原子结构与性质(1)

1、1.2原子结构与元素的性质,教学目标,1、进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系 2、知道外围电子排布和价电子层的涵义3、认识周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律 4、知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系 5、掌握原子半径的变化规律 6、能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质,7、进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系 8、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系 9、认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值 10、能说出元素电负性的涵义，能应用元素的电负性说明元素的某

2、些性质 11、能根据元素的电负性资料，解释元素的“对角线”规则，列举实例予以说明 12、能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象，预测物质的有关性质13、进一步认识物质结构与性质之间的关系，提高分析问题和解决问题的能力,第一章原子结构与性质,第二节 原子结构与 元素的性质 （第1课时）,知识回顾,元素周期表的结构,1、在周期表中，把 相同的元素，按 的顺序从左到右排成横行，称之为 ，有 个；在把不同横行中 相同的元素，按 递增的顺序由上而下排成纵行，称之为 ，共有 个纵行， 个族。16个族又可分为 主族、 副族、 族、 0族。,能层数,原子序数递增,周期,7,最外层电子数,能层数,族,18,

3、16,7个,7个,1个,1个,元素周期表的编排原则,一、元素周期表的结构,周期,短周期,长周期,第1周期：2 种元素,第2周期：8 种元素,第3周期：8 种元素,第4周期：18 种元素,第5周期：18 种元素,第6周期：32 种元素,不完全周期,第7周期：26种元素,镧57La 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素,锕89Ac 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素,周期序数 = 电子层数（能层数）,（横行）,族,主族：,副族：,A , A , A , A ,A , A , A,第VIII 族：,稀有气体元素,主族序数=最外层电子数=价电子数 =最高正价数,（纵行）,零族：,共七个主族,B ,

4、 B , B , B ,B , B , B,共七个副族,三个纵行(8、9、10），位于 B 与B中间,一、元素周期表的结构,复习回忆,元素周期表的结构：,七主七副七周期，,族零族镧锕系。,一、原子结构与元素周期表 由于随核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目并不总是一样多，而是随周期序号的递增渐渐增多，同时，金属元素的数目也逐渐增多，（关系见P14） 因此我们可以把元素周期表画成螺旋型的形状。见P15 图 115。,【科学探究】 1. 元素周期表共有7个周期，其中有三个短周期，三个长周期和一个不完全周期。每周期具有元素的数目分别为2

5、、8、8、18、18、32、26种。 一、1s11s2 二、2s12s22p6 三、3s13s23p6 四、4s1 4s24p6 五、5s1 5s25p6 六、6s16s26p6 七、7s1？ 通式：ns1ns2np6 第一周期结尾元素只有一个1s能级，2个电子，所以电子排布跟其他周期不同,2. 元素周期表共有18个纵列， （1）. 价电子层：能级上的电子数可在化学反应中发生变化的能层。 （2.）价电子：价电子层上的电子。 （3.）每个纵列的价电子层的电子总数相等,3. s区有2个纵列，d区有8个纵列，P区有6个纵列；从元素的价电子层结构可以看出，s区、d区、ds区的元素在发生化学反应时容易失

6、去最外层电子及倒数第二层的d电子，呈现金属性，所以s区、d区、ds区都是金属。 S区元素价电子特征排布为S12，价电子数等于族序数。 区元素价电子排布特征为（1）d110ns12；价电子总数等于副族序数； ds区元素特征电子排布为(n-1)d10ns12，价电子总数等于所在的列序数； p区元素特征电子排布为ns2np16；价电子总数等于主族序数。,4. 元素周期表可分为主族、副族和0族： 从图116可知，副族元素（包括d区和ds区的元素）介于s区元素（主要是金属元素）和p区（主要是非金属元素）之间，处于由金属元素向非金属元素过渡的区域，因此把副族元素又称为过渡元素。,5. 这是由元素的价电子层

7、结构和元素周期表中性质递变规律决定的，在元素周期表中，同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，结果使元素周期表右上角三角区域的元素主要呈现出非金属性。 6. 由于元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界线，处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此，这些元素常被称为半金属或准金属。,【思考】元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？元素在周期表中排在哪个列由什么决定？（分析周期表着重看元素原子的外围电子排布及价电子总数与族序数的联系。） 元素在周期表中的位置由原子结构决定： （1）原子核外电子

8、层数决定元素所在的周期；周期数=最大能层数（钯除外）46Pd Kr4d10,最大能层数是4，但是在第五周期。 （2）原子的价电子总数决定元素所在的族；如：29Cu 3d104s1 ，10+1=11尾数是1所以，是IB。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 总结：元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。,2、某周期A族元素的原子序数为x，则同周期的族元素的原子序数是( ) A 只有x+1 B 可能是x+8或x+18 C 可能是x+2 D 可能是x+1或x+11或x+25,课堂练习,D,知识回顾,二、原子结构和性质周期性变化,（1）同一周期元素结构和性质具有一定的递变性；从左到右原子半径

9、逐渐 ，失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，元素的金属性逐渐 ，非金属性逐渐 ，对应氢化物的稳定性逐渐 ；最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐 ；碱性逐渐 ； （2）同一主族元素结构和性质具有一定的相似性和递变性；同一主族，从上到下：原子半径逐渐 ，失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 ；对应氢化物的稳定性逐渐 ；最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐 ；碱性逐渐 ；,二、原子结构和性质周期性变化,复习回忆,减小,减弱,增强,减弱,减弱,增强,增强,增强,增大,增强,增强,增强,减弱,减弱,减弱,减弱,二、原子结构和性质周期性变化,3）同周期元素的主要化合价： 最高正价：+

10、1递增到+7。（氟、氧例外） 负价：-4递增到-1，呈现周期性的变化。,最高正价+|负价|=8,课堂练习：,3、碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是： .在碱金属中它具有最大的原子半径 .它的氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱 C.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物 D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸,4、某元素X的气态氢化物化学式为H2X，则该元素的最高价含氧酸的化学式为 （ ） A. H2XO3 B. H3XO4 C. H2XO4 D. HXO4,C,思考与探究,1、以第三周期为例，写出钠、镁、铝、硅、磷、硫、

11、氯、氩基态原子的简化电子排布式并观察原子的核外电子排布变化有什么规律？,最外层电子排布从1个电子(ns1)到 8个电子(ns2np6)呈周期性变化.,结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。,(一)原子的电子排布与周期的划分,(1)结合周期表,我们会发现,每一周期的第一种元素(除第一周期外)是 _, 最外层电子排布为_,每一周期的最后一种元素都是 _ , 这些元素的最外层电子排布除He为1s2 外,其余都是_.,碱金属,ns1,稀有气体,ns2np6,(2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的_.,能层数,结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。

12、,一、原子结构与元素周期表,50,31,2、你能否根据原子结构与各周期中元素种数的关系分析元素周期系周期发展规律？,思考与探究,32,由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一样多，而是随着周期序号的递增渐渐增多。因而，我们可以把元素周期系的周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋。,元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋,思考与探究 3、周期表上的“外围电子排布”简称“价电子层”，这是由于这些能级上的电子数可在化学反应中发生变化。每个纵行的价电子层的电子总数是否相等？主族元素的价电子数和族序数有何关系？,不一定相等,相等,(二)原子

13、的电子排布与族的划分,在周期中有18个纵列,除零族元素中He （1s2）与其它稀有气体ns2np6不同外,一般说来,其它每个族序数和价电子数是相等的. 主族元素：族序数=原子的最外层电子数 =价电子数 副族元素：大多数族序数=（n-1)d+ns的电子数 =价电子数,4、已知某元素的原子序数是25，写出该元素原子的价电子层结构式，并指出该元素所属的周期和族。,其排布式为Ar3d54s2，,由于最高能级组数为4，其中有7个价电子，故该元素是第四周期B族。,课堂练习,4、按照电子排布，可把周期表的元素划分为5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。划分区的依据是什么？ s区、d区、p区分别有几个纵列？

14、,区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号,思考与探究,(三)原子的电子构型和元素的分区,S 区元素：最外层构型是ns1和ns2。IA和 IIA族元 素。除H外，其余为活泼金属。,p区元素：最外层电子构型从ns2np1ns2np6的元素。即IIIAVIIA族、零族元素。除H外，所有非金属元素都在p区。,ds区元素:包括IB族和IIB族元素，最外层电子数皆为12个，均为金属元素 。,f区元素：包括镧系和锕系元素。最外层电子数基本相同，化学性质相似。,d区元素:包含第IIIB族到VIII族元素。最外层电子数皆为12个，均为金属元素，性质相似。,思考：为什么s区、d区、ds区的元素都是金属(除H

15、外)？,s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子，在反应中易失去，所以都是金属。,1. 为什么副族元素又称为过渡元素？,2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内（如图）？处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么？,思考：,副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。,1. 为什么副族元素又称为过渡元素？,2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内（如图）？处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么？,这是由元素的价电子结构和元素周期表中元素性质递变规律决定的，在元素周期表中，同周期的元素从左到右非金属性渐强，同主族元素从上到下非金属性渐弱，结果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性。,处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此，这些元素常被称之为半金属或准金属。,5、已知某元素在周期表中位于第五周期、A族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？,由于是A族， 4d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4，,电子排布式Kr4d105s25p4,课堂练习,属P区,1.已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确