原子结构和元素的性质课件

1、原子结构和元素的性质原子结构和元素的性质原子结构和元素的性质原子结构和元素的性质请根据构造原理，写出请根据构造原理，写出F、Cl、Br、I、AtLi、Na、K、Rb、Cs电子排布式电子排布式复复 习习原子结构和元素的性质一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表周周期期AA0族族2FHe 2s22p5NeHe 2s22p63Na Ne3s1Cl Ne3s23p5Ar Ne3s23p64KAr4s1Br Kr原子结构和元素的性质结论结论随着原子序数的增加，元素原子的随着原子序数的增加，元素原子的外围电子层排布外围电子层排布呈呈现周期性的变化：现周期性的变化：每隔一定数目的元素，元素原子的每

2、隔一定数目的元素，元素原子的外围电子层排布外围电子层排布重复重复出现从出现从nsns1 1 到到 nsns2 2npnp6 6 的周期性变化。的周期性变化。最外层电子数：从最外层电子数：从1 1到到8 8 元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复布发生周期性的重复原子结构和元素的性质1、横行横行七七个周期；个周期；2，8，8，18，18，32种；种；每一周期每一周期开头开头第一第一个元素的最外层的排布通式为个元素的最外层的排布通式为ns1，结尾结尾元素的电子排元素的电子排布式为布式为ns2np6;第一周期只有一个第一周期只有一个

3、1s能级，其结尾元素的能级，其结尾元素的电子排布式为电子排布式为1s2，跟其他周期的结尾元素的原子电子跟其他周期的结尾元素的原子电子排布式不同。排布式不同。科学探究科学探究（教材（教材p14)原子结构和元素的性质2、纵列、纵列18个纵列；个纵列；除零族元素中除零族元素中He（2s2）与其它稀有气体）与其它稀有气体ns2np6不不同外，其余相等。同外，其余相等。每个纵列的每个纵列的价电子构型价电子构型和它们的族序数有什么联系？和它们的族序数有什么联系？主族：价电子层为主族：价电子层为ns或或ns np型型副族：价电子层一般出现副族：价电子层一般出现d原子轨道等原子轨道等原子结构和元素的性质3、周

4、期表的区域划分、周期表的区域划分从元素的价从元素的价电子层结构可以看出，电子层结构可以看出，表现金属性表现金属性原子结构和元素的性质（四）、元素周期表的分区（四）、元素周期表的分区1、s区：区：特点：特点：价电子数价电子数=主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数 并不是所有价电子层为并不是所有价电子层为ns1或或2的元素都在的元素都在S区，区， He除外除外（它在（它在p区）区）注意：注意：除除H外，都是金属元素外，都是金属元素含含A与与A共两族两列共两族两列；价；价电子层为电子层为ns1或或2(n1)原子结构和元素的性质2、p区：区：特点：特点：价电子总数价电子总数=主族序数主族序数（零

5、族除外）（零族除外）注意：注意：He在在p区，但它无区，但它无p电子电子含含A至至A及零族及零族共六族六列共六族六列；价电子层为价电子层为ns2 np1-6(n2) ,以非金属元素为主以非金属元素为主原子结构和元素的性质3、d区：区：特点：特点：价电子总数价电子总数=副族序数副族序数;若价电子总数为若价电子总数为8、9、10，则为，则为族。族。 有元素在有元素在d区但并不符合区但并不符合(n-1)d1-9ns1-2规则，如：规则，如：46Pd 4d10。注意：注意：均为金属元素；均为金属元素；含含B至至B和和族族共六族八列共六族八列 (镧系和锕系属镧系和锕系属f区区)；价电子层为价电子层为(n

6、-1)d1-9ns1-2说明：说明： 核外电子的排布规律只是经验总结，并不是核外电子的排布规律只是经验总结，并不是所有元素都一定符合。所有元素都一定符合。原子结构和元素的性质4、ds区：区： 含含B与与B共两族两列共两族两列； 价电子层为价电子层为 (n-1)d10ns1或或2价电子总数价电子总数=所在的列序数所在的列序数特点特点：均为金属元素；且均为金属元素；且d轨道电子全轨道电子全充满，一般不参与化学键的形成。充满，一般不参与化学键的形成。原子结构和元素的性质5、f区：区： 包括镧系与锕系；包括镧系与锕系；价电子层价电子层(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2说明：说明： 由于最外层

7、电子数基本相同，由于最外层电子数基本相同，(n-1)d电子数也基本相同，电子数也基本相同，一般一般是是(n-2)f的电子数不同，的电子数不同，因此镧系因此镧系元素化学性质相似；锕系元素化元素化学性质相似；锕系元素化学性质也相似。学性质也相似。原子结构和元素的性质A 01AAAAAA2p区区3s区区BBBBBBB4d区区ds区区567镧系镧系f区区锕系锕系元素周期表的五个分区元素周期表的五个分区原子结构和元素的性质4、族、族 元素周期表可分为元素周期表可分为7主族主族，7副族副族，0族族和和一个一个第第族族；副族元素介于；副族元素介于s区元素（主要是区元素（主要是金属元素）和金属元素）和p区（主

8、要是非金属）元素之间，区（主要是非金属）元素之间，处于由金属向非金属过渡的区域，因此，把处于由金属向非金属过渡的区域，因此，把副族元素又称为过渡元素副族元素又称为过渡元素原子结构和元素的性质5、 这是由元素的价电子层结构和元素周期表这是由元素的价电子层结构和元素周期表中元素性质的递变规律决定的。中元素性质的递变规律决定的。同周期元素从同周期元素从左到右非金属性增强，同主族从上到下非金属左到右非金属性增强，同主族从上到下非金属性减弱性减弱，结果使元素周期表右上方三角区内的，结果使元素周期表右上方三角区内的元素主要呈现出非金属性。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没有严格由于

9、元素的金属性和非金属性没有严格的界限，处于非金属三角区边缘的元素既能表的界限，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性，因此这些元素常被称为半金属或准金属半金属或准金属。原子结构和元素的性质 原子核外电子排布与元素周期表结构有什么原子核外电子排布与元素周期表结构有什么内在联系？内在联系？周期序数周期序数=最大能层数最大能层数主族元素：主族元素：族序数族序数= =最外层电子数最外层电子数 (ns+np(ns+np或或nsns) )原子结构和元素的性质1下列元素是主族元素还是副族元素？第几周期？第下列

10、元素是主族元素还是副族元素？第几周期？第几族？几族？（1）1s2 2s2 2p6 3s2 3p5（2）Ar3d10 4s12由下列元素在周期表中的位置，给出其原子的由下列元素在周期表中的位置，给出其原子的价电子层构型价电子层构型（3）第四周期第）第四周期第B族族（4）第六周期第）第六周期第A族族练习练习1原子结构和元素的性质练习练习2 已知某元素的原子序数是已知某元素的原子序数是25，写出该元素原，写出该元素原子的电子排布式，并指出该元素的名称、符子的电子排布式，并指出该元素的名称、符号以及所属的周期和族。号以及所属的周期和族。其排布式为其排布式为ArAr3d3d5 54s4s2 2，由于最高

11、能级组数为由于最高能级组数为4 4，其中有，其中有7 7个价电个价电子，故该元素是第四周期子，故该元素是第四周期BB族。族。原子结构和元素的性质 s区元素：最后一个电子填充在区元素：最后一个电子填充在s能级上的元素。能级上的元素。结构特点：结构特点：ns1和和ns2，包括，包括A族和族和A族。除族。除氢外均为金属。氢外均为金属。 P区元素：最后一个电子填充在区元素：最后一个电子填充在p能级上的元素。能级上的元素。结构特点：结构特点：ns2np1-6。 包括包括A族族-A族和族和0族。族。绝大多数为非金属。绝大多数为非金属。小结：小结：原子的电子层结构与元素的分区原子的电子层结构与元素的分区原子

12、结构和元素的性质d区元素：最后一个电子填充在区元素：最后一个电子填充在d能级上的元素。能级上的元素。结构特点：（结构特点：（n-1）d1-9ns1-2。 包括包括B族族-B族族和第和第族。族。ds区元素：区元素：d能级填满并且最后一个电子填充在能级填满并且最后一个电子填充在s能级上的元素。结构特点：（能级上的元素。结构特点：（n-1）d10ns1-2，包括，包括B族和族和B族。族。f区元素：最后一个电子填充在区元素：最后一个电子填充在f能级上的元素。能级上的元素。 包括镧系和锕系。包括镧系和锕系。d区、区、ds区和区和f区元素称过渡元区元素称过渡元素。素。原子结构和元素的性质 已知某元素在周期

13、表中位于第五周期、已知某元素在周期表中位于第五周期、AA族位置上。试写出该元素基态原子的价电子族位置上。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？排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？ 由于是由于是AA族，族， 4d4d必是全充满的，必是全充满的，所以价电子排布为所以价电子排布为5s5s2 25p5p4 4，电子排布式电子排布式Kr4dKr4d10105s5s2 25p5p4 4课堂练习属属P区区原子结构和元素的性质二、元素周期律二、元素周期律包括包括 ：定义：定义：元素化合价元素化合价 、金属性和非金属性、原子半径、电、金属性和非金属性、原子半径、电离能和电负性等的周

14、期性的变化离能和电负性等的周期性的变化原子结构和元素的性质化合价化合价 同周期的主族元素从左至右同周期的主族元素从左至右 化合价由化合价由17， 4 0递增递增 主族元素族序数最高正价价电子数主族元素族序数最高正价价电子数非金属最低负化合价主族元素族序数非金属最低负化合价主族元素族序数8 F、O 原子结构和元素的性质金属性和非金属性金属性和非金属性 同周期元素从左至右同周期元素从左至右金属性逐渐增强，非金金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱属性逐渐减弱同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱属性逐渐减弱原子结构和元素的性质最高价氧化物对应水化物最高价

15、氧化物对应水化物最高价氢氧化最高价氢氧化物碱性强弱物碱性强弱 最高价氢氧化物碱性越强，金属性越强最高价氢氧化物碱性越强，金属性越强 金属性强弱的判断依据金属性强弱的判断依据 跟水跟水(酸酸)反应置换出氢的难易程度反应置换出氢的难易程度 越容易发生，金属性越强越容易发生，金属性越强 金属活动性顺序金属活动性顺序 普通原电池正负极普通原电池正负极 单质与盐溶液的置换反应单质与盐溶液的置换反应 金属离子的氧化性金属离子的氧化性 原子结构和元素的性质气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性 越稳定，非金属性越强越稳定，非金属性越强 非金属性强弱的判断依据非金属性强弱的判断依据 最高价氧化物对应水化物最高价

16、氧化物对应水化物最高价含氧酸最高价含氧酸酸性强弱酸性强弱 酸性越强，非金属性越强酸性越强，非金属性越强 跟氢气化合生成气态氢化物的难易程度跟氢气化合生成气态氢化物的难易程度 越易反应，非金属性越强越易反应，非金属性越强 非金属活动性顺序非金属活动性顺序 单质与盐溶液的置换反应单质与盐溶液的置换反应 非金属离子的还原性非金属离子的还原性 原子结构和元素的性质主族主族AAAAAAA化合价化合价12344536271金属性与非金属性金属性与非金属性单质的还原性与氧化单质的还原性与氧化性性最高价氧化物最高价氧化物气态氢化物气态氢化物气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性最高价氧化物的水化最高价氧化物的水

17、化物的酸、碱性物的酸、碱性原子半径原子半径还原性减弱，氧化性增强还原性减弱，氧化性增强稳定性增强稳定性增强碱性减弱，酸性增强碱性减弱，酸性增强逐渐缩小逐渐缩小同周期主族元素性质递变规律同周期主族元素性质递变规律原子结构和元素的性质周周期期1 12 23 34 45 56 67 7同主族元素性质递变规律同主族元素性质递变规律原子半径离子半径增大原子半径离子半径增大单质还原性增强单质还原性增强，单质氧化性减弱单质氧化性减弱气态氢化物稳定性减弱气态氢化物稳定性减弱最高价氧化物的水化物的最高价氧化物的水化物的酸性减弱，碱性增强酸性减弱，碱性增强阳离子的氧化性减弱阳离子的氧化性减弱阴离子的还原性增强阴离

18、子的还原性增强原子结构和元素的性质1、原子半径的周期性变化、原子半径的周期性变化原子结构和元素的性质 原子半径的大小取决于原子半径的大小取决于_、_ 两个因素；电子的能层越多，电子之两个因素；电子的能层越多，电子之间的负电排斥使原子半径间的负电排斥使原子半径_ ；核电荷数越；核电荷数越大，核对电子的引力越大，将使原子半径大，核对电子的引力越大，将使原子半径_。能层数能层数核电荷数核电荷数增大增大缩小缩小原子结构和元素的性质思维拓展：微粒半径的比较方法思维拓展：微粒半径的比较方法首先看微粒的电子层数，电子层越多则微粒半首先看微粒的电子层数，电子层越多则微粒半径越大；径越大；电子层数相同时再看微粒

19、的核电荷数，核电荷电子层数相同时再看微粒的核电荷数，核电荷数越大则微粒的半径越小；数越大则微粒的半径越小；电子层数和核电荷数都相同，则看最外层电子电子层数和核电荷数都相同，则看最外层电子数。最外层电子数多，半径大。反之，半径小。数。最外层电子数多，半径大。反之，半径小。原子结构和元素的性质下列微粒中，半径大小的次序下列微粒中，半径大小的次序正确的是正确的是AK+Ca2+Cl-S2- BCa2+K+S2-Cl-CCa2+K+Cl-S2- DS2-Cl-K+Ca2+练习练习4C原子结构和元素的性质2、元素电离能及其周期性变化、元素电离能及其周期性变化第一电离能第一电离能:P17:P17 M M（g

20、 g） - e- e M M+ +（g g）意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度第一电离能数值越小，原子越容难易程度第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子易失去一个电子1.元素第一电离能定义：元素第一电离能定义：元素第一电离能是指元素第一电离能是指气态气态原子原子失去一个电子形成失去一个电子形成1价气态阳离子所需的价气态阳离子所需的最最低能量低能量。原子结构和元素的性质第二电离能第二电离能：是指：是指1价气态离子失去一个电子价气态离子失去一个电子形成形成2价气态离子所需的最低能量称该元素的价气态离子所需的最低能量称该元素的第二电离能。用第二电

21、离能。用I2表示。类似用表示。类似用I3、I4.表示元素表示元素的第三、四的第三、四.电离能等。电离能等。观察分析下表电离能数据回答问题：观察分析下表电离能数据回答问题：元素元素I1 KJ/molI2 KJ/molI3 KJ/molLi520729511815Mg73814517733问题：问题： 解释为什么锂元素易形成解释为什么锂元素易形成Li，而不易形成而不易形成Li2；镁镁元素元素易形成易形成Mg2，而不易形成而不易形成Mg3？ 参考答案：从表中数据可知：参考答案：从表中数据可知：Li元素的元素的I2远大于远大于I1，因此因此Li容易失去第一个电子，而不易失去第二个电子；容易失去第一个电

22、子，而不易失去第二个电子；即即Li易形成易形成Li，而不易形成而不易形成Li2 。镁元素的镁元素的I1、I2相相差不大，差不大，I3远大于它们，说明镁容易失去两个电子，远大于它们，说明镁容易失去两个电子，而不易失去第三个电子，因此镁易形成而不易失去第三个电子，因此镁易形成Mg2，而不而不易形成易形成Mg3。原子结构和元素的性质 元素的第一电离能大致有何元素的第一电离能大致有何周期性？周期性？同一周期：由左至右大致增大同一周期：由左至右大致增大同一主族：由上至下大致减小同一主族：由上至下大致减小原子结构和元素的性质3.元素第一电离能的变化规律元素第一电离能的变化规律同一周期同一周期从左到右元素的

23、第一电离能总体上是呈从左到右元素的第一电离能总体上是呈逐渐增大趋势；逐渐增大趋势；同一主族同一主族从上到下，元素第一电离能逐渐减小。从上到下，元素第一电离能逐渐减小。即元素第一电离能随着元素核电荷数的递增呈即元素第一电离能随着元素核电荷数的递增呈现周期性变化。现周期性变化。4.电离能知识的应用：电离能知识的应用：问题问题1：为什么锂元素的：为什么锂元素的I2远大于远大于I1，而镁元素的而镁元素的I3远大于远大于I1、I2？用所学的原子结构或离子结构用所学的原子结构或离子结构知识解释。知识解释。提示：锂离子和镁离子的电子提示：锂离子和镁离子的电子排布式为：排布式为：Li： 1S2 是稳定结构；是

24、稳定结构；Mg2：1S2 2S22P6,它它的的P轨道为轨道为全充满，结构稳定。如果全充满，结构稳定。如果它们它们再要失去电子，所需的能量就再要失去电子，所需的能量就很大。很大。原子结构和元素的性质学与问学与问1、碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么联系？、碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么联系？第一电离能越小，越容易失去电子，金属的活泼性第一电离能越小，越容易失去电子，金属的活泼性越强。因此，碱金属的第一电离能越小，金属的活泼越强。因此，碱金属的第一电离能越小，金属的活泼性越强。性越强。原子结构和元素的性质2钠、镁、铝逐级失去电子的电离能为什么越来越钠、镁、铝逐级失去电子的电离能为什么

25、越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有什么联系？大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有什么联系？学与问学与问阳离子所带正电荷数增大阳离子所带正电荷数增大再失去再失去1个电子需克服的电性引力越来越大个电子需克服的电性引力越来越大消耗的能量越来越大消耗的能量越来越大原子结构和元素的性质问题问题2：判断下列元素间的第一电离能的大小：判断下列元素间的第一电离能的大小：Na K; O N; N P; F Ne; Mg Al； S P; Cl S；Cl Ar。问题问题3：将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：（1） K Na Li; (2) B C Be N;

26、(3) He Ne Ar ；（；（4）Na Al S P答案答案（1） Li Na K ； （2）N C Be B(3) He Ne Ar; (4) P S Al Na原子结构和元素的性质问题问题4：短周期元素：短周期元素A、B，A元素的最外层电子数等于最元素的最外层电子数等于最内层上的电子数；内层上的电子数；B元素最外层电子数是最内层上电子数元素最外层电子数是最内层上电子数的的3倍。试判断倍。试判断A、B可能有的元素并写出它们的原子电可能有的元素并写出它们的原子电子排布式；比较当子排布式；比较当A、B在同一周期时它们的第一电离能在同一周期时它们的第一电离能 数值大小关系。数值大小关系。提示提

27、示:A元素有：元素有：Be：1S2 2S2或或 Mg: 1S2 2S22P6 3S2 B元素有：元素有：O: 1S2 2S22P4或或 S: 1S2 2S22P6 3S23P4 第一电离能：第一电离能：Be O; Mg S。原子结构和元素的性质 电负性是用来描述不同元素的原子对键合电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子的电子的 吸引吸引 能力大小的一个量。能力大小的一个量。1、电负性的概念：、电负性的概念：三、电负性三、电负性 键合电子键合电子：原子通过化学键形成物质，我：原子通过化学键形成物质，我们把原子里用于形成化学键的电子称为键合电们把原子里用于形成化学键的电子称为键合电子子原子结构和

28、元素的性质为了比较元素的原子吸引电子能为了比较元素的原子吸引电子能力的大小，美国化学家鲍林于力的大小，美国化学家鲍林于1932年首先提出了用电负性来衡年首先提出了用电负性来衡量元素在化合物中吸引电子的能量元素在化合物中吸引电子的能力。经计算确定氟的电负性为力。经计算确定氟的电负性为4.0，锂的为锂的为1.0，并以此为标准确定其，并以此为标准确定其它与元素的电负性。它与元素的电负性。原子结构和元素的性质 2.电负性的意义电负性的意义 电负性数值的大小衡量元素在化合物里吸引电电负性数值的大小衡量元素在化合物里吸引电子的大小。元素的电负性越大，表示该原子对子的大小。元素的电负性越大，表示该原子对键合

29、电子的吸引能力越大，生成阴离子的倾向键合电子的吸引能力越大，生成阴离子的倾向越大。反之，吸引能力越小，生成阳离子的倾越大。反之，吸引能力越小，生成阳离子的倾向越大。向越大。3.电负性大小的标准电负性大小的标准 分别以氟、锂的电负性为标准。分别以氟、锂的电负性为标准。 F： 4.0 Li： 1.0 原子结构和元素的性质 请同学们仔细阅读电负性数值的表格，并请同学们仔细阅读电负性数值的表格，并分析电负性的周期性递变。说出同周期、分析电负性的周期性递变。说出同周期、同主族元素电负性的递变规律。同主族元素电负性的递变规律。原子结构和元素的性质电负性逐渐电负性逐渐 。增增 大大电负性有电负性有 的趋势的趋势减小减小电负性最大电负性最大电负性最小电负性最小4 4、电负性的递变规律：、电负性的递变规律： 原因？原因？原子结构和元素的性质原因解释 1、同周期从