选修原子结构与元素性质.pptx

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1、元素周期表元素周期表第1页/共41页科学探究科学探究1、元素周期表共有几个周期？每个周期各有多少种元素？写出每个周期开头第一个元素和结尾元素的价电子排布式的通式。为什么第一周期结尾元素的价电子排布式与其他周期不同？2、元素周期表共有几个纵列？周期表上元素的“外围电子排布”简称“价电子层”，这是由于这些能级上的电子数可在化学反应中发生变化。每个纵列的价电子层的电子总数是否相同？不一定相等不一定相等第2页/共41页科学探究科学探究3、按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区。除ds区外，区的名称来自构造原理最后填入电子的能级符号。s区、d区和p区分别有几个纵列？为什么s区、d区和ds区的元素都是

2、金属（氢元素除外）？4、元素周期表可分为哪些族？为什么副族元素又称为过渡元素？第3页/共41页科学探究科学探究5、为什么在元素周期表中非金属主要集中在右上角的三角区内？6、处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么？第4页/共41页1 1、原子的电子排布与周期的划分(1)结合周期表,我们会发现,每一周期的第一种元素(除第一周期外)是 _,最外层电子排布为_,每一周期的最后一种元素都是 _ ,这些元素的最外层电子排布除He为1s2 外,其余都是_.碱金属nsns1 1稀有气体nsns2 2npnp6 6(2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的_.能层数结论：随着核电荷

3、数的增加，核外电子的结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。排布发生周期性的变化。一、原子结构与元素周期表第5页/共41页 由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一样多，而是随着周期序号的递增渐渐增多。因而，我们可以把元素周期系的周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋。第6页/共41页元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋第7页/共41页2、原子的电子排布与族的划分在周期中有18个纵列,除零族元素中He（1s2）与其它稀有气体ns2np6不同外,一般说来,其它每个族序数和价电子数是相等的.主族元素：族序数=原子的

4、最外层电子数 =价电子数副族元素：大多数族序数=（n-1)d+ns的电子数 =价电子数第8页/共41页1 1、已知某元素的原子序数是、已知某元素的原子序数是2525，写出该元素原子的价电子层结构式，并指出该元，写出该元素原子的价电子层结构式，并指出该元素所属的周期和族。素所属的周期和族。其排布式为其排布式为ArAr3d3d5 54s4s2 2，由于最高能级组数为由于最高能级组数为4 4，其中有，其中有7 7个价电个价电子，故该元素是第四周期子，故该元素是第四周期BB族。族。课堂练习课堂练习第9页/共41页3、原子的电子构型和元素的分区S 区元素：最外层构型是ns1和ns2。IA和 IIA族元

5、素。除H外，其余为活泼金属。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。ds区元素：包括IB族和IIB族元素，最外层电子数皆为12个，均为金属元素。f区元素：包括镧系和锕系元素。最外层电子数基本相同，化学性质相似。d区元素：包含第IIIB族到VIII族元素。最外层电子数皆为12个，均为金属元素，性质相似。第10页/共41页2 2、已知某元素在周期表中位于第五周期、AA族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？由于是由于是AA族，族，4d4d必是全充满的，必是全充满的，所以价电子排布为

6、所以价电子排布为5s5s2 25p5p4 4，电子排布式电子排布式Kr4dKr4d10105s5s2 25p5p4 4课堂练习课堂练习属P区第11页/共41页1.已知一元素的价层电子结构为已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。，试确定其在周期表中的位置。第四周期，第四周期，B族。族。2.试确定试确定32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，第四周期，A族族 3.判断处于第三周期，判断处于第三周期，A族元素的价层族元素的价层电子结构、原子序数。电子结构、原子序数。Ne3s23p2，第，第14号元素号元素练习练习第12页/共41页元素周期表的结构元素

7、周期表的结构周期周期短周期短周期长周期长周期第第1周期：周期：2 种元素种元素第第2周期：周期：8 种元素种元素第第3周期：周期：8 种元素种元素第第4周期：周期：18 种元素种元素第第5周期：周期：18 种元素种元素第第6周期：周期：32 种元素种元素不完全周期不完全周期第第7周期：周期：26种元素种元素镧镧57La 镥镥71Lu 共共15 种元素称镧系元素种元素称镧系元素锕锕89Ac 铹铹103Lr 共共15 种元素称锕系元素种元素称锕系元素周期序数周期序数 =电子层数（电子层数（能层数能层数）（横行）（横行）第13页/共41页 族族主族：主族：副族：副族：A,A,A,A,A,A,A 第第

8、VIII 族：族：稀有气体元素稀有气体元素主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数=价电子数价电子数 =最高正价数最高正价数（纵行）（纵行）零族：零族：共七个主族共七个主族B,B ,B,B,B,B,B 共七个副族共七个副族三个纵行三个纵行(8、9、10），位于），位于 B 与与B中间中间 元素周期表的结构元素周期表的结构第14页/共41页区的名称来自按照构造原理最后填充的区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号能级的符号第15页/共41页第16页/共41页二、元素周期律二、元素周期律图1-20 主族元素原子半径的周期性变化第17页/共41页1、原子半径（1）影响因素增大增大越大越大越小越

9、小第18页/共41页（2）变化规律）变化规律不变不变第19页/共41页规律总结规律总结（1 1）同周期同周期，从左到右，原子半径依次减小。，从左到右，原子半径依次减小。（2 2）同主族同主族，从上到下，原子或同价态离子半，从上到下，原子或同价态离子半径均增大。径均增大。（3 3）同元素的离子与原子同元素的离子与原子，阳离子半径小于对，阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径。径。（4 4）同电子层结构的离子同电子层结构的离子，随核电荷数增大，随核电荷数增大，离子半径减小。离子半径减小。（5 5）同种元素的不同价态的离子同种元素的不同价态

10、的离子，核外电子多，核外电子多的半径大。的半径大。第20页/共41页2、电离能（1）定义：第一电离能：基态的气态原子失去1个电子形 成+1价气态阳离子时所需的能量。M(g)M+(g)+e-1（0）第二电离能：气态+1价阳离子再失去1个电子形 成+2价气态阳离子时所需的能量。M+(g)M2+(g)+e-I2（0）其余类推可定义 I3，I4 各级电离能大小 1 I2 I3第21页/共41页（2）意义：电离能是衡量气态原子失去电子难易的物理量。元素的电离能越小，表示气态时越容易失去电子，即元素在气态时的金属性越强。第22页/共41页（3）规律：每个周期的第一种元素(氢和碱金属)第一电离能最小，稀有气

11、体元素原子的第一电离能最大，同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势。同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小。总体上：金属元素的第一电离能都较小，非金属元素和稀有气体元素的第一电离能都较大。第23页/共41页 图中所标示的几处，元素的图中所标示的几处，元素的第一电离能不符合规律，试从原第一电离能不符合规律，试从原子核外电子填充的角度分析原因。子核外电子填充的角度分析原因。第24页/共41页 为什么为什么Be的第一电离能大于的第一电离能大于BN的第一的第一电离能大于电离能大于O。P的第一电离能大于的第一电离能大于S，Mg的的第一电离能大于第一电离能大于Al，Zn的第一电离能大于的第一电离

12、能大于Ga?Be的价电子排布为的价电子排布为2s2，是全充满结构，比，是全充满结构，比较稳定，而较稳定，而B的价电子排布为的价电子排布为2s22pl，B比比Be不不稳定，因此稳定，因此B失去第一个电子比失去第一个电子比Be容易，第一容易，第一电离能小。电离能小。P的第一电离能大干的第一电离能大干S，Mg的第一的第一电离能大于电离能大于Al，那是因为磷原子、镁原子最外，那是因为磷原子、镁原子最外层能级中，电子处于半充满或全充满状态，相层能级中，电子处于半充满或全充满状态，相对比较稳定，失电子较难。同理可以解释对比较稳定，失电子较难。同理可以解释N的的第一电离能大于第一电离能大于O，Zn的第一电离

13、能大于的第一电离能大于Ga。第25页/共41页阅读18页钠、镁、铝的逐级电离能。1、同种元素原子的逐级电离能怎样变化？为什么？2、为什么钠易形成Na，而不易形成Na2；镁易形成Mg2，而不易形成Mg3？3、钠、镁、铝的逐级电离能和电子能层、化合价有什么关系？数据的突跃变化说明了什么？从表中数据可知：从表中数据可知：NaNa元素的元素的I I2 2远大于远大于I I1 1，因此因此NaNa容易失去第一个电子，而不易失去第二个电子；容易失去第一个电子，而不易失去第二个电子；即即NaNa易形成易形成NaNa，而不易形成而不易形成NaNa2 2 。镁元素的镁元素的I I1 1、I I2 2相差不大，相

14、差不大，I I3 3远大于它们，说明镁容易失远大于它们，说明镁容易失去两个电子，而不易失去第三个电子，因此镁去两个电子，而不易失去第三个电子，因此镁易形成易形成MgMg2 2，而不易形成而不易形成MgMg3 3。电离能数据突变前有电离能数据突变前有n级相近，化合价级相近，化合价即为即为n；电离能相近的电子在同一电子；电离能相近的电子在同一电子能层上。能层上。第26页/共41页3、电负性（1）基本概念：化学键：元素相互化合，相邻的原子之间产 生的强烈的相互作用，形象地叫做 化学键。键合电子：原子中用于形成化学键的电子称 为键合电子电负性：元素的原子对键合电子吸引能力的 大小，电负性是相对值，没单

15、位。美国著名化学家鲍林于美国著名化学家鲍林于19321932年首先提出的，后人做了更年首先提出的，后人做了更精确的计算，数值有所修改精确的计算，数值有所修改。莱纳斯卡尔鲍林(1901-1994)美国著名量子化学家曾两次荣获诺贝尔奖第27页/共41页（2）意义：元素的电负性可以衡量元素在化合物中吸引电子的能力。元素的电负性越大，元素对键合电子的吸引电元素的电负性越大，元素对键合电子的吸引电子的能力越强；子的能力越强；元素的电负性越小，元素对键合电子的吸引电元素的电负性越小，元素对键合电子的吸引电子的能力越弱。子的能力越弱。F：4.0Li:1.0（3）标准：第28页/共41页 观察图中观察图中1-

16、231-231-231-23元素的电负性回答下列问题：元素的电负性回答下列问题：1 1 1 1、同一周期中，元素的电负性如何变化？、同一周期中，元素的电负性如何变化？2 2 2 2、同一主族中，元素的电负性如何变化？、同一主族中，元素的电负性如何变化？3 3 3 3、电负性最大的元素和电负性最小的元素分别在、电负性最大的元素和电负性最小的元素分别在元素周期表的什么位置？元素周期表的什么位置？课本P19图-23(有改动)电负性增大电负性增大电电负负性性增增大大第29页/共41页电负性的周期性变化规律电负性的周期性变化规律电负性的周期性变化规律电负性的周期性变化规律同周期从左到右电负性逐渐增大，同

17、周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小。同主族从上到下电负性逐渐减小。F的电负性最大：的电负性最大：4.0Cs的电负性最小：的电负性最小：0.7随核电荷数增大元素的电负性呈周期性变化随核电荷数增大元素的电负性呈周期性变化第30页/共41页（4）应用：判断元素的金属性和非金属性的强弱1.8金属元素金属元素非金属元素非金属元素类类金金属属判断化学键的类型。一般以电负性差一般以电负性差1.71.7为标准为标准小于小于1.71.7为共价键为共价键大于大于1.71.7为离子键为离子键第31页/共41页判断化合物中元素的化合价。电负性小的元素在化合物中吸引电子的能力电负性小的元素在化合物

18、中吸引电子的能力 ，元素的化合价为，元素的化合价为 值；电负性大的元素在值；电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力化合物中吸引电子的能力 ，元素的化合价，元素的化合价为为 值。值。弱弱正正强强负负元素周期表中“对角线规则”。元素周期表中，某些主族元素与右下方的元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，被称为对角线主族元素的有些性质是相似的，被称为对角线规则。处于对角线位置的元素规则。处于对角线位置的元素电负性数值相近，电负性数值相近，性质相似。性质相似。第32页/共41页科学探究（对角线规则）科学探究（对角线规则）Li 2s1Be 2s2B 2s22p1Mg 3s2Al

19、3s23p1Si 3s23p2在空气中燃烧在空气中燃烧产物产物:Li2O、Li3NLiOH中强碱中强碱在空气中燃在空气中燃烧产烧产:MgO、Mg2N3 Mg(OH)2中强碱Be(OH)2两性氢氧两性氢氧化物化物Al(OH)3两两性氢氧化性氢氧化物物H3BO3酸酸性很弱性很弱H2SiO3酸酸性很弱性很弱第33页/共41页原子半径逐渐减小，原子半径逐渐减小，第一电离能逐渐增大，第一电离能逐渐增大，电负性逐渐增大，电负性逐渐增大，非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强原原子子半半径径逐逐渐渐增增大大，第第一一电电离离能能逐逐渐渐减减小小，电电负负性性逐逐渐渐减减小小，金金属属性性逐逐渐渐增增强强同周期同周

20、期同主族同主族元素周期律总结元素周期律总结第34页/共41页1、在下列空格中，填上适当的元素、在下列空格中，填上适当的元素符号符号。(1)在第在第3周期中周期中,第一电离能最小的元素是第一电离能最小的元素是 ，第一电离能最大的元素是，第一电离能最大的元素是 ；电负性最小电负性最小的元素是的元素是 ，电负性最大的元素是，电负性最大的元素是 。金属金属性最强的元素是性最强的元素是 ，非金属性最强的元素，非金属性最强的元素是是 ；原子半径最大的是；原子半径最大的是 ，最小的是，最小的是 。（不考虑稀有气体）。（不考虑稀有气体）NaClClNa当堂练习当堂练习NaClNaCl第35页/共41页(2)在

21、元素周期表中，第一电离能最小的元素是在元素周期表中，第一电离能最小的元素是 ，第一电离能最大的元素是，第一电离能最大的元素是 ；电负性最小的元素是电负性最小的元素是 ，电负性最大的元素是，电负性最大的元素是 。金属性最强的元素是。金属性最强的元素是 ，非金属性最弱的元素是，非金属性最弱的元素是 。(不考虑放射性元素和稀有气体不考虑放射性元素和稀有气体)CsFCsFCsF第36页/共41页2、请查阅下列化合物中元素的电负性值，判断、请查阅下列化合物中元素的电负性值，判断他们哪些是离子化合物，哪些是共价化合物他们哪些是离子化合物，哪些是共价化合物 NaF HCl NO MgO KCl CH4离子化

22、合物：离子化合物：。共价化合物：共价化合物：。NaF、MgO、KClHCl、NO、CH4第37页/共41页3、请查阅下列化合物中元素的电负性值，、请查阅下列化合物中元素的电负性值，指出化合物中为正值的元素指出化合物中为正值的元素 CH4 NaH NF3 NH3 SO2 H2S ICl HBr第38页/共41页4、下表是一些气态原子失去核外不同电子所需能量、下表是一些气态原子失去核外不同电子所需能量(KJmol-1)锂锂XY失去第一个电子失去第一个电子519502580失去第二个电子失去第二个电子729645701820失去第三个电子失去第三个电子1179969202750失去第四个电子失去第四

23、个电子955011600通过上述数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子通过上述数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量?表中表中X可能为可能为 元素。元素。Y是周期表中是周期表中 族元素。族元素。Li原子失去一个电子后，原子失去一个电子后，Li+电子电子排布为排布为1s2,已形成稳定结构，此时已形成稳定结构，此时再失去一个电子很困难再失去一个电子很困难 NaA 第39页/共41页（2）以上）以上13种元素中，种元素中，（填写字母）元素原子失（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。去核外第一个电子需要的能量最多。（1）下列）下列 (填写编号填写编号)组元素的单质可能都是电的组元素的单质可能都是电的良导体。良导体。a、c、h b、g、k c、h、l d、e、fm5、在元素周期表中有、在元素周期表中有13种元素，请填写下列空格种元素，请填写下列空格第40页/共41页感谢您的观看！第41页/共41页