高中化學(xué) 第一章 第2節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)參考課件1 新人教版選修3

新課標(biāo)人教版選修三《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)目錄三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表一、元素周期表的結(jié)構(gòu)(必修)二、原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)周期性變化(必修)四、元素周期律1、原子的電子排布與周期的劃分2、原子的電子排布與族的劃分3、原子的電子構(gòu)型和元素的分區(qū)（三）電負(fù)性周期性變化（二）電離能周期性變化（一）原子半徑周期性變化一、元素周期表的結(jié)構(gòu)周期短周期長(zhǎng)周期第1周期：2種元素第2周期：8種元素第3周期：8種元素第4周期：18種元素第5周期：18種元素第6周期：32種元素不完全周期第7周期：26種元素鑭57La–镥71Lu共15種元素稱(chēng)鑭系元素錒89Ac–鐒103Lr共15種元素稱(chēng)錒系元素周期序數(shù)=電子層數(shù)（能層數(shù)）（橫行）

族主族：副族：ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA第Ⅷ族：稀有氣體元素主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)=最高正價(jià)數(shù)學(xué).科.網(wǎng)（縱行）

零族：共七個(gè)主族ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB共七個(gè)副族三個(gè)縱行(8、9、10），位于ⅦB與ⅠB中間一、元素周期表的結(jié)構(gòu)十八縱行七橫行七主七副0和Ⅷ三長(zhǎng)三短一不全鑭系錒系排下邊一、元素周期表的結(jié)構(gòu)1、在周期表中，把

相同的元素，按

的順序從左到右排成橫行，稱(chēng)之為

，有

個(gè)；在把不同橫行中

相同的元素，按

遞增的順序由上而下排成縱行，稱(chēng)之為

，共有

個(gè)縱行，

個(gè)族。16個(gè)族又可分為

主族、

副族、

Ⅷ族、

0族。能層數(shù)原子序數(shù)遞增周期7最外層電子數(shù)能層數(shù)族18167個(gè)7個(gè)1個(gè)1個(gè)一、元素周期表的結(jié)構(gòu)2、某周期ⅡA族元素的原子序數(shù)為x，則同周期的ⅢA族元素的原子序數(shù)是()A只有x+1B可能是x+8或x+18C可能是x+2D可能是x+1或x+11或x+25 D一、元素周期表的結(jié)構(gòu)（1）同一周期元素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有一定的遞變性；從左到右原子半徑逐漸

，失電子能力逐漸

，得電子能力逐漸

，元素的金屬性逐漸

，非金屬性逐漸

，對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸

；最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性逐漸

；堿性逐漸

；（2）同一主族元素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有一定的相似性和遞變性；同一主族，從上到下：原子半徑逐漸

，失電子能力逐漸

，得電子能力逐漸

，金屬性逐漸

，非金屬性逐漸

；對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸

；最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性逐漸

；堿性逐漸

；二、原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)周期性變化減小減弱增強(qiáng)減弱減弱增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)增大增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)減弱減弱減弱減弱（3）同周期元素的主要化合價(jià)：最高正價(jià)：+1遞增到+7。（氟、氧例外）負(fù)價(jià)：-4遞增到-1，呈現(xiàn)周期性的變化。最高正價(jià)+|負(fù)價(jià)|=8二、原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)周期性變化思考與探究1、以第三周期為例，寫(xiě)出鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯、氬基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式并觀(guān)察原子的核外電子排布變化有什么規(guī)律？最外層電子排布從1個(gè)電子(ns1)到8個(gè)電子(ns2np6)呈周期性變化.結(jié)論：隨著核電荷數(shù)的增加，原子核外電子排布發(fā)生周期性的變化。三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表(一)原子的電子排布與周期的劃分(一)原子的電子排布與周期的劃分(1)結(jié)合周期表,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),每一周期的第一種元素(除第一周期外)是________,最外層電子排布為_(kāi)_____,每一周期的最后一種元素都是__________,這些元素的最外層電子排布除He為1s2

外,其余都是________.

堿金屬ns1稀有氣體ns2np6(2)觀(guān)察周期表發(fā)現(xiàn)周期表中周期序數(shù)等于該周期中元素的______.

能層數(shù)結(jié)論：隨著核電荷數(shù)的增加，原子核外電子排布發(fā)生周期性的變化。三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表周期一二三四五六七八元素?cái)?shù)目28818183226？金屬元素?cái)?shù)目023141530？2、你能否根據(jù)原子結(jié)構(gòu)與各周期中元素種數(shù)的關(guān)系分析元素周期系周期發(fā)展規(guī)律？思考與探究三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表由于隨著核電荷數(shù)的遞增，電子在能級(jí)里的填充順序遵循構(gòu)造原理，元素周期系的周期不是單調(diào)的，每一周期里元素的數(shù)目不總是一樣多，而是隨著周期序號(hào)的遞增漸漸增多。因而，我們可以把元素周期系的周期發(fā)展形象的比喻成螺殼上的螺旋。三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表元素周期系周期發(fā)展像螺殼上的螺旋三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表思考與探究3、周期表上的“外圍電子排布”簡(jiǎn)稱(chēng)“價(jià)電子層”，這是由于這些能級(jí)上的電子數(shù)可在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化。每個(gè)縱行的價(jià)電子層的電子總數(shù)是否相等？主族元素的價(jià)電子數(shù)和族序數(shù)有何關(guān)系？不一定相等相等三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表(二)原子的電子排布與族的劃分在周期中有18個(gè)縱列,除零族元素中He(1s2)與其他稀有氣體ns2np6不同外,一般說(shuō)來(lái),其他每個(gè)族序數(shù)和價(jià)電子數(shù)都是相等的.主族元素：族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)副族元素：大多數(shù)族序數(shù)=(n-1)d+ns的電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)

三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表4、已知某元素的原子序數(shù)是25，寫(xiě)出該元素原子的價(jià)電子層排布式，并指出該元素所屬的周期和族。其排布式為[Ar]3d54s2，由于最高能級(jí)組數(shù)為4，其中有7個(gè)價(jià)電子，故該元素是第四周期ⅦB族。三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表(二)原子的電子排布與族的劃分4、按照電子排布，可把周期表的元素劃分為5個(gè)區(qū)：s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)、f區(qū)。劃分區(qū)的依據(jù)是什么？s區(qū)、d區(qū)、p區(qū)分別有幾個(gè)縱列？區(qū)的名稱(chēng)來(lái)自按照構(gòu)造原理最后填充的能級(jí)的符號(hào)思考與探究(三)原子的電子構(gòu)型和元素的分區(qū)(三)原子的電子構(gòu)型和元素的分區(qū)S區(qū)元素：最外層構(gòu)型是ns1和ns2。IA和IIA族元素，除H外，其余為活潑金屬。p區(qū)元素：最外層電子構(gòu)型從ns2np1~ns2np6的元素。即ⅢA~ⅦA族、零族元素。除H外，所有非金屬元素都在p區(qū)。

ds區(qū)元素:包括ⅠB族和ⅡB族元素，最外層電子數(shù)皆為1~2個(gè)，均為金屬元素

。f區(qū)元素：包括鑭系和錒系元素。最外層電子數(shù)基本相同，化學(xué)性質(zhì)相似。d區(qū)元素:包含第ⅢB族到Ⅷ族元素。最外層電子數(shù)皆為1~2個(gè)，均為金屬元素，性質(zhì)相似。思考：為什么s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)的元素都是金屬(除H外)？s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)的元素最外層電子數(shù)為1-2個(gè)電子，在反應(yīng)中易失去，所以都是金屬。三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表(三)原子的電子構(gòu)型和元素的分區(qū)1.為什么副族元素又稱(chēng)為過(guò)渡元素？2.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(nèi)（如圖）？處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被稱(chēng)為半金屬或準(zhǔn)金屬。為什么？思考：5、已知某元素在周期表中位于第五周期、ⅥA族位置上。試寫(xiě)出該元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式、電子排布式并分析該元素在哪區(qū)？由于是ⅥA族，4d必是全充滿(mǎn)的，所以?xún)r(jià)電子排布為5s25p4，電子排布式[Kr]4d105s25p4課堂練習(xí)屬P區(qū)小結(jié):1、原子的電子排布與周期的劃分2、原子的電子排布與族的劃分

主族元素：族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù)

=價(jià)電子數(shù)

副族元素：大多數(shù)族序數(shù)=（n-1)d+ns的電子數(shù)

3、原子的電子構(gòu)型和元素的分區(qū)周期序數(shù)=能層數(shù)5個(gè)區(qū)：s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)、f區(qū)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表=價(jià)電子數(shù)四、元素周期律元素的性質(zhì)隨（）的遞增發(fā)生周期性的遞變，稱(chēng)為元素的周期律。

核電荷數(shù)元素的金屬性、非金屬性隨核電荷數(shù)的遞增呈周期性的變化元素的主要化合價(jià)（最高正價(jià)、負(fù)價(jià)）隨核電荷數(shù)的遞增呈周期性的變化學(xué)與問(wèn)

元素周期表中同周期主族元素從左到右，原子半徑的變化趨勢(shì)如何？應(yīng)如何理解這種趨勢(shì)？周期表中的同主族元素從上到下，原子半徑的變化趨勢(shì)如何？應(yīng)如何理解這種趨勢(shì)？（一）原子半徑：四、元素周期律（一）原子半徑：1、影響因素:2、規(guī)律：（1）電子層數(shù)不同時(shí),電子層數(shù)越多,原子半徑越大。四、元素周期律原子半徑的大小取決于①電子的能層數(shù)②核電荷數(shù)（2）電子層相同時(shí),核電荷數(shù)越大，原子半徑越小。（3）電子層、核電荷數(shù)都相同時(shí),電子數(shù)越多，原子半徑越大。比較下列微粒的半徑的大?。海?）CaAl

(2)Na+Na(3)Cl-Cl(4)K+Ca2+S2-CI-

><>S2->CI->K+>Ca2+（一）原子半徑：四、元素周期律具有相同電子層結(jié)構(gòu)的三種微粒An+、Bn-、C下列分析正確的是（）A.原子序數(shù)關(guān)系：C>B>AB.微粒半徑關(guān)系：Bn->An+C.C微粒是稀有氣體元素的原子D.原子半徑關(guān)系是：A<B<CBC（一）原子半徑：四、元素周期律（二）電離能1、概念

氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量叫做第一電離能。用符號(hào)I1表示，單位：kJ/mol從一價(jià)氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個(gè)電子所需要的能量叫做第二電離能。符號(hào)I2（閱讀課本Ｐ18）四、元素周期律？原子的第一電離能隨核電荷數(shù)遞增有什么規(guī)律？（同周期、同主族）觀(guān)察圖1-21，總結(jié)第一電離能的變化規(guī)律：（二）電離能思考與探究2、元素第一電離能的變化規(guī)律：（1）同周期：a、從左到右呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)（最小的是堿金屬，最大的是稀有氣體的元素；（2）同主族的元素自上而下第一電離能逐漸減少。3、電離能的意義：（第ⅡA元素和第ⅤA元素的反?，F(xiàn)象如何解釋?zhuān)浚゜、第ⅡA元素>ⅢA的元素；第ⅤA元素>ⅥA元素

電離能是衡量氣態(tài)原子失去電子難易的物理量。元素的電離能越小，表示氣態(tài)時(shí)越容易失去電子，即元素在氣態(tài)時(shí)的金屬性越強(qiáng)。ⅤA半充滿(mǎn)、ⅡA全充滿(mǎn)結(jié)構(gòu)學(xué)與問(wèn)：1.堿金屬的電離能與堿金屬的活潑性存在什么關(guān)系？堿金屬元素的第一電離能越小，金屬的活潑性就越強(qiáng)。2.為什么原子逐級(jí)電離能越來(lái)越大？這些數(shù)據(jù)跟鈉、鎂、鋁的化合價(jià)有何關(guān)系？因?yàn)槭紫仁サ碾娮邮悄芰孔罡叩碾娮?，故第一電離能較小，以后再失去電子都是能級(jí)較低的電子，所需要的能量多；同時(shí)失去電子后，陽(yáng)離子所帶的正電荷對(duì)電子的引力更強(qiáng)，從而電離能越來(lái)越大?？粗鸺?jí)電離能的突變。（二）電離能（三）電負(fù)性（閱讀課本Ｐ18）1、基本概念化學(xué)鍵：元素相互化合，相鄰的原子之間產(chǎn)生的強(qiáng)烈的相互作用力，稱(chēng)為化學(xué)鍵。鍵合電子：原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱(chēng)為鍵合電子。電負(fù)性：用來(lái)描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子的吸引力的大小。（電負(fù)性是相對(duì)值，沒(méi)有單位）四、元素周期律鮑林L.Pauling1901-1994鮑林研究電負(fù)性的手搞（三）電負(fù)性（三）電負(fù)性金屬：＜1.8類(lèi)金屬：≈1.8非金屬：＞1.8

以氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，得出了各元素的電負(fù)性。電負(fù)性的大小可以作為判斷金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的尺度2、變化規(guī)律:①同一周期，主族元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大，表明其吸引電子的能力逐漸增強(qiáng)。②同一主族，元素的電負(fù)性從上到下呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，表明其吸引電子的能力逐漸減弱。①電負(fù)性越大，元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小，元素的非金屬性越弱，金屬性越強(qiáng)。3、電負(fù)性的意義：②電負(fù)性相差很大（之差>1.7）的元素化合通常形成離子鍵；電負(fù)性相差不大（之差<1.7）的兩種非金屬元素化合，通常形成共價(jià)鍵；電負(fù)性相差越大的共價(jià)鍵，共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子趨勢(shì)越大，鍵的極性越大?？茖W(xué)探究1.下列左圖是根據(jù)數(shù)據(jù)制作的第三周期元素的電負(fù)性變化圖，請(qǐng)用類(lèi)似的方法制作ⅠA、ⅦA元素的電負(fù)性變化圖。

（三）電負(fù)性（三）電負(fù)性科學(xué)探究2.在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的性質(zhì)有些相似，被稱(chēng)為“對(duì)角線(xiàn)規(guī)則”。查閱資料，比較鋰和鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物，鈹和鋁的氫氧化物的酸堿性以及硼和硅的含氧酸酸性的強(qiáng)弱，說(shuō)明對(duì)角線(xiàn)規(guī)則，并用這些元素的電負(fù)性解釋對(duì)角線(xiàn)規(guī)則。解答：Li、Mg在空氣中燃燒的產(chǎn)物為L(zhǎng)i2O、MgO，Be(OH)2、Al(OH)3都是兩性氫氧化物，H3BO3、H2SiO3都是弱酸。這些都說(shuō)明“對(duì)角線(xiàn)規(guī)則”的正確性。（三）電負(fù)性科學(xué)史話(huà)稀有氣體及稀有氣體化合物的發(fā)現(xiàn)①1868年發(fā)現(xiàn)氦(He)―“太陽(yáng)元素”②1892年發(fā)現(xiàn)分解氨氣制取的N2和分離空氣制取的N2的密度要小，拉姆塞等科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)從空氣中分離未知?dú)怏w—?dú)?Ar)—“懶惰”③1898年拉姆塞等人發(fā)現(xiàn)氪(Kr)—“隱藏”；氖(Ne)—“新”；氙(Xe)—“陌生”④1923年發(fā)現(xiàn)氡(Rn)—“源自鐳”②之后又合成了XeF2、XeF4、XeF6；除氦外其它稀有氣體都能形成化合物。惰性不惰，改稱(chēng)稀有氣體。①1962年拉在實(shí)驗(yàn)室合成了氙的化物(XeF

、XeF6ˉ)＋科學(xué)史話(huà)稀有氣體及稀有氣體化合物的發(fā)現(xiàn)小結(jié)三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表一、元素周期表的結(jié)構(gòu)二、原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)周期性變化四、元素周期律1、原子的電子排布與周期的劃分2、原子的電子排布與族的劃分3、原子的電子構(gòu)型和元素的分區(qū)（三）電負(fù)性周期性變化（二）電離能周期性變化（一）原子半徑周期性變化1.已知一元素的價(jià)層電子結(jié)構(gòu)為3d54s2，試確定其在周期表中的位置。第四周期，ⅦB族。2.試確定32號(hào)元素在周期表中的位置。第四周期，ⅣA族3.判斷處于第三周期，ⅣA族元素的價(jià)層電子結(jié)構(gòu)、原子序數(shù)。

[Ne]3s23p2，第14號(hào)元素練習(xí)：

練習(xí)：

4、堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，下列預(yù)言錯(cuò)誤的是（）Ａ.在堿金屬中它具有最大的原子半徑Ｂ.它的氫氧化物化學(xué)式為FrOH,是一種極強(qiáng)的堿C.鈁在空氣中燃燒時(shí),只生成化學(xué)式為Fr2O的氧化物D.它能跟水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣,由于反應(yīng)劇烈而發(fā)生爆炸5、某元素X的氣態(tài)氫化物化學(xué)式為H2X，則該元素的最高價(jià)含氧酸的化學(xué)式為（）A.H2XO3B.H3XO4C.H2XO4D.HXO4CC6.下列說(shuō)法正確的是（）A.第3周期所含的元素中鈉的第一電離能最小B.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C.在所有元素