第二节-原子结构与元素的性质-化学选修三-PPT课件.ppt

1、2022-5-20学习目标学习目标1.了解元素周期表与原子结构的关系。了解元素周期表与原子结构的关系。2.掌握同周期主族元素从左到右，最高化合价和最低掌握同周期主族元素从左到右，最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性、原子半径的变化规律。化合价、金属性和非金属性、原子半径的变化规律。3.掌握同主族元素从上到下，金属性和非金属性、原掌握同主族元素从上到下，金属性和非金属性、原子半径的变化规律。子半径的变化规律。4.能说出元素电离能、电负性的含义，能应用元素的能说出元素电离能、电负性的含义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。电离能说明元素的某些性质。第二节原子结构与元素的性质第二节原子结构与

2、元素的性质2022-5-20碱金属元素基态原子的电子排布碱金属元素基态原子的电子排布碱金属碱金属原子序数原子序数周期周期基态原子的电子排布式基态原子的电子排布式锂锂3二二1s22s1或或He2s1钠钠11三三1s22s22p63s1或或Ne3s1钾钾19四四1s22s22p63s23p64s1或或Ar4s1铷铷37五五1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或或Kr5s1铯铯55六六1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1或或Xe6s12022-5-20原子核外电子排布的周期性重复。原子核外电子排布的周期性重复。2022-5-20根据构造原理

3、，将能量相近的能级分为一组，按能量由低到高根据构造原理，将能量相近的能级分为一组，按能量由低到高可分为七个能级组，同一能级组内，各能级能量相差较小，各能可分为七个能级组，同一能级组内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相差较大。级组之间能量相差较大。每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最大的能层数等于每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最大的能层数等于元素的周期序数。元素的周期序数。核外电子排布与周期划分的关系核外电子排布与周期划分的关系族的划分依据是原子的价层电子排布。族的划分依据是原子的价层电子排布。(1)(1)同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价电子全部排布在同主族元素原子的价

4、层电子排布完全相同，价电子全部排布在n ns s或或n ns sn np p轨道上。价电子数与族序数相同。轨道上。价电子数与族序数相同。(2)(2)稀有气体的价电子排布为稀有气体的价电子排布为1s1s2 2或或n ns s2 2n np p6 6。(3)(3)过渡元素过渡元素( (副族和副族和族族) )同一纵行原子的价层电子排布基本相同同一纵行原子的价层电子排布基本相同。价电子排布为。价电子排布为( (n n1)d1)d1 11010n ns s1 12 2，BBBB族元素的价电子数族元素的价电子数与族序数相同。与族序数相同。核外电子排布与族的划分核外电子排布与族的划分2022-5-201根据

5、核外电子排布根据核外电子排布(1)分区分区元素周期表的分区元素周期表的分区2022-5-20(2)各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点分区分区元素分布元素分布外围电子排布外围电子排布元素性质特点元素性质特点s s区区A A、A A族族n ns s1 12 2除氢外都是活泼金属元素除氢外都是活泼金属元素p p区区A A族族A A族、族、0 0族族n ns s2 2n np p1 16 6(He(He除除外外) )最外层电子参与反应最外层电子参与反应(0(0族族元素一般不考虑元素一般不考虑) )d d区区B B族族B B族、族、族族( (n n1)d1)

6、d1 19 9n ns s1 12 2(Pd(Pd除外除外) )d d轨道也不同程度地参与化轨道也不同程度地参与化学键的形成学键的形成dsds区区B B族、族、B B族族( (n n1)d1)d1010n ns s1 12 2金属元素金属元素f f区区镧系、锕系镧系、锕系( (n n2)f2)f0 01414( (n n1)d1)d0 02 2n ns s2 2镧系元素化学性质相近，镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近锕系元素化学性质相近2022-5-202.根据元素金属性与非金属性根据元素金属性与非金属性(1)(1)过渡元素均为金属元素，但金属元素却不都是过渡元素，如碱过渡元素均为金属

7、元素，但金属元素却不都是过渡元素，如碱金属、碱土金属等。金属、碱土金属等。(2)(2)处于金属与非金属交界线处于金属与非金属交界线( (又称梯形线又称梯形线) )附近的非金属元素具有附近的非金属元素具有一定的金属性，被称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。一定的金属性，被称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。2022-5-20(1)在在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价电子的电子云形状为原子的价电子的电子云形状为_。(2)在在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，它区中，族序数最大、原子序数最小的元素，它常见离子的电子排布式为常见离

8、子的电子排布式为_。(3)在在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价电子排布式为其原子的价电子排布式为_。(4)在在p区中，第二周期区中，第二周期A族元素原子的价电子的电族元素原子的价电子的电子排布图为子排布图为_。(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们处在当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们处在元素周期表的元素周期表的_区中。区中。2022-5-20【规律方法】【规律方法】(1)主族元素的价电子总数等于族序主族元素的价电子总数等于族序数，数，s区元素价电子特征排布为区元素价电子特征排布为ns12，价电子数等于，价电子数等于主族序数。

9、主族序数。p区元素价电子特征排布为区元素价电子特征排布为ns2np16，价，价电子总数等于主族序数。电子总数等于主族序数。(2)s区、区、d区、区、ds区都是金属元素区都是金属元素(氢元素除外氢元素除外)s区有区有2个纵列，个纵列，d区有区有8个纵列，个纵列，ds区有区有2个纵列；从个纵列；从元素的价电子层结构可以看出，元素的价电子层结构可以看出，s区、区、d区、区、ds区的区的元素在发生化学反应时容易失去最外层电子及倒数元素在发生化学反应时容易失去最外层电子及倒数第二层的第二层的d电子，呈现金属性，所以电子，呈现金属性，所以s区区(H除外除外)、d区、区、ds区都是金属元素。区都是金属元素。

10、2022-5-20特别提醒：特别提醒：(1)价电子数：主族元素的外围电子为价电子数：主族元素的外围电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属原子的外围电该元素原子的最外层电子。如碱金属原子的外围电子排布为子排布为ns1。副族元素的外围电子与其最外层电子和内层电子有副族元素的外围电子与其最外层电子和内层电子有关。如铁元素原子的外围电子排布为关。如铁元素原子的外围电子排布为3d64s2。(2)由元素的价电子层排布式可知元素在周期表中由元素的价电子层排布式可知元素在周期表中的位置，如：的位置，如：3s23p5为第三周期第为第三周期第A族元素，族元素，即，周期数电子层数最高能层数，即，周期数电子层数最高能

11、层数，主族序数价电子数。主族序数价电子数。同样，由主族元素在元素周期表中的位置可以推断同样，由主族元素在元素周期表中的位置可以推断其价电子排布式。其价电子排布式。2022-5-20写出写出13Al、24Cr、26Fe、33As等元素原子的电子等元素原子的电子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。13Al：_24Cr：_26Fe：_33As：_2022-5-20【规律方法】【规律方法】原子结构与元素在周期表中的位置原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。是有一定的关系的。(1)原子核外电子层数决定所在周期数；周期数最原子核外电子层数决定所在周期数

12、；周期数最大能层数大能层数(钯除外，钯除外，46Pd：Kr4d10，最大能层数是，最大能层数是4，但是在第五周期但是在第五周期)。(2)外围电子总数决定排在哪一族。如外围电子总数决定排在哪一族。如29Cu：3d104s1,10111尾数是尾数是1且有且有d轨道，所以是轨道，所以是B族。族。2022-5-20X X、Y Y、Z Z是是AAAA族的三种非金属元素，它们在周期表中的位族的三种非金属元素，它们在周期表中的位置如图所示，试回答：置如图所示，试回答：(1)X(1)X元素单质的化学式是元素单质的化学式是_。(2)Y(2)Y元素的原子结构示意图是元素的原子结构示意图是_。Y Y与与NaNa所形

13、成化合物的电子式为所形成化合物的电子式为_。 (3)Z(3)Z元素的名称是元素的名称是_，从元素原子得失电子的角度看，从元素原子得失电子的角度看，Z Z元素具有元素具有_性，若从性，若从Z Z元素在周期表中所处位置看，它具元素在周期表中所处位置看，它具有这种性质的原因有这种性质的原因_，其价电子排布式为，其价电子排布式为_。XYZ2022-5-20元素周期律和原子半径元素周期律和原子半径1元素周期律元素周期律元素的性质随元素的性质随_的递增发生周期性递的递增发生周期性递变的规律。变的规律。2原子半径原子半径(1)决定因素决定因素核电荷数核电荷数增大增大越大越大越小越小2022-5-20(2)变

14、化规律变化规律电子电子能层数能层数增大增大不变不变增大增大减小减小2022-5-20比较微粒半径大小的方法比较微粒半径大小的方法原子半径原子半径(1)(1)同周期元素，随着原子序数递增，其原子半径逐同周期元素，随着原子序数递增，其原子半径逐渐减小渐减小( (稀有气体除外稀有气体除外) )。例：例：r r(Na)(Na)r r(Mg)(Mg)r r(Al)(Al)r r(Si)(Si)r r(P)(P)r r(S)(S)r r(Cl)(Cl)(2)(2)同主族元素，随着电子层数递增，其原子半径逐渐增大。同主族元素，随着电子层数递增，其原子半径逐渐增大。例：例：r r(Li)(Li)r r(Na)

15、(Na)r r(K)(K)r r(Rb)(Rb)r r(Cs)(Cs)离子半径离子半径(1)(1)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。例：例：r r(Cl(Cl) )r r(Cl)(Cl)，r r(Fe)(Fe)r r(Fe(Fe2 2) )r r(Fe(Fe3 3) )(2)(2)电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径越小。电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径越小。例：例：r r(O(O2 2) )r r(F(F) )r r(Na(Na) )r r(Mg(Mg2 2)

16、 )r r(Al(Al3 3) )(3)(3)带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。例：例：r r(Li(Li) )r r(Na(Na) )r r(K(K) )r r(Rb(Rb) )r r(Cs(Cs) )， (4)(4)核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较例：比较r r(K(K) )与与r r(Mg(Mg2 2) )可选可选r r(Na(Na) )为参照为参照2022-5-20可用可用“三看三看”法快速判断简单微粒半径大小：法快速判断简单微粒半径大小：“一看一看”电子层

17、数：最外层电子数相同时，电子层数越多，电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。半径越大。“二看二看”核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大， 半径越小。半径越小。“三看三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。外电子数越多，半径越大。具有相同电子层结构的三种微粒具有相同电子层结构的三种微粒A An n、B Bn n和和C C，下列分析正，下列分析正确的是确的是( () )A A原子序数关系：原子序数关系：CBACBAB B微粒半径关系：微粒半径关系：r r(

18、B(Bn n)r r(A(An n) )C C微粒微粒C C是稀有气体元素的原子是稀有气体元素的原子D D原子半径关系是：原子半径关系是：r r(A)(A)r r(B)(B)E E( (硒硒) ) E E( (砷砷)E E( (硒硒) ) E E( (溴溴)E E( (硒硒) )(3)(3)估计估计1 mol1 mol气态气态CaCa原子失去最外层一个电子所需能量原子失去最外层一个电子所需能量E E值的范值的范围：围：_E E_Al，则，则K的电负性为的电负性为0.8，Al的电负性为的电负性为1.5；属于；属于非金属的是非金属的是H、S、O，非金属性：，非金属性：OSH，则电负，则电负性性O为

19、为3.5，S为为2.5，H为为2.1；当；当O与与H、S、Al形成化形成化合物时，由于合物时，由于O的电负性大，所以的电负性大，所以O为负价，其他元为负价，其他元素为正价。当形成化合物时，电负性差值大于素为正价。当形成化合物时，电负性差值大于1.7为为共价键，电负性差值小于共价键，电负性差值小于1.7的为离子键。的为离子键。2022-5-20已知元素的电负性和元素的化合价等一样，也是元素的一种基已知元素的电负性和元素的化合价等一样，也是元素的一种基本性质。下面给出本性质。下面给出1414种元素的电负性：种元素的电负性：元元素素AlAlB BBeBeC CClClF FLiLiMgMgN NNa

20、NaO OP PS SSiSi电电负负性性1.51.5 2.02.0 1.51.5 2.52.5 3.03.0 4.04.0 1.01.0 1.21.2 3.03.0 0.90.9 3.53.5 2.12.1 2.52.5 1.81.8已知：两成键元素间电负性差值大于已知：两成键元素间电负性差值大于1.71.7时，形成离子键，两时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于成键元素间电负性差值小于1.71.7时，形成共价键。时，形成共价键。(1)(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是律是_。(2)(2)判断下列物质是离子化合物

21、还是共价化合物？判断下列物质是离子化合物还是共价化合物？MgMg3 3N N2 2_；BeClBeCl2 2_；AlClAlCl3 3_；SiC_SiC_；2022-5-20解析：解析：元素的电负性随原子序数的递增呈周期性变元素的电负性随原子序数的递增呈周期性变化。据已知条件及表中数值：化。据已知条件及表中数值：Mg3N2中电负性差值中电负性差值为为1.8，大于，大于1.7，形成离子键，为离子化合物；，形成离子键，为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC电负性差值分别为电负性差值分别为1.5、1.5、0.7，均小于均小于1.7，形成共价键，为共价化合物。，形成共价键，为共价化合物。答案：答案：(1)随原子序数的递增，元素的电负性与原随原子序数的递增，元素的电负性与原子半径一样呈周期性变化子半径一样呈周期性变化(2)离子化合物共价化合物共价化合物共价离子化合物共价化合物共价化合物共价化合物化合物