物质结构与性质原子结构与元素的性质.pptx

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1、学习目标1.了解元素周期表与原子结构的关系。2.掌握同周期主族元素从左到右，最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性、原子半径的变化规律。3.掌握同主族元素从上到下，金属性和非金属性、原子半径的变化规律。4.能说出元素电离能、电负性的含义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。第1页/共58页第2页/共58页元素周期表的结构周期短周期长周期第1周期：2 种元素第2周期：8 种元素第3周期：8 种元素第4周期：18 种元素第5周期：18 种元素第6周期：32 种元素不完全周期第7周期：26种元素镧57La 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素锕89Ac 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素周期

2、序数=电子层数（能层数）学.科.网（横行）第3页/共58页 族主族：副族：A,A,A,A,A,A,A第VIII族：稀有气体元素主族序数=最外层电子数=价电子数=最高正价数（纵行）零族：共七个主族B,B,B,B,B,B,B共七个副族三个纵行(第8、9、10），位于B与B中间元素周期表的结构元素周期表从左到右族顺序依次为：A,A,B,B,B,B,B，第VIII族；B,B,A,A,A,A,A，零族_第4页/共58页七横行十八纵行七主七副0和三长三短一不全镧系锕系排下边学.科.网元素周期表的结构第5页/共58页一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表周期碱金属简化电子排布式稀有气体简化电子排布

3、式23 LiHe 2sHe 2s1 110NeHe He 2s22p6311 NaNe3s118ArNe3s23p6419 KAr4s136KrAr3d104s24p6537RbKr5s154XeKr4d105s25p6655 CsXe6s186RnXe4f145d106s26p6（2）每周期元素的构成1.原子结构与周期的划分（1）周期序数=电子层数第6页/共58页1s11s22s12p63s13p64s13d184s23d104s1-24p14p65s14d185s24d105s1-25p15p66s14f1145d1-106p67s15f1146d1106p6每一周期都是从ns1碱金属开始

4、到np6稀有气体结束，第一周期例外。最外层电子数从18周期性重复第7页/共58页周周期期外围电子排布外围电子排布最高能级组最高能级组元素种元素种类类A族族0族族最高能级组最最高能级组最多容纳电子数多容纳电子数一一1s11s221s2二二2s12s22p682s、2p8三三3s13s23p683s、3p8四四4s14s24p6184s、3d、4p18五五5s15s25p6185s、4d、5p18六六6s16s26p6326s、4f、5d、6p32七七7s1327s、5f、6d(未完未完)32？(未完未完)（3）每一周期元素的数目第8页/共58页周期周期一一二二三三四四五五六六七七八八元素元素数目

5、数目28818183226？金属金属元素元素数目数目023141530？503132每一周期元素的数目:等于最高能级组ns(n-2)f(n-1)dnp最多容纳的电子数每周期非金属元素的数目：8-周期序数（第一周期例外）每周期金属元素的数目：该周期元素数目+周期序数-8第9页/共58页A 01AAAAAA2p区区3s区区BBBBBBB4d区区ds区区567镧系镧系f区区锕系锕系2.原子结构与元素周期表分区除ds区外，根据最后一个电子填入的能级的符号第10页/共58页spdsdf第11页/共58页(1)、s区：特点：价电子数=主族序数=最外层电子数并不是所有价电子为ns1或2的元素都在S区，He除

6、外（它在p区）注意：除H外，都是金属元素A、A族；ns1和ns2(n1)第12页/共58页(2)、p区特点：价电子总数=主族序数（零族除外）注意：He在p区，但它无p电子A-A及0族；ns2np1-6(n2)以非金属元素为主第13页/共58页(3)、d区特点：价电子总数=副族序数;若价电子总数为8、9、10，则为族。有的元素不符合(n-1)d1-9ns1-2，如：46Pd4d10无s电子。注意：最外层1-2个电子，均为金属元素；B-B和族；(n-1)d1-9ns1-2第14页/共58页（4）、ds区：B与B；(n-1)d10ns1-2价电子总数=所在的列序数特点：均为金属元素；且d轨道电子全充

7、满，一般不参与化学键的形成。第15页/共58页（5）、f区：包括镧系与锕系；(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2说明：最外层电子数基本相同，(n-1)d电子数也基本相同，一般是(n-2)f的电子数不同，镧系元素化学性质相似；锕系元素化学性质也相似。第16页/共58页主族元素：族序数=原子的最外层电子数=价电子数副族元素：大多数族序数=(n-1)d+ns的电子数=价电子数零族：nsnp电子数的和为8族：(n-1)d+ns电子的和为8、9、10纵列序数：(n-1)d+ns电子数的和3.3.外围电子排布与族的划分外围电子排布与族的划分外围电子价电子：在化学反应中发生变化的那部分能级上的电子。

8、主族元素：最外层电子过渡元素：(n-1)d+ns电子第17页/共58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18页/共58页科学探究3：为什么s区、d区、ds区的元素都是金属(除H外)？s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子，在反应中易失去，所以都是金属。第19页/共58页4、为什么副族元素又称过渡元素？5、非金属元素为什么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。

9、为什么？12 s p34 dds567 f第20页/共58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Ar3d54s2，由于最高能级组数为4，其中有7个价电子，故该元素是第四周期B族。课堂练习第21页/共58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A族，4d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4，电子排布式Kr4d105s25p4属P区第22页/共5

10、8页3.3.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3d3d5 54s4s2 2，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，B族。4.试确定32号元素在周期表中的位置。第四周期，A族 5.判断处于第三周期，A族元素的价层电子结构、原子序数。Ne3s23p2，第14号元素第23页/共58页6.下列说法错误的是（）A.S区元素的原子价电子层排布都是s结尾B.d区元素的原子价电子层排布都是ds结尾C.ds元素的原子价电子层排布都是ds结尾D.p区元素的原子价电子层排布都是sp结尾E.主族元素的原子价电子层排布都含s，但都不含dF.过渡元素的原子价电子层排布都是ds结

11、尾G.ds区元素的原子d轨道一定全满第24页/共58页二、元素周期律二、元素周期律元素周期律元素周期律 ：元素原子的性质随核电荷数递增而呈周期性的递变的规律。元素周期律的实质：元素周期律的实质：核外电子排布的周期性决定了元素性质的周期性元素的金属性、非金属性随核电荷数的递增呈周期性的变化元素的主要化合价（最高正价、负价）随核电荷数的递增呈周期性的变化第25页/共58页金属性强弱非金属性强弱与水反应置换氢的难易 最高价氧化物的水化物碱性强弱单质的还原性或离子的氧化性（电解中在阴极上得电子的先后）互相置换反应原电池反应中正负极与H2化合的难易及氢化物的稳定性最高价氧化物的水化物酸性强弱单质的氧化性

12、或离子的还原性互相置换反应判断依据元素的金属性与非金属性第26页/共58页（1）同一周期元素同一周期元素结构和性质具有一定的递变性；从左到右原子半径逐渐，失电子能力逐渐，得电子能力逐渐，元素的金属性逐渐，非金属性逐渐，对应氢化物的稳定性逐渐；最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐；碱性逐渐；（2）同一主族元素同一主族元素结构和性质具有一定的相似性和递变性；同一主族，从上到下：原子半径逐渐，失电子能力逐渐，得电子能力逐渐，金属性逐渐，非金属性逐渐；对应氢化物的稳定性逐渐；最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐；碱性逐渐；原子结构和性质周期性变化减小减弱增强减弱减弱增强增强增强增大增强增强增强减弱减弱减弱

13、减弱第27页/共58页（3）同周期元素的主要化合价：最高正价：+1递增到+7。（氟、氧例外）负价：-4递增到-1，呈现周期性的变化。最高正价+|负价|=8原子结构和性质周期性变化第28页/共58页元素周期表概念192021222324252627282930313233343536KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrCsBa57-71At85FrRa89-103107*VIIILiBeBCNOFNe0123456镧系LaCePrNdPmSmEuGdTdDyHoErTmYbLu周期表与周期律HHeIIIAIVAVAVIAVIIAIAIIIBIVBVBVIB

14、VIIBIIAAlSiPSClArIBIIBNaMg主族副族零族第VIII族非金属短周期镧系元素稀有气体金属放射元素人造元素过渡元素催化剂、耐高温、耐腐蚀元素周期表意义制农药半导体不完全周期长周期元素性质周期律非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强7第29页/共58页1.原子半径：（1）、影响因素:（2）、递变规律：最外层电子数同时：电子层数越多,原子半径越大。原子半径的大小取决于电子的能层数核电荷数电子层相同时：核电荷数越大，原子半径越小。核电荷数都相同时：电子数越多，原子半径越大。第30页/共58页 元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理

15、解这种趋势？周期表中的同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？第31页/共58页比较下列微粒的半径的大小：（1）Ca Al (2)Na+Na (3)Cl-Cl (4)K+Ca2+S2-CI-S2-CI-K+Ca2+练习1第32页/共58页具有相同电子层结构的三种微粒An+、Bn-、C下列分析正确的是（）A.原子序数关系：CBAB.微粒半径关系：Bn-An+C.微粒是稀有气体元素的原子D.原子半径关系是：ABCBC练习2：第33页/共58页2.电离能（1）、概念 气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态一价正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。符号：I1单位：kJ/m

16、ol一价气态基态正离子中再失去一个电子转化为气态基态二价正离子所需要的最低能量叫做第二电离能。符号：I2衡量元素原子失电子难易，I1越小越易失电子，金属性越强第34页/共58页原子的第一电离能随核电荷数递增有什么规律？（同周期、同主族）观察图1-21，总结第一电离能的变化规律：第35页/共58页ONFNeHeNaAlMgSPNaKRbCs半满全满第36页/共58页（2）影响因素：核电荷数原子半径电子层结构（3）递变规律：同一周期从左右I1呈增大的趋势A、A特别大同一主族从上下I1逐渐减小形成稳定结构电离能减小破坏稳定结构电离能增大逐级电离能依次增大，当逐级电离能突变时，达到最高正价第37页/共

17、58页学与问：1.碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？碱金属元素的 第一电离能越小，金属的活泼性就越强。2.为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有何关系？因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去电子都是能级较低的电子，所需要的能量多；同时失去电子后，阳离子所带的正电荷对电子的引力更强，从而电离能越来越大。看逐级电离能的突变。第38页/共58页课堂练习1：下列说法正确的是（）A.第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中，氟的第一电离能最大.D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大.A反常现象最大的

18、是稀有气体的元素：He从左到右呈现递增趋势（最小的是碱金属）KNaMg第39页/共58页课堂练习2：2在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是()Ans2np3Bns2np5Cns2np4Dns2np6C第40页/共58页鲍林L.Pauling1901-1994鲍林研究电负性的手搞3.电负性第41页/共58页3.电负性（阅读课本18）（1）、基本概念化学键：在分子或晶体中，相邻的原子之间强烈的相互作用。键合电子：原子中用于形成化学键的电子。电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子的吸引力大小的物理量。（电负性是相对值，没有单位）标准：XF=4.0XLi=1.0孤电子：原子价电子中没有参与

19、形成化学键的电子。第42页/共58页（2）、递变规律:同一周期主族元素：电负性从左到右逐渐增大。同一主族元素：电负性从上到下呈现减小趋势。第43页/共58页判断化学键的类型一般来说，X1.7离子键；X1.7共价键；判断共价键的极性强弱电负性差越大、共用电子对偏移越多、键的极性越强。判断元素金属性和非金属性的强弱电负性越大，元素的非金属性越强，金属性越弱，电负性越小，元素的非金属性越弱，金属性越强。X1.8非金属X1.8金属X1.8类金属（3）、电负性的意义：判断共价化合物中元素的化合价的正负电负性小者显正价，电负性大者显负价第44页/共58页1.下列左图是根据数据制作的第三周期元素的电负性变化

20、图，请用类似的方法制作A、A元素的电负性变化图。第45页/共58页（三）电负性第46页/共58页2.在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为“对角线规则”。查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规则，并用这些元素的电负性解释对角线规则。Li、Mg在空气中燃烧的产物为Li2O、MgO。Be(OH)2、Al(OH)3都是两性氢氧化物，H3BO3、H2SiO3都是弱酸。硼和硅的含氧酸盐都能形成玻璃且互熔。第47页/共58页科学史话稀有气体及稀有气体化合物的发现1868年发现氦(He)“太阳元素”1892年发

21、现分解氨气制取的N2和分离空气制取的N2的密度要小，拉姆塞等科学家通过实验从空气中分离未知气体氩(Ar)“懒惰”1898年拉姆塞等人发现氪(Kr)“隐藏”；氖(Ne)“新”；氙(Xe)“陌生”1923年发现氡(Rn)“源自镭”第48页/共58页之后又合成了XeF2、XeF4、XeF6；除氦外其它稀有气体都能形成化合物。惰性不惰，改称稀有气体。1962年拉在实验室合成了氙的化物(XeF、XeF6)科学史话稀有气体及稀有气体化合物的发现第49页/共58页练习练习：1、碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是（）.在碱金属中它具有最大的原子半径.它的氢氧化物化学式为F

22、rOH,是一种极强的碱C.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸2、某元素X的气态氢化物化学式为H2X，则该元素的最高价含氧酸的化学式为（）A.H2XO3 B.H3XO4 C.H2XO4 D.HXO4CC第50页/共58页3.一般认为：如果两个成键元素的电负性相差大于1.7，它们通常形成离子键；如果两个成键元素的电负性相差小于1.7，它们通常形成共价键。查阅下列元素的电负性数值，判断：NaFAlCl3 NOMgOBeCl2CO2共价化合物（）离子化合物（）元素元素AlBBeCCl FLiMg NNaOPSSi电负电负性性1.5

23、 2.0 1.52.53.04.0 1.0 1.23.0 0.93.52.1 2.5 1.8练习：第51页/共58页1、每一周期元素都是从碱金属开始，以稀有气体结束2、f区都是副族元素，s区和p区的都是主族元素3、已知在200C1molNa失去1mol电子需吸收650kJ能量，则其第一电离能为650kJ/mol。4、Ge的电负性为1.8，则其是典型的非金属5、气态O原子的电子排布为：6、离子半径：K+H2SO4，碱性：NaOHMg(OH)28、第一周期有2*12=2，第二周期有2*22=8，则第五周期有2*52=50种元素练习4：概念辨析第52页/共58页5.（2009上海高考）在以离子键为主

24、的化学键中常含有共价键的成分，下列各对原子形成的化学键中共价键成分最少的是（）A.Li,F B.Na,F C.Na,Cl D.Mg,O【解析】所以共价键成分最少的为B项。B第53页/共58页6.对价电子构型为2s22p5的元素描述正确的是（）A.原子半径最小 B.原子序数为7C.第一电离能最大 D.电负性最大【解析】选D。第54页/共58页7、有有A、B、C、D、E5种种元元素素，它它们们的的核核电电荷荷数数依依次次增增大大，且且都都小小于于20。其其中中C、E是是金金属属元元素素；A和和E属属同同一一族族，它它们们原原子子的的最最外外层层电电子子排排布布为为ns1。B和和D也也属属同同一一族

25、族，它它们们原原子子最最外外层层的的p能能级级电电子子数数是是s能能级级电电子子数数的的两两倍倍，C原原子子最最外外层层上上电电子子数数等等于于D原原子子最最外外层层上上电电子子数数的的一一半半。A、B、C、D、E五五种种元元素素的的电电负负性性分分别别为为2.5,3.5,0.8,2.1,1.5，请请回回答答下列问题：下列问题：(1)A是_，B是_，C是_，D是_，E是_(用化学符号填空，下同)(2)由电负性判断，以上五种元素中金属性最强的是_，非金属性最强的是_。(3)当B与A、C、D分别形成化合物时，B显_价，其他元素显_价。(4)当B与A、C、D、E(与E形成E2B)分别形成化合物时，化

26、合物中有离子键的是_，有共价键的是_。HOAlSKKO负正Al2O3、K2OH2O、SO2、SO3第55页/共58页8、一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kj.mol-1)锂锂X XY Y第一个电子第一个电子519519502502580580第二个电子第二个电子729672964570457018201820第三个电子第三个电子11799117996920692027502750第四个电子第四个电子955095501160011600(1)为什么锂原子失去第二个电子所需能量远大于失去第一个电子所需能量?(2)X元素的硫酸盐的化学式为 。(3)Y是周期表中 族元素。第56页/共58页本章知识网络原子结构元素周期律电子层结构能层与能级电子云与原子轨道核外电子排布规律原子半径电离能电负性对角线规则各周期元素数目周期表中元素的分区电子排布式原子实外围电子排布能量最低原理泡利原理洪特规则构造原理基态与激发态本章知识网络元素的金属性与非金属性第57页/共58页感谢您的观看！第58页/共58页