高二化学 第一章原子结构与性质 课件选修3.ppt

第一章原子结构与性质第一节原子结构 第一课时 阅读课文 引言 1 2页 谈谈你对物质的组成 结构与性质关系的认识 引言 化学研究的是构成宏观物体的物质 一 研究物质的组成与结构 二 研究物质的性质与变化 思考 二者的关系如何 古希腊的 原性论 哲学和我国古代的炼丹术士认为 吞金可长生 自然哲学 对这两者的关系是如何认定的 思考与交流 1 铁易生锈 真金不怕火炼等事例说明了什么问题 为什么 2 o2和o3是同素异形体 空气中的o2是须臾不能离开的 而空气中的o3多于1 2mg l则有害 co易燃 co2却能灭火 这由说明了什么问题 为什么 3 分子式为c2h6o的物质可能有图示两种结构 前者与水互溶而后者不能 这也说明了什么问题 思考与交流 4 下图所示两种物质 前者是第一种用医学的磺胺药 为什么服用此药后可杀死细菌 5 下图所示是鲍鱼及其剖面图 图中标出了它的两层不同结构的壳 你能说出这两层壳的功用是什么 为什么 引言 世上万物 神奇莫测 什么是原性论 1 原子的组成与结构决定性质 铁易生锈 钠易与一些物质反应 第一章原子结构与性质2 分子的组成与结构决定性质 对氨基苯磺酰胺 磺胺药 和对氨基苯甲酸21世纪化学的重要课题 模拟生物体中酶的结构创造具有酶的性质的物质 第二章分子结构与性质 性质 3 晶体的组成与结构决定性质 金刚石和石墨方解石和霰石 第三章晶体结构与性质 原子是怎样诞生的呢 阅读课本p4 宇宙大爆炸 宇宙大爆炸 宇宙大爆炸 1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论 整个宇宙最初聚集在一个 原始原子 中 后来发生了大爆炸 碎片向四面八方散开 形成了我们的宇宙 大爆炸后两小时 诞生了大量的h 少量的he及极少量的li 然后经过长或短的发展过程 以上元素发生原子核的熔合反应 分期分批的合成了其它元素 1 有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种 宇宙年龄有多大 地球年龄有多大 2 你认为 科学史话 中普鲁特的推理是符合逻辑的吗 1 氢元素宇宙中最丰富的元素占88 6 氦1 8 另外还有90多种元素 宇宙年龄距近约140亿年 地球年龄已有46亿年 2 不符合 科学假设不同于思辨性推测 看课本第一章彩图 你能了解人们认识原子模型的发展史吗 1 古希腊原子论 2 道尔顿原子模型 1803年 3 汤姆生原子模型 1904年 4 卢瑟福原子模型 1911年 5 玻尔原子模型 1913年 6 电子云模型 1926年 1 古希腊原子论 古希腊哲学家 原子是最小的 不可分割的物质粒子 原子之间存在着虚空 无数原子从古以来就存在于虚空之中 既不能创生 也不能毁灭 它们在无限的虚空中运动着构成万物 democritus 约公元前460年 前370年 原子 2 道尔顿原子模型 1803年 原子在一切化学变化中不可再分 并保持自己的独特性质 同一元素所有原子的质量 性质都完全相同 不同元素的原子质量和性质各不相同 不同元素化合时 原子以简单整数比结合 化学原子论 3 汤姆生原子模型 1904年 原子是一个平均分布着正电荷的粒子 其中镶嵌着许多电子 中和了正电荷 从而形成了中性原子 葡萄干布丁 模型 西瓜模型 4 卢瑟福原子模型 1911年 原子中心有一个带正电荷的核 它的质量几乎等于原子的全部质量 电子在它的周围沿着不同的轨道运转 就象行星环绕太阳运转一样 行星系式 原子模型 核式模型 5 玻尔原子模型 1913年 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动 电子分层排布模型 6 电子云模型 1926年 现代物质结构学说 波粒二象性 量子力学模型 一 开天辟地 原子的诞生 1 现代大爆炸宇宙学理论 宇宙 大爆炸 大量氢 少量氦 极少量锂 其他元素 原子核的熔合反应 约2h后 诞生于 2 氢是宇宙中最丰富的元素 是所有元素之母 3 所有恒星仍在合成元素 但这些元素都是已知的 4 地球上的元素绝大多数是金属 非金属 包括稀有气体 仅22种 归纳总结 现代大爆炸理论认为 天然元素源于氢氦等发生的原子核的融合反应 这于一百多年前 普鲁特运用思辨性推测作出 氢是所有元素之母 的预言 恰好 一致 下列说法正确的是 a 科学研究中若能以思辨性推测为核心 就能加快科学的进程b 普鲁特 既然氢最轻 它就是其他一切元素之母 的推理是符合逻辑的c 一致 是巧合 普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑 只是一种猜测d 现代大爆炸理论 是解释宇宙诞生的唯一正确的理论 c 课堂练习 复习回忆 原子结构 原子 是化学变化中最小的粒子 化学反应的实质 是原子的重新组合 一 原子结构 原子 原子核 核外电子 质子 中子 不带电 粒子间的数量关系 原子内部 质子所带正电和电子所带负电电量相等 电性相反 原子整体不显电性 回忆 构成原子的粒子有哪些 它们怎样构成原子的 核电荷数 z 核内质子数 核外电子数 质量数 a 质子数 z 中子数 n 离子所带电荷数 质子数 核外电子数 思考 当质子数 核电荷数 核外电子数时 该粒子是 阳离子 带正电荷 阴离子 带负电荷 当质子数 核电荷数 核外电子数时 该粒子是 核外电子是怎样排布的 观察1 18号元素的原子结构示意图 讨论为什么原子核外的电子分层运动 核外电子排布的一般规律 1 核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层 然后由里向外 依次排布在能量逐步升高的电子层 能量最低原理 2 原子核外各电子层最多容纳2n2个电子 3 原于最外层电子数目不能超过8个 k层为最外层时不能超过2个电子 4 次外层电子数目不能超过18个 k层为次外层时不能超过2个 倒数第三层电子数目不能超过32个 说明 以上规律是互相联系的 不能孤立地理解 1 下列说法正确的是 a 某微粒核外电子排布为2 8 8结构 则该微粒一定是氩原子b 最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子c f na mg2 al3 是与ne原子具有相同电子层结构的离子d nh4 与h3o 具有相同的质子数和电子数 课堂练习 cd 最多电子数 能层 符号 一 二 四 六 七 2 l n o p q 8 32 50 k 三 五 m 18 能层 电子层 1 定义 离核距离 能量高低 近 远 低 高 多电子原子中 同一能级的电子 能量也可能不同 还可以把它们分成能级 就好比 能层是楼层 能级是楼梯的阶梯 最多电子数 能级 2 1s 能级 二 能层与能级 1 各能层所包含的能级类型及各能层 能级最多容纳的电子数 归纳总结 1 在每一能层中 能级符号的顺序是ns np nd nf n代表能层 2 任一能层的能级总的从s能级开始 而且能级数等于该能层序数 5 以s p d f 排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1 3 5 7 的二倍 3 各能级所在能层的取值 ns n 1 np n 2 nd n 3 nf n 4 4 每一能层最多可容纳2n2个电子 6 各能层 能级中电子能量的高低 同一能层中 不同能层中 e ns e np e nd e nf e 1s e 2s e 3s e 4s e 2p e 3p e 4p e 5p 新课标人教版选修三物质结构与性质 第一章原子结构与性质第一节原子结构 第二课时 江苏省淮安中学张正飞2020年3月3日星期二 klmnopq 电子能量高在离核远的区域内运动 电子能量低在离核近的区域内运动 在多电子的原子核外电子的能量是不同的 按电子的能量差异 可以将核外电子分成不同的能层 同一能层的电子 能量也可不同 可以把它们分成能级 1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p 226261026101426 注 在每一能层中 能级符号的顺序是nsnpndnf n代表能层 每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个 任一能层的能级数等于该能层的序数 复习回忆 复习回忆 1 原子核外的电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数间有什么关系 2 不同的能层分别有多少个能级 与能层的序数间有什么关系 3 英文字母相同的不同能级中所容纳的电子数是否相同 各级上所能容纳的电子数分别是多少 2n2 能层序数 能级个数 相同 如 1s22s23s2 分别是1 3 5 7的2倍 1 以下能级符号正确的是 a 6sb 2dc 3fd 7p 2 若n 3 以下能级符号错误的是 a npb nfc ndd ns 课堂练习 ad b 3 下列各电子能层中 不包含d能级的是 a n能层b m能层c l能层d k能层 cd 探究一 1 知道了原子核外电子的能层和能级可容纳的最多电子数 是否就可以得出各种原子的电子排布规律呢 2 钾原子的电子排布为什么不是2 8 9 而是2 8 8 1 阅读课本p6 电子填充的先后顺序 构造原理 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p 1 构造原理 随原子核电荷数递增 原子核外电子的排布遵循如左图的排布顺序 这个排布顺序被称为构造原理 2 电子排布式 na 1s22s22p63s1 能层序数 该能级上排布的电子数 能级符号 k l m fe 1s22s22p63s23p63d64s2 k l m n 按能层次序书写 按构造原理充入电子 电子填入轨道次序图 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p 能量相近的能级划为一组 称为能级组 第一能级组第二能级组第三能级组第四能级组第五能级组第六能级组第七能级组 通式 ns n 2 f n 1 d np 课堂练习写出下列元素基态原子的电子排布式 1 c2 o3 si4 p 1 21sc 25mn2 27co 36kr 课堂练习写出下列元素基态原子的电子排布式 构造原理中排布顺序的实质 各能级的能量高低顺序1 相同能层的不同能级的能量高低顺序 ns np nd nf2 英文字母相同的不同能级的能量高低顺序 1s 2s 3s 4s 2p 3p 4p 3d 4d3 不同层不同能级可由下面的公式得出 ns n 2 f n 1 d np n为能层序数 3 简化电子排布式 如 na 1s22s22p63s1 ne 3s1 表示钠的内层电子排布与稀有气体元素ne的核外电子排布相同 简化为 试写出8号 14号 26号元素的简化排布式吗 并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理 如 24cr 1s22s22p63s23p63d54s1 29cu 1s22s22p63s23p63d104s1 思考与交流 从元素周期表中查出铜 银 金的外围电子层排布 它们是否符合构造原理 洪特规则 半充满 全充满更稳定 按能量由低到高的顺序排列 正确的一组是 a 1s 2p 3d 4sb 1s 2s 3s 2pc 2s 2p 3s 3pd 4p 3d 4s 3p c 1 1 36号元素的原子核外电子排布式 2 1 36号元素原子简化核外电子排布式 新课标人教版选修三物质结构与性质 第一章原子结构与性质第一节原子结构 第三课时 江苏省淮安中学张正飞2020年3月3日星期二 参考答案第一节 原子结构 1 1 a 2 c 3 d 4 cd 5 b 6 d 7 b 8 b 9 bc 10 b 11 a12 nsnpndnf s 能层序数 1 1s 2 2s2p 3 3s3p3d spdf 26101413 越小 递增 2n2 14 3s3p3d15 c br mg2 al3 16 o2 c s17 1 第5周期 a 2 各能层电子数之和 3 5 klmno 11 4 53 7 2 25 复习回忆 一 构造原理 1 不同层不同能级可由下面的公式得出 ns n 2 f n 1 d np n为能层序数 2 电子排布式 3 简化电子排布式 例题解析 例1若某基态原子的外围电子排布为4d15s2 则下列说法正确的是 a 该元素基态原子中共有3个电子b 该元素原子核外有5个电子层c 该元素原子最外层共有3个电子d 该元素原子m能层共有8个电子 b 例2下列有关认识正确的是 a 各能级的原子轨道数按s p d f的顺序分别为1 3 5 7b 各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束c 各能层含有的能级数为n 1d 各能层含有的电子数为2n2 a 例3下列粒子中 电子排布式为1s22s22p63s23p6的有 a sc3 b mg2 c cl d br 例4下列化学用语 不能表示氯离子的是 a cl d 1s22s22p63s23p6 b c b ac 例5构造原理揭示的电子排布能级顺序 实质是各能级能量高低 若以e nl 表示某能级的能量 以下各式中正确的是 a e 4s e 3s e 2s e 1s b e 3d e 4s e 3p e 3s c e 5s e 4f e 4s e 3d d e 5s e 4s e 4f e 3d ab 学生阅读见课本p7 8 1 什么是能量最低原理 2 什么是基态原子 激发态原子 它们如何转化 3 什么是光谱 光谱分析 四 能量最低原理 基态与激发态 光谱 1 能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态 简称能量最低原理 2 基态原子与激发态原子 处于最低能量的原子叫做基态原子 当基态原子的电子吸收能量后 电子会跃迁到较高能级 变成激发态原子 归纳总结 3 基态 激发态相互转化与能量的关系 基态原子激发态原子 光 辐射 是电子释放能量的重要形式之一 在日常生活中 我们看到的许多可见光 如灯光 霓虹灯光 激光 焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关 4 光谱与光谱分析 1 光谱 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或放出不同的光 可以用光谱仪摄取各种元素的电子吸收光谱或发射光谱 总称原子光谱 2 光谱分析 在现代化学中 常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 称为光谱分析 明 暗 科学史话基本内容 光谱 的提出 牛顿 1672年 七基色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 1859年 德国科学家本生 r bunsem 和基尔霍夫 g kirchhoff 发明了光谱仪 摄取了当时已知元素的光谱图 1913年 丹麦科学家波尔建立了量子力学 阅读科学史话 p8 p9 氢原子的光谱 课堂练习 1 简称能量最低原理 叫做基态原子 1 当基态原子的电子吸收能量后 电子会 变成激发态原子 电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时 将 能量 光 辐射 是电子 能量的重要形式之一 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态 处于最低能量的原子 跃迁到较高能级 释放 释放 3 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光 可以用光谱仪摄取各种元素的电子的 光谱或 光谱 总称 光谱 许多元素是通过原子光谱发现的 在现代化学中 常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 称为 吸收 发射 原子 光谱分析 思考与交流 请分析当h原子处于激发态电子排布式为2p1时 其可形成条发射光谱 新课标人教版选修三物质结构与性质 第一章原子结构与性质第一节原子结构 第四课时 江苏省淮安中学张正飞2020年3月3日星期二 阅读与交流 1 什么是电子云 2 什么是原子轨道 宏观物体的运动特征 可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度 可以描画它们的运动轨迹 微观物体的运动特征 核外电子质量小 运动空间小 运动速率大 无确定的轨道 无法描述其运动轨迹 无法计算电子在某一刻所在的位置 只能指出其在核外空间某处出现的机会的多少 核外电子运动的特征 核外电子运动状态的描述 电子云 描述核外电子运动特征的图象 电子云中的小黑点 并不是表示原子核外的一个电子 而是表示电子在此空间出现的机率 电子云密度大的地方说明电子出现的机会多 而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少 1 电子在原子核外空间一定范围内出现 可以想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围 所以 人们形象地把它叫做 电子云 五 电子云与原子轨道 2 原子轨道 电子云轮廓图称为原子轨道 电子云轮廓图 原子轨道与火车运行的轨道有何不同 原子轨道是指一定能级上的电子 在核外空间运动的一个空间区域 火车的轨道则是火车运行的一个固定路线 问题讨论 3 原子轨道的特点 s能级的原子轨道图 s能级的原子轨道是球形对称的 原子核位于球心 能层序数n越大 电子能量越大 1s 2s 3s 原子轨道半径越大 p能级的原子轨道是纺锤形的 每个p能级有3个原子轨道 它们相互垂直 分别以px py pz表示 p电子原子轨道的平均半径随n增大而增大 在同一能层中px py pz的能量相同 p能级的原子轨道 p能级的原子轨道 p能级的3个原子轨道px py pz合在一起的情形 小结 原子轨道的特点 1 s原子轨道是球形的 p原子轨道是纺锤形的2 能层序数n越大 原子轨道的半径越大 3 不同能层的同种能级的原子轨道形状相似 只是半径不同 相同能层的同种能级的原子轨道形状相似 半径相同 能量相同 方向不同4 s能级只有一个原子轨道 p能级有3个原子轨道 互相垂直 可分别以px py pz表示 能量相等 如2px 2py 2pz轨道的能量相等 各能级包含的原子轨道数 第二周期元素基态原子的电子排布如下图所示 在图中每个方框代表一个原子轨道 每个箭头代表一个电子 由图总结 每个原子轨道里最多只能容纳几个电子 方向如何 当电子排布在同一能级时 又什么规律 第二周期元素基态原子的电子排布图 1 每个原子轨道里最多只能容纳2个电子 而且自旋方向相反 用 表示 泡利原理2 当电子排布在同一能级的不同轨道时 总是优先单独占据一个轨道 而且自旋方向相同 洪特规则 归纳总结 从元素周期表中查出铜的外围电子排布 它是否符合构造原理 当一个能级上的电子填充达到全充满 半充满或全空时是一种稳定状态 使得体系的能量较低 这就是洪特规则的第二条 思考与交流 用轨道表示式表示出下列原子的核外电子排布 n p ca cr cu fe 课堂练习 1 当碳原子的核外电子排布由转变为时 下列说法正确的是a 碳原子由基态变为激发态b 碳原子由激发态变为基态c 碳原子要从外界环境吸收能量d 碳原子要向外界环境释放能量 第一节 原子结构 2 构造原理 1 d 2 ab 3 d 4 c 5 c 6 d 7 d 8 c 9 b 10 b 11 a 12 b13 b 14 b 15 略 16 si li或mg f ne17 n 1 a n a 1s22s22p418 c a 19 略20 k 4 ia 1s22s22p63s23p64s1 cu 4 ib 21 1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p63d104p5 第一节 原子结构 3 能级最低原理和光谱 1 b 2 a 3 bcd 4 bcd 5 b 6 a 7 c 8 b 9 a 10 d11 d 12 ac 13 ab 14 15 基态 吸收光谱或发射光谱 116 1s22s22p63s23p4 s17 1s22s22p1 1s22s22p4 1s22s22p63s23p6 1s22s22p63s23p61s22s22p63s23p63d104s1 1s22s22p63s23p63d104s24p5 第一节 原子结构 4 电子云和原子轨道 1 d 2 a 3 c 4 a 5 d 6 a 7 ac 8 a 9 c 10 b 11 12 1 球 1 纺锤 3 2 随能层序数增大而增大13 1 3 5 7 214 球 纺锤 px py pz15 1 4 7 11 2 1 3 复习回忆 1 电子云中的小黑点的意义 2 s轨道和p轨道有何不同 3 电子在排布时必须遵循的规律 并不是表示原子核外的一个电子 而是表示电子在此空间出现的机率 1 s原子轨道是球形的 p原子轨道是纺锤形的2 能层序数n越大 原子轨道的半径越大 3 s能级只有一个原子轨道 p能级有3个原子轨道 互相垂直 可分别以px py pz表示 能量相等 1 能量最低原理 2 泡利原理 3 洪特规则 分别用轨道表示式 电子排布式表示出下列原子的核外电子排布 n p ca cr cu fe 课堂练习 课堂练习 用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布 洪特规则 泡利原理 能量最低原理 例1 将下列能级按能量由高到低的顺序排列 1s 3p 2p 5d 4s 5f 题型一 构造原理 能级的能量高低比较 练习 构造原理揭示的电子排布能级顺序 实质是各能级能量高低 若以e表示某能级的能量 以下各式中正确的是 a e 4s e 3s e 2s e 1s b e 3d e 4s e 3p e 3s c e 5s e 4f e 4s e 3d d e 5s e 4s e 4f e 3d ab 请你通过比较 归纳 分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息 结构示意图 能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数 电子排布式 能直观地反映核外电子的能层 能级和各能级上的电子数 轨道表示式 能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况 自旋方向 题型二 核外电子排布 电子排布式 轨道表示式 1 下列有关原子轨道的叙述中不正确的 a 氢原子的2s轨道能量较3p能级低b 锂原子的2s与5s轨道皆为球形分布c p能级的原子轨道呈纺锤形 随着能层序数的增加 p能级原子轨道也在增多d 能层n 4的原子轨道最多可容纳16个电子 课堂练习 cd 2 基态碳原子的最外能层的各能级中 电子排布的方式正确的是 abcd c 课堂练习 例2 已知下列元素原子的外围电子构型为 3s2 4s2 4s24p1 3s23p3 3d54s2 它们分别属于第几周期 第几族 最高化合价是多少 题型三 外围电子构型 第一节 原子结构 5 电子云和原子轨道 1 bc 2 b 3 c 4 bd 5 b 6 bd 7 d 8 a9 1 h n mg p 2 10 1 b 洪特规则 2 a 由基态到激发态 3 a 洪特规则第二条 半充满更稳定 4 a 洪特规则以上都是能量最低原理 11 1 1s22s22p4 2 so2 o c o 3 cs2 共价键12 洪特规则13 1 1s22s22p3 2 h2o cl2 h cl hclo 3 mg3n2 6h2o 3mg oh 2 2nh3 4 a d 14 1 1s22s22p63s2 2 1s22s22p6 3 3s23p3 第四章电化学基础 新人教版选修 错因分析 6 16 28对电解的应用 粗铜精炼的过程不够熟悉 回忆电解的应用 1 9 13 14 对电解过程 放电顺序掌握程度不够 回忆放电顺序 18 30对电解的原理理解不够深刻 回忆电解原理 15 20 23题意理解不够 25 32对电子守恒的应用有问题 27 2 电极反应的书写不规范化 26 共14分 1 锌片上有气泡产生 铜片上无气泡 2分 锌能置换出酸中的氢而铜不能 2分 2 cuso4溶液 锌片上有红色铜析出 锌片上产生气泡的速率明显加快 2分 电解活泼金属可不活泼金属从其盐溶液中置换出来 zn cu 稀硫酸组成原电池 zn为负极 2分 3 2cuso4 2h2o 2cu o2 2h2so4阴极上有红色铜析出 2分 4 分别取一小片铜片与锌片于试管中 向试管中加入少量的棕黄色的溶液 稍待 溶液的棕黄色褪去得一近乎无色溶液 2分 电子守恒法铂电极电解1lcu no3 2和kno3混合溶液 通电一段时间 两极均产生11 2l s t p 气体 求电解后溶液的ph 解析 阳极4oh 4e 2h2o o2 阴极cu2 2e cu2h 2e h2 n cu2 2 0 5 2 0 5 4n cu2 0 5molcu2 2h c h 1mol lph 0 将质量分数为0 052 5 2 的naoh溶液1l 密度为1 06g cm 3 用铂电极电解 当溶液中naoh的质量分数改变了0 010 1 0 时停止电解 则此时溶液中应符合的关系是 b 新课标人教版选修三物质结构与性质 第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质 第一课时 江苏省淮安中学张正飞2020年3月3日星期二 热烈欢迎各位同仁莅临指导 知识回顾 元素周期表的结构 一 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 周期序数 电子层数 能层数 横行 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 8 9 10 位于 b与 b中间 一 元素周期表的结构 复习回忆 元素周期表的结构 七主七副七周期 族零族镧锕系 1 在周期表中 把相同的元素 按的顺序从左到右排成横行 称之为 有个 在把不同横行中相同的元素 按递增的顺序由上而下排成纵行 称之为 共有个纵行 个族 16个族又可分为主族 副族 族 0族 能层数 原子序数递增 周期 7 最外层电子数 能层数 族 18 16 7个 7个 1个 1个 课堂练习 2 某周期 a族元素的原子序数为x 则同周期的 族元素的原子序数是 a只有x 1b可能是x 8或x 18c可能是x 2d可能是x 1或x 11或x 25 课堂练习 d 知识回顾 二 原子结构和性质周期性变化 1 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 二 原子结构和性质周期性变化 复习回忆 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 减弱 二 原子结构和性质周期性变化 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 课堂练习 3 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froh 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 4 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 h2xo3b h3xo4c h2xo4d hxo4 c 思考与探究 1 以第三周期为例 写出钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩基态原子的简化电子排布式并观察原子的核外电子排布变化有什么规律 最外层电子排布从1个电子 ns1 到8个电子 ns2np6 呈周期性变化 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 一 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 ns1 稀有气体 ns2np6 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 随着核电荷数的增加 核外电子的排布发生周期性的变化 一 原子结构与元素周期表 50 31 2 你能否根据原子结构与各周期中元素种数的关系分析元素周期系周期发展规律 思考与探究 32 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 元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋 思考与探究3 周期表上的 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 每个纵行的价电子层的电子总数是否相等 主族元素的价电子数和族序数有何关系 不一定相等 相等 二 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 4 已知某元素的原子序数是25 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 其排布式为 ar 3d54s2 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 4 按照电子排布 可把周期表的元素划分为5个区 s区 d区 ds区 p区 f区 划分区的依据是什么 s区 d区 p区分别有几个纵列 区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号 思考与探究 三 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族元素 除h外 其余为活泼金属 p区元素 最外层电子构型从ns2np1 ns2np6的元素 即iiia viia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1 2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1 2个 均为金属元素 性质相似 思考 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 1 为什么副族元素又称为过渡元素 2 为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内 如图 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 思考 副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域 因此 又把副族元素称为过渡元素 1 为什么副族元素又称为过渡元素 2 为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内 如图 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 这是由元素的价电子结构和元素周期表中元素性质递变规律决定的 在元素周期表中 同周期的元素从左到右非金属性渐强 同主族元素从上到下非金属性渐弱 结果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性 处于非金属三角区边缘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 这些元素常被称之为半金属或准金属 5 已知某元素在周期表中位于第五周期 a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 kr 4d105s25p4 课堂练习 属p区 1 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 第四周期 b族 2 试确定32号元素在周期表中的位置 第四周期 a族 3 判断处于第三周期 a族元素的价层电子结构 原子序数 ne 3s23p2 第14号元素 练习 课堂小结 1 原子的电子排布与周期的划分 2 原子的电子排布与族的划分 主族元素 族序数 原子的最外层电子数 价电子数副族元素 大多数族次 n 1 d ns的电子数 价电子数 3 原子的电子构型和元素的分区 周期序数 能层数 5个区 s区 d区 ds区 p区 f区 一 原子结构与元素周期表 谢谢 新课标人教版选修三物质结构与性质 第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质 第二课时 江苏省淮安中学张正飞2020年3月3日星期二 参考答案第二节原子结构与元素性质 1 原子结构与元素周期表 1 d 2 b 3 d 4 c 5 cd 6 ad 7 a 8 b 9 1 ns ia和iia族元素2 np iiia viia族 零族元素3 n 1 d 第iiib族到viii族元素4 ns ib族和iib族元素5 镧系和锕系元素10 fr f 5 tc11 mgf2 cacl2 na2o k2s beh2 12 a hhecnofnamgscl7 b 共价h so42 或so32 c 离子离子 d 离子共价火碱烧碱苛性钠 e h2n2o2f2cl2共价 f f g 碱酸 h 离子纯碱正盐 i 3h2s hcl c2h6hfh2onh3ch4 j nahco3h2o2 k he l naoh h2co3 h2so4 知识回顾 元素周期表的结构 一 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 周期序数 电子层数 能层数 横行 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 8 9 10 位于 b与 b中间 一 元素周期表的结构 复习回忆 元素周期表的结构 七主七副七周期 族零族镧锕系 1 在周期表中 把相同的元素 按的顺序从左到右排成横行 称之为 有个 在把不同横行中相同的元素 按递增的顺序由上而下排成纵行 称之为 共有个纵行 个族 16个族又可分为主族 副族 族 0族 能层数 原子序数递增 周期 7 最外层电子数 能层数 族 18 16 7个 7个 1个 1个 课堂练习 2 某周期 a族元素的原子序数为x 则同周期的 族元素的原子序数是 a只有x 1b可能是x 8或x 18c可能是x 2d可能是x 1或x 11或x 25 课堂练习 d 知识回顾 二 原子结构和性质周期性变化 1 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 二 原子结构和性质周期性变化 复习回忆 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 减弱 二 原子结构和性质周期性变化 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 课堂练习 3 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froh 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 4 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 h2xo3b h3xo4c h2xo4d hxo4 c 思考与探究 1 以第三周期为例 写出钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩基态原子的简化电子排布式并观察原子的核外电子排布变化有什么规律 最外层电子排布从1个电子 ns1 到8个电子 ns2np6 呈周期性变化 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 知识回顾 二 原子结构和性质周期性变化 一 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 二 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族元素 除h外 其余为活泼金属 p区元素 最外层电子构型从ns2np1 ns2np6的元素 即iiia viia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1 2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1 2个 均为金属元素 性质相似 5 已知某元素在周期表中位于第五周期 a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 kr 4d105s25p4 课堂练习 属p区 1 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及所属区 第四周期 b族 d区 2 试确定32号元素在周期表中的位置及所属区 第四周期 a族 p区 3 判断处于第三周期 a族元素的价层电子结构 原子序数 ne 3s23p2 第14号元素 练习 二 元素周期律 元素的性质随 的递增发生周期性的递变 称为元素的周期律 核电荷数 学与问 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 应如何理解这种趋势 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 1 原子半径 一 原子半径 1 影响因素 2 规律 1 电子层数不同时 电子层数越多 原子半径越大 二 元素周期律 原子半径的大小 取决于 1 电子的能层数2 核电荷数 2 电子层相同时 核电荷数越大 原子半径越小 3 电子层 核电荷数都相同时 电子数越多 原子半径越大 课堂练习1 比较下列微粒的半径的大小 1 caai 2 na na 3 cl cl 4 k ca2 s2 ci s2 ci k ca2 课堂练习2 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 c b ab 微粒半径关系 bn an c c微粒是稀有气体元素的原子 d 原子半径关系是 a b c bc 新课标人教版选修三物质结构与性质 第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质 第三课时 江苏省淮安中学张正飞2020年3月3日星期二 一 原子半径 1 影响因素 2 比较原子半径大小的规律 1 电子层数不同时 电子层数越多 原子半径越大 二 元素周期律 原子半径的大小 取决于 1 电子的能层数2 核电荷数 2 电子层相同时 核电荷数越大 原子半径越小 3 电子层 核电荷数都相同时 电子数越多 原子半径越大 复习回忆 二 电离能 阅读课本 18 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正离子所需要的能量叫做第一电离能 用符号 1表示 单位 kj mol 从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的能量叫做第二电离能 符号 2 思考与探究 观察图1 21 总结第一电离能的变化规律 2 元素第一电离能的变化规律 1 同周期 a 从左到右呈现递增趋势 最小的是碱金属 最大的是稀有气体的元素 2 同主族的元素自上而下第一电离能逐渐减少 3 电离能的意义 第 a元素和第 a元素的反常现象如何解释 b 第 a元素 a的元素 第 a元素 a元素 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 a半充满 a全充满结构 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