原子结构与元素的性质

元元素素周周期期表表族族周期周期不完全周期不完全周期-七个主族七个主族(A)七个副族七个副族(B)VIII族（族（包括三列包括三列）0族族第第1周期：周期：种元素种元素第第2周期：周期：种元素种元素第第3周期：周期：种元素种元素第第4周期：周期：种元素种元素第第5周期：周期：种元素种元素第第6周期：周期：种元素种元素第第7周期周期288181832长周期长周期短周期短周期原子结构原子结构 元素周期表元素周期表三三长长三三短短一一不不全全七七主主七七副副零零八八族族（=电子层数）电子层数）（=最外层电子数最外层电子数）12345671 23456 789 10 11 12 1314 15 16 171812345671 23456 789 10 11 12 1314 15 16 1718AAAAAAA0BBBBBBB12345671 23456 789 10 11 12 1314 15 16 1718AAAAAAA0BBBBBHLiNaKRbCsFrBeMgCaSrBaRaBAlGaInTl113CSiGeSnPb114NPBBAsSbBi115OSSeTePo116FClBrIAt117HeNeArKrXeRn118577189103Sc Ti V CrMnFeCoNi CuZn问题与思考：问题与思考：除第一周期外，元素周期表中每一除第一周期外，元素周期表中每一周期的第一个元素是什么元素？最周期的第一个元素是什么元素？最后一个元素是什么元素？请写出它后一个元素是什么元素？请写出它们的电子排布式。们的电子排布式。周周期期第一第一种元种元素素基态原子电基态原子电子排布式子排布式最后最后一种一种元素元素基态原子电子排布基态原子电子排布式式一一二二三三四四五五六六七七3Li10Ne11Na18Ar19K36Kr37Rb54Xe55Cs86Rn1s22s11s22s22p61s22s22p63s11s22s22p63s23p6Ar4s1Ar3d104s24p6Kr5s1Kr 4d105s25p6Xe6s187Fr118XXe 4f145d106s26p6Rn 5f146d107s27p61H2He1s11s2Rn7s1问题与思考：问题与思考：写出各写出各主族主族元素的价电子排布式元素的价电子排布式族族AA AAAAAAAAAAAA价电价电子排子排布布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5问题与思考：问题与思考：.写出下列各元素的价电子排布式写出下列各元素的价电子排布式元素元素ScScTiTiV VCrCrMnMn价电价电子排子排布式布式3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s2元素元素FeFeCoCoNiNiCuCuZnZn价电价电子排子排布式布式3d64s23d74s23d84s23d104s13d104s2按电子排布，可把周期表里的元素划分为按电子排布，可把周期表里的元素划分为5 5个个区区，如图：，如图：科学探究科学探究考察元素周期表，探究下列问题：考察元素周期表，探究下列问题：12 34 567 sddspf问题与思考：问题与思考：各区包含哪些元素？各区包含哪些元素？12 34 567 sddspfAAB-B、A-A、0族族BB镧系、锕系镧系、锕系问题与思考：问题与思考：各区元素的价电子构型如何？各区元素的价电子构型如何？12 34 567 ns1-2(n-1)d1-8ns1-2(n-1)d10ns1-2sddspns2np1-6f(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2(个别例外个别例外)问题与思考：问题与思考：如何根据原子的价电子构型判断元素在周期表中如何根据原子的价电子构型判断元素在周期表中位置？位置？价电子价电子构型构型4s13d3 4s2 4d55s1 5d76s24s24p5位置位置位置位置5 5周期周期AA族族4 4周期周期AA族族7 7周期周期BB族族 6 6周期周期BB族族5 5周期周期B族族价电子价电子构型构型 2He10 Ne18 Ar36 Kr54 Xe86 Rn原子结构原子结构 元素周期表元素周期表1 1、同周期第、同周期第A-AA-A原子序数之差原子序数之差第第2 2、3 3周期是周期是1 1第第4 4、5 5周期是周期是10+1=1110+1=11第第6 6、7 7周期是周期是10+1+14=2510+1+14=25某周期某周期IIAIIA族元素的原子序数为族元素的原子序数为x x，则同周期的，则同周期的IIIA IIIA 族族元素的原子序数为元素的原子序数为()()A A、只能是、只能是x+2x+2 B B、可能是、可能是x+8x+8或或x+18x+18 C C、只能是、只能是x+1x+1 D D、可能是、可能是x+1x+1或或x+11x+11或或x+25x+25D原子结构与周期表原子结构与周期表思考方法：根据元素周期表的位置确定原子结构。思考方法：根据元素周期表的位置确定原子结构。2、同一主族相邻上下两种原子序数之差同一主族相邻上下两种原子序数之差第第A、A：上层原子序数上层原子序数+上层元素种数上层元素种数=下层原子序数下层原子序数第第A-0族：族：上层原子序数上层原子序数+下层元素种数下层元素种数=下层原子序数下层原子序数45ACBDA AA A AAA12345670族13311220思考：周期表中每一周期中的元素的数目是多少思考：周期表中每一周期中的元素的数目是多少？周期周期一一二二三三四四五五六六七七八八元素元素数目数目28818183232？金属金属元素元素数目数目023141530？5031说明：说明：元素周期糸的周期性变化并不是单调的元素周期糸的周期性变化并不是单调的原子结构与各周期中元素种数的关系：原子结构与各周期中元素种数的关系：小结：小结：元素周期糸的周期性变化并不是单调的元素周期糸的周期性变化并不是单调的重复，而象螺壳上的螺旋。重复，而象螺壳上的螺旋。原子原子结构结构的周的周期性期性变化变化决定决定元素元素性质性质的周的周期性期性变化变化表现表现形式形式元元素素周周期期表表小结：小结：二、元素周期律二、元素周期律复习提问：复习提问：什么叫元素周期律？元素周期律的内容？元素什么叫元素周期律？元素周期律的内容？元素周期律的本质周期律的本质?元素周期律是指元素的性质随着原子序数元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而周期性的变化规律的递增而周期性的变化规律元素元素的性的性质质原子半径原子半径元素主要化合价元素主要化合价元素的金属性与非金属性元素的金属性与非金属性本质：本质：元素性质的周期性变化是原子核外元素性质的周期性变化是原子核外电子排布周期性变化的必然结果电子排布周期性变化的必然结果原子的核外电子排布原子的核外电子排布原子半径原子半径 原子半径的变化规律：原子半径的变化规律：同周期主族元素从左到右，原子半径同周期主族元素从左到右，原子半径（）逐渐减小逐渐减小同主族元素的原子半径从上到下（同主族元素的原子半径从上到下（)逐渐增大逐渐增大原子半径原子半径的大小的大小取决于取决于1、电子的能层数、电子的能层数2、核电荷数、核电荷数影响原子半径的因素？影响原子半径的因素？O2-F-Na+Mg2+NaMgAlLiKCs Fe2+Fe3+；SS2-Na+、O2-、Mg2+、F-：同周期的微粒同周期的微粒：具有相同电子层数结构的离子：具有相同电子层数结构的离子：原子序数越大，其半径越小原子序数越大，其半径越小同一元素的不同微粒同一元素的不同微粒：核外电子数越多，微粒半径越大核外电子数越多，微粒半径越大A的元素；第的元素；第A元素元素A元素元素 电离能是衡量气态原子失去电子难易的物电离能是衡量气态原子失去电子难易的物理量。元素的电离能理量。元素的电离能越小越小，表示气态时越容表示气态时越容易失去电子，即元素在气态时的易失去电子，即元素在气态时的金属性越强金属性越强。A半充满、半充满、A全充满结构全充满结构不同元素的电离能有何递变规律？不同元素的电离能有何递变规律？电离能有何意义？电离能有何意义？电离能（电离能（I I）电离能电离能I主要决定于主要决定于Z*、r、(价电子构型。价电子构型。)同主族：价电子构型同，同主族：价电子构型同，r增大增大，I减小减小；同周期：同周期：Z*增加增加,r减小减小,I总体增大总体增大(碱金属最小，稀碱金属最小，稀有气体最大有气体最大)。全满、半满较稳定，全满、半满较稳定，I较大。较大。电离能是原子核外电子排布的实验佐证。电离能是原子核外电子排布的实验佐证。ONFNe He价电子构型与电离能价电子构型与电离能I1Na AlMgS PNaKRbCs电离能（电离能（I I）半满半满全满全满鲍林鲍林L.Pauling1901-1994鲍林研究电负性鲍林研究电负性的手搞的手搞金金属：属：1.8类金属：类金属：1.8非金属：非金属：1.8 以以氟的电负性为氟的电负性为4.04.0和和锂的电负性为锂的电负性为1.01.0作为相对作为相对标准，得出了各元素的电负性。标准，得出了各元素的电负性。电负性的大小可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度电负性的大小可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度1.1.碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？关系？碱金属元素的碱金属元素的 第一电离能越小，金属的活泼第一电离能越小，金属的活泼性就越强。性就越强。学与问：学与问：2.2.为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有何关系？跟钠、镁、铝的化合价有何关系？数据的突跃数据的突跃变化说明了什么？变化说明了什么？因为随着电子的失去，阳离子所带的正电荷越因为随着电子的失去，阳离子所带的正电荷越来越大，再失去一个电子需克服的电性引力越来越大，再失去一个电子需克服的电性引力越来越大，消耗的能量越来越多。来越大，消耗的能量越来越多。同种同种元素元素I I1 1II2 2II3 3II4 4同周期同周期元素从左到右第一电离能呈现逐渐元素从左到右第一电离能呈现逐渐增大的趋势增大的趋势同主族同主族元素自上而下第一电离能逐渐减少元素自上而下第一电离能逐渐减少结论：结论：课堂练习：课堂练习：下列说法正确的是下列说法正确的是 （）A.A.第第3 3周期所含的元素中钠的第一电离能最小周期所含的元素中钠的第一电离能最小B.B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.C.在所有元素中，氟的第一电离能最大在所有元素中，氟的第一电离能最大.D.D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大钾的第一电离能比镁的第一电离能大.A A3、元素电负性及其周期性变化、元素电负性及其周期性变化一般情况下，活泼非金属元素与活一般情况下，活泼非金属元素与活泼金属元素以离子键结合形成离子泼金属元素以离子键结合形成离子化合物，非金属元素之间以共价键化合物，非金属元素之间以共价键结合形成共价化合物。结合形成共价化合物。成键原子之间是形成离子键还是形成键原子之间是形成离子键还是形成共价键，主要取决于成键原子吸成共价键，主要取决于成键原子吸引电子能力的差异。引电子能力的差异。为了比较元素的原子为了比较元素的原子吸引电子能力的大小，吸引电子能力的大小，美国化学家鲍林于美国化学家鲍林于1932年首先提出了用电负性年首先提出了用电负性来衡量元素在化合物中来衡量元素在化合物中吸引电子的能力。经计吸引电子的能力。经计算确定氟的电负性为算确定氟的电负性为4.0，锂的为，锂的为1.0，并以，并以此为标准确定其它与元此为标准确定其它与元素的电负性。素的电负性。电负性电负性（1 1）基本概念）基本概念化学键：化学键：元素相互化合，元素相互化合，相邻相邻的原子之间产生的原子之间产生的的强烈强烈的化学作用力，形象地叫做化的化学作用力，形象地叫做化学键。学键。键合电子：键合电子：原子中用于形成化学键的电子称为原子中用于形成化学键的电子称为键合电子键合电子电负性：电负性：元素的原子在化合物中吸引键合电子元素的原子在化合物中吸引键合电子的标度，电负性是相对值，没单位。的标度，电负性是相对值，没单位。标准标准F F：4.04.0Li:1.0Li:1.0电负性电负性（2）元素电负性变化规律：）元素电负性变化规律：（2）元素电负性变化规律：）元素电负性变化规律：随核电荷数增大元素的电负性呈周期性变化随核电荷数增大元素的电负性呈周期性变化同周期从左到右电负性逐渐增大同周期从左到右电负性逐渐增大同主族从上到下电负性逐渐减小。同主族从上到下电负性逐渐减小。金属与非金属区分：金属与非金属区分：（3 3）电负性的应用：）电负性的应用：化学键的类型：化学键的类型：一般以电负性差一般以电负性差1.71.7为标准为标准小于小于1.71.7为共价键为共价键大于大于1.71.7为离子键为离子键1.8金属元素金属元素非金属元素非金属元素类类金金属属原子半径逐渐减小，原子半径逐渐减小，第一电离能逐渐增大，第一电离能逐渐增大，电负性逐渐增大，电负性逐渐增大，非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强原原子子半半径径逐逐渐渐增增大大，第第一一电电离离能能逐逐渐渐减减小小，电电负负性性逐逐渐渐减减小小，金金属属性性逐逐渐渐增增强强同周期同周期同主族同主族科学探究（对角线规则）科学探究（对角线规则）LiBeBNaMgAlSi在空气中在空气中燃烧产物燃烧产物:Li:Li2 2O O在空气中在空气中燃烧产物燃烧产物:MgO:MgO在空气中在空气中燃烧产物燃烧产物:Na:Na2 2O O2 2Be(OH)Be(OH)2 2两性氢两性氢氧化物氧化物Al(OH)Al(OH)3 3两性氢两性氢氧化物氧化物H H3 3BOBO3 3酸酸性很弱性很弱H H2 2SiOSiO3 3酸酸性很弱性很弱Mg(OH)Mg(OH)2 2中强碱中强碱1、每一周期元素都是从碱金属开始，以稀有气体结束、每一周期元素都是从碱金属开始，以稀有气体结束2、f区区都是副族元素，都是副族元素，s区区和和p区区的都是主族元素的都是主族元素3、已已知知在在200C1molNa失失去去1mol电电子子需需吸吸收收650kJ能能量，则其第一电离能为量，则其第一电离能为650KJ/mol。4、Ge的电负性为的电负性为1.8，则其是典型的非金属，则其是典型的非金属5、气态、气态O原子的电子排布为：原子的电子排布为：6、半径：半径：K+Cl-7、酸性、酸性HClO4H2SO4，碱性：，碱性：NaOHMg(OH)28、第第一一周周期期有有2*12=2，第第二二周周期期有有2*22=8，则则第第五五周周期有期有2*52=50种元素种元素 重点知识梳理重点知识梳理一一.原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表观察周期表，我们发现，每一周期观察周期表，我们发现，每一周期(第一周期除外第一周期除外)的开头元素均是的开头元素均是_，它们的价电子构型为，它们的价电子构型为_；每一周期结尾元素均是每一周期结尾元素均是_，它们的价电子构型，它们的价电子构型为为_(第一周期除外第一周期除外)。周期表中，周期序数周期表中，周期序数=该周期元素基态原子的该周期元素基态原子的_碱金属碱金属ns1稀有气体稀有气体ns2np6能层数能层数重点知识梳理重点知识梳理二二.元素周期律元素周期律_性质随性质随_的递增发生周期性变化，称为的递增发生周期性变化，称为元素周期律。元素周期律。1.原子半径原子半径.r的大小取决于的大小取决于_、_两个因素两个因素.电子的能层越多，则电子间的负电斥力越大，使原子电子的能层越多，则电子间的负电斥力越大，使原子半径半径_；Z越大，则核对电子的引力越大，使原子越大，则核对电子的引力越大，使原子半径半径_。2.电离能电离能.概念概念：气态的原子或离子失去一个电子：气态的原子或离子失去一个电子所需要的所需要的_叫做电离能，用符号叫做电离能，用符号_表示，单位是表示，单位是_。第一电离能第一电离能：处于基态的气态原子生成：处于基态的气态原子生成_价气态阳离子所需要的能量，称为第一电离能，价气态阳离子所需要的能量，称为第一电离能，常用符号常用符号_表示。表示。元素的元素的原子序数原子序数Z能层数能层数增大增大减小减小能量能量I IkJ/mol+1I I1 1第3课时重点知识梳理重点知识梳理2.电离能电离能.意义意义：电离能是原子核外电子排布的实：电离能是原子核外电子排布的实验佐证，是衡量气态原子验佐证，是衡量气态原子_电子难易能力的物理电子难易能力的物理量。元素的电离能越小，表示量。元素的电离能越小，表示气态气态时越容易时越容易_电电子，即元素在气态时的子，即元素在气态时的_性越强。性越强。I I变化规律：变化规律：同同周期，左至右总体呈周期，左至右总体呈_趋势，趋势，_元素的元素的I I1最小，最小，_的的I I1最大；同族，上下最大；同族，上下I I1_。3.电负性电负性.概念：概念：电负性是原子在化学键中对键合电子电负性是原子在化学键中对键合电子_能力的标度，常用符号能力的标度，常用符号x表示。表示。x为相对值，无单位。为相对值，无单位。x变化规律：变化规律：同周期，同周期，x左右左右_；同族，；同族，x上下上下_。意义：意义：用于比较元素金属性、非金属性的相对强弱。一用于比较元素金属性、非金属性的相对强弱。一般，金属的般，金属的x_，非金属的，非金属的x_ x_成离子键，成离子键，x_成共价键。成共价键。失去失去失去失去金属金属增大增大碱金属碱金属稀有气体稀有气体减小减小吸引吸引增大增大减小减小1.81.7A CDAB DCDCABXWYRZ6、右表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关、右表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，判断正误：五种元素的叙述中，判断正误：（1）Y、Z的阴离子电子层结构都与的阴离子电子层结构都与R原子的相同原子的相同（2）W的氢化物比的氢化物比X的氢化物稳定的氢化物稳定（3）Y元素的非金属性比元素的非金属性比W元素的非金属性强元素的非金属性强方法：方法：通过周期表的结构和它通过周期表的结构和它们所在的位置判断们所在的位置判断:R为为、W为为、Y为为、X为为、Z为为。ArPSBrN7下列关于粒子半径的说法不正确的是下列关于粒子半径的说法不正确的是()r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)r(F)r(Cl)r(Br)r(I)r(Na)r(Mg2)r(Al3)r(F)r(Fe2)r(Fe)A BCD.C8下列元素中哪一个基态原子的第一下列元素中哪一个基态原子的第一电离能最大电离能最大()ABeBBCCDND9下列各组元素的电负性顺序正确的下列各组元素的电负性顺序正确的是是()ASNOFBSONFCSiNaMgAl DBrHZnA再见再见