高三总复习——原子结构与元素周期表、元素周期律

1、原子结构与元素周期表A A B B B B B VIII B BA A A A A 0ns1ns2(n-1)d1 ns2(n-1)d2 ns2(n-1)d3 ns2(n-1)d5 ns1(n-1)d6 ns2(n-1)d7 ns2(n-1)d8ns2(n-1)d5 ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np6(n-1)d10 ns1(n-1)d10 ns2各族价电子排布式各族价电子排布式原子的电子排布与原子的电子排布与族的划分族的划分A01AAAAAA23BBBBBBB4567镧系镧系锕系锕系S S区区d区区ds区区p区区f区区元素周期表的分区简图元素周期表的

2、分区简图活动活动2：阅读教材：阅读教材P14科学探究科学探究 2，思考：，思考：1.划分区的依据是什么？划分区的依据是什么？2.s区、区、d区、区、ds区、区、p区分别有几个区分别有几个纵列纵列？3. s区、区、p区、区、d区、区、 ds区各包含哪些族的元素？区各包含哪些族的元素？外围电子排布的外围电子排布的特点特点？主要包含金属还是非金？主要包含金属还是非金属元素？属元素？族序数族序数价电子排布价电子排布元素分类元素分类s区区p区区d区区ds区区f区区A、A族族A0族族B族族B、B族族镧系和锕系镧系和锕系ns1、ns2ns2np16(n-1)d18ns2(n-1)d10ns12（n-2）f0

3、14 (n-1)d02ns2归纳总结：各区元素特点归纳总结：各区元素特点活泼金属活泼金属(除除H)大多为非金属大多为非金属过渡金属过渡金属过渡金属过渡金属过渡金属过渡金属思考：思考：为什么为什么s区、区、d区、区、ds区的元素都是金属区的元素都是金属（氢除外）？（氢除外）？活动活动5：观察各族元素原子观察各族元素原子价电子层排布价电子层排布与与族序数族序数的的关系，总结原子结构与元素在周期表中的位置关系，总结原子结构与元素在周期表中的位置有什么关系？有什么关系？ A A B B B B B VIII B BA A A A A 0ns1ns2(n-1)d1 ns2(n-1)d2 ns2(n-1)

4、d3 ns2(n-1)d5 ns1(n-1)d6 ns2(n-1)d7 ns2(n-1)d8ns2(n-1)d5 ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np6(n-1)d10 ns1(n-1)d10 ns2根据电子层结构判断元素在周期表中位置根据电子层结构判断元素在周期表中位置周期数周期数= =最大能层数最大能层数（钯除外，因为（钯除外，因为46Pd Kr4d10,最大能层数是最大能层数是4，但是在第五周期）但是在第五周期）主族元素：主族序数主族元素：主族序数=最外层电子数最外层电子数=价电子数价电子数副族元素：副族元素：族序数：外围电子（价电子）总数决定族序

5、数：外围电子（价电子）总数决定（n-1）d+ns的电子总数的电子总数=纵行数纵行数 族序数族序数=价电子总数个位数价电子总数个位数第第族：价电子总数为族：价电子总数为810【变式训练变式训练1】 (1) 1s22s22p63s2是是 族元素，位于周期表族元素，位于周期表中第中第 周期周期 族，属于族，属于 区元素；区元素； (2) Kr4d105s25p2是是 族元素，位于周期族元素，位于周期表中第表中第 周期周期 族，属于族，属于 区元素；区元素； (3) Ar3d104sl是是 族元素，位于周期表中族元素，位于周期表中第第 周期周期 族，属于族，属于 区元素。区元素。1.元素的分区和族元素

6、的分区和族1) s 区：区：ns12，最后的电子填在，最后的电子填在 上，包括上，包括 族元素族元素, 属于活泼金属，为碱金属和碱土金属；属于活泼金属，为碱金属和碱土金属；2) p区：区：ns2np16，最后的电子填在，最后的电子填在 上，包括上，包括 族元素，为非金属和少数金属；族元素，为非金属和少数金属；3) d区：（区：（n-1）d18ns2，最后的电子填在，最后的电子填在 上，上，包括包括 族元素，为过渡金属；族元素，为过渡金属； 4) ds区：（区：（n-1）d10ns12，(n-1)d全充满，包括全充满，包括 族元素，族元素， 过渡金属过渡金属(d和和ds区金属合起区金属合起来称为

7、过渡金属来称为过渡金属)； 5) f区：（区：（n-2）f114（n-1）d02ns2，包括有，包括有 元元素，称为内过渡元素或内过渡系。素，称为内过渡元素或内过渡系。 2.（1）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。（2）判断处于第三周期，）判断处于第三周期，A族元素的价电子族元素的价电子层结构、原子序数。层结构、原子序数。3. 某元素原子的电子排布式为某元素原子的电子排布式为 Ar3d104s24p1，根据，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：完成下列各题：(1)该元素处于元素周期表的

8、第该元素处于元素周期表的第 周期，该周期，该周期的元素种数是周期的元素种数是 ；(2)该元素处于元素周期表的第该元素处于元素周期表的第 族，该族族，该族的非金属元素种数是的非金属元素种数是 ；(3)试推测该元素处于周期表的试推测该元素处于周期表的 区，该区区，该区包括元素族的种类是包括元素族的种类是 。4.已知某原子的电子排布式是已知某原子的电子排布式是 1s22s22p63s23p63d104s24p1 (1) 该元素的原子序数是多少？该元素的原子序数是多少？ (2) 该元素属第几周期？该元素属第几周期？ 第几族？是主族第几族？是主族元素还是过渡元素？元素还是过渡元素？ (3) 写出该原子的

9、价电子排布图。写出该原子的价电子排布图。原子结构与元素周期律原子结构与元素周期律1 1、核外电子排布的周期性、核外电子排布的周期性2、原子半径大小的周期性、原子半径大小的周期性(1) 电子层数相同的原子，随核电荷数递增，原子半径减小。电子层数相同的原子，随核电荷数递增，原子半径减小。(3) 阳离子半径小于相应原子半径，阳离子半径小于相应原子半径， 阴离子半径大于相应原子半径。阴离子半径大于相应原子半径。 (4) 具有相同电子层结构的离子，随核电荷数递增，离子半径减小。具有相同电子层结构的离子，随核电荷数递增，离子半径减小。 原子半径大小比较规律：原子半径大小比较规律：（不考虑稀有气体）（不考虑

10、稀有气体）(2) 最外层电子数相同的原子，随电子层数增加半径增大。最外层电子数相同的原子，随电子层数增加半径增大。例如：例如：rNa rMgrAl 例如：例如：rLi rNa rK rRb rCs 例如：例如：NaNarr ClClrr例如：例如： 222CaKClSMgNaFrrrrrrr1、试比较 O2- F- Na+ Mg2+ Al3+ 的半径大小【随堂练习】【随堂练习】 下列各组微粒，按半径由大到小顺序排列的是下列各组微粒，按半径由大到小顺序排列的是【 】 A.Mg、Ca、K、Na B.S2-、Cl-、K+、Na+ C.Br-、Br、Cl、S D.Na+、Al3+、Cl-、F-元素化合

11、价与最外层电子排布的关系元素化合价与最外层电子排布的关系常见元素化合价的一般规律常见元素化合价的一般规律120号元素中，除了O、F外， 元素的最高正价=最外层电子数； 最高正价+ 最低负价的绝对值 = 8金属元素无负价（除零价外，在化学反应中只显正价）； 既有正价又有负价的元素一定是非金属元素；F无正价，O无最高正价 。主族元素主族元素最外层电子称为价电子。最外层电子称为价电子。2、下列各元素的负化合价从14依次安排的是（ ） A、F Cl Br I B、Li Na Mg Al C、C N O F D、Cl S P Si3、 某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2XO3，这种元素的气态氢化

12、物的化学式为 （ ） A、HX B、H2X C、XH3 D、XH4【随堂练习】【随堂练习】 Y元素最高正价与负价的绝对值之差元素最高正价与负价的绝对值之差 是是4；Y元素与元素与M元素形成离子化合物，元素形成离子化合物， 并在水中电离出电子层结构相同的离并在水中电离出电子层结构相同的离 子，该化合物是（子，该化合物是（ ） AKCl BNa2S CNa2O DK2S A.swf随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性是否也呈现周期性的变化？如何比较元素的金属性及非金属性？思考与讨论思考与讨论: :规律：规律：元素周期律的应用金属性越强金属性越强金属越活泼金属越活泼非金属性越强非金属性越强非金

13、属单质越活泼非金属单质越活泼1. 与水反应置出氢气的越容易；与水反应置出氢气的越容易；2. 与酸反应置换出氢气的越容易易；与酸反应置换出氢气的越容易易；3. 活泼金属把较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来；活泼金属把较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来；4. 元素最高价氧化物的水化物元素最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性越强氢氧化物的碱性越强1. 与氢气化合的越容易与氢气化合的越容易2. 气态氢化物的越稳定气态氢化物的越稳定3. 最高价氧化物对应水化物的酸性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强4. 活泼的非金属单质能把较不活泼的非金属离子氧化活泼的非金属单质能把较不活泼的非金属离子氧化金属性与非金

14、属性二、元素周期表中元素性质递变规律二、元素周期表中元素性质递变规律 内容内容同周期（从左到右）同周期（从左到右） 同主族（从上到下）同主族（从上到下）原子半径原子半径 电子层结构电子层结构 失电子能力失电子能力得电子能力得电子能力 金属性非金属性金属性非金属性 主要化合价主要化合价 最高价氧化物对应的最高价氧化物对应的水化物酸碱性水化物酸碱性 非金属元素气态氢非金属元素气态氢化物的形成与稳定性化物的形成与稳定性大大小小小小大大电子层数电子层数相同、相同、最外层电子最外层电子增多增多逐渐逐渐减小减小逐渐逐渐增大增大逐渐逐渐增大增大逐渐逐渐减小减小金属性金属性减减、非金属性、非金属性增增金属性金

15、属性增、增、非金属性非金属性减减最高正价最高正价+1+7最高正价最高正价=族系数族系数 碱性碱性逐渐逐渐减弱减弱酸性酸性逐渐逐渐增强增强碱性碱性逐渐逐渐增强增强酸性酸性逐渐逐渐减弱减弱形成：形成：难难易易稳定性：稳定性：弱弱强强 形成：形成：易易难难稳定性：稳定性：强强弱弱电子层电子层增多增多最外层最外层电子数电子数相同相同 下列各组气态氢化物的稳定性按由强到弱的顺序排下列各组气态氢化物的稳定性按由强到弱的顺序排列的是（列的是（ ） AHI、HCl、H2S、PH3 BPH3、H2S、HCl、HBr CHF、HCl、H2S、SiH4 DNH3、PH3、H2S、HCl（2013高考.山东卷）下列排

16、序正确的是【 】 A酸性：H2CO3C6H5OHCH3COOH B碱性：Ba(OH)2Ca(OH)2KOH C熔点：MgBr2SiCl4BN D沸点：PH3NH3H2O 练习练习同一周期的同一周期的X、Y、Z三元素，已知最高价氧化物对应水化三元素，已知最高价氧化物对应水化物的化学式是：物的化学式是：H3XO4、H2YO4、HZO4，则：，则： （1）X、Y、Z的非金属性强弱顺序为的非金属性强弱顺序为_。（2）气态氢化物的化学式分别为）气态氢化物的化学式分别为_,它们稳定性强弱为它们稳定性强弱为_。（3）最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为）最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为_ _。1、（2013

17、高考.福建卷）四种短周期元素在周期表中的位置如右图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是【 】A原子半径Z QB.最高价氧化物对应水化物的酸性：Q Q RD.含 T 的盐溶液一定显酸性【实战高考】【实战高考】一、一、元素第一电离能元素第一电离能 原子失去一个电子形成原子失去一个电子形成1 1 阳阳离子所需的离子所需的 能量叫做元素的第一电能量叫做元素的第一电离能离能。符号为符号为 . .单位是单位是 . .I I1 1KJ/molKJ/mol气态气态气态气态最低最低概念应用概念应用1 1、已知、已知M M(g)(g)e eM+M+(g)(g)时所需的最低能量时所需的最低能量 为为738KJ

18、738KJ。则。则M M元素的元素的I I1 1= = 2 2、已知钠元素的、已知钠元素的I I1 1=496KJ/mol=496KJ/mol。则则NaNa（g g）e eNaNa（g g）时时所需的最小能量为所需的最小能量为 第一电离能越小，原子越第一电离能越小，原子越 失去失去电子；电子； 第一电离能越大，原子越第一电离能越大，原子越 失去电子。失去电子。问题探究一问题探究一 元素第一电离能大小与原子失电元素第一电离能大小与原子失电子能力有何关系？子能力有何关系？问题探究二问题探究二元素的第一电离能有什么变化规律呢？元素的第一电离能有什么变化规律呢？ 同周期从左到右，第一电离能有逐同周期从

19、左到右，第一电离能有逐渐渐 的趋势；的趋势；同同主主族从上到下，第一电离能逐族从上到下，第一电离能逐渐渐 。总体上：金属元素的第一电离能都总体上：金属元素的第一电离能都 ，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都 。在同一周期中第一电离能最小的是在同一周期中第一电离能最小的是 元素，元素，最大的是最大的是 元素。元素。规律与总结规律与总结周期表中第一电离能最小的是周期表中第一电离能最小的是 元素，元素，最大的是最大的是 元素。元素。2 2、判断下列元素间的第一电离能的大小：判断下列元素间的第一电离能的大小： Na Na K NK N P P F F Ne C

20、lNe Cl S S 问题探究三问题探究三I I1 1与洪特规则的关系与洪特规则的关系 仔细观察图仔细观察图213中第中第3周期各元素的第一电离能周期各元素的第一电离能变化趋势，发现变化趋势，发现I1(Mg) I1(Al)、I1(P) I1(S)，这是为什么？，这是为什么？ 阅读课本阅读课本P20-21交流与讨论交流与讨论 基本规律：当原子核外电子排布在能量相等的轨道基本规律：当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成上形成 、 和和 结构时，结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。 如第一电离能：如第一电离能：O N，Be B全空、全空、

21、 半满、半满、 全满全满元素的第一电离能周期性递变规律：元素的第一电离能周期性递变规律： 同周期从左到右，第一电离能有逐同周期从左到右，第一电离能有逐渐渐 的趋势；的趋势；同同主主族从上到下，第一电离能逐族从上到下，第一电离能逐渐渐 。将下列元素按第一电离能由大到小的将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：顺序排列： K Na Li K Na Li B C Be N B C Be N He Ne ArHe Ne ArNa Al S PNa Al S P课堂练习课堂练习 根据第一电离能的定义，根据第一电离能的定义，你能说出什么是第二电离能、你能说出什么是第二电离能、第三电离能第三电离能.吗？吗

22、？问题探究四问题探究四 气态电中性基态气态电中性基态原子失去原子失去一个一个电子转化电子转化为为气态基态正离子气态基态正离子所需要的最低能量叫做所需要的最低能量叫做第第一电离能一电离能( (用用I I1 1表示表示) )，从，从一价气态基态正离一价气态基态正离子子中再失去中再失去一个电子一个电子所需消耗的最低能量叫所需消耗的最低能量叫做做第二电离能第二电离能( (用用I I2 2表示表示) )，依次类推，可得，依次类推，可得到到I I3 3、I I4 4、I I5 5同一种元素的逐级电离能的大小关系同一种元素的逐级电离能的大小关系I I1 1II2 2II3 3II4 4II5 5 这是因为随

23、着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。问题探究四问题探究四元素元素I I1 1 KJ/molKJ/mol I I2 2 KJ/molKJ/mol I I3 3 KJ/molKJ/molNaNa4964964562456269126912MgMg7387381451145177337733观察分析下表电离能数据回答问题：观察分析下表电离能数据回答问题： 为什么钠元素易形成为什么钠元素易形成NaNa，而不易形，而不易形成成NaNa2 2；镁元素易形成；镁元素易形成MgMg2 2，而不易形成，而不易形成MgMg3 3？【巩固

24、】已知某元素的第一至第八电离能（单位【巩固】已知某元素的第一至第八电离能（单位kJ/mol）：）：I1=577，I2=1820，I3=2740，I4=11600，I5=14800，I6=18400，I7=23400， I8=27500试推测该元素的原子最外层有试推测该元素的原子最外层有 个电子个电子1.下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A.第第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小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

25、能大钾的第一电离能比镁的第一电离能大.2 2在下面的电子结构中在下面的电子结构中, ,第一电离能最小的第一电离能最小的 原子可能是原子可能是 ( ( ) ) A A ns ns2 2npnp3 3 B B ns ns2 2npnp4 4 C C ns ns2 2npnp5 5 D D ns ns2 2npnp6 6将下列元素按第一电离能由大到小的将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：顺序排列： K Na Li K Na Li B C Be N B C Be N He Ne ArHe Ne ArNa Al S PNa Al S P元素电负性的周期性变化元素电负性的周期性变化 电负性是用来衡量

26、元素在化合物中电负性是用来衡量元素在化合物中 的能力的物理量。的能力的物理量。指定氟的电负性为指定氟的电负性为 ，并以此为标，并以此为标准确定其他元素的电负性。准确定其他元素的电负性。一、元素的电负性的概念一、元素的电负性的概念吸引电子吸引电子4.04.0元素非金属越强，电负性越大。元素非金属越强，电负性越大。1、根据吸引电子的能力判断下列元素的电负、根据吸引电子的能力判断下列元素的电负性的大小：性的大小： Na K N P Mg Al Cl S2.02.2观察与思考观察与思考 观察教材第观察教材第2121图图2-142-14元素的电负性回答下列问题：元素的电负性回答下列问题： 1 1、同一周

27、期中，元素的电负性如何变化？、同一周期中，元素的电负性如何变化？ 2 2、同一主族中，元素的电负性如何变化？、同一主族中，元素的电负性如何变化？ 3 3、电负性最大的元素和电负性最小的元素分、电负性最大的元素和电负性最小的元素分别在元素周期表的什么位置？别在元素周期表的什么位置？电负性逐渐电负性逐渐 。增增 大大电负性有电负性有 的趋势的趋势减小减小2.02.2 同一周期同一周期从左到右从左到右，主族元素电负性逐，主族元素电负性逐渐渐 ，表明其吸引电子的能力逐，表明其吸引电子的能力逐渐渐 。同一主族。同一主族从上到下从上到下，元素电负性，元素电负性呈现呈现 趋势，表明其吸引电子的能力趋势，表明

28、其吸引电子的能力逐渐逐渐 。 试根据原子结构的变化分析。试根据原子结构的变化分析。二、电负性的递变规律二、电负性的递变规律：增增 大大减减 小小增增 大大减减 小小呈周期性变化呈周期性变化 1、下列各组元素按电负性由大到小顺序排列、下列各组元素按电负性由大到小顺序排列的是的是 ( ) A. F N O B. O Cl F C. Na Mg Al D. Cl S As不看表不看表判断下列元素的判断下列元素的电负性的大小：电负性的大小： Li Li S BeS Be I I结论：结论：一般金属元素电负性较小，非金属元素电负性较大一般金属元素电负性较小，非金属元素电负性较大三、电负性的应用三、电负性

29、的应用1 1、根据电负性数值的大小来衡量元素、根据电负性数值的大小来衡量元素的金属性和非金属性。的金属性和非金属性。 一般认为，电负性一般认为，电负性 1.81.8的元的元素为非金属元素，电负性素为非金属元素，电负性 1.81.8的的元素为金属元素。元素为金属元素。小于小于大于大于 一般一般电负性小的元素在化合物中吸电负性小的元素在化合物中吸引电子的能力引电子的能力 ，元素的化合价为，元素的化合价为 值；电负性大的元素在化合物中吸引值；电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力电子的能力 ，元素的化合价为，元素的化合价为 值。值。弱弱正正强强负负 2 2、衡量元素在化合物中吸引电子能力、衡量元素在

30、化合物中吸引电子能力的大小。的大小。三、电负性的应用三、电负性的应用标出下列化合物中元素的化合价。标出下列化合物中元素的化合价。(1)MgO (2)BeCl2 (3)CO2 (4)Mg3N2 （5） IBr （6）SOCl2分析化合价的正负与电负性的关系：分析化合价的正负与电负性的关系： 请查阅下列化合物中元素的电负性值，请查阅下列化合物中元素的电负性值，指出化合物中为正值的元素指出化合物中为正值的元素 CHCH4 4 NaH NFNaH NF3 3 NH NH3 3 SO SO2 2 H H2 2S ICl HBrS ICl HBr当当两个成键元素间的电负性差值为零时呢两个成键元素间的电负性

31、差值为零时呢?物质类型物质类型? 一般认为，如果两个成键元素间的一般认为，如果两个成键元素间的电负性差值大于电负性差值大于1.71.7，他们之间通常形成，他们之间通常形成 键；键；如果两个成键元素间的电负如果两个成键元素间的电负性差值小于性差值小于1.71.7，他们之间通常形成，他们之间通常形成 键。键。离离 子子共共 价价3 3、反映了原子间的成键能力和成键类型。、反映了原子间的成键能力和成键类型。三、电负性的应用三、电负性的应用 请查阅下列化合物中元素的电负请查阅下列化合物中元素的电负性值，判断他们哪些是离子化合物，性值，判断他们哪些是离子化合物，哪些是共价化合物哪些是共价化合物NaF HCl NO MgO KCl CHNaF HCl NO MgO KCl CH4 4离子化合物：离子化合物： 。共价化合物：共价化合物： 。3、在下列空格中，填上适当的元素在下列空格中，填上适当的元