高中化学第一章第2节原子结构与元素的性质参考课件1新人教版选修3

1、新课标人教版选修三新课标人教版选修三 物质结构与性质物质结构与性质第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质第二节第二节 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质目目 录录三、原子结构与元素周期表三、原子结构与元素周期表一、元素周期表的结构一、元素周期表的结构( (必修必修) )二、原子结构和性质周期性变化二、原子结构和性质周期性变化( (必修必修) )四、元素周期律四、元素周期律1 1、原子的电子排布与周期的划分、原子的电子排布与周期的划分2 2、原子的电子排布与族的划分、原子的电子排布与族的划分3 3、原子的电子构型和元素的分区、原子的电子构型和元素的分区（三）电负性（三）电负性周期性变化

2、周期性变化（二）电离能（二）电离能周期性变化周期性变化（一）原子半径（一）原子半径周期性变化周期性变化一、元素周期表的结构一、元素周期表的结构周期周期短周期短周期长周期长周期第第1周期：周期：2 种元素种元素第第2周期：周期：8 种元素种元素第第3周期：周期：8 种元素种元素第第4周期：周期：18 种元素种元素第第5周期：周期：18 种元素种元素第第6周期：周期：32 种元素种元素不完全周期不完全周期第第7周期：周期：26种元素种元素镧镧57La 镥镥71Lu 共共15 种元素称镧系元素种元素称镧系元素锕锕89Ac 铹铹103Lr 共共15 种元素称锕系元素种元素称锕系元素周期序数周期序数 =

3、 = 电子层数（能层数）电子层数（能层数）（横行）（横行） 族族主族：主族：副族：副族：A , A , A , A ,A , A , A 第第族：族：稀有气体元素稀有气体元素主族序数主族序数= =最外层电子数最外层电子数= =价电子数价电子数= =最高正价数最高正价数学学.科科.网网（纵行）（纵行） 零族：零族：共七个主族共七个主族B , B , B , B ,B , B , B 共七个副族共七个副族三个纵行三个纵行(8、9、10），位于），位于 B 与与B中间中间 一、元素周期表的结构一、元素周期表的结构十八纵行七横行十八纵行七横行七主七副七主七副0和和三长三短一不全三长三短一不全镧系锕系排

4、下边镧系锕系排下边一、元素周期表的结构一、元素周期表的结构1、在周期表中，把、在周期表中，把 相同的元素，按相同的元素，按 的顺序从左到右排成横行，称之的顺序从左到右排成横行，称之为为 ，有，有 个；在把不同横行中个；在把不同横行中 相同的元素，按相同的元素，按 递递增的顺序由上而下排成纵行，称之为增的顺序由上而下排成纵行，称之为 ，共有，共有 个纵行，个纵行， 个族。个族。16个族又可分为个族又可分为 主族、主族、 副族、副族、 族、族、 0族。族。能层数能层数原子序数递增原子序数递增周期周期7最外层电子数最外层电子数能层数能层数族族18167个个7个个1个个1个个一、元素周期表的结构一、元

5、素周期表的结构2、某周期、某周期A族元素的原子序数为族元素的原子序数为x，则同，则同周期的周期的A族元素的原子序数是族元素的原子序数是( )A 只有只有x+1 B 可能是可能是x+8或或x+18 C 可能是可能是x+2 D 可能是可能是x+1或或x+11或或x+25D一、元素周期表的结构一、元素周期表的结构（1）同一周期元素同一周期元素结构和性质具有一定的递变性；从左到右结构和性质具有一定的递变性；从左到右原子半径逐渐原子半径逐渐 ，失电子能力逐渐，失电子能力逐渐 ，得电子，得电子能力逐渐能力逐渐 ，元素的金属性逐渐，元素的金属性逐渐 ，非金属性逐，非金属性逐渐渐 ，对应氢化物的稳定性逐渐，对

6、应氢化物的稳定性逐渐 ；最高价氧化；最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐物对应的水化物的酸性逐渐 ；碱性逐渐；碱性逐渐 ； （2）同一主族元素同一主族元素结构和性质具有一定的相似性和递变性；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：原子半径逐渐同一主族，从上到下：原子半径逐渐 ，失电子能力，失电子能力逐渐逐渐 ，得电子能力逐渐，得电子能力逐渐 ，金属性逐，金属性逐渐渐 ，非金属性逐渐，非金属性逐渐 ；对应氢化物的稳定性；对应氢化物的稳定性逐渐逐渐 ；最高价氧化物对应的水化物的酸性逐；最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐渐 ；碱性逐渐；碱性逐渐 ； 二、原子结构和性质周期性变化二、原子

7、结构和性质周期性变化减小减小减弱减弱增强增强减弱减弱减弱减弱增强增强增强增强增强增强增大增大增强增强增强增强增强增强减弱减弱减弱减弱减弱减弱减弱减弱（3）同周期元素的主要化合价：）同周期元素的主要化合价：最高正价：最高正价：+1递增到递增到+7。（氟、氧例外）。（氟、氧例外）负价：负价：-4递增到递增到-1，呈现周期性的变化。，呈现周期性的变化。最高正价最高正价+|负价负价|=8二、原子结构和性质周期性变化二、原子结构和性质周期性变化思考与探思考与探究究1、以第三周期为例，写出钠、镁、铝、硅、以第三周期为例，写出钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩基态原子的简化电子排布式并磷、硫、氯、氩基态原子的简

8、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？观察原子的核外电子排布变化有什么规律？最外层电子排布从最外层电子排布从1 1个电子个电子( (ns1) )到到8 8个电子个电子( (ns2np6) )呈周期性变化呈周期性变化. .结论：结论：随着核电荷数的增加，原子核外电子排随着核电荷数的增加，原子核外电子排布发生周期性的变化。布发生周期性的变化。三、原子结构与元素周期表三、原子结构与元素周期表( (一一) )原子的电子排布与周期的划分原子的电子排布与周期的划分( (一一) )原子的电子排布与周期的划分原子的电子排布与周期的划分(1)结合周期表结合周期表,我们会发现我们会发现,每一周期的第

9、一种每一周期的第一种元素元素(除第一周期外除第一周期外)是是 _, 最外层电最外层电子排布为子排布为_,每一周期的最后一种元素都每一周期的最后一种元素都是是 _ , 这些元素的最外层电子排布这些元素的最外层电子排布除除He为为1s2 外外,其余都是其余都是_. 碱金属碱金属ns1稀有气体稀有气体ns2np6(2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的周期中元素的_.能层数能层数结论：结论：随着核电荷数的增加，原子核外电子排随着核电荷数的增加，原子核外电子排布发生周期性的变化。布发生周期性的变化。三、原子结构与元素周期表三、原子结构与元素周期表周期周

10、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28818183226？金属金属元素元素数目数目023141530？2 2、你能否根据原子结构与各周期中元素种数的、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？关系分析元素周期系周期发展规律？思考与探究思考与探究三、原子结构与元素周期表三、原子结构与元素周期表由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的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

11、增多。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。象的比喻成螺壳上的螺旋。三、原子结构与元素周期表三、原子结构与元素周期表元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋三、原子结构与元素周期表三、原子结构与元素周期表思考与探究思考与探究3 3、周期表上的、周期表上的“外围电子排布外围电子排布”简称简称“价电子价电子层层”，这是由于这些能级上的电子数可在化学，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

12、？主族元素的价电子数和族序数总数是否相等？主族元素的价电子数和族序数有何关系？有何关系？不一定相等不一定相等相等相等三、原子结构与元素周期表三、原子结构与元素周期表( (二二) )原子的电子排布与族的原子的电子排布与族的划分划分在周期中有在周期中有18个纵列个纵列,除零族元素中除零族元素中He(1s2)与其他与其他稀有气体稀有气体ns2np6不同外不同外,一般说来一般说来,其他每个族序数和其他每个族序数和价电子数都是相等的价电子数都是相等的.主族元素：族序数主族元素：族序数=原子的最外层电子数原子的最外层电子数 =价电子数价电子数副族元素：大多数族序数副族元素：大多数族序数=(n-1)d+ns

13、的电子数的电子数 = 价电子数价电子数三、原子结构与元素周期表三、原子结构与元素周期表4 4、已知某元素的原子序数是、已知某元素的原子序数是2525，写出该，写出该元素原子的价电子层排布式，并指出该元元素原子的价电子层排布式，并指出该元素所属的周期和族。素所属的周期和族。 其排布式为其排布式为Ar3d54s2，由于最高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B族。族。三、原子结构与元素周期表三、原子结构与元素周期表( (二二) )原子的电子排布与族的划分原子的电子排布与族的划分4、按照电子排布，可把周期表的元素划分为、按照

14、电子排布，可把周期表的元素划分为5个区：个区：s区、区、d区、区、ds区、区、p区、区、f区。划分区的依据是什么？区。划分区的依据是什么？ s区、区、d区、区、p区分别有几个纵列？区分别有几个纵列？区的名称来自按照构造原理最后填充的区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号能级的符号思考与探究思考与探究( (三三) )原子的电子构型和元素的分区原子的电子构型和元素的分区( (三三) )原子的电子构型和元素的原子的电子构型和元素的分区分区S 区元素：区元素：最外层构型是最外层构型是ns1和和ns2。IA和和 IIA族元素，族元素，除除H外，其余为活泼金属。外，其余为活泼金属。p区元素：区元素：

15、最外层电子构型从最外层电子构型从ns2np1ns2np6的元素。的元素。即即AA族、零族元素。除族、零族元素。除H外，所有非金属元素外，所有非金属元素都在都在p区。区。 ds区元素区元素: :包括包括B族和族和B族元素，最外层电子数族元素，最外层电子数皆为皆为12个，均为金属元素个，均为金属元素 。f区元素：区元素：包括镧系和锕系元素。最外层电子数基本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。相同，化学性质相似。d区元素区元素: :包含第包含第B族到族到族族元素。最外层电子数皆元素。最外层电子数皆为为12个，均为金属元素，性质相似。个，均为金属元素，性质相似。思考：为什么思考：为

16、什么s区、区、d区、区、ds区的元素区的元素都是金属都是金属(除除H外外)？s区、区、d区、区、ds区的元素最外层电子数为区的元素最外层电子数为1-2个电个电子，在反应中易失去，所以都是金属。子，在反应中易失去，所以都是金属。三、原子结构与元素周期表三、原子结构与元素周期表( (三三) )原子的电子构型和元素的分区原子的电子构型和元素的分区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.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上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）？角三角区内（如图）？处于非金属三角区边缘的元素处于非金属三角区边缘的元素常被称为

17、半金属或准金属。为什么？常被称为半金属或准金属。为什么？思考：思考：5 5、已知某元素在周期表中位于第五周期、已知某元素在周期表中位于第五周期、AA族位置族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排上。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？布式并分析该元素在哪区？ 由于是由于是A族，族， 4d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5s25p4，电子排布式电子排布式Kr4d105s25p4课堂练习课堂练习属属P区区小结小结:1 1、原子的电子排布与周期的划分、原子的电子排布与周期的划分2 2、原子的电子排布与族的划分、原子的电子排布与族的

18、划分 主族元素：族序数主族元素：族序数=原子的最外层电子数原子的最外层电子数 =价电子数价电子数 副族元素：大多数族副族元素：大多数族序数序数=（n-1)d+ns的电子数的电子数 3、原子的电子构型和元素的分区、原子的电子构型和元素的分区周期序数周期序数=能层数能层数5个区：个区：s区、区、d区、区、ds区、区、p区、区、f区区原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表=价电子数价电子数四、元素周期四、元素周期律律 元素的性质随（元素的性质随（ ）的递增发生）的递增发生周期性的递变，称为元素的周期律。周期性的递变，称为元素的周期律。 核电荷数核电荷数 元素的金属性、非金属性随元素的金属性、非金属

19、性随核电荷数核电荷数的的递增呈周期性的变化递增呈周期性的变化 元素的主要化合价（最高正价、负价）元素的主要化合价（最高正价、负价）随随核电荷数核电荷数的递增呈周期性的变化的递增呈周期性的变化 元素周期表中同元素周期表中同周期主族元素从左周期主族元素从左到右，原子半径的到右，原子半径的变化趋势如何？应变化趋势如何？应如何理解这种趋势？如何理解这种趋势？周期表中的同主族周期表中的同主族元素从上到下，原元素从上到下，原子半径的变化趋势子半径的变化趋势如何？应如何理解如何？应如何理解这种趋势？这种趋势？（一）原子半径：（一）原子半径：四、元素周期律四、元素周期律（一）原子半径：（一）原子半径：1、影响

20、因素影响因素: :2、规律：规律：（1）电子层数不同时电子层数不同时, ,电子层数越多电子层数越多, ,原子半径越大。原子半径越大。四、元素周期律四、元素周期律原子半径原子半径的大小的大小取决于取决于电子的能层数电子的能层数核电荷数核电荷数（2）电子层相同时电子层相同时, ,核电荷数越大，原子半径越小。核电荷数越大，原子半径越小。（3）电子层、核电荷数都相同时电子层、核电荷数都相同时, ,电子数越多，原电子数越多，原子半径越大。子半径越大。比较下列微粒的半径的大小：比较下列微粒的半径的大小：（1）Ca Al (2) Na+ Na (3) Cl- Cl (4) K+ Ca2+ S2- CI- S

21、2-CI-K+Ca2+（一）原子半径：（一）原子半径：四、元素周期律四、元素周期律具有相同电子层结构的三种微粒具有相同电子层结构的三种微粒An+、Bn-、C下列分析正确的是（下列分析正确的是（ ）A.原子序数关系：原子序数关系：CBAB.微粒半径关系：微粒半径关系： Bn- An+C.C微粒是稀有气体元素的原子微粒是稀有气体元素的原子D. 原子半径关系是：原子半径关系是：ABA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理量。电离能是衡量气态原子失去电子难易的物理量。元素的电离能越小，表示气态时越容易失去电子，即元素的电离能越小，表示气态时越容易失去电子，即元

22、素在气态时的金属性越强。元素在气态时的金属性越强。A半充满、半充满、 A全充满结构全充满结构学与问：学与问：1.1.碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？碱金属元素的碱金属元素的 第一电离能越小，金属的活泼性就越强。第一电离能越小，金属的活泼性就越强。2.2.为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、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？镁、铝的化合价有何关系？因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去电子都是能级较低的电子，所需能较小，以后再失

23、去电子都是能级较低的电子，所需要的能量多；同时失去电子后，阳离子所带的正电荷要的能量多；同时失去电子后，阳离子所带的正电荷对电子的引力更强，从而电离能越来越大。对电子的引力更强，从而电离能越来越大。看看逐级电离能的逐级电离能的突变。突变。（二）电离能（二）电离能（三）电负性（三）电负性（阅读课本（阅读课本18）1 1、基本概念、基本概念化学键：化学键： 元素相互化合，相邻的原子之间产生元素相互化合，相邻的原子之间产生的强烈的相互作用力，称为化学键。的强烈的相互作用力，称为化学键。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

24、：用来描述不同元素的原子对键合电子的用来描述不同元素的原子对键合电子的吸引力的大小。（电负性是相对值，没吸引力的大小。（电负性是相对值，没有单位）有单位）四、元素周期律四、元素周期律鲍林鲍林L.Pauling1901-1994鲍林研究电负性的手搞鲍林研究电负性的手搞（三）电负性（三）电负性（三）电负性（三）电负性金金 属：属：1.8 类金属：类金属：1.8非金属：非金属：1.8 以氟的电负性为以氟的电负性为4.04.0和锂的电负性为和锂的电负性为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

25、作为判断金属性和非金属性强弱的尺度2 2、变化规律、变化规律: :同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐增同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐增大，表明其吸引电子的能力逐渐增强。大，表明其吸引电子的能力逐渐增强。同一主族，元素的电负性从上到下呈现减小趋同一主族，元素的电负性从上到下呈现减小趋势，表明其吸引电子的能力逐渐减弱。势，表明其吸引电子的能力逐渐减弱。电负性越大，元素的非金属性越强，电负性越小，电负性越大，元素的非金属性越强，电负性越小，元素的非金属性越弱，金属性越强。元素的非金属性越弱，金属性越强。3 3、电负性的意义：、电负性的意义：电负性相差很大（之差电负性相差很大（之差1.7）

26、的元素化合通常形成的元素化合通常形成离子键离子键；电负性；电负性相差不大（之差相差不大（之差1.7）的两种非金属的两种非金属元素化合，通常形成元素化合，通常形成共价键共价键；电负性相差越大的共价键，共用电子对偏向电负性大电负性相差越大的共价键，共用电子对偏向电负性大的原子趋势越大，键的极性越大。的原子趋势越大，键的极性越大。1. 1. 下列左图是根据数据制作的第三周期元素的电负下列左图是根据数据制作的第三周期元素的电负性变化图，请用类似的方法制作性变化图，请用类似的方法制作A A、A A元素的电负元素的电负性变化图。性变化图。 （三）电负性（三）电负性（三）电负性（三）电负性2.2.在元素周期

27、表中，某些主族元素与右下方的主族元素在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为的性质有些相似，被称为“对角线规则对角线规则”。查阅资料，。查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规则，并用这些元素的电负性解释对角线规则。则，并用这些元素的电负性解释对角线规则。 解答：解答：Li、Mg在空气中燃烧的产物为在空气中燃烧的产物为Li2O、MgO，Be(OH)2、Al(OH)3都是两性氢氧化物，都是两性氢氧化物，H3B

28、O3、H2SiO3都是弱酸。这些都说明都是弱酸。这些都说明“对角线规则对角线规则”的正确性。的正确性。（三）电负性（三）电负性科学史话科学史话稀有气体及稀有气体及稀有气体化合物的发现稀有气体化合物的发现1868年发现氦年发现氦(He)“太阳元素太阳元素”1892年发现分解氨气制取的年发现分解氨气制取的N2和分离空气制取的和分离空气制取的N2的密度要小，拉姆塞等科学家通过实验从空气中分离的密度要小，拉姆塞等科学家通过实验从空气中分离未知气体未知气体氩氩(Ar)“懒惰懒惰”1898年拉姆塞等人发现氪年拉姆塞等人发现氪(Kr)“隐藏隐藏”；氖；氖(Ne)“新新”；氙；氙(Xe)“陌生陌生”1923年

29、发现氡年发现氡(Rn)“源自镭源自镭”之后又合成了之后又合成了XeF2、XeF4、XeF6；除氦外其它稀有除氦外其它稀有气体都能形成化合物。惰性不惰，改称稀有气体。气体都能形成化合物。惰性不惰，改称稀有气体。1962年拉在实验室合成了氙的化物年拉在实验室合成了氙的化物(XeF 、XeF6)科学史话科学史话稀有气体及稀有气体及稀有气体化合物的发现稀有气体化合物的发现小小 结结 三、原子结构与元素周期表三、原子结构与元素周期表一、元素周期表的结构一、元素周期表的结构二、原子结构和性质周期性变化二、原子结构和性质周期性变化四、元素周期律四、元素周期律1 1、原子的电子排布与周期的划分、原子的电子排布

30、与周期的划分2 2、原子的电子排布与族的划分、原子的电子排布与族的划分3 3、原子的电子构型和元素的分区、原子的电子构型和元素的分区（三）电负性（三）电负性周期性变化周期性变化（二）电离能（二）电离能周期性变化周期性变化（一）原子半径（一）原子半径周期性变化周期性变化1.已知一元素的价层电子结构为已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试，试确定其在周期表中的位置。确定其在周期表中的位置。 第四周期，第四周期，B族族。2.试确定试确定32号元素在周期表中的位置。号元素在周期表中的位置。 第四周期，第四周期，A族族 3.判断处于第三周期，判断处于第三周期，A族元素的价层族元素的价层电子结构、原子

31、序数。电子结构、原子序数。 Ne3s23p2，第第1414号元素号元素练习练习： 练习练习： 4、碱金属钫、碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是（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它的氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱是一种极强的碱C.钫在空气中燃烧时钫在空气中燃烧时,只生成化学式为只生成化学式为Fr2O的氧化物的氧化物D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈由于反应剧烈而发生爆炸而发生爆炸5、某元素、某元素X的气态氢化物化学式为的气态氢化物化学式为H2X，则，则该元素的最高价含氧酸的化学式为该元素