《石油化工基础》教学课件-1.3物质的结构

石油化工基础物质的结构Thestructureofmatter原子核外电子的排布1.2.3.目录Content元素周期律化学键原子核外电子的排布ElectronicconfigurationofatomsPart1

该图为13号铝元素原子结构示意图，该原子的质子数为13、中子数为14、电子数为13。原子核外电子的排布Part

1ElectronsNeutronsProtons右图为第几号元素原子结构图？该原子的质子数、中子数和电子数分别为多少？原子核外电子的排布Part

1H氢原子核外只有一个电子，其电子的运动轨迹如图示。白点越密集，说明电子在该区域出现的概率越高；反之，白点越稀疏，说明电子在该区域出现的概率越低。原子是由原子核和电子构成的，原子核的体积很小，仅占原子体积的几千万分之一，电子在核外空间作高速运动。那么，电子是怎样在核外空间排布的呢？电子的运动是否有规律可循？原子核外电子的排布Part

1多电子原子中，电子分区域运动。将这种分区域运动称之为分层运动，也称为分层排布。原子核外电子的排布Part

1电子层：电子层(n)1234567表示字母KLMNOPQ距离近远能量低高KLMNOPQ1234567原子核外电子的排布Part

1核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He2

10氖Ne28

18氩Ar288

36氪Kr28188

54氙Xe2818188

86氡Rn281832188表

稀有气体元素原子电子层排布原子核外电子的排布Part

1原子核外电子排布规律:各电子层最多容纳2n2个电子，第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子。最外层不超过8个电子(氦原子是2个)。电子总是先占据能量较低的电子层，由里向外依次排布。原子核外电子的排布Part

1【练习】写出1-18号元素的原子结构示意图原子核外电子的排布Part

1研究表明，金属元素、非金属元素、稀有气体元素的原子最外层电子数目具有以下特点：①金属元素（如钠、镁、铝等）原子最外层电子数目一般少于4个。在化学反应中，金属元素的原子比较容易失去最外层电子而使次外层变成最外层，从而达到8电子稳定结构。②非金属元素（如氟、氯、氧、硫、磷、碳等）原子最外层电子数目一般多于或等于4个。在化学反应中，非金属元素的原子比较容易获得电子也使最外层达到8电子稳定结构。③稀有气体元素原子的最外层都有8个电子（氦元素是2个电子),化学性质比较稳定，一般不易与其他物质发生化学反应，因此稀有气体也曾被称为惰性气体。元素周期律PeriodiclawoftheelementsPart2元素周期律Part

21869年门捷列夫在继承和分析了前人工作的基础上，对大量实验事实进行了订正、分析和概括，成功地对元素进行了科学分类。将化学性质相似的元素放在一个纵行制出了第一张元素周期表，揭示了化学元素的内在联系，使其构成一个完整的体系成为化学发展史上重要的里程碑之一。他还预言了一些未知元素的性质都得到了证实。但是由于时代的局限，门捷列夫揭示的元素内在联系的规律还是初步的,他未能认识到形成元素性质周期性变化的根本原因。元素周期律Part

2元素周期表元素周期律Part

2原子半径变化规律：元素周期律Part

2核外电子排布呈周期性变化随着原子序数的递增，原子核外电子的排布呈现周期性变化。原子半径呈周期性变化随着原子序数的递增，原子半径呈周期性变化。化合价呈周期性变化元素化合价随原子序数的递增呈周期性变化。由此,可得出一条规律:元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化，这个规律称元素周期律。元素周期律Part

21周期

元素周期表电子层数目相同的各种元素,按原子序数递增的顺序由左到右排成横行,再把不同横行的最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行，这样得到一个表，称为元素周期表。元素周期律Part

21周期周期表内有7个横行，每个横行都是由电子层数相同而又按原子序数递增的顺序排列的系列元素，称为一个周期，共7个周期。周期数周期分类元素种类起止元素原子序数1短周期21~2283~103811~184长周期1819~3651837~5463255~867不完全（26种）87~118周期(横行)周期的序数=电子层数元素周期律Part

21周期每一周期的元素都是从最外层电子数为1的碱金属开始，逐渐过渡到最外层电子数为7的卤素，最后以最外层电子数为8的稀有气体元素结束。第6周期中，57号元素镧到71号元素镥，共15种元素，原子的电子层结构和性质十分相似，总称镧系元素。第7周期中，89号元素锕到103号元素铹，共15种元素，原子的电子层结构和性质也十分相似，总称锕系元素。元素周期律Part

22族元素周期表纵行称为族。周期表中有18个纵行。除第8、9、10三个纵行叫做第VIII族元素外，其余15个纵行，每个纵行叫做一族。族又有主族和副族之分，由短周期元素和长周期元素共同构成的族，叫做主族；完全由长周期元素构成的族，叫做副族。主族元素在族序数（习惯用罗马数字表示）的后面标一个A字，如IA、ⅡA、……，副族元素在族序数的后面标一个B字，如IB、ⅡB、……，稀有气体元素的化学性质非常不活泼，在通常状况下难以与其他物质发生化学反应，化合价看作为0，因而叫做0族。元素周期律Part

22族族（纵向）主族（7个）ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA副族（7个）ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、ⅠB、ⅡB第Ⅷ族包括8、9、10三个纵行零族指稀有气体主族序数=最外层电子数(价电子）=最高正价元素周期律Part

2【思考】某元素核外有3个电子层，最外层有7个电子，它处在周期表中第几周期、第几主族?是什么元素?元素周期律Part

23元素的金属性和非金属性同周期元素性质的递变规律在同一周期中，各元素的原子核外电子层数虽然相同，但从左到右，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，失去电子的能力逐渐减弱，而得到电子的能力逐渐增强。因此，同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强元素周期律Part

23元素的金属性和非金属性同主族元素性质的递变规律同主族元素，各元素的原子核外最外层电子数虽然相同，但从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大，失去电子能力逐渐增强，而得到电子能力逐渐减弱。因此，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。N、P、As、Sb、Bi金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱元素周期律Part

23元素的金属性和非金属性图

元素金属性和非金属性的递变元素周期律Part

24元素的化合价化合价是一种元素的一个原子与其他元素的原子化合（即构成化合物）时表现出来的性质。元素的化合价与原子的电子层结构，特别是与最外层电子的数目有密切关系，因此元素原子的最外层电子也叫做价电子。在周期表中，主族元素的最高正化合价等于其所在的族序数，因为其族序数与最外层电子数（即价电子）相同，如非金属元素的最高正化合价，等于原子所能失去或偏移的最外层上的电子数；而负化合价，则等于使原子最外层达到8个电子稳定结构所需要得到的电子数。因此，非金属元素的最高正化合价和负化合价的绝对值之和等于8。元素周期律Part

24元素的化合价一价钾钠氯氢银，二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五氮磷，二三铁、二四碳,二四六硫要记全，铜汞二价最常见,一五七氯都齐全，单质零价永不变!化合价歌谣元素周期律Part

24元素的化合价化合价的有关规律:在任何化合物里，正负化合价的代数和为零。在化合物里氢通常显+1价，氧通常显一2价。金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价。单质里元素的化合价为零。许多元素具有可变化合价，同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价，如:FeO，Fe,O中铁元素的化合价分别为+2和+3。元素周期律Part

2【练习】冲洗照片时，需将底片浸泡在大苏打（Na2S2O3)溶液中，使影像固定下来，这一过程叫“定影”。大苏打中硫元素的化合价为()BA:0B:+2C:+4D:+6化学键ChemicalbondsPart3化学键Part

3化学键（chemicalbond）是纯净物分子内或晶体内相邻两个或多个原子（或离子）间强烈的相互作用力的统称。使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。化学键离子键共价键金属键化学键Part

31离子键现象Na在CI2中剧烈燃烧，产生黄色火焰,集气瓶中充满白烟反应方程式2Na+CI2=======2NaCI点燃【思考】Na与CI是如何结合成NaCl的呢?化学键Part

31离子键Na原子因失去1个电子而带上了1个单位的正电荷；Cl原子因得到1个电子而带上了1个单位的负电荷。这两种带有相反电荷的离子之间相互作用形成化合物NaCl。离子键:阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键。化学键Part

31离子键活泼金属原子阳离子失去电子离子化合物活泼非金属原子阴离子得到电子离子键化学键Part

32共价键【思考】氢气(H2)与氯气(Cl2