4.2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)知識(shí)回顧一、元素周期表的結(jié)構(gòu)周期（橫行）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種元素第7周期：32種元素（鑭系元素15鐘）（錒系元素15鐘）

族（縱行）主族：副族：第VIII族：零族：ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA縱行：121314151617ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB，ⅠB,ⅡB縱行：345671112三個(gè)縱行(8、9、10）稀有氣體元素（第18縱行）七個(gè)主族七個(gè)副族一個(gè)第VIII族一個(gè)零族設(shè)問：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)可能是____________________________x+1或x+11或x+25原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表1.原子結(jié)構(gòu)的周期性變化同周期：原子的核外電子排布變化有什么規(guī)律？第二周期：LiNe第三周期：NaAr[He]2S1[He]2S22p6[Ne]3S1[Ne]3S23p6結(jié)論：最外層電子排布從呈周期性變化（ns1ns2np6）同主族原子的核外電子排布變化有什么規(guī)律？311193755二三四五六最外層電子數(shù)相同特點(diǎn)：（隨著元素原子的核電荷數(shù)遞增每到出現(xiàn)堿金屬，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)稀有氣體；然后又開始由堿金層到稀有氣體）結(jié)論1：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。2.元素性質(zhì)的周期性變化1：隨著核電荷數(shù)的增加，同一周期元素的性質(zhì)變化有何規(guī)律？①.同周期，隨核電荷數(shù)增加，元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。②.元素主要化合價(jià)：最高正價(jià)：+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7。最低負(fù)價(jià)：-4、-3、-2、-1。2：隨著核電荷數(shù)的增加，同一主族元素的性質(zhì)變化有何規(guī)律？①.自上而下，金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。②.最高正價(jià)相同，最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之和等于8。（O、F除外）結(jié)論2：隨著核電荷數(shù)的增加，元素的性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化.根據(jù)原子結(jié)構(gòu)與各周期中元素總數(shù)的關(guān)系分析元素周期系周期發(fā)展規(guī)律？※周期表上元素的“外圍電子排布”簡(jiǎn)稱“價(jià)電子層”，這些電子稱為價(jià)電子,觀察周期表每個(gè)族序數(shù)與價(jià)電子數(shù)是否相等？副族元素：大多數(shù)族序數(shù)=(n-1)d+ns能級(jí)的電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)主族元素：族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)如：已知某元素的原子序數(shù)是25，寫出該元素原子的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)式，并指出該元素所屬的周期和族。電子排布式為[Ar]3d54s2最高能級(jí)組數(shù)為4第四周期價(jià)電子數(shù)為7（含次外層電子）ⅦB族※原子結(jié)構(gòu)與族的關(guān)系①主族(ⅠA～ⅦA)和副族ⅠB、ⅡB：族序數(shù)＝原子最外層電子數(shù)(ns+np和ns)②副族ⅢB～ⅦB族序數(shù)＝最外層(s)電子數(shù)+次外層(d)電子數(shù)③零族最外層電子數(shù)等于8或2④Ⅷ族最外層(s)電子數(shù)+次外層(d)電子數(shù)若之和分別為8、9、10，則分別是Ⅷ族第1、2、3列按照電子排布，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)。3、元素周期表分區(qū)劃分區(qū)的依據(jù)是什么？IA、IIAIIIB-----VIIB、VIII族IB、IIBIIIA---VIIA、零族第1、2縱行第3----------10縱行第11、12縱行第13-----18縱行最外層構(gòu)型是ns1和ns2。IA和IIA族元素。除H外，其余為活潑金屬。依據(jù)：區(qū)的名稱來自按照構(gòu)造原理最后填充的能級(jí)的符號(hào)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)。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。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S區(qū)元素：p區(qū)元素：d區(qū)元素:ds區(qū)元素:f區(qū)元素：填充的最后1個(gè)電子都排布在最外層除零族外，最外層電子的總數(shù)等于該元素的族序數(shù)。除零族外，s區(qū)和p區(qū)的元素都是主族元素。s區(qū)和p區(qū)的共同特點(diǎn)是：（主族+零族）1、為什么副族元素又稱為過渡元素？副族元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域。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）？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)律決定了非金屬集中在右上角三角區(qū)。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。3、為什么處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被稱為半金屬或準(zhǔn)金屬？處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性1、某元素的價(jià)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[Ar]3d104s24p23、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4、已知某元素在周期表中位于第五周期、ⅥA族位置上。試寫出該元素基態(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必是全充滿的，所以價(jià)電子排布為5s25p4電子排布式：[Kr]4d105s25p4P區(qū)元素一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表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)一、原子半徑元素性質(zhì)同周期，從左到右，原子半徑越來越小同主族，從上到下，原子半徑越來越大1、原子半徑變化規(guī)律：原子半徑元素化合價(jià)元素的金屬性和非金屬性2、決定半徑大小因素電子層數(shù)核電荷數(shù)核外電子數(shù)3、一般規(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（一般同族或者相鄰族比較）2）電子層數(shù)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4）電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒，核電荷數(shù)越大，半徑越小r(Li)<r(Na)<r(K)r(Na)>r(Mg)>r(Al)r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)（同族元素、不同微粒，化合價(jià)越低，半徑越大）r(O2-)>r(F-)>r(Ne)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)1、比較下列微粒的半徑的大小：(1)r(Ca)___r(Al)(2)r(Na+)___r(Na)(3)r(Cl-)___r(Cl)(4)r(Na+)、r(Mg2+)、r(Al3+)、r(S2-)、r(CI-)、r(K+)、r(Ca2+)2、下列微粒中，半徑大小排列順序正確的是()A．K+＞Ca2+＞Cl-＞S2-B．Ca2+＞K+＞S2-＞Cl-C．Ca2+＜K+＜Cl-＜S2-D．S2-＜Cl-＜K+＜Ca2+CBC3.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＜C》《》二、金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律同周期，從左到右，元素的金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)同主族，從上到下，元素的金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱三、電離能使基態(tài)氣態(tài)原子失去電子變成陽離子，要消耗一定的能量克服原子核對(duì)電子的引力，這個(gè)能量叫電離能，用I表示。電離能常用1摩爾原子來計(jì)，單位為kJ/mol。1、第一電離能氣態(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)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。用符號(hào)Ｉ1表示，單位：kj/mol2、第一電離能的意義：衡量元素的原子失去1個(gè)電子的難易程度。第一電離能越小，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)3、第一電離能的應(yīng)用：a、根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素核外電子的排布c、判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱如LiI1<<I2<I3，表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層上，且最外層上只有且最外層上只有一個(gè)電子b、根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素在化合物中的化合價(jià)。如K元素I1<<I2<I3，表明K原子易失去一個(gè)電子形成+1價(jià)陽離子。一般來講，在電離能較低時(shí)，原子失去電子形成陽離子的價(jià)態(tài)為該元素的常見的價(jià)態(tài)。如Na的第一電離能較小，第二電離能突然增大(相當(dāng)于第一電離能的10倍)，故Na的化合價(jià)為+1，而Mg在第三電離發(fā)生突變，故Mg的化合價(jià)為+2I1越大，元素的非金屬性越強(qiáng)，I1越小，元素的金屬性越強(qiáng)觀察下圖，總結(jié)第一電離能的變化規(guī)律原子的第一電離能隨核電荷數(shù)遞增有什么規(guī)律？(1)同周期：a.從左到右呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)（IA族最小，0族最大)b.ⅡA元素＞ⅢA的元素；ⅤA元素＞ⅥA元素(2)同主族：自上而下第一電離能逐漸減少（第ⅡA元素和第ⅤA元素出現(xiàn)反常）（3）1—36號(hào)元素中第一電離能最小的是,最大的是最大最小HeK只大于相鄰的元素1、堿金屬的電離能與堿金屬的活潑性存在什么關(guān)系？2、結(jié)合數(shù)據(jù)分析為什么原子逐級(jí)電離能越來越大？（1）首先失去的電子是能量最高的電子，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；（2）同時(shí)失去電子后，陽離子所帶的正電荷對(duì)電子的引力更強(qiáng)，從而電離能越來越大。3、這些數(shù)據(jù)跟鈉、鎂、鋁的化合價(jià)有何關(guān)系？電子層結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定的原子，比同周期其它元素的原子更難失電子，電離能也就比相鄰其它元素的大。如各周期末尾的稀有氣體的電離能最大，其部分原因就是由于其原子具有相對(duì)穩(wěn)定的8電子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。再如同周期具有半滿、全滿價(jià)電子層結(jié)構(gòu)的元素比周圍元素電離能高也是這樣。半滿:全滿:Cr、Cu、VA族稀有氣體、IIA族核電荷數(shù)：（同周期）電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越多、半徑越小、核對(duì)外層電子引力越大、越不易失電子，電離能越大。（IIA、VA反常）原子半徑：（同族元素）原子半徑越大、原子核對(duì)外層電子的引力越小，越容易失去電子，電離能越小。電子層結(jié)構(gòu)：1、下列說法正確的是（）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.在所有元素中，氟的第一電離能最大.D.鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大.A從左到右呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)（最小的是堿金屬）反常現(xiàn)象最大的是稀有氣體的元素：HeK＜Na＜Mg2、在下面的電子結(jié)構(gòu)中,第一電離能最小的原子可能是(

)A

ns2np3B

ns2np5C

ns2np4D

ns2np6C四、電負(fù)性化學(xué)鍵：元素相互化合，相鄰的原子之間產(chǎn)生的強(qiáng)烈的化學(xué)作用力，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用來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)性越大，對(duì)鍵合電子的吸引力越大。電負(fù)性是原子吸引鍵合電子的能力大小的一種度量電負(fù)性是相對(duì)值，沒單位鮑林L.Pauling1901-19942、電負(fù)性的意義：衡量元素在化合物中吸引電子的能力元素的電負(fù)性大，對(duì)鍵合電子的吸引能力強(qiáng)；元素的電負(fù)性小，對(duì)鍵合電子的吸引能力弱。3、標(biāo)準(zhǔn)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4、變化規(guī)律:①同周期，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同主族，元素的電負(fù)性從上到下逐漸減小，表明其吸引電子的能力逐漸減弱。與什么性質(zhì)的變化趨勢(shì)相近？非金屬性5、電負(fù)性的應(yīng)用：①判斷元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱非金屬＞1.8電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)金屬＜1.8電負(fù)性越小，金屬性越強(qiáng)類金屬≈1.8既有金屬性，又有非金屬性②判斷化合物中元素化合價(jià)的正負(fù)例：NaH中，Na：0.9H：2.1Na顯正價(jià)，H顯負(fù)價(jià)③判斷化學(xué)鍵的類型一般：成鍵元素原子的電負(fù)性差＞1.7，成離子鍵成鍵元素原子的電負(fù)性差＜1.7，成共價(jià)鍵但不是絕對(duì)的，如H的電負(fù)性與F的電負(fù)性之差為1.9，但是HF為共價(jià)化合物電負(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。1、查閱下列元素的電負(fù)性數(shù)值判斷：①NaF②AlCl3③NO④MgO⑤BeCl2⑥CO2共價(jià)化合物（），離子化合物（）②③⑤⑥①④2、下列哪個(gè)系列的排列順序正好是電負(fù)性減小的順序()A.KNaLiB.OClHC.NPHD.三者都是B3、電負(fù)性差值大的元素之間形成的化學(xué)鍵主要為()A.共價(jià)鍵B.離子鍵B4、下列不是元素電負(fù)性的應(yīng)用的是()A.判斷一種元素是金屬還是非金屬B.判斷化合物中元素化合價(jià)的正負(fù)C.判斷化學(xué)鍵的類型D.判斷化合物的溶解度D5、在下列空格中，填上適當(dāng)?shù)脑胤?hào)。(1)在第3周期中,第一電離能最小的元素是______，最大的元素是______電負(fù)性最小的元素是________電負(fù)性最大的元素________