原子结构与元素周期系PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,原子结构与元素周期系,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,1,其次局部 核外电子的排布和元素周期系,原子的电子层构造和元素周期系,核外电子层构造的原则,多电子原子的能级,2,多电子原子的能级,科顿原子轨道能级图,钻穿效应,屏蔽效应,鲍林L.Pauling的近似能级图,多电子原子的能级,3,多电子原子近似能级图的特点：,近似能级图是按原子轨道的能量凹凸而不是按原子轨道离核的远近挨次排列起来。把能量相近的能级划为一组，称为能级,1s 第一能级组,2s2p 其次能级组,3s3p 第三能级组,4s3d4p 第四能级组,5s4d5p 第五能级组,6s4f5d6p 第六能级组,7s5f6d7p 第七能级组,在能级图中可以看到：相邻的两个能级组之间的能量差较大，而在同一能级组中各能级的能量差较小。,4,多电子原子近似能级图的特点：,在能级图中:所谓等价轨道是指其能量一样、成键力量一样，只是空间取向不同的轨道。,角量子数l一样的能级，其能量由主量子数n打算，n越大，能量越高。,主量子数n一样，角量子数 l 不同的能级，其能量随 l 的增大而上升。,主量子数n和角量子数 l 同时变化时，从图中可知，能级的能量变化状况是比较简单的。,5,屏蔽效应,在多电子原子中，每个电子不仅受到原子核对它的吸引力，而且还要受到其它电子的斥力。我们把这种内层电子的排斥作用考虑为对核电荷的抵消或屏蔽，相当于使核的有效核电荷数Z*削减。,由于其它电子对某一电子的排斥作用而抵消了一局部核电荷，从而使有效核电荷降低，减弱了核电荷对该电子的吸引，这种作用称为屏蔽作用和屏蔽效应。,Z,*,=Z,E= =,6,屏蔽效应与Slater规章,为了计算屏蔽参数，斯莱脱Slater提出规章可近似计算。,Slater规章如下：,将原子中的电子分成如下几组：,(1s)(2s,2p)(3s,3p)(3d)(4s,4p)(4d)(4f)(5s,5p) ,7,屏蔽效应与Slater规章,(a)位于被屏蔽电子右边的各组，对被屏蔽电子的0，可以近似地认为，外层电子对内层电子没有屏蔽作用。,(b)1s轨道上的2个电子之间的 0.30/e 其它主量子数一样的各分层电子之间的0.35/e,(c)被屏蔽的电子为ns或np时，则主量子数为n1的各电子对它们的0.85/e，而小于n2的各电子对它们的1.00/e,(d)被屏蔽的电子为nd或nf时，同组电子屏蔽为0.35/e，位于它左边各组电子对它的屏蔽常数1.00/e。,例,3,：,19,K,的电子排布是,1,s,2,，,2,s,2,2,p,6, 3,s,2,3p,6, 4,s,1,而不是,1,s,2,，,2,s,2,2,p,6, 3,s,2,3p,6, 3,d,1,？,(1,s,2,) (2,s,2,2,p,6,) (3,s,2,3,p,6,) (4,s,1,),Z,= 19,(0.858 + 1.0 10) = 2.2,E,=,(2.2,2,/ 4,2,) 13.6 =,4.114eV,(1,s,2,) (2,s,2,2,p,6,) (3,s,2,3,p,6,) (3,d,1,),Z,= 19,( 18 1) = 1,E,=,(1,2,/ 3,2,) 13.6 =,1.51eV,例4：试应用Slater计算方法求算氧原子的第一电离能,解：,氧离子构造为1s2, 2s2 2p3,氧原子构造为1s2, 2s2 2p4，,氧原子的电离能 (I) O = O+ + e,I,=,E,(O,+,) -,E,(O) =,E(2s,2,2p,3,) - E(2s,2,2p,4,),10,钻穿效应,在原子中，对于同一主层的电子，因s电子比p、d、f电子在离核较近处消失的概率要多，说明s电子有渗入内部空间而靠近核的本事，这种外层电子钻到内层空间而靠近原子核的现象，称为钻穿作用。,由于电子的钻穿作用的不同而使它的能量发生变化的现象，称为钻穿效应。,11,科顿原子轨道能级图,12,其次局部 核外电子的排布和元素周期系,原子的电子层构造和元素周期系,核外电子层构造的原则,多电子原子的能级,13,核外电子层构造的原则,洪特(Hund)规章,泡利,(Pauli),不相容原理,能量最低原理,核外电子层构造的原则,14,能量最低原理,多电子原子在基态时，核外电子总是尽可能分布到能量最低的轨道，这称为能量最低原理,电子先填最外层的ns，后填次外层的(n-1)d，甚至填入倒数第三层的(n-2)f的规律叫做“能级穿插”。,请留意：能级穿插现象是电子随核电荷递增填充电子次序上的穿插,并不意味着先填能级的能量肯定比后填能级的能量低。,15,泡利Pauli不相容原理,一个电子的四个量子数为3、2、0、-1/2,另一个电子的四个量子数为3、2、0、+1/2,从保里原理可获得以下几个重要结论：,a)每一种运动状态的电子只能有一个。,b)由于每一个原子轨道包括两种运动状态，所以每一个原子轨道中最多只能容纳两个自旋不同的电子。,c)由于s、p、d、f各分层中原子轨道数为1、3、5、7 所以各分层中相应最多只能容纳2、6、10、14个电子。,d)每个电子层原子轨道的总数为n 个，因此，各电子层中电子的最大容量为2n个。,16,洪特(Hund)规章,洪特规章基态多电子原子中同一能级的轨道能量相等，称为简并轨道；基态多电子原子的电子总是首先自旋平行地、单独地填入简并轨道。,17,作为洪特规章的特例，等价轨道：,全布满 p6、d10、f14,半布满 p3、d5、 f7,全 空 p0、d0、 f0,的构造状态比较稳定,洪特(Hund)规章,例： 19号 K 1s22s22p63s23p64s1,原子实构造式为 Ar4s1,24号 Cr Ar3d54s1,18,其次局部 核外电子的排布和元素周期系,原子的电子层构造和元素周期系,核外电子层构造的原则,多电子原子的能级,19,原子的电子层构造和元素周期系,原子的电子层构造与族的关系,原子的电子层构造与周期的关系,原子的电子层构造与元素的分区,原子的电子层,原子的电子层构造和元素周期系,元素周期系的进展前景,核外电子的排布原子的电子层构造,1 H Hydrogen,氢,1s,1,*,2 He Helium,氦,1s,2,3 Li Lithium,锂,1s,2,2s,1,4 Be Beryllium,铍,1s,2,2s,2,5 B Boron,硼,1s,2,2s,2,2p,1,*,6 CCarbon,碳,1s,2,2s,2,2p,2,7 NNitrogen,氮,1s,2,2s,2,2p,3,8 OOxygen,氧,1s,2,2s,2,2p,4,9 FFluorine,氟,1s,2,2s,2,2p,5,10 NeNeon,氖,1s,2,2s,2,2p,6,原子,序数,电子轨道图,元素,符号,英文名称,中文,名称,电子结构式,11 Na Sodium,钠,1s,2,2s,2,2p,6,3s,1,12 Mg Magnesium,镁,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,13 Al Aluminium,铝,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,1,14 Si Silicon,硅,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,2,15 P Phosphorus,磷,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,3,16 Si Sulfur,硫,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,4,17 Cl Chlorine,氯,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,5,18 Ar Argon,氩,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,原子,序数,元素,符号,英文名称,中文,名称,电子结构式,* Ar 原子实，表示 Ar 的电子构造式 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 。,原子实后面是价层电子，即在化学反响中可能发生变化的电子。,* 虽先排 4s 后排 3d ， 但电子构造式中先写 3d，后写 4s,*,21 Sc Scandium,钪,Ar 3d,1,4s,2,22 Ti Titanium,钛,Ar 3d,2,4s,2,23 V Vanadium,钒,Ar 3d,3,4s,2,24,Cr,Chromium,铬,Ar,3d,5,4s,1,25 Mn Manganese,锰,Ar 3d,5,4s,2,26 Fe Iron,铁,Ar,3d,6,4s,2,27 Co Cobalt,钴,Ar,3d,7,4s,2,28 Ni Nickel,镍,Ar,3d,8,4s,2,*,19 K Potassium,钾,Ar 4s,1,20 Ca Calcium,钙,Ar 4s,2,23,原子的电子层,留意几个例外 :,24号Cr 3d54s1 29号Cu 3d104s1,41号Nb 4d45s1 42号Mo 4d55s1,43号Tc 4d55s2 44号Ru 4d75s1,45号Rh 4d85s1 46号Pd 4d10,24,1,、 元素的周期,周期的划分与能级组的划分完全全都，每个能级组都单独,对应一个周期。共有七个能级组， 所以共有七个周期。,H,He,1,第一周期：,2,种元素,第一能级组：,2,个电子,1,个能级,1s 1,个轨道,Be,Li,B,C,N,O,F,Ne,2,其次周期： 8 种元素,其次能级组： 8 个电子 2 个能级 2s 2p 4 个轨道,元素周期系,Mg,Na,Al,Si,P,S,Cl,Ar,3,第三周期：,8,种元素,第三能级组：,8,个电子,2,个能级,3s 3p 4,个轨道,K,Ca,Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ge,As,Se,Br,Kr,4,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Rh,Pd,Ru,Ag,Cd,Sr,Rb,In,Sn,Sb,Te,I,Xe,5,第五周期：,18,种元素,第五能级组：,18,个电子,3,个能级,5s 4d 5p 9,个轨道,第四周期：,18,种元素,第四能级组：,18,个电子,3,个能级,4s 3d 4p 9,个轨道,第七周期：,32,种元素,第七能级组：,32,个电子,4,个能级,7s 5f 6d 7p 16,个轨道,Ba,Cs,6s,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,4f,La,Hf,Ta,W,Re,Ir,Pt,Os,Au,Hg,5d,Tl,Pb,Bi,Po,At,Rn,6p,第六周期：,32,种元素,第六能级组：,32,个电子,4,个能级,6s 4f 5d 6p 16,个轨道,Ra,Fr,7s,Th,Pa,U,Np,Pu,Am,Cm,Bk,Cf,Es,Fm,Md,No,Lr,5f,Ac,Rf,Db,Sg,Bh,Hs,Mt,Uun,Uuu,Uub,6d,7p,27,原子的电子层构造与元素的分区,28,元素的区和族,s,区元素 包括,IA,族，,IIA,族，价层电子组态为,n s,1 2,，属于活泼金属。,p 区元素 包括 IIIA 族，IVA 族，VA 族，VIA 族，,VIIA 族， 0 族 VIIIA族 ，价层电子组态为 ns 2 np 1 6 ，右上方为非金属元素，左下方为金属元素 。,s 区和 p 区元素的族数，等于价层电子中 s 电子数与 p 电子数之和。假设和数为 8 ，则为 0 族元素，也称为 VIII A 族。,价层电子是指排在稀有气体原子实后面的电子，在化学反响中能发生变化的根本是价层电子。如：K Ar4s1,显示,显示,d 区元素 包括 III B 族，IV B 族，V B 族，VI B 族，,VII B 族，VIII 族 。价层电子组态一般为 ( n1 ) d 1 8 ns 2 ，为过渡金属。( n1 ) d 中的电子由不布满向布满过渡。第 4，5，6 周期的过渡元素分别称为第一，其次，第三过渡系列元素。,d 区元素的族数，等于价层电子中 ( n1 ) d 的电子数与 ns 的电子数之和；假设和数大于或等于 8，则为 VIII 族元素 。,ds,区元素价层电子组态为,( n,1 ) d,10,ns,1 2,。,有时将,d,区和,ds,区定义为过渡金属 。,ds,区元素的族数，等于价层电子中,ns,的电子数 。,f 区元素价层电子组态为 ( n2 ) f 0 14 ( n1 ) d 0 2 ns 2 ，包括镧系和锕系元素，称为内过渡元素。 ( n2 ) f 中的电子由不布满向布满过渡。有时认为 f 区元素属于 III B 族 。,显示,显示,30,原子的电子层构造与周期的关系,各周期元素的数目相应能级组中原子轨道所能容纳的电子总数2、8、8、18、18、32,p区从左上到右下的对角线为B、Si、As、Te、At，在此诸元素的右上方位是非金属，左下方位金属，对角线上及四周的元素是准金属，有些具有半导体的性质，周期表中约4/5的元素是金属。,31,原子的电子层构造与族的关系,主族元素的族数包括ds区该元素原子的最外层电子数该族元素的最高化合价除氧、氟外,副族元素的族数=最高能级组中的电子总数,或 副族数s+d电子数10,32,副族元素的氧化态,均能呈现多种,33,元素周期系的进展前景,34,第三局部 元素根本性质的周期性,元素的电负性,电离能,原子半径,电子亲合势,35,原子半径,严格地讲，由于电子云没有边界，原子半径也就无肯定数。但人总会有方法的。迄今全部的原子半径都是在结合状态下测定的。,适用金属元素,固体中测定两个最邻,近原子,的核间,距一半,金属半径,(,metallic radius,),适用非金属元素,测定单质分子中两个相邻,原子的,核间距,一半,共价半径,(,covalent radius,),36,31,原子半径,A.共价半径同种元素的两个原子共价单键连接时，核间距的一半。,一般 单键半径 双键半径 叁键半径,B.金属半径严密积存的金属晶体中以金属键结合的同种原子核间距离的一半。,同一原子的金属半径要大于共价半径 1015% 。,C.范德华半径非键和原子之间只靠分子间的作用力相互接近时，两原子的核间距的一半。,一般范德华半径最大非键合，共价半径最小轨道重叠，金属半径位中间严密积存,37,原子半径在周期表中的变化,同周期中从左向右，在原子序数增加的过程中，有两个因素在影响原子半径的变化, 核电荷数 Z 增大，对电子吸引力增大，使得原子半径 r 有减小的趋势。, 核外电子数增加，电子之间排斥力增大，使得原子半径 r 有增大的趋势。,这是一对冲突， 以哪方面为主？,以 为主。即同周期中从左向右原子半径减小。,只有当 d5，d10，f7，f14 半布满和全布满时，层中电子的对称性较高，这时 占主导地位，原子半径 r 增大。,38,短周期的主族元素，以第,3,周期为例,Mg,Na,Al,Si,P,S,Cl,Ar,r/pm 154 136 118 117 110 104 99 154,长周期的过渡元素,，,以第,4,周期的第一过渡系列为例,Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Sc Ni，8 个元素，r 削减了 29 pm。相邻元素之间，平均削减幅度 4 pm 许。,Na Cl，7 个元素，r 削减了 55 pm。相邻元素之间，平均削减幅度 10 pm 许。,Ar 为范德华半径， 所以比较大。,r/pm 144 132 122 118 117 117 116 115 117 125,39,短周期,主族元素，电子填加到外层轨道，对核的正电荷中和少，有效核电荷,Z*,增加得多。所以,r,减小的幅度大。,长周期,过渡元素，电子填加到次外层轨道，对核的正电荷中和多，,Z*,增加得少，所以,r,减小的幅度小。,短周期主族元素原子半径平均削减幅度 10 pm ，长周期的过渡元素平均削减幅度 4 pm 。造成这种不同的缘由是什么？,Cu，Zn 为 d10 构造，电子斥力大， 所以 r 不但没减小，反而有所增加。,Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,r/pm 144 132 122 118 117 117 116 115 117 125,试设想超长周期的内过渡元素，会是怎样的状况。,40,b镧系收缩,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,15,种元素，,r,共减小,11 pm,。电子填到内层,(n,2) f,轨道，屏蔽系数更大，,Z*,增加的幅度更小。所以,r,减小的幅度很小。,r/pm,161 160 158 158 158 170 158,r/pm,169 165 164 164 163 162 185 162,Eu 4f7 6s2，f 轨道半布满，Yb 4f14 6s2，f 轨道全布满，电子斥力的影响占主导地位，原子半径变大。,将,15,镧系种元素，原子半径共减小,11 pm,这一事实，称为镧系收缩。,41,K Ca Sc Ti V Cr,r/pm 203 174 144 132 122 118,Rb Sr Y Zr Nb Mo,r/pm 216 191 162 145 134 130,Cs Ba La Hf Ta W,r/pm 235 198 169 144 134 130,镧系收缩造成的影响,对于镧系元素自身的影响，使 15 种镧系元素的半径相像，性质相近，分别困难。,对于镧后元素的影响，使得其次、第三过渡系的同族元素半径相近，性质相近，分别困难。,42,3-1 原子半径在周期中的变化,在短周期中，从左往右随着核电荷数的增加，原子核对外层电子的吸引作用也相应地增加，使原子半径渐渐缩小。,在长周期中，自左向右原子半径缩小程度不大。,43,同族中，从上到下，有两种因素影响原子半径的变化趋势, 核电荷 Z 增加很多，对电子吸引力增大， 使 r 减小；, 核外电子增多，增加一个电子层，使 r 增大。,主族元素,Li 123 pm,Na 154 pm,K 203 pm,Rb 216 pm,Cs 235 pm,r,增大,在这一对冲突中， 起主导作用。同族中，从上到下，原子半径增大。,(c),同族中元素原子半径变化趋势,44,副族元素,Ti V Cr,r/pm 132 122 118,Zr Nb Mo,145 134 130,Hf Ta W,144 134 130,其次过渡系列比第一过渡系列原子半径 r 增大 1213 pm。,第三过渡系列和其次过渡系列原子半径 r 相近或相等。这是镧系收缩的影响结果。,45,原子半径在族中变化,在同一主族中，从上到下，随着核电荷数增加，元素原子的电子层数增多，原子半径增大。,副族元素的元素半径变化不明显，特殊是第五、六周期的元素的原子半径特别相近。这主要是由于镧系收缩所造成的结果。,46,离子半径,在离子晶体中，正负离子间的吸引作用和排斥作用达平衡时，使正、负离子间保持着肯定的平衡距离，这个距离叫核间距，结晶学上常以符号d表示。,离子半径大致有如下的变化规律：,在周期表各主族元素中，由于自上而下电子层依次增多，所以具有一样电荷数的同族离子的半径依次增大。例如 Li+Na+K+Rb+Cs+,FClBrMg2+Al3+,假设同一元素能形成几种不同电荷的正离子时，则高价离子的半径小于低价离子的半径。例如 rFe3+(60 pm) rFe2+(75 pm),负离子的半径较大，正离子的半径较小。,周期表中处于相邻族的左上方和右上方斜对角线上的正离子半径近似相等。 例如 Li(60pm) Mg2(65 pm) Sc3(81pm) Zr4(80pm) Na+(95pm) Ca2+(99pm),离子半径,48,32,电离能,定义：从气态的基态原子中移去一个电子所需的最低能量，用焓的转变量来表示,从气态的一价正离子中移去一个电子的焓的转变量,元素的第一电离势越小，表示它越简洁失去电子，即该元素的金属性越强。,49,50,电离能影响因素,原子核电荷同一周期即电子层数一样，核电荷数越多、半径越小、核对外层电子引力越大、越不易失去电子，电离势越大。,原子半径同族元素原子半径越大、原子核对外层电子的引力越小，越简洁失去电子，电离势越小。,电子层构造稳定的8电子构造同周期末层电离势最大。,51,3,电离能与价态之间的关系,首先要明确，失去电子形成正离子后， 有效核电荷数,Z*,增加，半径,r,减小，故核对电子引力大，再失去电子更加不易。所以对于一种元素而言有,I,1, I,2, I,3, I,4, ,结论 电离能逐级加大。,分析以下数据，探讨电离能与价态之间的关系。,I,1,I,2,I,3,I,4,I,5,I,6,Li 520 7289 11815,Be 900 1757 14849 21007,B 801 2427 3660 25026,C 1086 2353 4621 6223 37830 47277,N 1402 2856 4578 7475 9445 53266,电离能,kJmol,-1,I,1,I,2,I,3,I,4,I,5,I,6,Li 520 7289 11815,Be 900 1757 14849 21007,B 801 2427 3660 25026,C 1086 2353 4621 6223 37830 47277,N 1402 2856 4578 7475 9445 53266,电离能,kJmol,-1,Li = 14.02,倍，扩大,14,倍。,I,2,过大，不易生成,+ 2,价离子，所以锂经常以,+ 1,价态存在，形成,Li,+,。,Be = 1.95,倍，,= 8.45,倍。,I,3,过大，不易生成,+ 3,价离子，所以铍经常以,+ 2,价态存在，形成,Be,2+,。,I,1,I,2,I,3,I,4,I,5,I,6,B 801 2427 3660 25026,C 1086 2353 4621 6223 37830 47277,N 1402 2856 4578 7475 9445 53266,电离能,kJmol,-1,B = 1.38,倍，,= 6.83,倍。,I,4,过大，所以,B ( IV ),不易形成，,B ( III ),是常见价态。,C = 1.35,倍，,= 6.08,倍。,I,5,过大，所以,C ( V ),不易形成，,C ( IV ),是常见价态。,N = 1.26,倍，,= 5.67,倍。,I,6,过大，所以,N ( VI ),不易形成，,N ( V ),是常见价态。,54,变化规律,同一主族元素，从上向下，随着原子半径的增大，元素的第一电离势依次减小。,在同一周期中元素的第一电离势从左到右总趋势上依次增大，金属性减弱。,55,33,电子亲合势,电子亲合能 电子亲合能(Y)是指气态的基态原子获得一个电子成为一价负离子所放出的能量：,具有最大电子亲合能为Cl原子 ，卤素的电子亲合能最大 ，和卤素相邻的氧族元素，电子亲合能也较大 。金Au对具有最高的电子亲合能值,56,在周期、族中的变化规律,电子亲合能随原子半径的削减而增大。由于半径减小，原子核对电子的引力增大。在周期中是按由左向右的方向增大，在族中是按由上向下的方向削减。,反常现象是由于其次周期的氧、氟原子半径很小，电子云密集程度很大，电子间排斥力很强，以致当原子结合一个电子形成负离子时，由于电子间的相互排斥作用致使放出的能量削减。而第三周期的硫、氯原子半径较大，并且有空的d 轨道可以容纳电子，电子间的相互作用显著就减小，因而当原子结合电子形成负离子时放出的能量最大。,57,34,元素的电负性,LPauling定义电负性为“在一个分子中，一个原子将电子吸引到它自身的力量”。,58,在同一周期中，从左到右电负性递增，元素的非金属性渐渐增加；在同一主族中，从上到下电负性递减，元素的非金属性减弱,右上方氟的电负性最大，非金属性最强， 左下方铯的电负性最小，金属性最强。,59,1962年N.Bartlett觉察强氧化剂PtF6可以氧化O2、形成盐(O2)+PtF6，而 Xe的电离能和O2的电离能1. 18 M Jmol-1特别接近。据此，他将Xe和PtF6一起进展反响，得到第一个稀有气体化合物，接着还合成了XeF2和XeF4等，开拓了稀有气体化合物的新领域。现在，很多包含XeF、XeO、XeN和XeC键的什合物已制得。氪的电离能比氙略高一点,60,假设将Xe和F、O比较，Xe电负性较低，可以形成氧化物和氟化物，Xe和C的电负性相近，在适宜的条件下可以形成共价键,61,新包含XeC共价键的化合物 F5C6XeNCMe+(C6F5)2BF2MeCN正离子的构造,62,KrF,，,KrF,Sb,2,F,11,和,CrOF,4,KrF,2,等也已经得到,63,电负性大的元素通常是那些电子亲和能大的元素(非金属性强的元素),电负性小的元素通常是那些电离能小的元素(金属性强的元素)。电负性与电离能和电子亲和能之间确实存在某种联系, 但并不意味着可以混用!,电离能和电子亲和能用来争论离子化合物形成过程中的能量关系,例如热化学循环;,电负性概念则用于争论共价化合物的性质,例如对共价键极性的争论。,64,原子性质的周期性变化规律,原子性质,从左到右,从上到下,原子半径,减小,增大，第五、六周期接近（镧系收缩）,电离能,增大，全满半满结构稍大,减小，过渡元素略增，多处不规律,电子亲和能,增大,减小，但,O,F,并非本族中最大值，这是由于半径小，内层电子排斥所致,电负性,增大,减小，,A,例外，副族不明显,65,性质,从左到右,从上到下,单质的金属性,减弱,增强,元素的氧化值,主族元素及,B,B,元素的最高氧化值族号数,氢氧化物的酸碱性,酸性增强,碱性增强,原子性质的周期性变化规律,66,其次周期元素的原子价层电子构型为2s1,22p06，与其他周期同族元素相比，多数元素有特殊小的原子半径和特殊高的电负性。局部有关数据如下：,其次周期元素的特殊性,元素周期表从总体上描述了元素及其化合物的性质随原子序数的递增呈现出周期性的变化。但是，其中也有一些“反常性”。其次周期元素的特殊性就是这种不规律性的表现之一。现概括如下：,67,Li,Be,B,C,N,O,F,r,a,pm,152,111,88,77,70,66,64,X,0,.,98,1,.,57,2,.,04,2,.,55,3,.,04,3,.,44,3,.,98,Na,Mg,Al,Si,P,S,Cl,r,a,pm,186,160,143,117,110,104,99,X,0,.,93,1,.,3l,1,.,6l,1,.,90,2,.,19,2,.,58,3,.,16,K,Ca,Ga,Ge,As,Se,Br,r,a,pm,227,197,122,122,121,117,114,X,0.82,1.00,1.81,2.01,2.18,2.55,2.96,68,由于其次周期元素原子只有4个价层原子轨道(2s，2p)，因此，这些元素形成化合物时，配位数一般不超过4。如氮只能形成NCl3，而磷可以形成PCl3和PCl5(P有可用于成键的d轨道)。,由于半径小，,C,，,N,，,O,能形成双键和叁键，而,Si,，,P,，,S,却难于,(,或不能,),形成重键。例如，,H,2,C,CH,2,，,HC,三,CH,，,N,三,N,，,O O,，,P,4,和,S,8,中只有单键,N,，,O,，,F,的单键键能分别小于,P,，,S,，,Cl,的单键键能：,69,N,N,(N,2,H,4,中,),O,O(H,2,0,2,中,),F,F,B,H,m,/(,kJ,mol,-1,),159,142,141,P,P(P,4,中,),S,S(H,2,S,2,中,),Cl,Cl,B,H,m,/(,kJ,mol,-1,),209,264,199,70,其次周期p区元素除个别化合物(如氢化物)外，其他化合物的fHm ，fGm 均大于第三周期同族元素的相应化合物的fHm ，fGm 。可以粗略地以fHm ，fGm 来比较同类化合物的稳定性，fHm ，fGm越大的化合物越不稳定。,71,很多其次周期p区元素的化合物稳定性比第三周期相应化合物的稳定性差。如大家生疏的HNO3 ，H2CO3均易分解，而H3PO4 , H2SiO3却是稳定的。另外，硝酸有氧化性，而磷酸则没有；C化合物虽然没有明显的氧化性，但和硅相比，C()较简洁转化为C()。,72,END,人有了学问，就会具备各种分析力量，,明辨是非的力量。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富学问，,培育规律思维力量；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培育文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的学问面。,有很多书籍还能培育我们的道德情操，,给我们巨大的精神力气，,鼓舞我们前进。,