第二节 原子结构与元素性质.ppt

1、第一章 原子结构与性质,第二节 原子结构与元素的性质,2,一、元素周期表的结构,周期,短周期,长周期,第1周期：2 种元素,第2周期：8 种元素,第3周期：8 种元素,第4周期：18 种元素,第5周期：18 种元素,第6周期：32 种元素,不完全周期,第7周期：26种元素,镧57La 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素,锕89Ac 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素,周期序数 = 电子层数（能层数）,（横行）,3,族,主族：,副族：,A , A , A , A ,A , A , A,第VIII 族：,稀有气体元素,主族序数=最外层电子数=价电子数 =最高正价数,（纵行）,零族：,共七个主

2、族,B , B , B , B ,B , B , B,共七个副族,三个纵行(8、9、10），位于 B 与B中间,一、元素周期表的结构,4,元素周期表的结构：,七主七副七周期，,族零族镧锕系。,5,3,二,1s22s1或He2s1,11,三,1s22s22p63s1或Ne3s1,19,四,1s22s22p63s23p64s1或Ar4s1,37,五,1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或Kr5s1,55,六,1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1或Xe6s1,6,周期元素数目=相应能级组中原子轨道所能容纳的电子总数,1、能级组的划分,7,3

3、1,你能否根据原子结构与各周期中元素种数的关系分析元素周期系周期发展规律？,32,10+4,10+5,24+6,24+7,0 2 3 14 15 30,8,由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的填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象的比喻成螺壳上的螺旋。,9,ns1,ns2,ns2np1,ns2np2,ns2np3,ns2np4,ns2np5,ns2np6,S区,p 区,(n-1)d10ns12,(n-1)d15ns2,(n-1)d68ns2,ds区,d区,10,除ds区外，区

4、的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。,2、区的划分,11,S区：IA、 IIA族 ns1和ns2，除H外，其余为活泼金属。,p区：IIIAVIIA族、0族ns2np16（除He）除H外，所有非金属元素都在p区。,d区: BB和 （n-1）d18 ns12 ，最外层电子数皆为12个，均为金属元素，性质相似。(注：Pd 无s电子),ds区:IB、IIB族 （n-1）d10ns12，最外层电子数皆为12个，均为金属元素 。,f区：镧系和锕系(n-2)f014(n-1)d 02 ns2，最外层电子数基本相同，化学性质相似。,12,答案：横行七个周期；2，8，8，18，18，32种；每一周期开

5、头第一个元素的最外层的排布通式为ns1，结尾元素的电子排布式为ns2np6;第一周期只有一个1s能级，其结尾元素的电子排布式为1s2，跟其他周期的结尾元素的原子电子排布式不同。,科学探究（教材p14),探究1：元素周期表共有几个周期？每个周期共有多少种元素？写出每个周期开头第一个元素和结尾元素的最外层电子的排布式的通式。为什么第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同？,13,探究2：元素周期表共有多少个纵列？周期表上的“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，每个纵列的价电子层的电子总数是否相等？,答案： 18个纵列； 除零族元素中He（1s2）与其它

6、稀有气体ns2np6不同外，其余相等。,14,探究3：为什么s区、d区和ds区的元素都是金属？,答案：s区，d区， ds区的元素在发生化学反应时容易失去最外层及倒数第二层的电子，表现金属性，属于金属。,15,副族元素介于s区元素（主要是金属元素）和p区（主要是非金属）元素之间，处于由金属向非金属过渡的区域，因此，把副族元素又称为过渡元素,探究四： 副族元素又称为过渡元素？,16,探究5：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？,同周期元素从左到右非金属性增强，同主族从上到下非金属性减弱，结果使元素周期表右上方三角区内的元素主要呈现出非金属性。,17,由于元素的金属性和非金属性没有

7、严格的界限，处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此这些元素常被称为半金属或准金属。,探究6：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？,18,问题与思考： 金属与非金属的分区？,“硼-砹”分界线,19,问题与思考： 如何根据原子的价电子构型判断元素在周期表中位置？,4 周期 A,4周期 VB族,5周期 B族,6周期 族,4周期 A族,5s2,4s24p4,3d24s2,3d104s2,4d105s1,概念： 由于元素原子核外电子排布的周期性变化，元素的性质随着核电荷数的递增发生周期性的递变。,具体内容包括： 1 原子半径的周期性变化 2

8、 化合价的周期性变化 3 核外电子排布的周期性变化 4 金属性、非金属性的周期性变化,二、 元素周期律,21,1）能层数：,1、原子半径：,电子的能层越多，电子之间的负电排斥将使原子的半径增大,2）核电荷数：,核电荷数越多，核对电子的引力也就增大，将使原子的半径减小,2、电离能（阅读课本17）,（1）概念,气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。用符号I1表示，单位：KJ/mol。,从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的能量叫做第二电离能。符号I2。,思考与探究：,观察下图，总结第一电离能的变化规律。,（2）元素第一电离能的变化规律：,(1)同周

9、期： 从左到右总趋势是增大（最小的是第IA族，最大的是稀有气体的元素),(2)同主族：自上而下第一电离能逐渐减少。,特殊：第A元素 A的元素；第A元素 A元素,A是np全空， A是np半充满结构。,（3）同一元素的各级电离能是逐渐增大的， 即I1I2I3,并且会发生突变。,1.碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？,化合价是元素性质的一种体现。思考：为什么钠元素显1价，镁元素显2价，铝元素显3价？元素化合价与原子结构有什么关系？,碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越强。,学与问,交流与讨论,2.为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有何关系？,因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去电子都是能级较低的电子，所需要的能量多；同时失去电子后，阳离子所带的正电荷对电子的引力更强，从而电离能越来越大。,方法 ：看逐级电离能的突变。,学与问,27,3、电负性,1）键合电子：用于形成化学键的电子,2）概念：不同元素的原子对键合电子吸引能力的大小。,3）规律：电负性越大，对键合电子吸引能力越大,同周期主族元素，从左至右电负性逐渐变大,同主族元素，从上至下电负性逐渐变小,28,4）电负性的应用：