原子結構及性質 Microsoft PowerPoint 演示文稿

1、第一章第一章 原子結構與性質原子結構與性質友誼中學高友誼中學高2011級化學教研組級化學教研組第二節(jié)原子結構與性質第二節(jié)原子結構與性質一、原子結構與元素周期表一、原子結構與元素周期表復習：復習：元素周期表的結構元素周期表的結構周期周期族族短周期（第一，二，三周期，短周期（第一，二，三周期，2，8，8）長周期（第四，五，六長周期（第四，五，六, ，18，18，32 不完全周期不完全周期 ：七周期未滿（：七周期未滿（26） ）主族（主族（A A，7個縱行）個縱行）副族（副族（ B B，7個縱行）個縱行）族（族（8，9，10縱行）縱行）零族零族課前練習：課前練習：寫出堿金屬和鹵族元素基態(tài)原子寫出堿金

2、屬和鹵族元素基態(tài)原子 的簡化電子排布式的簡化電子排布式 鋰鋰 1s 1s2 22s2s1 1或或He2sHe2s1 1鈉鈉 1s 1s2 2 2s2s2 2 2p2p6 6 3s3s1 1或或Ne3sNe3s1 1鉀鉀 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s1 1或或Ar4sAr4s1 1銣銣 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p6 65s5s1 1或或Kr5sKr5s1 1銫銫 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2

3、24p4p6 64d4d10105s5s2 25p5p6 66s6s1 1或或Xe6sXe6s1 1 氟氟 1s 1s2 2 2s2s2 2 2p2p5 5氯氯 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p5 5溴溴1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p5 5碘碘1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p6 64d4d10105s5s2 25p5p5 5 砹砹1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d

4、3d10104s4s2 24p4p6 64d4d10104f4f14145s5s2 25p5p6 6 5d5d10106s6s2 2 6p6p5 5構造原理：構造原理： 1 1s s；2 2s s 2 2p p；3 3s s 3 3p p；4 4s s 3 3d d 4 4p p；5 5s s 4 4d d 5 5p p; ; 6 6s s 4 4f f 5 5d d 6 6p p；7 7s s 5 5f f 6 6d7pd7p請同學們寫出請同學們寫出AA和零族的簡化電子排布式：和零族的簡化電子排布式：周期周期A A 零族零族能級組能級組元素元素數(shù)目數(shù)目一一1s 1s1 1 1s 1s2 21

5、s 1s2 2二二He2sHe2s1 1 He He2s2s2 22p2p6 62s2p2s2p8 8三三Ne3sNe3s1 1 Ne Ne3s3s2 23p3p6 63s3p3s3p8 8四四Ar4sAr4s1 1 Ar3d Ar3d10104s4s2 24p4p6 64s3d4p4s3d4p1818五五Kr5sKr5s1 1 Kr4d Kr4d10105s5s2 25p5p6 65s4d5p5s4d5p1818六六Xe6sXe6s1 1 Xe4f Xe4f14145d5d10106s6s2 26p6p6 66s4f5d6p6s4f5d6p3232七七 Rn7s Rn7s1 1 Rn5f R

6、n5f14146d6d10107s7s2 27p7p6 67s5f6d7p7s5f6d7p3232一、原子結構與周期表一、原子結構與周期表1 1、周期系：、周期系： 隨著元素原子的核電隨著元素原子的核電荷數(shù)遞增，每荷數(shù)遞增，每到出現(xiàn)到出現(xiàn) ，就開始建立一個新，就開始建立一個新的的 ，隨后最外層上的電子逐漸增多，隨后最外層上的電子逐漸增多，最后達到最后達到8 8個電子，出現(xiàn)個電子，出現(xiàn) 氣體。然后氣體。然后又開始由堿金屬到稀有氣體，如此循環(huán)往又開始由堿金屬到稀有氣體，如此循環(huán)往復復這就是元素周期系中的一個個周期。這就是元素周期系中的一個個周期。堿金屬堿金屬電子層電子層稀有稀有 例如，第例如，第1

7、1 11號號元素鈉到第元素鈉到第1818號號元素氬元素氬的最外層電子排布重復了第的最外層電子排布重復了第3 3號號元素鋰到第元素鋰到第1010號號元素氖的最外層電子排布元素氖的最外層電子排布從從1 1個電個電子到子到8 8個電子個電子；再往后，盡管情形變得復雜；再往后，盡管情形變得復雜一些，但每個周期的第一些，但每個周期的第1 1種元素的原子最外種元素的原子最外電子層總是電子層總是1 1個電子，最后一種元素的原子個電子，最后一種元素的原子最外電子層總是最外電子層總是8 8個電子。個電子?？梢?，元素周期系的形成是由于元素的原可見，元素周期系的形成是由于元素的原子子 發(fā)生周期性的重復。發(fā)生周期性的

8、重復。 核外電子的排布核外電子的排布周期周期一一二二三三四四五五六六七七八八元素元素數(shù)目數(shù)目2 28 88 81818181832322626？金屬金屬元素元素數(shù)目數(shù)目0 02 23 3141415153030？50503131你能否根據(jù)原子結構與各周期中元素種數(shù)你能否根據(jù)原子結構與各周期中元素種數(shù)的關系分析元素周期系周期發(fā)展規(guī)律？的關系分析元素周期系周期發(fā)展規(guī)律？思考與探究思考與探究3232每一周期中的元素種數(shù)，是隨周期序數(shù)的遞增而漸每一周期中的元素種數(shù)，是隨周期序數(shù)的遞增而漸漸增多的，同時，金屬元素的數(shù)目也逐漸增多。漸增多的，同時，金屬元素的數(shù)目也逐漸增多。2 2、周期表、周期表 第一張元

9、素周期表是由第一張元素周期表是由 制制作的，至今元素周期表的種類是多種多樣作的，至今元素周期表的種類是多種多樣的：電子層狀、金字塔式、建筑群式、螺的：電子層狀、金字塔式、建筑群式、螺旋型旋型( (教材教材p15p15頁頁) )到現(xiàn)在的長式元素周期到現(xiàn)在的長式元素周期表，還待進一步的完善。表，還待進一步的完善。門捷列夫門捷列夫元素周期表的結構是怎樣的？元素周期表的結構是怎樣的？ 在周期表中，把在周期表中，把 相同的元素，相同的元素，按按 的順序從左到右排成的順序從左到右排成橫行，稱之為橫行，稱之為 ，有，有 個；在把個；在把不同橫行中不同橫行中 相同的相同的元素，按元素，按 遞增的順序由上而下遞

10、增的順序由上而下排成縱行，稱之為排成縱行，稱之為 ，共有，共有 個縱個縱行，行， 個族。個族。1616個族又可分為個族又可分為 主主族、族、 副族、副族、 第八族、第八族、 0 0族。族。能層數(shù)能層數(shù)原子序數(shù)遞增原子序數(shù)遞增周期周期7 7最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)能層數(shù)能層數(shù)族族181816167 7個個7 7個個1 1個個1 1個個周期的劃分周期的劃分1 1）除第一周期外除第一周期外, , 各周期均以各周期均以填充填充 s s 能級的元素能級的元素 開始開始, , 并以并以填充滿填充滿p p 能級的元素結束能級的元素結束. .（第一周（第一周 期除外）期除外） 1s 1s1 1 1s 1s2

11、22s2s1 1 2s 2s2 22p2p6 63s3s1 1 3s 3s2 23p3p6 64s4s1 1 4s 4s2 24p4p6 65s5s1 1 5s 5s2 25p5p6 66s6s1 1 6s 6s2 26p6p6 6外圍電子數(shù)外圍電子數(shù) 1 81 8個個2 2）周期元素數(shù)目周期元素數(shù)目=相應能級組相應能級組中原子軌道中原子軌道 所能容納的電子總數(shù)所能容納的電子總數(shù)3 3）元素所在周期的判斷：周期序數(shù)元素所在周期的判斷：周期序數(shù)=電子層數(shù)電子層數(shù)=最外能層序數(shù)最外能層序數(shù)周期周期能級能級組組能級組內原子軌能級組內原子軌道道 元素數(shù)目元素數(shù)目 電子最大電子最大容量容量 1 1 1s

12、 1s 2 2 2 2 2 2 2s 2p 2s 2p 8 8 8 8 3 3 3s 3p 3s 3p 8 8 8 8 4 4 4s 3d 4p 4s 3d 4p 18 18 18 18 5 5 5s 4d 5p 5s 4d 5p 18 18 18 18 6 6 6s 4f 5d 6p 6s 4f 5d 6p 32 32 32 32 7 7 7s 5f 6d ( 7s 5f 6d (未完未完) ) 26 ( 26 (未完未完) ) 未滿未滿思考思考元素在周期表中排布在哪個橫行，由什么元素在周期表中排布在哪個橫行，由什么 決定？元素在周期表中排在哪個列由什么決定？元素在周期表中排在哪個列由什么

13、決定？什么叫外圍電子排布？什么叫價電決定？什么叫外圍電子排布？什么叫價電 子層？什么叫價電子？子層？什么叫價電子？元素在周期表中的位置由原子結構決定：元素在周期表中的位置由原子結構決定：原子原子核外電子層數(shù)核外電子層數(shù)決定元素所在的決定元素所在的周期周期，原子的原子的價電子總數(shù)價電子總數(shù)決定元素所在的決定元素所在的族族。能級上的電子數(shù)可在化學反應中發(fā)生變化，能級上的電子數(shù)可在化學反應中發(fā)生變化，這些能級上的電子排布這些能級上的電子排布叫外圍電子排布叫外圍電子排布簡稱價電子層簡稱價電子層價電子層中的電子叫價電子層中的電子叫價電子價電子族的劃分族的劃分1 1）外圍電子結構相同外圍電子結構相同2 2

14、）元素所在族的判斷元素所在族的判斷: : 主族元素主族元素: : 主族序數(shù)主族序數(shù)=外圍電子數(shù)外圍電子數(shù)=最外層電子數(shù)（最外層電子數(shù)（ns+npns+np） 副族元素副族元素: : 以外圍（以外圍（n-1n-1）d+nsd+ns的電子總數(shù)判斷的電子總數(shù)判斷A A、電子總數(shù)為、電子總數(shù)為3737，BBBBB B、電子總數(shù)為、電子總數(shù)為810810，C C、電子總數(shù)為、電子總數(shù)為11121112，BB和和BB思考題：思考題： 現(xiàn)代原子結構理論認為，在同一電子層上，現(xiàn)代原子結構理論認為，在同一電子層上， 可有可有s s、p p、d d、f f、g g、h h等亞層，各亞層等亞層，各亞層 分別有分別有

15、 1 1、3 3、5 5、個軌道。試根據(jù)電子個軌道。試根據(jù)電子 填入軌道的順序預測：填入軌道的順序預測：（1 1）第）第8 8周期共有周期共有 種元素種元素（2 2）原子核外出現(xiàn)第一個）原子核外出現(xiàn)第一個6f6f電子的元素的原子電子的元素的原子 序數(shù)是序數(shù)是 ；（3 3）根據(jù)）根據(jù)“穩(wěn)定島穩(wěn)定島”假說，第假說，第114114號元素是一種穩(wěn)號元素是一種穩(wěn)定同位素，半衰期很長，可能在自然界都可以定同位素，半衰期很長，可能在自然界都可以 找到。試推測第找到。試推測第114114號元素屬于號元素屬于 周期，周期，族元素，原子的外圍電子構型是族元素，原子的外圍電子構型是508S8S2 25g5g1818

16、6f6f14147d7d10108p8p6 61397 IVAIVA 原子的電子層結構和元素的分區(qū)原子的電子層結構和元素的分區(qū)區(qū)的名稱來自按照構造原理最后填充的區(qū)的名稱來自按照構造原理最后填充的能級的符號能級的符號區(qū)的劃分區(qū)的劃分1 1）s s 區(qū)元素：區(qū)元素：IAIA族，族，AA族；價電子層為族；價電子層為S S1212, ,無無d d電子電子易失去易失去1-21-2個電子，形成個電子，形成+1+1或或+2+2的離子，除的離子，除H H外都屬于活潑金屬外都屬于活潑金屬2 2）p p 區(qū)元素：區(qū)元素：AAAA和和0 0族；族；nsns2 2npnp1616（HeHe無無p p電子）電子）除除d

17、sds區(qū)外，區(qū)的名稱來自按構造原理區(qū)外，區(qū)的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號最后填入電子的能級的符號4 4）ds ds 區(qū)元素：區(qū)元素： BB和和B B ；（；（n-1n-1）d d1010nsns12123 3）d d 區(qū)元素：過渡元素，區(qū)元素：過渡元素，BBBB和和 ； （n-1n-1）d d1919nsns12 12 (Pd(Pd無無 s s 電子電子) )鑭系鑭系f f錒系錒系5 5）f f 區(qū)元素：鑭系和錒系；區(qū)元素：鑭系和錒系；114022(2)f(1)dsnnn（n-2n-2）f f0-140-14（n-1n-1）d d0-20-2nsns2 2分析探索分析探索 每個縱

18、列的價電子層的電子總數(shù)是否相每個縱列的價電子層的電子總數(shù)是否相等等? ? ；按電子排布，可把周期表里的元；按電子排布，可把周期表里的元素劃分成素劃分成5 5個區(qū)，除個區(qū)，除dsds區(qū)外，區(qū)的名稱來自區(qū)外，區(qū)的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。按構造原理最后填入電子的能級的符號。s s區(qū)、區(qū)、d d區(qū)和區(qū)和p p區(qū)分別區(qū)分別有幾個縱列有幾個縱列? ?為什么為什么s s區(qū)、區(qū)、d d區(qū)和區(qū)和dsds區(qū)區(qū)的元素都是金屬的元素都是金屬? ?相等相等s s區(qū)兩列區(qū)兩列d d區(qū)八列區(qū)八列p p區(qū)六列區(qū)六列它們的最外層電子數(shù)為它們的最外層電子數(shù)為1212個個 區(qū)全是金屬元素，非金屬元素主區(qū)全是金屬

19、元素，非金屬元素主要集中要集中 區(qū)。主族主要含區(qū)。主族主要含 區(qū)，副族主區(qū)，副族主要含要含 區(qū)，過渡元素主要含區(qū)，過渡元素主要含 區(qū)。區(qū)。d d、dsdsp pS S、p pd d、dsds思考：思考：元素周期表可分為哪些族元素周期表可分為哪些族? ? 為什么副族元素和第為什么副族元素和第族又稱為過渡元素？族又稱為過渡元素？副族元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域，副族元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域，因此，又把副族元素稱為因此，又把副族元素稱為過渡元素過渡元素。d d、dsds思考：思考：為什么在元素周期表中非金屬元素主要為什么在元素周期表中非金屬元素主要 集中在右上角三角區(qū)內（如圖

20、）？集中在右上角三角區(qū)內（如圖）？處于處于 非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被稱為半金非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被稱為半金 屬或準金屬。為什么？屬或準金屬。為什么？ 這是由元素的價電子結構和元素周期表中元素性這是由元素的價電子結構和元素周期表中元素性質遞變規(guī)律決定的，在元素周期表中，同周期的元質遞變規(guī)律決定的，在元素周期表中，同周期的元素從左到右非金屬性漸強，同主族元素從上到下非素從左到右非金屬性漸強，同主族元素從上到下非金屬性漸弱，結果使元素周期表右上角的元素主要金屬性漸弱，結果使元素周期表右上角的元素主要呈現(xiàn)非金屬性。呈現(xiàn)非金屬性。 處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素既能表現(xiàn)出一處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素既

21、能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性，因此，定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性，因此，這些元素常被稱之為半金屬或準金屬。這些元素常被稱之為半金屬或準金屬。原子結構與元素在周期表中的位置是有什么的關系的？ 原子原子核外電子層數(shù)決定所在周期數(shù)核外電子層數(shù)決定所在周期數(shù)周期數(shù)周期數(shù)=最大能層數(shù)（最大能層數(shù)（鈀除外鈀除外） 4646Pd Kr4dPd Kr4d1010, ,最大能層數(shù)是最大能層數(shù)是4 4， 但是在第但是在第五五周期。周期。例外！例外！外圍電子總數(shù)決定排在哪一族外圍電子總數(shù)決定排在哪一族( (縱行縱行) ) 如：如：2929Cu 3dCu 3d10104s4s1 1 10+1

22、=11 10+1=11尾數(shù)是尾數(shù)是1 1 所以，是所以，是IBIB。 元素周期表是元素原子結構元素周期表是元素原子結構 以及遞變規(guī)律的具體體現(xiàn)。以及遞變規(guī)律的具體體現(xiàn)。1. 1.已知一元素的價層電子結構為已知一元素的價層電子結構為3d3d5 54s4s2 2，試，試確定其在周期表中的位置。確定其在周期表中的位置。 第四周期，第四周期，BB族。族。2.2.試確定試確定3232號元素在周期表中的位置。號元素在周期表中的位置。 第四周期，第四周期，AA族族 3.3.判斷處于第三周期，判斷處于第三周期，AA族元素的價層族元素的價層 電子結構、原子序數(shù)。電子結構、原子序數(shù)。 Ne3sNe3s2 23p3

23、p2 2，第，第1414號元素號元素練習：練習：課堂小結課堂小結: :1 1、原子的電子排布與周期的劃分、原子的電子排布與周期的劃分2 2、原子的電子排布與族的劃分、原子的電子排布與族的劃分 主族元素：族序數(shù)主族元素：族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù)原子的最外層電子數(shù) =價電子數(shù)價電子數(shù) 副族元素：大多數(shù)族次副族元素：大多數(shù)族次= （n-1)d+nsn-1)d+ns的電子數(shù)的電子數(shù)=價電子數(shù)價電子數(shù)3 3、原子的電子構型和元素的分區(qū)、原子的電子構型和元素的分區(qū)周期序數(shù)周期序數(shù)=最外能層數(shù)最外能層數(shù)5 5個區(qū)：個區(qū)：s s區(qū)、區(qū)、d d區(qū)、區(qū)、dsds區(qū)、區(qū)、p p區(qū)、區(qū)、f f區(qū)。區(qū)。一、原子結構與

24、元素周期表一、原子結構與元素周期表二、元素周期律二、元素周期律1、核外電子排布的周期性變化、核外電子排布的周期性變化2、元素化合價的周期性變化原子（或離子）半徑大小比較（重點）原子（或離子）半徑大小比較（重點）1 1、電子層數(shù)相同的原子（同一周期）：、電子層數(shù)相同的原子（同一周期）：原子序數(shù)越大，半徑越小：原子序數(shù)越大，半徑越?。篘a Mg Al Si P S ClNa Mg Al Si P S Cl2 2、最外層電子數(shù)相同的原子或離子、最外層電子數(shù)相同的原子或離子（同一主族）：（同一主族）：電子層數(shù)越多，半徑越大：電子層數(shù)越多，半徑越大：Li Li Na Na K K Rb Rb CsCsL

25、i Li + +NaNa+ + K K + +RbRb+ + CsCs+ +F F Cl Cl Br Br I IF F- - ClCl- - BrBr- - I I- -3 3、同種元素的原子和離子：、同種元素的原子和離子：陽離子原子；陰離子陽離子原子；陰離子 原子原子Na NaNa Na+ + Al Al Al Al3+ 3+ Cl Cl ClCl- - S S S S2-2-4 4、電子層結構相同的微粒：、電子層結構相同的微粒：核電荷數(shù)越大，半徑越小核電荷數(shù)越大，半徑越小OO2-2- F F- - Na Na+ + Mg Mg2+ 2+ Al Al3+3+ S S2-2- Cl Cl-

26、- K K+ + Ca Ca2+2+5 5、電子層數(shù)不同，核電荷數(shù)也不同：、電子層數(shù)不同，核電荷數(shù)也不同：一般先考慮電子層數(shù)一般先考慮電子層數(shù)S S2-2- Al Al3+ 3+ CaCa2+ 2+ F F- - K K+ + O O2- 2- ClCl- - Mg Mg2+2+可比可比不可比不可比深入探討 原子半徑受哪些因素制約？為什么隨原子序數(shù)原子半徑受哪些因素制約？為什么隨原子序數(shù)的遞增，原子半徑出現(xiàn)從大到小的周期性變化？的遞增，原子半徑出現(xiàn)從大到小的周期性變化？ 影響原影響原 子子半徑半徑 大小的大小的 因素因素電子層數(shù)：電子層數(shù)：電子層數(shù)越多，原子半徑越大電子層數(shù)越多，原子半徑越大核

27、電荷數(shù)：核電荷數(shù)：核電荷數(shù)增多，使原子半徑有減小的趨向核電荷數(shù)增多，使原子半徑有減小的趨向核外電子數(shù)：核外電子數(shù)： 電子數(shù)增多，增加了相互排斥，使原子電子數(shù)增多，增加了相互排斥，使原子 最主要因素最主要因素 當電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)的影響較大。當電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)的影響較大。半徑有增大的傾向。半徑有增大的傾向。3、元素金屬性和非金屬性的周期性變化、元素金屬性和非金屬性的周期性變化金屬元素金屬元素 Na Mg Al單質與水或酸單質與水或酸反應反應與冷水劇與冷水劇烈反應烈反應與沸水反應與沸水反應;與酸劇烈反與酸劇烈反應應與酸緩慢與酸緩慢反應反應最高價氧化物最高價氧化物對應水化物對應水化物N

28、aOHMg(OH)2Al(OH)3堿性強弱堿性強弱強堿強堿中強堿中強堿兩性氫氧兩性氫氧化物化物金屬性：金屬性：NaMgAl以第三周期元素為例：以第三周期元素為例：Na Mg Al Si P S Cl非金屬元素非金屬元素 Si P S Cl單質與氫氣單質與氫氣反應條件反應條件需高溫需高溫磷蒸氣與磷蒸氣與氫氣反應氫氣反應加熱反加熱反應應光照或點光照或點燃反應燃反應最高價氧化最高價氧化物對應的水物對應的水化物化物原硅酸原硅酸H4SiO4磷酸磷酸H3PO4硫酸硫酸H2SO4高氯酸高氯酸HClO4酸性強弱酸性強弱弱酸弱酸中強酸中強酸強酸強酸最強酸最強酸非金屬性：非金屬性：Si P S Cl綜上所述：綜上

29、所述：Na Mg Al Si P S Cl 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強2 2、電離能、電離能（1 1）概念：）概念： 第一電離能第一電離能I I1 1； 態(tài)電態(tài)電 性基態(tài)原子失去性基態(tài)原子失去 個電子，轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所個電子，轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要需要 的的 叫做第一電離能。叫做第一電離能。衡量元素的衡量元素的 原子失去一個電子的難易程度原子失去一個電子的難易程度第一電離能越大，金屬活動性越第一電離能越大，金屬活動性越 。 氣氣中中一一最低能量最低能量 弱弱原子的第一電離能隨核電荷數(shù)的遞增有什么規(guī)律？原子的第一電離能隨核電荷數(shù)的遞增有什么規(guī)律？第

30、三周期元素的第一電離能變化趨勢圖第三周期元素的第一電離能變化趨勢圖NaNaMgMgAlAlSi SiP PS SClCl4964967387385775777867861012101299999912561256 變化規(guī)律變化規(guī)律: :同一周期的元素，堿金屬元素的第一同一周期的元素，堿金屬元素的第一 電離能最小，稀有氣體元素的第一電電離能最小，稀有氣體元素的第一電 離能最大；離能最大；從左到右從左到右，元素的第一電，元素的第一電 離能在總體上呈現(xiàn)離能在總體上呈現(xiàn)由小到大由小到大的變化趨的變化趨 勢，表示元素原子越來越難失去電子。勢，表示元素原子越來越難失去電子。 短周期元素的這種遞變更為明顯短

31、周期元素的這種遞變更為明顯（2 2）電離能沿周期表的變化規(guī)律）電離能沿周期表的變化規(guī)律 (a) (a) 電離能沿周期的變化電離能沿周期的變化 變化原因變化原因: :同周期元素原子電子層數(shù)相同，但隨同周期元素原子電子層數(shù)相同，但隨 著核電荷數(shù)的增大和原子半徑的減小，著核電荷數(shù)的增大和原子半徑的減小， 核對外層電子的有效吸引作用依次增核對外層電子的有效吸引作用依次增 強的必然結果強的必然結果同主族元素的第一電離能變化示意圖同主族元素的第一電離能變化示意圖 表表2 VA2 VA族元素的第一電離能的變化族元素的第一電離能的變化NNP PAsAsSbSbBiBi140214021012101294794

32、7834834703703圖中哪些元素的圖中哪些元素的第一電離能出現(xiàn)第一電離能出現(xiàn)異常？試用全充異常？試用全充滿和半充滿狀態(tài)滿和半充滿狀態(tài)的結構解釋。的結構解釋。(b)(b)第一電離能沿族的變化第一電離能沿族的變化 主族元素主族元素 ：同主族元素，自上而下第一電離能逐漸同主族元素，自上而下第一電離能逐漸 減小，表明自上而下原子越來越易失去電子減小，表明自上而下原子越來越易失去電子 總之，第一電離能的周期性遞變規(guī)律是總之，第一電離能的周期性遞變規(guī)律是原子半徑、核外電子排布周期性變化的結果。原子半徑、核外電子排布周期性變化的結果。 變化原因變化原因: : 同主族元素原子的價電子數(shù)相同，原子半徑同主

33、族元素原子的價電子數(shù)相同，原子半徑 逐漸增大，原子核對核外電子的有效吸引逐漸增大，原子核對核外電子的有效吸引 作用逐漸減弱作用逐漸減弱 變化原因變化原因: : 這是因為對這些元素的原子來說，增加的電這是因為對這些元素的原子來說，增加的電 子大部分排布在（子大部分排布在（n-1)dn-1)d軌道上，核對外層軌道上，核對外層 電子的有效吸引作用變化不是太大電子的有效吸引作用變化不是太大 副族元素副族元素 ：副族元素的第一電離能的變化不太規(guī)則，副族元素的第一電離能的變化不太規(guī)則， 隨元素原子序數(shù)的增加從左到右略有增加隨元素原子序數(shù)的增加從左到右略有增加元素的第一電離能的周期性元素的第一電離能的周期性

34、學與問學與問 1 1、原子的第一電離能有什么變化規(guī)律呢？原子的第一電離能有什么變化規(guī)律呢？第一電第一電離能離能 周一周期周一周期 同一族同一族 從左往右，第一從左往右，第一電離能呈增大的電離能呈增大的趨勢趨勢 從上到下，第從上到下，第一電離能呈減一電離能呈減小趨勢。小趨勢。 2 2、 堿金屬元素的第一電離能有什么變化堿金屬元素的第一電離能有什么變化 規(guī)律呢？堿金屬的電離能與金屬活潑規(guī)律呢？堿金屬的電離能與金屬活潑 性有什么關系為什么？性有什么關系為什么？ 堿金屬元素從上到下堿金屬元素從上到下, ,第一電離能變小。第一電離能變小。 第一電離能越小，越易失電子，金屬的第一電離能越小，越易失電子，金

35、屬的 活潑性就越強。因此堿金屬元素的第一活潑性就越強。因此堿金屬元素的第一電離能越小，金屬的活潑性就越強。電離能越小，金屬的活潑性就越強。3 3、BeBe的第一電離能大于的第一電離能大于B B，NN的第一電離的第一電離 能大于能大于OO，MgMg的第一電離能大于的第一電離能大于AlAl， ZnZn的第一電離能大于的第一電離能大于GaGa？BeBe有價電子排布為有價電子排布為2s2s2 2，是全充滿結構，是全充滿結構，比較穩(wěn)定，而比較穩(wěn)定，而B B的價電子排布為的價電子排布為2s2s2 22p2p1 1，比比BeBe不穩(wěn)定，因此失去第一個電子不穩(wěn)定，因此失去第一個電子B B比比BeBe容易，第一

36、電離能小容易，第一電離能小 氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能( (用用I I1 1表示表示) )，從一價氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個電子，從一價氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個電子所需消耗的能量叫做第二電離能所需消耗的能量叫做第二電離能( (用用I I2 2表示表示) )，依次，依次類推，可得到類推，可得到I I3 3、I I4 4、I I5 5同一種元素的逐級電離同一種元素的逐級電離能的大小關系：能的大小關系：I I1 1II2 2II3 3II4 4II5 5即一個原子的

37、即一個原子的逐級電離能是逐漸增大的。這是因為隨著電子的逐逐級電離能是逐漸增大的。這是因為隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個電子需克服的電性引力也越來越大，消耗的去一個電子需克服的電性引力也越來越大，消耗的能量也越來越多。能量也越來越多。如何理解第二電離能如何理解第二電離能I I2 2、第三電離能、第三電離能I I3 3 、I I4 4、I I5 5 ？4 4、閱讀分析表格數(shù)據(jù)：閱讀分析表格數(shù)據(jù)：課本課本P P1818NaNaMgMgAlAl各級電離各級電離能能(KJ/mol)(KJ/mol)4964967387385785

38、784562456214151415181718176912691277337733274527459543954310540105401157511575133531335313630136301483014830166101661017995179951837618376201142011421703217032329323293 思考：思考：為什么原子的逐級電離能越來越大？這些為什么原子的逐級電離能越來越大？這些 數(shù)據(jù)與鈉、鎂、鋁的化合價有什么關系？數(shù)據(jù)與鈉、鎂、鋁的化合價有什么關系？ 數(shù)據(jù)的突躍變化說明了什么？數(shù)據(jù)的突躍變化說明了什么？ Na Na的的I I1 1，比，比I I2 2小

39、很多，電離能差值很大，說明小很多，電離能差值很大，說明失去第一個電子比失去第二電子容易得多，所以失去第一個電子比失去第二電子容易得多，所以NaNa容易失去一個電子形成容易失去一個電子形成+1+1價離子價離子；MgMg的的I I1 1和和I I2 2相相差不多，而差不多，而I I2 2比比I I3 3小很多小很多，所以，所以MgMg容易失去兩個電容易失去兩個電子形成子形成十十2 2價離子價離子；AlAl的的I I1 1、I I2 2、I I3 3相差不多，而相差不多，而I I3 3比比I I4 4小很多，所以小很多，所以A1A1容易失去三個電子形成容易失去三個電子形成+3+3價離子價離子。而電離

40、能的突躍變化，說明核外電子是分能層排布而電離能的突躍變化，說明核外電子是分能層排布的。的。1 1解釋下列現(xiàn)象：解釋下列現(xiàn)象：（1 1）a a的的小于小于g g的，但的的，但的卻大大超過卻大大超過g g的；的；（2 2）e e原子的原子的- -I I各級電離能分別為：各級電離能分別為： 899 kJ899 kJmolmol- -,1757 kJ,1757 kJmolmol- -, ,1.4841.4841010 kJkJmolmol- -, , 2.100 2.1001010 kJkJmolmol 解釋各級電離能逐漸增大并有突躍的原因。解釋各級電離能逐漸增大并有突躍的原因。3.3.下列元素中，第

41、一電離能最小的是（下列元素中，第一電離能最小的是（ ）A A、K K B B、 Na Na C C、P P D D、Cl Cl 小試牛刀小試牛刀. . 給出價電子構型為給出價電子構型為 (A) 3(A) 3、 （B B）、 （C C） (D ) 3(D ) 3 原子的第一電離能的大小順序，并說明原因。原子的第一電離能的大小順序，并說明原因。3 3、電負性：、電負性：教材教材P P1919頁表頁表概念：概念：電負性是用來描述不同元素的電負性是用來描述不同元素的 原子對鍵原子對鍵 合電子吸引力的大小合電子吸引力的大小意義：意義：電負性的大小體現(xiàn)了元素的金屬性與電負性的大小體現(xiàn)了元素的金屬性與 非金

42、屬性的強弱，電負性越大元素的非金屬性的強弱，電負性越大元素的 非金屬性越強，電負性越小元素的金非金屬性越強，電負性越小元素的金 屬性越強屬性越強. .鍵合電子鍵合電子：元素相互化合時，原子中用于形成化學鍵的電子：元素相互化合時，原子中用于形成化學鍵的電子孤電子：孤電子：元素相互化合時，原子的價電子中沒有參加元素相互化合時，原子的價電子中沒有參加形成化形成化 學鍵的電子學鍵的電子思考：思考：同周期元素、同主族元素電負性如何變化同周期元素、同主族元素電負性如何變化 規(guī)律？如何理解這些規(guī)律？根據(jù)電負性大規(guī)律？如何理解這些規(guī)律？根據(jù)電負性大 小，判斷氧的非金屬性與氯的非金屬性小，判斷氧的非金屬性與氯的

43、非金屬性 哪個強？哪個強？同周期同周期元素從左往右，電負性逐漸增大，元素從左往右，電負性逐漸增大，同主族同主族元素從上往下，電負性逐漸減小。元素從上往下，電負性逐漸減小。非金屬性：非金屬性：氧大于氯氧大于氯同周期同周期元素從左往右，元素從左往右，非金屬性增強非金屬性增強同主族同主族元素從上往下，元素從上往下，金屬性增強金屬性增強利用電負性數(shù)據(jù)繪制同周期和同主族元素利用電負性數(shù)據(jù)繪制同周期和同主族元素的電負性變化圖（直方圖或折線圖）。的電負性變化圖（直方圖或折線圖）。 金屬金屬的電負性一般的電負性一般小于小于1.81.8，非金屬非金屬的電負性一的電負性一般般大于大于1.81.8，非金屬三角區(qū)邊界的，非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬類金屬”的電的電負性在負性在1.81.8左右左右，它們，它們既有金屬性，又有非金屬性既有金屬性，又有非金屬性。H2.1Li1.0Be1.5B2.0C2.5N3.0O3.5F4.0Na0.9Mg1.2Al1.5Si1.8P2.1S2.5Cl3.0K0.8Ca1.0Sc1.3Ti1.5V1.6Cr1.6Mn1.5Fe1.8Co1.9Ni1.9Cu1.9Zn1.6Ga1.6Ge1.8As2.0Se2.4Br2.8Rb0.8Sr1.0Y1.2Zr1.4Nb1.6Mo1.8Te1.9Ru2.2Rh2.2Pd2.2Ag1.9Cd1.7In1.7Sn1.8Sb1.9