物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律

1、 物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律9/27/20221物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子核核素 同位素原子結(jié)構(gòu)化學鍵核外電子排布元素周期表元素周期律同主族元素性質(zhì)相似性和遞變性同周期元素性質(zhì)變化規(guī)律離子鍵共價鍵內(nèi)容結(jié)構(gòu)：2a代表質(zhì)量數(shù)；b代表核電荷數(shù)；c代表離子的價態(tài)；d代表化合價；e 代表原子個數(shù)abe+dXc+-a、b、c、d、e各代表什么？ 3原子原子核核外電子XAZ決定原子種類核素同位素核外電子分層排布- K、L、M、N、O P、Q; 電子層數(shù)決定元素的周期序數(shù)。核外電子排布規(guī)律1:能量最低原理2:每層最多可容納電子數(shù)為2n2個3:最外層電子數(shù)不超過8個;最外層電子數(shù)決定:主族的序數(shù)、最高正價數(shù)4:次外層不超過18

2、個;倒數(shù)第三層不超過32個;核電荷數(shù) = 質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù) = 原子序數(shù)主族序數(shù) = 元素的最高正價數(shù) = 原子最外層電子數(shù) = 陽離子所帶正電荷數(shù)A =Z + N質(zhì)子Z帶正電荷, 決定元素種類不帶電 A - Z中子N一、原子結(jié)構(gòu)4元素與核素3）核素：把具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子 的一種原子叫做核素。4）同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子互稱為同位素。（同一種元素的不同核素互稱為同位素）2）質(zhì)量數(shù)：忽略電子的質(zhì)量，將核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似值加起來，該數(shù)值即為質(zhì)量數(shù)。質(zhì)量數(shù)（A）= 質(zhì)子數(shù)（Z）+ 中子數(shù)（N）如：1H、2H、3H；12C、14C1）元

3、素：具有相同質(zhì)子數(shù)的一類原子的總稱。5氯只有35Cl和37Cl兩種穩(wěn)定的同位素，它們在氯氣中原子數(shù)之比為35Cl ：37Cl =3:1，則相對分子質(zhì)量為70,72，74 的氯分子個數(shù)比為9:6:1設35Cl為3n， 37Cl為n61、據(jù)報道，月球上有大量3He存在。以下有關3He的說法正 確的是（ ） A、原子核外有2個電子層 B、最外電子層上有2個電子C、比4He多1個中子 D、比4He少1個質(zhì)子BB3、1999年，世界重大科技成果之一是超鈾元素的發(fā)現(xiàn)，它有力地支持了“穩(wěn)定島”假說。原子118X的中子數(shù)與電子數(shù)之差為( ) A. 0 B. 57 C. 118 D. 175 293 2.下列各

4、組物質(zhì)中，互為同位素的是（ ） （A）O2、O3 、O4 （B）H2、D2、T2 （C）H2O、D2O、 T2O （D） 20Ca 和20 CaD404274、某元素的同位素AZM，它的氯化物MCl 1.17g溶于水制成溶液后， 加入1mol/L的AgNO3溶液20ml恰好完全反應。若這種同位素原子核內(nèi)有12個中子，求： （1）Z值和A值 （2）把X的單質(zhì)在空氣中燃燒，有何現(xiàn)象?寫出反應的 化學方程式。解： （1）設與AgNO3溶液反應消耗氯化物MCl的物質(zhì)的量為n 。則： MCl + AgNO3 = AgCl + MNO3 1 1 n 1mol/L X 20ml X10-3 L/mL 由 1

5、/n = 1/（1 X 20 X 10-3） 得 n = 0.02mol M的摩爾質(zhì)量= 1.17/0.02 35.5 = 23（g/mol） A=23 Z = A N = 23 12 = 11 由此可以斷定M為Na（2）劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，有淡黃色固體產(chǎn)生； 2Na + O2 = Na2O28排列原則結(jié)構(gòu)二、元素周期表:把電子層數(shù)相同的元素排成一個橫排 (電子層數(shù)=周期數(shù))把最外層電子數(shù)相同的元素（個別除外）按電子層數(shù)遞增從上到下排成縱行族18個縱行16個族主族（A A共7個）副族（B B共7個）第V族（第8、9、10三個縱行） 0族(稀有氣體）周期（7個橫行）短周期：第一、二、三周期長

6、周期：第四、五、六周期不完全周期:第七周期三短四長七主七副零八族910知識回顧11 族主族 (A)副族 (B)A A第VIII 族：稀有氣體元素（縱向） 零族：共七個主族B B 共七個副族8、9、10 三個縱行12周期 起止元素最外層電子排布二三四五六Li NeNa ArK KrRb XeCs Rn2s1 2s22p63s1 3s23p64s1 4s24p65s1 5s25p66s1 6s26p6 探究一、周期的劃分問題1:完成下列表格,從表格中你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?13(3)元素所在周期的判斷：周期序數(shù) 電子層數(shù)（1）每一周期原子的最外層電子排布重復出現(xiàn)從 到 的周期性變化。（2） 每一周期原子

7、最外層電子數(shù)從 到 呈現(xiàn) 周期性變化（第一周期除外）ns1ns2np61 8=14Li NeNa ArK KrRb XeCs Rn2s1 2s22p63s1 3s23p64s1 4s24p65s1 5s25p66s1 6s26p615（3）每一周期元素種類 相應能級組中原子軌道所能容納的電子總數(shù)周期序數(shù) 元素種類電子最大容量能級組內(nèi)原子軌道 能級組 1 22 1s 28 82s 2p 388 3s 3p 418 18 4s 3d 4p 518185s 4d 5p 632 32 6s 4f 5d 6p 7 26 (未完)327s 5f 6d 7p 根據(jù)構(gòu)造原理，將能量相近的能級分為一組=16探究

8、二、族的劃分簡稱“價電子層”,這些能級上的電子可在化學反應中發(fā)生變化外圍電子排布:價電子探究活動：1、周期表有多少個縱行？這些縱行可分為哪些族？2、各族的外圍電子排布有什么特征，有什么通式？1718縱行 主族（AA） 副族（BB） 零族稀有氣體第族主族序數(shù)=價電子數(shù)=最外層電子數(shù) 副族序數(shù)不一定等于最外層電子數(shù) 一般外圍電子排布為（n-1）d1-10ns1-2過渡元素 外圍電子排布為ns2np6(He除外）族的劃分：取決于原子的外圍電子排布及價電子數(shù)目 想一想：各族序數(shù)都等于最外層的電子數(shù)嗎？一般外圍電子排布為ns1-2 或ns1-2 np1-618spdsdf19A.B兩元素，A的原子序數(shù)為

9、x， A.B 所在周期的元素的種類分別為m和n。如果A.B同在A族當B在A的上周期時，B的原子序數(shù)為當B在A的下周期時，B的原子序數(shù)為如果A.B同在A族當B在A的上周期時，B的原子序數(shù)為當B在A的下周期時，B的原子序數(shù)為x-nx+mx-mx+n20A、B、C是周期表中相鄰的三種元素， A、B同周期， B、C同主族。此三種元素原子最外層電子數(shù)之和為17，質(zhì)子總和為31， A、B、C分別為N、O、S內(nèi)層電子總數(shù)=31-17=14=2+2+1017=6+6+521探究三、區(qū)的劃分這是根據(jù)什么分的呢？ 科學探究：1、五個區(qū)劃分的依據(jù)及其名稱的由來？ 2、S區(qū)、d區(qū)、ds和P區(qū)分別有幾個縱列以及各區(qū)外圍

10、電子排布？3、為什么S區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬？22S區(qū) S區(qū)：包含2個縱行，外圍電子排布是ns1或ns2，最后1個電子填充在s軌道上，除H外，其余為金屬元素。d區(qū) d區(qū)：包含8個縱行，外圍電子是(n1)d110ns12(Pd除外），最后1個電子填充在d軌道上，為過渡金屬元素ds區(qū) ds區(qū)：包含2個縱行，它們的外圍電子排布是(n1)d10ns12 ，可理解為先填滿了d軌道而后再填充s軌道，為過渡金屬元素。p區(qū)p區(qū)：包含6個縱行，外圍電子排布是ns2np16，最后1個電子填充在p軌道上，大部分為非金屬元素f區(qū)：鑭系和錒系，外圍電子排布(n 2)f014(n1)d02ns2，一般最后1個電子

11、填充在 f 軌道上,全為過渡金屬元素。f區(qū)f區(qū)23 外圍電子排布是ns1和ns2，最后1個電子填充在s軌道上，除H外，其余為活潑金屬s區(qū)元素A和A族3、區(qū)的劃分p區(qū)元素AA族和0族 外圍電子排布是ns2np16，最后1個電子 填充在np軌道上，除H外，所有非金屬元素都在p區(qū)。24外圍電子是(n1)d110ns12(Pd除外），最后1個電子填充在(n1)d軌道上，為過渡金屬 d區(qū)元素BB族和族ds區(qū)元素B和B族它們的外圍電子電子是(n1)d10ns12 ，可理解為先填滿了（n-1)d軌道而后再填充ns軌道，為過渡金屬25 外圍電子是：(n 2)f014(n1)d02ns2，它包括鑭系和錒系元素（

12、各有15種元素），一般最后1個電子填充在(n-2)f軌道上,為過渡金屬 。f區(qū)元素鑭系和錒系元素262、族的劃分 1）一般同族原子外圍電子排布_2）元素各族原子外圍電子排布特點：主族元素：主族序數(shù)=_副族元素和族：外圍（n-1)d+ns的電子的一些規(guī)律A、BB:電子總數(shù)為_ ，族序數(shù)=_B、族:電子總數(shù)為_C、 B和B電子總數(shù)為_ ，族序數(shù)=_零族元素：外圍電子排布為_外圍電子排布:簡稱“價電子層”,這些能級上的電子數(shù)可在化學反應中發(fā)生變化外圍電子數(shù)=最外層電子數(shù)相同1s2或ns2np6 37外圍電子數(shù)8101112最外層電子數(shù)271下列元素是主族元素還是副族元素？第幾周期？第幾族？（1）1s

13、2 2s2 2p6 3s2 3p5（2）Ar3d10 4s12由下列元素在周期表中的位置，給出其原子的價電子層構(gòu)型（1）第四周期第B族（2）第六周期第A族練習28探究二、族的劃分 1）一般外圍電子結(jié)構(gòu)相同2）元素所在族的判斷：主族元素：主族序數(shù)=最外層電子數(shù)過渡元素：一般以外圍（n-1）d+ns的電子總數(shù)判斷A、電子總數(shù)為37，BBB、電子總數(shù)為810，C、電子總數(shù)為1112，B和B零族元素：外圍電子排布為ns2np6外圍電子排布:簡稱“價電子層”,這些能級上的電子數(shù)可在化學反應中發(fā)生變化293.已知某元素在周期表中位于第五周期、A族。試寫出該元素的基態(tài)原子的電子排布式、元素名稱、符號和原子序

14、數(shù)。30復習：元素周期表的結(jié)構(gòu)周期族短周期（第一，二，三周期，2，8，8）主族（A A，7個縱行）長周期（第四，五，六周期，18，18，32）不完全周期（第七周期，26）副族（ B B，7個縱行）族（8，9，10縱行）零族31 1、 堿金屬元素的性質(zhì)名稱相似性遞變性最外層電子數(shù)物理性質(zhì)化學性質(zhì)電子層數(shù)熔點沸點密度化學性質(zhì)鋰鈉鉀銣銫逐漸增多逐漸降低逐漸降低逐漸增大金屬性逐漸增強1軟,亮.輕.低(熔點).略帶金色單質(zhì)都具有強的還原性32名稱相似形遞變性最外層電子數(shù)物理性質(zhì)化學性質(zhì)電子層數(shù)熔點沸點密度化學性質(zhì)氟氯溴碘7單質(zhì)具有強的氧化性逐漸增多逐漸升高逐漸升高逐漸增大非金屬性逐漸減弱2、鹵素的性質(zhì)單

15、質(zhì)的熔,沸點較低,顏色較深33元素主要化合價 呈周期性變化同周期同主族三:元素周期律:隨原子序數(shù)（核電荷數(shù)）的遞增：原子結(jié)構(gòu)呈周期性變化同周期最外層電子數(shù) 1 8同主族最外層電子數(shù)族序數(shù)元素的金屬性非金屬性呈周期性變化 同周期：從左到右，金屬性減弱，非金屬性增強 同主族：從上到下，金屬性增強，非金屬性減弱元素性質(zhì)的周期性變化的實質(zhì)是由于元素原子的核外電子排布呈周期性變化正價：1 7負價：4 1最高正價 = 族序數(shù) = 陽離子所代正電荷數(shù)負化合價 8族序數(shù)34 1B Al SiGeAs Sb Te 2 3 4 5 6 7AAAAAAA 0 Po At非金屬性逐漸增強 金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強

16、 非金屬性逐漸增強非金屬區(qū) 金屬區(qū)零族元素35金屬性非金屬性的比較1.金屬性金屬活動順序表。同周期從左至右金屬性減弱，同主族從上至下金屬性增強。與水或酸反應放出氫氣的難易。最高價氧化物對應的水化物堿性的強弱。金屬之間的置換。原電池的電極。362.非金屬性同周期從左至右非金屬性增強，同主族從上到下非金屬性減弱。與氫氣化合的難易程度。氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。最高價氧化物對應水化物酸性的強弱。非金屬之間的置換。37 原子半徑的周期性變化38原子半徑的大小取決于_、_ 兩個因素；電子的能層越多，電子之間的負電排斥使原子半徑_ ；核電荷數(shù)越大，核對電子的引力越大，將使原子半徑_。能層數(shù)核電荷數(shù)增大縮小39思

17、維拓展：微粒半徑的比較方法同周期的原子：Z、r同主族的原子Z、r具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子： Zr同種元素的微粒： 陽離子原子陰離子（4）同種元素的不同陽離子： 高價陽離子低價陽離子40下列微粒中，半徑大小的次序正確的是AK+Ca2+Cl-S2- BCa2+K+S2-Cl-CCa2+K+Cl-S2- DS2-Cl-K+Ca2+C41 元素電離能及其周期性變化第一電離能: M（g） - e M+（g）意義：可以衡量元素的原子失去一個電子的難易程度第一電離能數(shù)值越小，原子越容易失去一個電子42 元素的第一電離能大致有何周期性？同一周期：由左至右大致增大同一主族：由上至下大致減小43元素電負性及其周期

18、性變化一般情況下，活潑非金屬元素與活潑金屬元素以離子鍵結(jié)合形成離子化合物，非金屬元素之間以共價鍵結(jié)合形成共價化合物。成鍵原子之間是形成離子鍵還是形成共價鍵，主要取決于成鍵原子吸引電子能力的差異。44為了比較元素的原子吸引電子能力的大小，美國化學家鮑林于1932年首先提出了用電負性來衡量元素在化合物中吸引電子的能力。經(jīng)計算確定氟的電負性為4.0，鋰的為1.0，并以此為標準確定其它與元素的電負性。45電負性遞變規(guī)律46同一周期，主族元素的電負性從左到右逐漸增大，表明其吸電子的能力逐漸增強（非金屬性，氧化性增強）。同一主族，元素的電負性從上到下呈現(xiàn)減小的趨勢，表明其吸引電子的能力逐漸減弱（金屬性、還

19、原性增強）電負性的規(guī)律47電負性的應用1判斷元素的金屬性和非金屬性 金屬性元素的電負性一般在1.8以下，非金屬性元素一般在1.8以上。電負性最大的元素是位于右上方的F，電負性最小的元素是位于左下方的Fr（Fr是放射性元素）482估計化學鍵的類型 在化合物中，可以根據(jù)電負性的差值大小，估計化學鍵的類型。電負性差越大，離子性越強，一般說來，電負性差大于1.7時，可認為是離子鍵，小于1.7時為共價鍵。49科學探究如何利用電負性理論，結(jié)合我們所學的元素化合物知識，理解這三對元素的”對角線”規(guī)則？50對“位構(gòu)性”三者關系的綜合考查51 1.下列元素的原子半徑依次減小的是（ ） A. Na、Mg、Al B

20、. N、O、F C. P、Si、Al D. C、Si、P2.下列有關元素周期律的敘述，正確的是（ ） A. 元素周期律的本質(zhì)是元素原子核外電子排布呈周期性變化 B. 元素周期律的本質(zhì)是原子半徑呈周期性變化 C. 元素周期律的本質(zhì)是元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增呈周期性變化 D. 元素周期律的本質(zhì)是元素的性質(zhì)隨原子量的遞增而呈周期性變化練習：ABA523、不能作為元素周期表中元素排列順序的依據(jù)的是 （ ） A原子的核電荷數(shù) B原子的核外電子數(shù) C原子的質(zhì)子數(shù) D原子的中子數(shù)D4、下列性質(zhì)的遞變中，正確的是( ) A、O、S、Na的原子半徑依次增大 B、LiOH、KOH、CsOH的堿性依次增強 C、H

21、F、NH3、SiH4的穩(wěn)定性依次增強 D、HCl、HBr、HI的還原性依次減弱 AB5.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)關系：CBAB.微粒半徑關系： Bn- An+C. C微粒是稀有氣體元素的原子.D. 原子半徑關系是：ABCBC536 2010上海卷 幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表：元素代號XYZW原子半徑/pm1601437066主要化合價235、3、32下列敘述正確的是()AX、Y元素的金屬性XYB一定條件下，Z單質(zhì)與W的常見單質(zhì)直接生成ZW2CY的最高價氧化物對應的水化物能溶于稀氨水D一定條件下，W單質(zhì)可以將Z單質(zhì)從其氫化

22、物中置換出來D54 7. A、B、C、D是四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中A元素的原子只有一個電子層，又知A與C、B與D分別是同一主族元素，B、D兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、C兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和的二倍，又知四種元素的單質(zhì)常溫常壓下有兩種氣體、兩種固體。請回答下列問題：(1)由A、B兩種元素可形成E、F兩種化合物，寫出其中一種化合物分解生成另一種化合物的化學方程式_，反應物的電子式_。其所含化學鍵為_。(a.離子鍵b極性共價鍵c非極性共價鍵) (2)B元素比D元素的非金屬性強的依據(jù)是_。 兩元素組成的化合物中D元素為正價 單質(zhì)的熔沸點的高低 最高價氧化物對應的水化物的酸性強

23、弱 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性(3)由A、B、D三種元素中的兩種可分別形成甲、乙兩種粒子，它們均為負一價雙原子核的陰離子，且甲含有18個電子，乙含有10個電子，則甲與乙反應的離子方程式為_。(4)寫出C和D兩元素的最高價氧化物對應的水化物在稀溶液里相互反應的熱化學方程式(已知此反應生成1 mol H2O時放出的熱量為57.3 kJ)_2H2O2=2H2OO2 MnO2bc HS OH=S2H2O2NaOH(aq)H2SO4(aq)Na2SO4(aq)2H2O(l) H114.6 kJ/mol 55四:化學鍵:化學鍵類型 (判斷:一般)離子鍵: 離子化合物原子電子式表示方法共價鍵:金屬、非金屬元素非金屬

24、元素極性鍵: 不同種元素非極性鍵:同種元素配位鍵: 原子單方面提供電子離子分子分子的形成過程結(jié)構(gòu)式(也叫鍵線式,適用于共價鍵)金屬元素金屬鍵: 56一）化學鍵1、定義；使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力通稱 為化學鍵。2、離子鍵和共價鍵通稱為化學鍵。3、化學反應實質(zhì)：舊化學鍵斷裂，新化學鍵形成的過程4、分子間作用力:把分子聚集在一起的作用力稱為分子間作用力（又稱范德華力）。比化學鍵弱得多。5、氫鍵：象NH3、H2O、HF分子間存在著比分子間作用力稍強的相互作用稱為氫鍵。也比化學鍵弱得多。57二）離子鍵1、定義：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵。2、形成范圍：活潑金屬與活潑非金屬之間。3、離

25、子化合物：由離子鍵構(gòu)成的化合物叫做離子化合物4、電子式：元素符號周圍用“”或“”來表示原子的最外層電子（價電子）的式子叫做電子式。5、含離子鍵的化合物：NaCl、KCl、NH4Cl、NaOH等。NaCl的形成：58三）共價鍵1、定義：原子間通過共用電子對而形成的化學鍵。2、形成條件：1）同種或不同種非金屬元素原子結(jié)合；2)部分金屬元素原子與非金屬元素原子, 如AlCl3 ;FeCl3 ；3、共價化合物：以共用電子對形成分子的化合物。4、共價鍵的存在：HCl、H2等，一些離子化合物中， 如 NaOH、Na2O2等。5、共價鍵可分為極性鍵和非極性鍵。如：HCl、HF鍵等為極性鍵；HH、ClCl鍵等

26、為非極性鍵。59四）離子鍵和共價鍵的比較離 子 鍵共 價 鍵 成鍵微粒成鍵本質(zhì)表示方法成鍵元素特征存在 Cl H Cl - ：Na+陰、陽離子原 子靜電作用共用電子對活潑金屬與活潑非金屬元素同種或不同種非金屬元素無飽和性無方向性有飽和性有方向性只存在于離子化合物中非金屬 單質(zhì)、共價化合物及部分離子化合物中60鍵型判斷離子鍵1.活潑金屬與活潑非金屬2.金屬陽離子（或銨根）與酸根3.強堿中 共價鍵1.非金屬與非金屬2.少數(shù)金屬與非金屬61電子式的書寫1.表示形成過程 Na2S622.微粒的電子式方法：先判斷鍵的類型，離子鍵中陰離子和復雜的陽離子加方括號，共價鍵注意共用幾對電子。CaC2 NH4Cl

27、NH3 NaOHNH4H Na2O263MgCl2 H2O2CO2 N2HClO Mg3N264五）化學鍵與分子間作用力 粒子間作用分子間作用力離子鍵共價鍵定義物質(zhì)分子間存在微弱的相互作用陰、陽離子間通過靜電作用所形成的化學鍵原子間通過共用電子對所形成的化學鍵本質(zhì)靜電作用靜電作用共用電子對強度弱強烈強烈存在分子中：固態(tài)、液態(tài)離子化合物共價化合物及部分離子化合物中作用范圍相鄰分子之間相鄰離子之間分子內(nèi)相鄰原子之間對性質(zhì)的影響主要影響到物質(zhì)的物理性質(zhì)，如熔點、沸點物理性質(zhì)，如熔點、沸點化學性質(zhì)，如物質(zhì)的熱穩(wěn)定性等實例Ne、HF、NH3、H2O、HI、PH3、H2NaCl、MgO、NaOH、Mg(OH)2SiO2、H2SO4、H2O2、Na2O2、NaOH65原子分子離子宏觀物質(zhì)或范德華力得失電子范德華力氫鍵共價鍵金屬鍵或