選修3第一章第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

1、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),高中化學(xué)選修3,周期,短周期,長周期,第1周期(H-He)：2 種元素,第2周期(Li-Ne)：8 種元素,第3周期(Na-Ar)：8 種元素,第4周期(K-Kr)：18 種元素,第5周期(Rb-Xe)：18 種元素,第6周期(Cs-Rn)：32 種元素,不完全周期,第7周期：26種元素,鑭57La 镥71Lu 共15 種元素稱鑭系元素,錒89Ac 鐒103Lr 共15 種元素稱錒系元素,周期序數(shù) = 電子層數(shù)（能層數(shù)）,（橫行）,知識(shí)回顧：一、元素周期表的結(jié)構(gòu)（由周期與族構(gòu)成）,族,主族：,副族：,A , A , A , A ,A , A

2、 , A,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),（縱行）,零族：,共七個(gè)主族,B , B , B , B ,B , B , B,共七個(gè)副族,三個(gè)縱行(第8、9、10），位于 B 與B中間,元素周期表從左到右族順序依次為：,A , A , B , B ,B , B , B，第VIII 族； B , B , A , A ,A , A , A，零族,_,_,（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 ，對應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸 ；最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性逐漸 ；

3、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 ；對應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸 ；最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性逐漸 ；堿性逐漸 ；,知識(shí)回顧：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,思考與探究,1、以第三周期為例，寫出鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯、氬基態(tài)原子的簡化電子排布式并觀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：

4、隨著核電荷數(shù)的增加，核外電子的排布發(fā)生周期性的變化。,（一）元素周期系的形成 （1）周期系的形成 隨著元素原子的核電荷數(shù)的遞增，每到出現(xiàn)_，就開始建立一個(gè)新的電子層，隨后最外層上的電子逐漸增多，最后達(dá)到8個(gè)電子，出現(xiàn)_；這樣形成一個(gè)_，循環(huán)往復(fù)形成周期系。,堿金屬,稀有氣體,周期,（2）原因：_的周期性重復(fù)。,原子核外電子排布,一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表,(二)原子的電子排布與周期的劃分,(1)觀察周期表,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_,每一周期的最后一種元素都_ , 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

5、,ns2np6,(2)觀察周期表發(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，核外電子的排布發(fā)生周期性的變化。,（ 3）、隨著核電荷數(shù)的遞增，電子在能級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）與其它稀有氣體ns2np6不同外,一般說來,其它每個(gè)族序數(shù)和價(jià)電子數(shù)是一般相等的. 主族元素：主族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù) =價(jià)電子數(shù) 副族元素：副族

6、序數(shù)（大多數(shù)） =（n-1)d+ns的電子數(shù) =價(jià)電子數(shù),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)、 p區(qū)、d區(qū)、ds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)的名稱來自按照構(gòu)造原理最后填充的能級的符號(hào),（四）、元素周期表的分區(qū),1、s區(qū)：,特點(diǎn)：,價(jià)電子數(shù)=主族序數(shù)=最外層電子數(shù),含A與A共兩族兩列；價(jià)電子層為ns1或2(n1),2、p區(qū)：,特點(diǎn)：,價(jià)電子總數(shù)=主族序數(shù)（零族除外）,含A至A及零族共六族六列；價(jià)電子層為ns2 np1-6(n2) ,以非金屬元素為主,3、d區(qū)：,特點(diǎn)：,價(jià)電子總數(shù)=副族序數(shù); 若價(jià)電子總數(shù)為8、9、10，則為族。,均為金屬元素

7、；,含B至B和族共六族八列 (鑭系和錒系屬f區(qū))； 價(jià)電子層為(n-1)d1-9ns1-2,說明：核外電子的排布規(guī)律只是經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，并不是所有元素都一定符合。,4、ds區(qū)： 含B與B共兩族兩列； 價(jià)電子層為 (n-1)d10ns1或2,價(jià)電子總數(shù)=所在的列序數(shù),特點(diǎn)：,均為金屬元素；且d軌道電子全充滿，一般不參與化學(xué)鍵的形成。,5、f區(qū)： 包括鑭系與錒系； 價(jià)電子層(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2,說明：,由于最外層電子數(shù)基本相同， (n-1)d電子數(shù)也基本相同，一般是(n-2)f的電子數(shù)不同，因此鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似；錒系元素化學(xué)性質(zhì)也相似。,元素周期表的五個(gè)分區(qū),1、為什么s區(qū)、

8、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。,2、為什么副族元素與VIII族又稱為過渡元素？,副族元素和VIII族處于金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域，因此，又把副族元素稱為過渡元素。,3、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)邊緣的元素常被稱為半金屬或準(zhǔn)金屬。為什么？,這是由元素的價(jià)電子結(jié)構(gòu)和元素周期表中元素性質(zhì)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(qiáng)，同主族元素從上到下非金屬性漸弱，結(jié)果使元素周期表右上角的元素主要呈現(xiàn)非金屬性。處于非金屬三角區(qū)邊緣的

9、元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性。,二、元素周期律,1定義 元素的性質(zhì)隨（ ）的遞增發(fā)生周期性的遞變，稱為元素的周期律。,核電荷數(shù),2實(shí)質(zhì) 元素原子 的周期性變化,核外電子排布,學(xué)與問,元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑的變化趨勢如何？應(yīng)如何理解這種趨勢？周期表中的同主族元素從上到下，原子半徑的變化趨勢如何？應(yīng)如何理解這種趨勢？,（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。,原子半徑的大小,取決于,1、電子的能層數(shù) 2、核電荷數(shù) 3、核外電子數(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

10、荷數(shù)都相同時(shí),電子數(shù)越多，原子半徑越大。,（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)1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)2,思考與探究： 觀察圖1-21，總結(jié)第一電離能的變化規(guī)律：,元素的第一電離能呈周期性變化,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（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A元素和第A元素的反?，F(xiàn)象如何解釋？）,b、第A元素A的元素；第A元素A元素,

11、 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)。 判斷原子失去電子的數(shù)目或形成的陽離子的電荷,A半充滿、 A全充滿結(jié)構(gòu),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.為什么原子逐級電離能越來越大？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較低的電子，所需要的能量多；同時(shí)失去電子后，陽離子所帶的正電荷對電子的引力更強(qiáng)，從而電離能越來越大。,看逐級電離能的突變。,（三）電負(fù)性,1、基本概念,化學(xué)鍵：

12、,元素相互化合，相鄰的原子之間產(chǎn)生的強(qiáng)烈的化學(xué)作用力，形象地叫做化學(xué)鍵。,鍵合電子：,原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱為鍵合電子。,電負(fù)性：,用來描述不同元素的原子對鍵合電子的吸引力的大小的數(shù)值。（電負(fù)性是相對值，沒單位）,鮑林L.Pauling 1901-1994,鮑林研究電負(fù)性的手搞,金 屬：1.8 類金屬：1.8 非金屬：1.8,2、電負(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)值：以氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對標(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,3、變化規(guī)律: 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)。,同一主族，元素的電負(fù)性從上到下呈現(xiàn)減小趨勢，表明其吸引電子的能力逐漸減弱。,判斷化學(xué)鍵的類型 電負(fù)性相差很大的元素（大于1.7)化合通常形成離子鍵；電負(fù)性相差不大(小于1.7）的兩種非金屬元素化合，通常形成共價(jià)鍵；,判斷化學(xué)鍵的極性強(qiáng)弱 電負(fù)性相差越大的共價(jià)鍵，共用電子對偏向電負(fù)性大的原子趨勢越大，鍵的極性越大。,判斷元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱 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)。,4、電負(fù)性的意義：,判斷共價(jià)化合物中元素的化合價(jià)的正負(fù),如查閱資料，比較鋰和鎂