原子结构和元素的性质

第二节第二节 原子结构和元素的性质原子结构和元素的性质第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表知识回顾：知识回顾：1、回忆元素周期表的基本结构、回忆元素周期表的基本结构 2、什么叫周期？、什么叫周期？共有几个周期？每一周期的共有几个周期？每一周期的 元素原子结构有何共同特点？元素原子结构有何共同特点？3、什么叫族？、什么叫族？共有几族？每一族的共有几族？每一族的 元素原子结构有何共同特点？元素原子结构有何共同特点？科学探究：根据核外电子构造原理，分析根据核外电子构造原理，分析1、每周期的元素种类有多少？为什么？、每周期的元素种类有多少？为什么？2、观察周期表中各族元素的价电子（即外围、观察周期表中各族元素的价电子（即外围 电子）排布，从中找出核外电子排布与族电子）排布，从中找出核外电子排布与族 划分之间的内在联系。划分之间的内在联系。1）除第一周期外,各周期均以填充 s 轨道的元素开始,并以填充满p 轨道的元素告终.（第一周期除外）1s1 1s22s1 2s22p63s1 3s23p64s1 4s24p65s1 5s25p66s1 6s26p62）周期元素数目=相应能级组中原子轨道所 能容纳的电子总数3）元素所在周期的判断：周期数=电子层数周期能级组能级组内原子轨道 元素数目电子最大容量 1 1s 2 2 2 2s 2p 8 8 3 3s 3p 8 8 4 4s 3d 4p 18 18 5 5s 4d 5p 18 18 6 6s 4f 5d 6p 32 32 7 7s 5f 6d (未完)23(未完)未满主族元素（主族元素（A）：）：1、价电子全部排布在最外层的、价电子全部排布在最外层的s或或p轨道上轨道上2、内层、内层d轨道全空或者全满轨道全空或者全满3、族序数、族序数=价电子数（最外层电子数）价电子数（最外层电子数）副族元素（副族元素（B）：）：1、价电子排布为、价电子排布为(n-1)d1-10ns1-22、价电子不再是最外层电子、价电子不再是最外层电子3、族序数、族序数=ns电子数电子数(n-1)d电子数电子数第第族元素：族元素：价电子排布为价电子排布为(n-1)d6-8ns2第零族元素：第零族元素：价电子排布为价电子排布为ns2np6 或或1s2分析探索1、每个纵列的价电子层的电子总数是否相等?2、按电子排布，可把周期表里的元素划分成 5个区，除ds区外，区的名称来自按构造原 理最后填入电子的能级的符号。s区、d区和 p区分别有几个纵列?3、为什么s区、d区和ds区的元素都是金属?区的划分1）s 区元素：IA族，A族；2）p 区元素：AA和0族；ns2np16除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号4）ds 区元素：B和B；（n-1）d10ns123）d 区元素：过渡元素，BB和；（n-1）d110ns12 镧系f锕系5）f 区元素：镧系和锕系；1.为什么副族元素又称为过渡元素？为什么副族元素又称为过渡元素？2.为什么在元素周为什么在元素周期表中非金属元期表中非金属元素主要集中在右素主要集中在右上角三角区内上角三角区内（如图）？（如图）？3.处于非金属三处于非金属三角区边缘的元素角区边缘的元素常被称为半金属常被称为半金属或准金属。为什或准金属。为什么？么？思考题：思考题：（1）原子半径 观察下列图表回忆总结：二、元素周期律二、元素周期律知识回顾知识回顾 元素周期表中，同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？原子半径的大小取决于两个相反的因素：1、电子的能层数2、核电荷数。（2）主要化合价）主要化合价主族元素：主族元素：最高正价最高正价=最外层电子数最外层电子数负价的绝对值负价的绝对值=8-最外层电子数最外层电子数同周期：同周期：_副族元素：副族元素：价电子处于最外层和倒数第二层，化合价比较复杂。（3）元素的金属性与非金属性）元素的金属性与非金属性金属性的具体表现：金属性的具体表现：（1）与酸反应或与水反应）与酸反应或与水反应（2）最高价氧化物的水化物的碱性）最高价氧化物的水化物的碱性（3）阳离子的氧化性）阳离子的氧化性非金属性的具体表现：非金属性的具体表现：（1）与氢气的化合能力）与氢气的化合能力（2）最高价氧化物的水化物的酸性）最高价氧化物的水化物的酸性（3）气态氢化物的稳定性）气态氢化物的稳定性（4）阴离子的还原性）阴离子的还原性（4）电离能基础要点概念1、第一电离能I1；态电 性基态原子失去 个电子，转化为气态基态正离子所需要的 叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越 。同一元素的第二电离能 第一电离能。气气中中一一最低能量最低能量 弱弱大于大于2、如何理解第二电离能、如何理解第二电离能I2、第三电离能、第三电离能I3、I4、I5？从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做第二电离能消耗的能量叫做第二电离能(用用I2表示表示)，依次，依次类推，可得到类推，可得到I3、I4、I5同一种元素的逐同一种元素的逐级电离能的大小关系：级电离能的大小关系：I1I2I3I4I5即即一个原子的逐级电离能是逐渐增大的。这是因一个原子的逐级电离能是逐渐增大的。这是因为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。分析下表：分析下表：科学探究科学探究、原子的第一电离能有什么变化规律呢？、原子的第一电离能有什么变化规律呢？第一电离能 周一周期 同一族 从左往右，第一电离能呈增大的趋势 从上到下，第一电离能呈减小趋势。、碱金属元素的第一电离能有什么变化规律呢？碱金属的电离能与金属活泼性有什么关系为什么？碱金属元素从上到下碱金属元素从上到下,第一电离能变小第一电离能变小.第一电离能越小，越易失电子，金属的第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。因此碱金属元素的第一活泼性就越强。因此碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越强。电离能越小，金属的活泼性就越强。、Be的第一电离能大于的第一电离能大于B，N的第一电的第一电离能大于离能大于O，Mg的第一电离能大于的第一电离能大于Al，Zn的第一电离能大于的第一电离能大于Ga？Be有价电子排布为有价电子排布为2s2，是全充满结构，是全充满结构，比较稳定，而比较稳定，而B的价电子排布为的价电子排布为2s22p1，、，、比比Be不稳定，因此失去第一个电子不稳定，因此失去第一个电子B比比Be容易，第一电离能小容易，第一电离能小、阅读分析表格数据：NaMgAl各级电离能(KJ/mol)49673857845621415181769127733274595431054011575133531363014830166101799518376201142170323293为什么原子的逐级电离能越来越大？这为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系？数据的突跃变化说明了什么？系？数据的突跃变化说明了什么？Na的的I1，比，比I2小很多，电离能差值很大，说明失小很多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二电子容易得多，所以去第一个电子比失去第二电子容易得多，所以Na容易失去一个电子形成容易失去一个电子形成+1价离子；价离子；Mg的的I1和和I2相差不多，而相差不多，而I2比比I3小很多，所以小很多，所以Mg容易失去容易失去两个电子形成十两个电子形成十2价离子；价离子；Al的的I1、I2、I3相差不相差不多，而多，而I3比比I4小很多，所以小很多，所以A1容易失去三个电子容易失去三个电子形成形成+3价离子。而电离能的突跃变化，说明核外价离子。而电离能的突跃变化，说明核外电子是分能层排布的。电子是分能层排布的。（5 5）电负性：）电负性：思考与交流思考与交流1 1、什什么么是是电电负负性性？电电负负性性的的大大小小体体现现了了 什么性质？阅读教材什么性质？阅读教材p20p20页表页表电负性是用来描述不同元素的原子对键电负性是用来描述不同元素的原子对键 合电子吸引力的大小合电子吸引力的大小电负性的大小体现了元素的金属性与非金电负性的大小体现了元素的金属性与非金属性的强弱，电负性越大元素的非金属性属性的强弱，电负性越大元素的非金属性越强，电负性越小元素的金属性越强越强，电负性越小元素的金属性越强.2、同同周周期期元元素素、同同主主族族元元素素电电负负性性如如何何变变化化规规律律？如如何何理理解解这这些些规规律律？根根据据电电负负性性大大小小，判判断断氧氧的的非非金金属属性性与与氯氯的的非非金属性哪个强？金属性哪个强？同周期元素从左往右，电负性逐渐增大，同周期元素从左往右，电负性逐渐增大，同主族元素从上往下，电负性逐渐减小。同主族元素从上往下，电负性逐渐减小。非金属性：氧大于氯非金属性：氧大于氯同周期元素从左往右，同周期元素从左往右，非金属性增强；非金属性增强；同同主族元素从上往下，主族元素从上往下，金属性增强金属性增强3、电负性的应用：判断元素的金属性和非金属性的强弱一般：非金属1.8 金属1.8 类金属1.8判断化学键的类型一般：成键元素原子的电负性差1.7，离子键 成键元素原子的电负性差1.7，共价键例：H：2.1，Cl：3.0 3.0-2.1=0.9 HCl为共价化合物判断化合物中元素化合价的正负例：NaH中，Na：0.9 H：2.1 Na显正价，H显负价 思思考考44对对角角线线规规则则：某某些些主主族族元元素素与与右右下下方方的的主主族族元元素素的的有有些些性性质质相相似似，被被称称为为对对角角线线原原则则。请请查查阅阅电电负负性性表表给给出出相相应应的的解释？解释？因为它们电负性的大小比较接近