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)知識回顧一、元素周期表的結(jié)構(gòu)周期（橫行）短周期長周期第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：345671112三個縱行(8、9、10）稀有氣體元素（第18縱行）七個主族七個副族一個第VIII族一個零族設(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：（隨著元素原子的核電荷數(shù)遞增每到出現(xiàn)堿金屬，就開始建立一個新的電子層，隨后最外層上的電子逐漸增多，最后達到8個電子，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。②.元素主要化合價：最高正價：+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7。最低負價：-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，非金屬性逐漸減弱。②.最高正價相同，最高正價和最低負價的絕對值之和等于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”簡稱“價電子層”，這些電子稱為價電子,觀察周期表每個族序數(shù)與價電子數(shù)是否相等？副族元素：大多數(shù)族序數(shù)=(n-1)d+ns能級的電子數(shù)=價電子數(shù)主族元素：族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù)=價電子數(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最高能級組數(shù)為4第四周期價電子數(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的符號最外層電子構(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，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，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，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族元素的價層電子結(jié)構(gòu)、原子序數(shù)。[Ne]3s23p2，第14號元素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，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，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,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?。?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，非金屬性增強同主族，從上到下，元素的金屬性增強，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電子的引力，這個能量叫電離能，用I表示。電離能常用1摩爾原子來計，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個電子的難易程度。第一電離能越小，氣態(tài)時越容易失去電子，即元素在氣態(tài)時的金屬性越強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、非金屬性強弱如LiI1<<I2<I3，表明Li原子核外的三個電子排布在兩個能層上，且最外層上只有且最外層上只有一個電子b、根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素在化合物中的化合價。如K元素I1<<I2<I3，表明K原子易失去一個電子形成+1價陽離子。一般來講，在電離能較低時，原子失去電子形成陽離子的價態(tài)為該元素的常見的價態(tài)。如Na的第一電離能較小，第二電離能突然增大(相當于第一電離能的10倍)，故Na的化合價為+1，而Mg在第三電離發(fā)生突變，故Mg的化合價為+2I1越大，元素的非金屬性越強，I1越小，元素的金屬性越強觀察下圖，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（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較低的電子，所需要的能量多；（2）同時失去電子后，陽離子所帶的正電荷對電子的引力更強，從而電離能越來越大。3、這些數(shù)據(jù)跟鈉、鎂、鋁的化合價有何關(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（最小的是堿金屬）反?，F(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、電負性化學(xué)鍵：元素相互化合，相鄰的原子之間產(chǎn)生的強烈的化學(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鍵合電子的吸引力的大小。電負性越大，對鍵合電子的吸引力越大。電負性是原子吸引鍵合電子的能力大小的一種度量電負性是相對值，沒單位鮑林L.Pauling1901-19942、電負性的意義：衡量元素在化合物中吸引電子的能力元素的電負性大，對鍵合電子的吸引能力強；元素的電負性小，對鍵合電子的吸引能力弱。3、標準以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為相對標準，得出了各元素的電負性4、變化規(guī)律:①同周期，主族元素的電負性從左到右逐漸增大，表明其吸引電子的能力逐漸增強②同主族，元素的電負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)的變化趨勢相近？非金屬性5、電負性的應(yīng)用：①判斷元素的金屬性和非金屬性的強弱非金屬＞1.8電負性越大，非金屬性越強金屬＜1.8電負性越小，金屬性越強類金屬≈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的正負例：NaH中，Na：0.9H：2.1Na顯正價，H顯負價③判斷化學(xué)鍵的類型一般：成鍵元素原子的電負性差＞1.7，成離子鍵成鍵元素原子的電負性差＜1.7，成共價鍵但不是絕對的，如H的電負性與F的電負性之差為1.9，但是HF為共價化合物電負性相差越大的共價鍵，共用電子對偏向電負性大的原子趨勢越大，鍵的極性越大。1、查閱下列元素的電負性數(shù)值判斷：①NaF②AlCl3③NO④MgO⑤BeCl2⑥CO2共價化合物（），離子化合物（）②③⑤⑥①④2、下列哪個系列的排列順序正好是電負性減小的順序()A.KNaLiB.OClHC.NPHD.三者都是B3、電負性差值大的元素之間形成的化學(xué)鍵主要為()A.共價鍵B.離子鍵B4、下列不是元素電負性的應(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的正負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?shù)脑胤枴?1)在第3周期中,第一電離能最小的元素是______，最大的元素是______電負性最小的元素是________電負性最大的元素________