1第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律

普通化學(xué)化學(xué)工業(yè)出版社課件制作：湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡莉蓉第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第二節(jié)元素周期律元素周期表第三節(jié)化學(xué)鍵學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握原子的組成、同位素的概念；2.了解核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和核外電子的排布規(guī)律；3.理解原子結(jié)構(gòu)和元素周期律的關(guān)系。學(xué)習(xí)內(nèi)容帶正電荷不帶電原子第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)一、原子構(gòu)成核外電子原子核質(zhì)子中子帶負(fù)電荷（與質(zhì)子所帶電荷等量）核電荷數(shù)(Z)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)電子質(zhì)量很小，約為行質(zhì)子的1836分之一，認(rèn)為原子質(zhì)量主要集中在原子核上質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)例1：已知氯原子的核電荷數(shù)為17，質(zhì)量數(shù)為35，求中子數(shù)和電子數(shù)。氯原子的中子數(shù)=A-Z=35-17=18氯原子的電子數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=17

例2：已知氮原子的核外電子數(shù)為7，中子數(shù)為7，求質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)。核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=7質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)Z+中子數(shù)數(shù)N=14原子組成的表示：X元素符號(hào)核電荷數(shù)質(zhì)量數(shù)例3：Cl氯元素符號(hào)Cl，質(zhì)量數(shù)35，核電荷數(shù)17二、同位素元素：具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的同一類原子的總稱。同位素：這種具有相同質(zhì)子數(shù)，而中子數(shù)不同的同種元素的不同原子互稱為同位素同位素舉例：HHH氫的同位素氧的同位素碳的同位素

鈾的同位素

備注：同一元素的各種同位素雖然質(zhì)量數(shù)不同，物理性質(zhì)有差異，但其化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同同位素用途：H2.H3是制造氫彈的材料；U235是制造原子彈的材料和核反應(yīng)的燃料；C12是將其質(zhì)量當(dāng)做相對(duì)原子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的那種碳原子。利用放射性同位素給金屬制品探傷，在醫(yī)療方面，可以利用某些同位素放射出的射線治療癌腫等。三、原子核外電子的排布1.核外電子運(yùn)動(dòng)的特征核外電子質(zhì)量小，運(yùn)動(dòng)空間小，運(yùn)動(dòng)速率大。無確定的軌道，無法描述其運(yùn)動(dòng)軌跡。無法計(jì)算電子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空間某處出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少（概率）。2.電子云：描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用小黑點(diǎn)疏密來表示核外電子出現(xiàn)的幾率大小，小黑點(diǎn)密的地方電子在該處出現(xiàn)的幾率大，小黑點(diǎn)疏的地方電子在該處出現(xiàn)的幾率少。這種用小黑點(diǎn)疏密來表示核外電子出現(xiàn)的幾率大小的圖像稱作電子云。

*小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少。

*

電子云只是形象地表示電子出現(xiàn)在各點(diǎn)的概率高低,而實(shí)際上并不存在。(a)5張照(b)20張照(c)100張照(d)10000張片疊印片疊印片疊印照片疊印

*小黑點(diǎn)不表示電子只表示電子在這里出現(xiàn)過一次3.多電子原子核外電子排布*分層排布：先排布在低能量的電子層，排滿后再排能量稍高的電子層。電子層n：n 1 2 3 4 5 6 7

光譜符號(hào)

K L M N O P Q*排布規(guī)律：先排布在低能量的電子層，排滿后再排能量稍高的電子層。①各電子層最多容納的電子數(shù)目是2n2。②最外層電子數(shù)目不超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不超過2個(gè))。③次外層電子數(shù)目不超過18個(gè)，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不超過32個(gè)。計(jì)算確定每層最多容納的電子數(shù)目？*原子結(jié)構(gòu)示意圖281+11287+17鈉和氯元素原子結(jié)構(gòu)示意圖弧線表示電子層，弧線上面的數(shù)字表示該層的電子數(shù)。第二節(jié)元素周期律元素周期表一、元素周期律將1~18號(hào)元素原子的核外電子排布、原子半徑和一些化合價(jià)列成表(表1.5)來尋找規(guī)律。原子序數(shù)：按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號(hào)，這種序號(hào)，叫做該元素的原子序數(shù)。（一）原子核外電子排布的周期性變化原子序數(shù)元素名稱電子層數(shù)最外層電子排布

1~2H~He11~23~10Li~Ne21~89~18Na~Ar31~8…18號(hào)以后的元素繼續(xù)排列下去，重復(fù)出現(xiàn)原子最外層電子數(shù)從1個(gè)遞增到8個(gè)的情況。結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子排布呈周期性的變化。（二）原子半徑的周期性變化同一橫行從左到右，原子半徑減小原因：電子層數(shù)不變，核電荷增加，最外層電子受到的吸引力增大，導(dǎo)致收縮作用結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子半徑發(fā)生周期性的變化。（三）元素主要化合價(jià)的周期性變化從原子序數(shù)為11~18的元素在極大程度上重復(fù)著從3到10的元素所表現(xiàn)的化合價(jià)變化，即正價(jià)從+1(Na)逐漸遞變到+7(Cl)，以稀有氣體元素零價(jià)結(jié)束。從中部的元素開始有負(fù)價(jià)，負(fù)價(jià)從-4(Si)遞變到-l(Cl)。18號(hào)以后也有相似的變化規(guī)律結(jié)論：元素的化合價(jià)隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性的變化。元素周期律：元素性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。俄國化學(xué)家門捷列夫二、元素周期表根據(jù)元素周期律，把現(xiàn)在已知的一百多種元素中電子層數(shù)目相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行，再把不同橫行中最外層的電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序由上而下排列成縱行，得到的表叫做元素周期表。（一）元素周期表的結(jié)構(gòu)1.周期具有相同電子層數(shù)，并按照原子序數(shù)遞增的順序排列的一系列元素稱為一個(gè)周期。共有7個(gè)橫行，即7個(gè)周期1.2.3短周期；4.5.6長(zhǎng)周期；7不完全周期。

2.族①元素周期表里有18個(gè)縱行。除第8，9，10三個(gè)縱行合稱為第Ⅷ族元素外，其余15個(gè)縱行，每個(gè)縱行稱為一族。族又分主族（A族）和副族（B族）。共8個(gè)A族，8個(gè)B族。②1988年，IUPAC建議每一縱行為一族，共分為18個(gè)族，不分A、B族，三、周期表中主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律

1.主族元素的金屬性和非金屬性的遞變?cè)氐慕饘傩裕涸邮ル娮拥哪芰ΑＴ氐姆墙饘傩裕涸荧@得電子的能力。同一周期中，但從左到右，核電荷數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減小，原子失去電子的能力逐漸減弱，得到電子的能力逐漸增強(qiáng)，即：元素的金屬性逐漸減弱，而非金屬性逐漸增強(qiáng)。同一主族中，從上到下電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱。即元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。2.主族元素化合價(jià)的遞變價(jià)電子：能夠決定化合價(jià)的電子即參加化學(xué)反應(yīng)的電子稱為價(jià)電子

最高正化合價(jià)=原子最外層電子數(shù)=原子所在族的序數(shù)|負(fù)化合價(jià)數(shù)|=8-主族數(shù)

3.元素周期表的應(yīng)用推斷元素的一般性質(zhì)，預(yù)言和發(fā)現(xiàn)新元素，尋找和制造新材料等應(yīng)用舉例2：在元素周期表的金屬和非金屬的分界線的附近可以找到（A

）

A．半導(dǎo)體材料B．人畜安全的高效農(nóng)藥

C．催化劑D．氟利昂的代用品應(yīng)用舉例1：現(xiàn)在含元素硒（Se）的保健品開始進(jìn)入市場(chǎng)，已知硒元素與氧元素同主族，與鉀元素同周期，下列關(guān)于硒的敘述中不正確的是（C）

A．原子序數(shù)為34 B．最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為SeO3C．非金屬性比較強(qiáng) D．氣態(tài)氫化物化學(xué)式為H2Se應(yīng)用舉例3：在高溫超導(dǎo)體中，鉈(T1)是其中成分之一，已知鉈是鋁的同族元素，關(guān)于鉈的下列性質(zhì)判斷中可能錯(cuò)誤的是（C

）A．是銀白色質(zhì)軟的金屬B．形成＋3價(jià)的化合物C．T1(OH)3是兩性氫氧化物D．單質(zhì)鉈的還原性比單質(zhì)鋁強(qiáng)．第三節(jié)化學(xué)鍵化學(xué)鍵：相鄰的兩個(gè)或多個(gè)原子之間強(qiáng)烈的相互作用。一、離子鍵金屬鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉的反應(yīng)：2Na+Cl22NaCl電子式表示：

Na+ClNa+[Cl]－xx象氯化鈉這樣，凡由陰、陽離子間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵。以離子鍵相結(jié)合的化合物稱為離子化合物共價(jià)鍵離子鍵金屬鍵價(jià)鍵理論

分子軌道理論二、共價(jià)鍵原子間通過共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵，叫做共價(jià)鍵。H+HH2氫分子的形成：兩個(gè)氫原子間共用兩個(gè)電子，形成共用電子對(duì)

1.共價(jià)鍵

共有(用)電子對(duì)舉例:共價(jià)鍵:原子之間通過共用電子對(duì)而形成的化學(xué)鍵。以短劃表示所有化學(xué)鍵都是共價(jià)鍵的化合物稱為共價(jià)化合物。非金屬元素的原子之間都是以共價(jià)鍵相結(jié)合。下列分子均由共價(jià)鍵結(jié)合而成分子式

結(jié)構(gòu)式Cl2

Cl－

Cl

HClH－

ClH2ON2N≡

NCO2O＝C＝O

單鍵（共用一對(duì)電子）雙鍵（共用兩對(duì)電子）叁鍵（共用三對(duì)電子）鍵的極性：共價(jià)鍵極性鍵：不同種原子所形成的共價(jià)鍵中，共用電子對(duì)偏向于吸引電子的能力強(qiáng)的原子一方，這種原子帶部分負(fù)電荷，而吸引電子的能力較弱的原子就帶部分正電荷。H—Cl

，H—O鍵

非極性鍵：同種原子所形成的共價(jià)鍵，吸引電子的能力完全相同，共用電子對(duì)不偏向任何一方，因此成鍵原子不顯電性。H-H；Cl-Cl；O=O

思考共價(jià)鍵極性的強(qiáng)弱取決于什么？2.分子的極性

在任何一個(gè)分子中都可以找到一個(gè)正電荷中心和一個(gè)負(fù)電荷中心。正、負(fù)電荷中心不重合的分子為極性分子。正、負(fù)電荷中心重合的分子為非極性分子。分子極性的判斷：①以非極性鍵結(jié)合的分子是非極性分子；②以極性鍵結(jié)合的雙原子分子一定是極性分子③以極性鍵結(jié)合的多原子分子，要看分子的空間構(gòu)型舉例：SO2.CO2都是三原子分子，都是由極性鍵組成，但CO2的空間結(jié)構(gòu)是直線型，鍵的極性相互抵消，分子的正、負(fù)電荷中心重合，為非極性分子