素无最高正价)(2)金属与非金属元素的化合价的典型差异金属只显
11、正价非金属既显正价又显负价,通常负价唯一主族元素的化合价的周期性变化的规律第17页/共44页HLiNaKRbCsBeMgCaSrBaBAlCSiNPOSFClBrIAtNeArKrXeRnHeFrRaGaInGeSnAsSbSeTeTlPbBiPo非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金金属属性性逐逐渐渐增增强强金属性逐渐增强金属性逐渐增强【思考】元素周期表中,同周期的主族元素、同主族元素的金属性和非金属性如何变化?3、金属性和非金属性第18页/共44页原子半径依次减小原子半径依次减小原原子子半半径径依依次次减减小小原原子子半半径径依依次次增增大大原子半径依次增大原子
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