原子核外电子排布的周期性.ppt

原子核外电子排布的周期性 一 元素周期律元素的性质随着核电荷数递增发生周期性的递变 称为元素周期律 元素周期律变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果 也就是说 由于原子结构上的周期性变化 引起了元素性质上的周期性变化 回顾随着原子序数的递增元素原子的核外电子排布元素原子半径元素主要化合价元素金属性和非金属性的周期性变化 呈现周期性变化 还有 元素的第一电离能 电负性等均呈现周期性变化 1 核外电子排布 同周期 电子层数相同 最外层电子数由1 7增多 核外电子层数 周期数 同主族 最外层电子数相同 电子层数递增 主族最外层电子数 主族序数 价电子数 最高正价 原子的最外层电子排布 2 原子半径 同周期逐渐减小 0族除外 同主族逐渐增大 3 元素化合价 同周期 最高正价由 1 7 O F除外 最低负价由 4 1 同主族 最高正价 主族序数 最外层电子数 O F除外 价电子数 最高正价 最低负价 8 金属元素无负价 金非稀属属有性金气性体元素 非金属性逐渐 A A A A A A A0族 周族期 金属性逐渐 1234567 增强 增强 增强 增强 4 金属性和非金属性的变化规律 F 金属性强弱判定依据 1 单质与水 或酸 反应置换氢的难易程度 2 它们的最高价氧化物的水化物 氢氧化物的碱性强弱 非金属性强弱判定依据 1 单质与氢气反应的难易程度 2 气态氢化物的稳定性 3 最高价氧化物的水化物的酸性强弱 3 金属间的置换反应 根据原电池判断 金属阳离子的氧化性强弱 4 非金属间的置换反应 元素原子对应的阴离子还原性强弱 跟冷水剧烈反应 NaOH强碱 跟沸水反应放H2 跟酸剧烈反应放H2 Mg OH 2中强碱 跟酸较为迅速反应放H2 Al OH 3两性氢氧化物 结论 金属性Na Mg Al SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 高温 加热 加热 点燃或光照 SiH4 PH3 H2S HCl 非金属性逐渐增强 练习1 下列元素单质中 最难和水反应产生氢气的是 A NaB MgC AlD K C 练习2 判断下列物质的碱性强弱 用 或 回答 NaOHMg OH 2Al OH 3 2 LiOHNaOHKOH 练习3 下列元素单质中 最容易和氢气发生反应的是 A F2 B O2 C S D Cl2 练习4 用 或 回答问题 酸性 H2CO3H2SiO3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4 气态氢化物稳定性 H2OH2SSiH4PH3H2SHCl A 金属性最强 随着原子序数的递增 核外电子排布呈周期性变化 元素性质呈周期性变化 元素周期律 最外层电子数1 8 K层电子数1 2 同周期原子半径大 小 稀有气体元素突然增大 化合价 1 7 4 1 稀有气体元素为零 决定了 归纳出 引起了 元素化学性质金属性非金属性变化 二 元素周期表 元素周期律的具体表现形式 编排原则 按原子序数的递增顺序从左到右排列 将电子层数相同的元素排列成一个横行 周期 把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行 族 周期表 7个周期 三短 三长 一不完全 7个副族 仅由长周期构成的族 B B 族 3个纵行 Fe Co Ni等9种元素 零族 稀有气体元素 ns2 ns1 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 最高正价 1 7 最低负价 4 1 金属性减弱非金属性增强 同周期从左到右半径逐渐减小 主族元素原子核外电子排布和元素性质的周期性变化 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可在化学反应中发生变化 这些电子称为价电子 主族元素的外围电子数 最外层电子数 副族元素外围电子与其最外层电子和内层电子有关 如铁元素原子 3d64s2 每种元素的化合价与其外围电子有关 如铁元素原子 3d64s2 Fe2 Fe3 三 原子核外电子排布的周期性 1 原子核外电子排布与元素周期表中周期的划分 第四周期过渡元素核外电子排布 从左到右 元素原子的外围电子排布呈现从4s1经过3d1 104s1 2逐渐过渡到4s24p6 第2 3周期从左到右 元素原子的外围电子排布由ns1 ns2np6 第4周期从左到右 元素原子的外围电子排布由4S1 3d1 104s1 2 4s24p6 第5 6周期与第4周期相似 核外电子排布的周期性变化规律 每隔一定数目的元素 元素原子的外围电子排布重复出现由ns1 ns2np6周期性变化 元素的电子层数 周期序数 三 原子核外电子排布的周期性 2 原子核外电子排布与元素周期表中族的划分 元素周期表中族的划分与原子的外围电子数目和外围电子密切相关 主族 周期表中共有8个主族 凡原子核外最后一个电子填入ns或np轨道上的元素都是主族元素 其外围电子排布表示为ns1 2或ns2np1 6 外围电子数 最外层电子数 族序数 零族 外围电子排布式为ns2np6 因此化学性质很不活泼 副族和 族 周期表中共有8个副族 即 B B 外围电子排布式为 n 1 d1 10ns0 2 在 B B族中 元素原子的外围电子数 族序数 族有三个纵行 它们的外围电子数为8 10 与其族数不完全相同 B B族元素由于其 n 1 d轨道已经填满 所以最外层 即ns 上的电子数等于族序数 三 原子核外电子排布的周期性 3 元素周期表中区的划分 最后1个电子填充在ns轨道上 价电子的构型是ns1或ns2 位于周期表的左侧 包括 A和 A族 它们都是活泼金属 容易失去电子形成 1或 2价离子 s区元素 s区和p区的共同特点是 最后1个电子都排布在最外层 最外层电子的总数等于该元素的族序数 s区和p区就是按族划分的周期表中的主族 最后1个电子填充在np轨道上 价层电子构型是ns2np1 6 氦除外 位于周期表右侧 包括 A A族元素 大部分为非金属 0族稀有气体也属于p区 这些元素随着最外层电子数的增加 原子失去电子变得越来越困难 得到电子变得越来越容易 除氢以外的所有非金属元素都在p区 p区元素 它们的价层电子构型是 n 1 d1 9ns1 2 最后1个电子基本都是填充在倒数第二层 n 1 d轨道上的元素 位于长周期的中部 这些元素都是金属 常有可变化合价 称为过渡元素 它包括 B 族元素 这些元素的核外电子排布的主要区别在 n 1 d的d轨道上 由于d轨道未充满电子 因此d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 d区元素 价层电子构型是 n 1 d10ns1 2 即次外层d轨道是充满的 最外层轨道上有1 2个电子 它们既不同于s区 也不同于d区 故称为ds区 它包括 B和 B族 处于周期表d区和p区之间 它们都是金属 也属过渡元素 ds区元素 注意 ds区元素与s区元素的主要区别是s区元素没有 n 1 d电子 而ds区元素的 n 1 d轨道全充满 最后1个电子填充在f轨道上 价电子构型是 n 2 f0 14ns2 或 n 2 f0 14 n 1 d0 2ns2 它包括镧系和锕系元素 各有14种元素 f区元素 由于最外层的电子基本相同 n 1 d的电子数也基本相同 因此镧系元素和锕系元素的化学性质非常相似 A A族 A A族 B 族 B B族 镧系和锕系 ns1 ns2 ns2np1 6 n 1 d1 9ns1 2 n 1 d10ns1 2 n 2 f0 14ns2 各区元素特点 活泼金属 大多为非金属 过渡元素 过渡元素 小结 过渡元素 已知某元素的原子序数为25 试写出该元素原子的电子排布式 并指出该元素在周期表中所属周期 族和区 解析 根据原子核外电子排布的原理 25号元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2 所以该元素处于第4周期 B族 由于电子最后排布在d轨道上 所以该元素处于d区 变式训练1写出下列价电子结构所对应的元素在元素周期表中的位置和所属的区 A 4s24p5B 3d54s1C 4d105s2D 5s1E 3d74s2F 6s26p6解析 元素所在的周期数 电子层数 族序数 外层电子数 元素所属的区取决于最后一个电子填入的轨道类型 如4s24p5 共有4个电子层 位于第4周期 最外层有7个电子 为 A族 最后一个电子填在p轨道上 故属p区 答案 元素的外围电子构型与其在周期表中的位置的关系 外围电子构型中无d电子的为元素 分布在区 区 若有d电子的则为过渡元素 包括族 族