选修3第一章第二节原子结构与元素的性质

1、选修3第一章第二节原子结构与元素的性质选修3第一章第二节原子结构与元素的性质选修3第一章第二节原子结构与元素的性质 1、元素周期表共有几个周期？每个周期各、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。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？与其他周期不同？ 2、元素周期表共有几个纵列？周期表上元、元素周期表共有几个纵列？周期表上元素的素的“外围电子排布外围电子排布”简称简称“价电子层价电子层”，这是由于这些能级上的

2、电子数可在化学反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应中发生变化。每个纵列的价电子层的电子总数是否相同？子总数是否相同？不一定相等不一定相等选修3第一章第二节原子结构与元素的性质 3、按电子排布，可把周期表里的元素划分、按电子排布，可把周期表里的元素划分成成5个区。除个区。除ds区外，区的名称来自构造原区外，区的名称来自构造原理最后填入电子的能级符号。理最后填入电子的能级符号。s区、区、d区和区和p区分别有几个纵列？为什么区分别有几个纵列？为什么s区、区、d区和区和ds区的元素都是金属（氢元素除外）？区的元素都是金属（氢元素除外）？ 4、元素周期表可分为哪些

3、族？为什么副族、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？元素又称为过渡元素？选修3第一章第二节原子结构与元素的性质 5、为什么在元素周期表中非金属主要集中、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？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、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？半金属或准金属。为什么？选修3第一章第二节原子结构与元素的性质(1)结合周期表结合周期表,我们会发现我们会发现,每一周期的第一种每一周期的第一种元素元素(除第一周期外除第一周期外)是是 _, 最外层电最外层电子排布为子排布为_,每一周期的最后一种元素都每一

4、周期的最后一种元素都是是 _ , 这些元素的最外层电子排这些元素的最外层电子排布除布除He为为1s2 外外,其余都是其余都是_. 碱金属碱金属nsns1 1稀有气体稀有气体nsns2 2npnp6 6(2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的周期中元素的_.能层数能层数结论：随着核电荷数的增加，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一、原子结构与元素周期表选修3第一章第二节原子结构与元素的性质 由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的填由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的

5、填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不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。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。象的比喻成螺壳上的螺旋。选修3第一章第二节原子结构与元素的性质元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋选修3第一章第二节原子结构与元素的性质在周期中有在周期中有18个纵列个纵列,除零族元素中除零族元素中He （1s2）与其它稀有气体与其它稀有气体

6、ns2np6不同外不同外,一般说来一般说来,其它每其它每个族序数和价电子数是相等的个族序数和价电子数是相等的.主族元素：族序数主族元素：族序数=原子的最外层电子数原子的最外层电子数 =价电子数价电子数副族元素：副族元素：大多数族序数大多数族序数=（n-1)d+ns的电子数的电子数 =价电子数价电子数选修3第一章第二节原子结构与元素的性质 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，写出该元素原子的价电子层结构式，并指出该元素所素原子的价电子层结构式，并指出该元素所属的周期和族。属的周期和族。 其排布式为其排布式为Ar3dAr3d5 54s4s2 2，由于最高能级组

7、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。课堂练习课堂练习选修3第一章第二节原子结构与元素的性质S 区元素：最外层构型是区元素：最外层构型是ns1和和ns2。IA和和 IIA族元族元 素。素。除除H外，其余为活泼金属。外，其余为活泼金属。p区元素：最外层电子构型从区元素：最外层电子构型从ns2np1ns2np6的元素。的元素。即即IIIAVIIA族、零族元素。除族、零族元素。除H外，所有非金属元外，所有非金属元素都在素都在p区。区。 ds区元素：包括区元素：包括IB族和族和IIB族元素，最外层电子族元素，最外层电子数皆

8、为数皆为12个，均为金属元素个，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。本相同，化学性质相似。d区元素：包含第区元素：包含第IIIB族到族到VIII族元素。最外层族元素。最外层电子数皆为电子数皆为12个，均为金属元素，性质相似。个，均为金属元素，性质相似。选修3第一章第二节原子结构与元素的性质2 2、已知某元素在周期表中位于第五周期、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？排布式、电子排布式并分析该元

9、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属P区区选修3第一章第二节原子结构与元素的性质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，试确定其在周期表中的位置。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

10、、原子序数。电子结构、原子序数。 Ne3s23p2，第，第14号元素号元素选修3第一章第二节原子结构与元素的性质元素周期表的结构元素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

11、= = 电子层数（能层数）电子层数（能层数） （横行）（横行）选修3第一章第二节原子结构与元素的性质 族族主族：主族：副族：副族：A , A , A , A ,A , A , A 第第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选修3第一章第二节原子结构与元素的性质区的名称来自按照构造

12、原理最后填充的能级的符号区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号选修3第一章第二节原子结构与元素的性质选修3第一章第二节原子结构与元素的性质图图1-20 主族元素原子半径的周期性变化主族元素原子半径的周期性变化选修3第一章第二节原子结构与元素的性质（1）影响因素）影响因素增大增大越大越大越小越小选修3第一章第二节原子结构与元素的性质（2）变化规律）变化规律不变不变选修3第一章第二节原子结构与元素的性质规律总结规律总结（1 1）同周期，从左到右，原子半径依次减小。）同周期，从左到右，原子半径依次减小。（2 2）同主族，从上到下，原子或同价态离子半径均）同主族，从上到下，原子或同价态离子半径均

13、增大。增大。（3 3）同元素的离子与原子，阳离子半径小于对应的）同元素的离子与原子，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径。原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径。（4 4）同电子层结构的离子，随核电荷数增大，离子）同电子层结构的离子，随核电荷数增大，离子半径减小。半径减小。（5 5）同种元素的不同价态的离子，核外电子多的半）同种元素的不同价态的离子，核外电子多的半径大。径大。选修3第一章第二节原子结构与元素的性质第一电离能：基态的气态原子失去第一电离能：基态的气态原子失去1个电子形个电子形 成成+1价气态阳离子时所需的能量。价气态阳离子时所需的能量。 M(g) M+(g)

14、+ e- 1（0）第二电离能：气态第二电离能：气态+1价阳离子再失去价阳离子再失去1个电子形个电子形 成成+2价气态阳离子时所需的能量。价气态阳离子时所需的能量。 M+(g) M2+(g)+ e- I2 （0）其余类推可定义其余类推可定义 I3 ，I4 各级电离能大小各级电离能大小 1 I2 I3选修3第一章第二节原子结构与元素的性质：电离能是衡量气态原子失去电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，即元素在气态示气态时越容易失去电子，即元素在气态时的金属性越强。时的金属性越强。选修3第一章第二节原子结构与元素的

15、性质 每个周期的第一种元素每个周期的第一种元素(氢和碱金属氢和碱金属)第一第一电离能最小，稀有气体元素原子的第一电电离能最小，稀有气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。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同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小。逐渐减小。 总体上：金属元素的第一电离能都较小，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非金属元素和稀有气体元素的第一电离能都较大。都较大。选修3第一章第二节原子结构与元素的性质 图中所标示的几处，元素的图中所标示的几处，元素

16、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。选修3第一章第二节原子结构与元素的性质 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

17、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的第一电离能大于的第一电离能大于Ga。 选修3第一章第二节原子结构与元素的性质阅读阅读18页钠、镁、铝的逐级电离能。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？、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

18、为什么钠易形成Na，而不易形成而不易形成Na2；镁易形镁易形成成Mg2，而不易形成而不易形成Mg3？3、钠、镁、铝的逐级电离能和电子能层、化合价有、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？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，相差不大，I I3 3远

19、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。选修3第一章第二节原子结构与元素的性质3、电负性、电负性化学键：元素相互化合，相邻的原子之间产化学键：元素相互化合，相邻的原子之间产 生的强烈的相互作用，形象地叫做生的强烈的相互作用，形象地叫做 化学键。化学键。键合电子：原子中用于形成化学键的电子称键合电子：原

20、子中用于形成化学键的电子称 为键合电子为键合电子电负性：元素的原子对键合电子吸引能力的电负性：元素的原子对键合电子吸引能力的 大小，电负性是相对值，没单位。大小，电负性是相对值，没单位。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 。莱纳斯莱纳斯卡尔卡尔鲍鲍林林(1901-1994)美美国著名量子化学国著名量子化学家曾两次荣获诺家曾两次荣获诺贝尔奖贝尔奖选修3第一章第二节原子结构与元素的性质元素的电负性可以衡量元素在元素的电负性可以衡量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

21、。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选修3第一章第二节原子结构与元素的性质 课本课本P19图图-23(有改动有改动)电负性增大电负性增大电负性增大电负性增大选修3第一章第二节原子结构与元素的性质 同周期从左到右电负性逐渐增大，同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：4.0 Cs的电负性最小：的电负性最小：0.

22、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选修3第一章第二节原子结构与元素的性质判断元素的金属性和非金属性的强弱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金属类金属判断化学键的类型。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为离子键为离子键选修3第一章第二节原子结构与元素的性质判断化合物中元素的化合价。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电负性小的元素在化合物中吸引电子的能力力 ，元素的化合价为，元素的化合价为 值

23、；电负性大的值；电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力元素在化合物中吸引电子的能力 ，元素的，元素的化合价为化合价为 值。值。弱弱正正强强负负元素周期表中元素周期表中“对角线规则对角线规则”。 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电负性数值相近，规则。处于对角线位置的元素电负性数值相近，性质相似。性质相似。选修3第一章第二节原子结构与元素的性质科学探究（对角线规则）科学探究（对角线规则）Li 2s1Be 2s2B 2s22p1Mg 3s2Al 3s23p

24、1Si 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中中强碱强碱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酸酸性很弱性很弱选修3第一章第二节原子结构与元素的性质原子半径逐渐减小，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子半径逐渐增大，原子半径逐渐增大，第一电离能逐渐减小，第一电离能逐渐减小，电负性逐渐减小，电负性逐渐减小，金属性

25、逐渐增强金属性逐渐增强同周期同周期同主族同主族元素周期律总结元素周期律总结选修3第一章第二节原子结构与元素的性质1、在下列空格中，填上适当的元素符号。、在下列空格中，填上适当的元素符号。 (1) 在第在第3周期中周期中,第一电离能最小的元素第一电离能最小的元素是是 ，第一电离能最大的元素是，第一电离能最大的元素是 ； 电负电负性最小的元素是性最小的元素是 ，电负性最大的元素，电负性最大的元素是是 。金属性最强的元素是金属性最强的元素是 ，非金属性，非金属性最强的元素是最强的元素是 ；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选修3第一章第二节原子结构与元素的性质(2)在元素周期表中，第一电离能最小的元素在元素周期表中，