第二节原子结构与元素的性质

第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质 第二节第二节 原子结构与元素的性质 第一课时 原子结构与元素的性质 第一课时 1 元素周期表的结构 2 写出锂 钠 钾 铷 铯基态原子的核外电子排布式及简化电子排布式 写出钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩基态原子的简化电子排布式 思考 观察以上两组中原子的核外电子排布变化有什么规律 元素原子的核外电子排布与元素 周期表的关系是怎样的 一 一 原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表 1 周期系 随着元素原子的 递增 每到出现 就开始建立一个新的电子层 随 后最外层上的电子 最后达到 电子 出现 然后又开始由 到 如此 循环往复 这就是元素周期系中的一个个周期 每个周期的第 1 个元素的原子最外电子层总是 电子 最后一个元素的原子最外电子层总是 电子 可见 元素周期系的形成是由于元素的原子 核外电子的排布发生 2 周期表的结构 1 周期 在周期表中 把 相同的元素 按原子序数 从左到右排成横行 称 之为周期 有 个 外围电子排布 周 期 A 族 0 族 最外层最多容纳电 子数 各周期增 加能级 元素种数 一 二 知识回顾知识回顾 学习目标学习目标 1 掌握元素原子核外电子排布的周期性变化规律 2 掌握元素周期表与原子结构的关系 3 知道元素周期表的结构 了解元素周期表的分区 新知要点新知要点 三 四 五 六 七 2 族 把不同横行中 相同的元素 按 的顺序由上而下排成纵行 称之为族 共有 18 个纵行 16 个族 16 个族又可分为主族 副族 0 族 小结 元素在周期表中的位置由原子结构决定 原子 决定元素所在的周期 原子的 决定元素所在的族 名词解释 价电子层 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 族序数 A B B A A 0 外围电子排 布 思考 每个纵列的价电子层的电子总数是否相等 族的划分依据是什么 3 周期表的分区 按照电子排布 可把周期表里的元素划分为 5 个区 除 ds 区外 区 的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号 如下表 分区元素分布外围电子排布元素性质特点 s 区除氢外都是活泼金属元素 P 区最外层电子参与反应 0 族不 考虑 d 区d 轨道也不同程度的参与化学 反应 ds 区 金属元素 f 区镧系相近 锕系相近 思考 1 s 区 d 区和 p 区分别有几个纵列 为什么 s 区 d 区和 ds 区的元素都是金属 2 价电子总数与族序数有什么关系 3 为什么副族元素又称为过渡元素 各区元素的价电子层结构特征是什么 4 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 5 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 原子核外电子总数决定所在周期数 周期数 最大能层数 外围电子总数决定排在哪一族 如 29Cu 3d104s1 10 1 11 尾数是 1 所以 是 IB 元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现 1 用电子排布式表示 Al Cr 原子序数为 24 Fe 原子序数为 26 As 原子序数为 33 等元素原子 的价电子排布 并由此判断它们属于哪一周期哪一族 Al Cr Fe As 2 下列说法正确的有 A 26 号元素铁属于 d 区 B 主族族序数 其价电子数 最外层电子数 C 在周期表中 元素周期数 原子核外电子层数 D 主族共有 7 列 副族共有 7 列 E 最外层电子数 8 的都是稀有气体元素 F 元素周期表中第四周期第 VA 主族的元素与第三周期 IIA 元素核电荷数相差 13 归纳总结归纳总结 课堂检测课堂检测 第二节第二节 原子结构与元素的性质 第二课时 原子结构与元素的性质 第二课时 什么是元素周期律 其实质是什么 思考 元素周期表中 同周期的主族元素从左到右 原子半径 最高化合价最低化合价 金属 性非金属性的变化有什么规律 二 元素周期律 1 原子半径 定义 是由实验方法测定的两相邻同种原子核之间距离的 数值 包括共价半径 金属半径 范 氏 范德华 半径 1 决定因素 电子的能层数 电子的能层数越多 电子之间的负电排斥使原子半径 原子核电核数 核电荷数越大原子核对电子的引力也就 原子半径就 2 变化规律 观察 P17图 1 20 同主族从上到下 逐渐增多 虽然核电荷数增大 但电子的能层数成为主要因素 所以 从上到下原子半径逐渐 同周期从左到右 电子能层数 但随核电核数增大 原子核对电子的引力 从而 使原子半径逐渐 思考 是否电子的能层数多的元素的原子半径一定大于电子能层数小的元素原子半径 2 化合价 1 最高正化合价 主族元素的最高正化合价 2 最低负化合价 非金属元素的最高正化合价和最低负化合价的绝对值之和为 思考 随着原子序数的递增元素的化合价有什么变化规律 2 金属性非金属性 1 金属性 判断依据 变化规律 同周期从左到右金属性 同主族从上到下金属性 2 非金属性 判断依据 变化规律 同周期从左到右非金属性 同主族从上到下非金属性 三 电离能 1 概念 第一电离能 I1 态电 性基态原子失去 个电子 转化为气态基态正离 子所需要的 叫做第一电离能 第一电离能越大 金属活动性越 2 元素第一电离能的意义 衡量元素原子失去一个电子的 第一电离能数值越 原子越 容易失去一个电子 探究 观察 P18 图 1 21 思考下列问题 1 原子的第一电离能有什么变化规律呢 2 碱金属元素的第一电离能有什么变化规律呢 与金属活泼性有什么关系 3 为什么 Be 的第一电离能大于 B N 的第一电离能大于 O Mg 的第一电离能大于 Al Zn 的 第一电离能大于 Ga 新知要点新知要点 知识回顾知识回顾 学习目标学习目标 1 1 掌握元素周期律 掌握元素周期律 2 2 能说出元素电离能的涵义 能应用元素的电离能说明元素的某些性质能说出元素电离能的涵义 能应用元素的电离能说明元素的某些性质 4 第一电离能的大小与元素的金属性和非金属性有什么关系 4 元素第一电离能的递变规律 同周期从左到右 第一电离能 同主族从上到下 第一电离能 第一电离能越小 金属性越 思考 1 从 P18 表格中可以看出元素原子的逐级电离能越来越大 这是为什么 这些数据跟 钠 镁 铝的化合价有什么联系 2 M g 2e M2 所需要的能量是否为 M 第一电离能的 2 倍 1 某元素的电离能 电子伏特 如下 I1I2I3I4I5I6I7 14 529 647 477 597 9551 9666 8 此元素位于元素周期表的族数是 A IA B A C A D A E A F A G A 2 除去气态原子中的一个电子使之成为气态 1 价阳离子时所需外界提供的能量叫做该元素的第 一电离能 右图 是周期表中短周期的一部分 其中第一电离能最小的元素是 3 在下面的电子结构中 第一电离能最小的原子可能是 A ns2np3 B ns2np5 C ns2np4 D ns2np6 4 下表是钠和镁的第一 二 三电离能 KJ mol 1 元素I1I2I3 Na4964 5626 912 Mg7381 4517 733 请解释 为什么钠易形成 Na 而不易形成 Na2 为什么镁易形成 Mg2 而不易形成 Mg3 随堂练习 1 具有下列电子排布式的原子中 半径最大的是 A ls22s22p63s23p5 B 1s22s22p3 C 1s22s22p2 D 1s22s22p63s23p4 2 右图是周期表中短周期的一部分 一般情况下 其中第一电离能最大的元素是 3 在下面的电子结构中 第一电离能最小的原子可能是 A ns2np3 B ns2np5 C ns2np4 D ns2np6 5 下列元素中哪一个基态原子的第一电离能最大 A Be B C C N D B 6 下列各组元素 按原子半径依次减小 元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是 A K Na Li B Al Mg Na C N O C D Cl S P 7 元素周期表第二周期 Li 到 Ne 原子的电离能总的趋势是怎样变化的 A 从大变小 B 从小变大 C 没有多大变化 D 从 Li 到 N 逐渐增加 从 N 到 Ne 逐渐下降 8 下列各组微粒按半径逐渐增大 还原性逐渐增强的顺序排列的是 A Na K Rb B F Cl Br C Mg2 Al3 Zn2 D Cl Br I 11 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 钾的第一电离能比镁的的第一电离能大 C 铝的第一电离能比镁的的第一电离能大 D 在所有元素中 氟的第一电离能最大 12 根据元素周期律和物质结构的有关知识 以下有关排序错误的是 A 离子半径 S2 Cl Ca2 B 原子半径 Ca S Cl 课堂检测课堂检测 C 热稳定性 HCl H2S H2Se D 酸性 HClO4 HBrO4 HIO4 第二节第二节 原子结构与元素的性质 第三课时 原子结构与元素的性质 第三课时 1 什么是电离能 它与元素的金属性 非金属性有什么关系 2 同周期元素 同主族元素的电离能变化有什么规律 四 电负性 1 键合电子和电负性的含义 键合电子 元素相互化合时 原子中用于形成 的电子 电负性 用来描述不同元素的原子对 吸引力的大小 电负性越大的原子 对 的吸引 力 2 衡量标准 以氟的电负性 作为相对标准 得出各元素的电负性 思考 观察 P19 图 1 23 思考一下问题 1 电负性的大小体现了什么性质 2 同周期元素 同主族元素电负性有何变化规律 如何理解这些规律 3 根据电负性大小 判断氧的非金属性与氯的非金属性哪个强 3 递变规律 同周期 自左向右 元素的电负性 同主族 自上向下 元素的电负性 思考 元素周期表中电负性最大的元素和电负性最小的元素位于周期表的什么位置 4 电负性的应用 1 判断金属性非金属性的强弱 金属的电负性一般 非金属的电负性一般 而 位于非金属三角区边界的 类金属 的电负性则在 左右 他们既有 又有 性 2 判断化合价的正负 电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力 化合价呈 值 相反 电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力 化合价呈 值 3 判断化学键的类型 如果两个成键元素原子的电负性相差大 他们之间通常形成 键 如果两个成键元素原子的电负性相差小 他们之间通常形成 键 5 对角线规则 某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质相似 被称为对角线原则 请查阅 电负性表给出相应的解释 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 含义 与元素金属性非金属性关 系 同周期同主族递变规 律 电 离 能 电 负 性 新知要点新知要点 知识回顾知识回顾 学习目标学习目标 1 了解元素电负性的涵义 能应用元素的电负性说明元素的某些性质 2 能根据元素的电负性资料 解释元素的 对角线 规则 归纳总结归纳总结 归纳与总结 1 金属元素越容易失电子 对键合电子的吸引能力越小 电负性越小 其金属性越强 非金属 元素越容易得电子 对键合电子的吸引能力越大 电负性越大 其非金属性越强 故可以用电负性来 度量金属性与非金属性的强弱 周期表从左到右 元素的电负性逐渐变大 周期表从上到下 元素的 电负性逐渐变小 2 同周期元素从左往右 电负性逐渐增大 表明金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 同主族 元素从上往下 电负性逐渐减小 表明元素的金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 3 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 在空气中燃烧产物分别为 Li2O MgO Be OH 2 Al OH 3均为两性氢氧化物 硼 和硅的含氧酸均为弱酸 由此可以看出对角线规则的合理性 Li Mg 的电负性分别为 1 0 1 2 Be Al 电负性均为 1 5 B Si 的电负性分别为 2 0 1 8 数值相差不大 故性质相似 4 原子半径 电离能 电负性的周期性变化规律 在元素周期表中同周期元素从左到右 原子半径逐渐减小 第一电离能逐渐增大 趋势 电负 性逐渐增大 在元素周期表中同主族从上到下原子半径逐渐增大 第一电离能逐渐减小 电负性逐渐减小 例题 1 电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度下列关于电负性的变化规律正确 的是 A 周期表从左到右 元素的电负性逐渐变大 B 周期表从上到下 元素的电负性逐渐变大 C 电负性越大 金属性越强 D 电负性越小 非金属性越强 2 已知 X Y 元素同周期 且电负性 X Y 下列说法错误的是 A X 与 Y 形成化合物是 X 可以显负价 Y 显正价 B 第一电离能可能 Y 小于 X C 最高价含氧酸的酸性 X 对应的酸性弱于于 Y 对应的 D 气态氢化物的稳定性 HmY 小于 HmX 3 根据对角线规则 下列