第二节 原子结构与元素的性质

1、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 1.下列正确的是（下列正确的是（ ） A.各能级的原子轨道数按各能级的原子轨道数按s,p,d,f的顺序分别为的顺序分别为1,3,5,7 B.各能层的能级都是从各能层的能级都是从s能级开始至能级开始至f能级结束能级结束 C.各能层含有的能级数为各能层含有的能级数为n-1 D.各能层含有的电子数各能层含有的电子数为为2n2A 2.下列各组中的下列各组中的X和和Y两种原子，化学性质一定相似两种原子，化学性质一定相似的是（的是（ ）A.X原子和原子和Y原子的最外层都只有一个电子原子的最外层都只有一个电子 B.X原子的核外电子排布为原子的核外电子排

2、布为1s2，Y原子的核外电子原子的核外电子排布为排布为1s22s2C.X原子的原子的2p能级上有能级上有3个电子，个电子，Y原子的原子的3p能级上能级上有有3个电子个电子D.X原子核外原子核外M层上仅有两个电子，层上仅有两个电子，Y原子核外原子核外N层层上仅有上仅有2个电子个电子C3.下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是( )A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布为能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布为1s22s22p63s23p2的原子的原子B.2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子能级无空轨道，

3、且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布为的最外层电子排布为2s22p5的原子的原子C.M层全充满而层全充满而N层为层为4s2的原子和核外电子排布为的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子的原子D.最外层电子数是核外电子总数的最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和最外层电子的原子和最外层电子排布为排布为4s24p5的原子的原子C 一一 元素周期表元素周期表1.周期周期（七个横行，七个周期七个横行，七个周期）（1）各周期所含）各周期所含元素种类等于元素种类等于相应相应能级组能级组原子轨道所原子轨道所能容纳的电子总数能容纳的电子总数周周期期能级组能级组最多容纳

4、的最多容纳的电子数电子数一一1s2二二2s，2p8三三3s，3p8四四4s，3d，4p18五五5s，4d，5p18六六6s，4f，5d，6p32七七7s，5f，6d，7p32（2）周期序数）周期序数=电子层数电子层数（3）每一周期的第一种元素）每一周期的第一种元素(除第一周期外除第一周期外)是是 _, 最外层电子排布为最外层电子排布为_,随后最外层电子数逐渐增大，随后最外层电子数逐渐增大，每每一周期的最后一种元素都是一周期的最后一种元素都是 _ , 这些元素的最这些元素的最外层电子排布除外层电子排布除He为为1s2 外外,其余都是其余都是_，如此循，如此循环往复形成一个个周期。环往复形成一个个

5、周期。（4）元素周期系的形成是由于）元素周期系的形成是由于 发生周期性发生周期性的重复的重复碱金属碱金属nsns1 1稀有气体稀有气体nsns2 2npnp6 6元素的原子核外电子排布元素的原子核外电子排布（5）元素周期系的周期不是单调的，每一周期里）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，而是随着周期序号的元素的数目并不总是一样多，而是随着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递增渐渐增多，同时金属元素的数目也逐渐增多因此，因此，我们可以把元素周期系的周期发展形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周期周期一一二二三

6、三四四五五六六七七元素元素数目数目28818183232金属金属元素元素数目数目023141530？31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2.族（族（18纵行，纵行，16族族） 主族元素：主族元素：A , A , A , A ,A , A , A 族序数族序数=原子的最外层电子数（原子的最外层电子数（ns+np或或ns）=价电子数价电子数 副族元素：副族元素：B , B , B , B ,B , B , B B , B ：族序数族序数=原子的最外层电子数（原子的最外层电子数（ns） B -B：族序数族序数=（n-1)d+ns的电子数（的电子数（镧锕系除外镧锕系除外

7、）族：族： 族序数族序数=（n-1)d（部分）（部分）+ns的电子数的电子数0族：族：最外层电子数等于最外层电子数等于2或或8 3.原子的电子层结构和元素的分区原子的电子层结构和元素的分区 根据原子中最后一个电子所填充的能级，将周期根据原子中最后一个电子所填充的能级，将周期表中的元素划分成表中的元素划分成5个区：个区：分区分区族数族数外围电子排布外围电子排布s区区p区区d区区(n-1)d1-9ns1-2ds区区f区区镧系，锕系镧系，锕系(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2ns1-2ns2np1-6(n-1)d10ns1-2A , AA -A，0族族B -B，B , B例：指出下列元素是

8、主族元素还是副族元素？位于例：指出下列元素是主族元素还是副族元素？位于周期表第几周期第几族？周期表第几周期第几族？（1）1s22s22p63s23p5 （2）Kr4d105s25p2（3）Ar3d34s2 （4）Ar3d104s1 （5）Ar4s1第三周期第第三周期第A第五周期第第五周期第A第四周期第第四周期第V B族族 第四周期第第四周期第I B族族第四周期第第四周期第I A 族族 1B Al SiGe As Sb Te 2 3 4 5 6 7 Po At4.金属，非金属在周期表中的位置金属，非金属在周期表中的位置金属金属非金属非金属A A 。A A A A A 0过渡元素过渡元素：元素周期

9、表中从：元素周期表中从BB 10个纵行，个纵行，由于都是金属，故又叫由于都是金属，故又叫过渡金属过渡金属 。铂系元素铂系元素：VIII中的中的钌（钌（Ru）、铑（）、铑（Rh）、钯）、钯（Pd）和）和锇（锇（Os）、铱（）、铱（Ir）、）、铂（铂（Pt）六种金属六种金属元素元素半金属（准金属）半金属（准金属）：性质介于金属和非金属之间，：性质介于金属和非金属之间，包括硼、硅、包括硼、硅、 砷、砷、 碲、硒碲、硒、锗锗、锑等锑等（即分界线附（即分界线附近元素），近元素），是电和热的不良导体。是电和热的不良导体。二二 元素周期律元素周期律1.原子半径原子半径 由于核外电子无严格固定的运动轨道，所以

10、原子的大小无由于核外电子无严格固定的运动轨道，所以原子的大小无严格的边界，无法精确测定一个单独原子的半径，通常用以严格的边界，无法精确测定一个单独原子的半径，通常用以实验方法测定的相邻两种原子核间距离的一半，作为该原子实验方法测定的相邻两种原子核间距离的一半，作为该原子的半径。的半径。 根据测定的方法不同，有根据测定的方法不同，有3种原子半径：种原子半径：共价半径：共价半径：同种元素的两个原子以共价单键连接时，它们核同种元素的两个原子以共价单键连接时，它们核间距离的一半间距离的一半金属半径：金属半径：金属晶体中相邻的两个原子核间距的一半金属晶体中相邻的两个原子核间距的一半范德华半径：范德华半径

11、：当两个原子之间没有形成化学键而仅存在范德当两个原子之间没有形成化学键而仅存在范德华力作用时，相邻两原子核间的距离华力作用时，相邻两原子核间的距离（1）影响因素）影响因素能层数：一般同主族能层数越多，半径越大能层数：一般同主族能层数越多，半径越大核电荷数：一般同周期，核电荷数越大，半径越小核电荷数：一般同周期，核电荷数越大，半径越小（2）变化规律）变化规律主族元素：主族元素：从左到右，原子半径逐渐减小（从左到右，原子半径逐渐减小（但稀有气体半径但稀有气体半径突然增大突然增大）；自上而下，原子半径逐渐增大）；自上而下，原子半径逐渐增大副族元素：副族元素：从左到右，原子半径较缓慢地逐渐从左到右，原

12、子半径较缓慢地逐渐减小（但到了减小（但到了B和和B，原子半径明显增大，原子半径明显增大）；自上而下，）；自上而下，r(第四周第四周期期)r(第五周期第五周期)r(第六周期第六周期)2.电离能电离能（1）定义：）定义： 气态气态电中性电中性基态原子基态原子失去失去一个电子一个电子转化为气态基态正离转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做子所需要的最低能量叫做第一电离能第一电离能。用符号。用符号1 1表示，单表示，单位：位：KJKJ/mol/mol 从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的最低能从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的最低能量叫做量叫做第二电离能第二电离能。符号。符号2 2

13、，依次类推，还有，依次类推，还有3 3 。 各级电离能的大小顺序：各级电离能的大小顺序：1 12 23 3 。，。，因为离子因为离子的电荷正值越来越大，离子半径越来越小，失电子逐渐变难，的电荷正值越来越大，离子半径越来越小，失电子逐渐变难，需要的能量越高。需要的能量越高。（2 2）意义）意义 电离能是衡量原子电离能是衡量原子失去电子难易失去电子难易的物理量。元素的第一的物理量。元素的第一电电离能越小离能越小，表示，表示越容易失去电子越容易失去电子，即元素的，即元素的金属性越强金属性越强。（3）影响因素）影响因素 核电荷数，原子半径，电子构型核电荷数，原子半径，电子构型一般，核电荷数大，半径小，

14、电离能大。另外电子构型越稳一般，核电荷数大，半径小，电离能大。另外电子构型越稳定，电离能越大定，电离能越大LiBeBCNOFNe全满全满半满半满第二周期元素第一电离能与原子序数的关系第二周期元素第一电离能与原子序数的关系元素原子的第一电离能随核电荷数递元素原子的第一电离能随核电荷数递增有什么规律？（同周期、同主族）增有什么规律？（同周期、同主族）观察图总结观察图总结: :（2）变化规律）变化规律同周期同周期主族元素和主族元素和0族元素：族元素：从左到右，从左到右，1 1呈现递增趋势（最小的呈现递增趋势（最小的是碱金属，最大的是稀有气体的元素）是碱金属，最大的是稀有气体的元素）如：第一周期：如：

15、第一周期：H HHe第二周期：第二周期：LiLiBBeCONFNe第三周期：第三周期：NaNaAlMgSiSPClA的元素；第的元素；第A元素元素A元素元素原因：原因：A全充满结构、全充满结构、 A半充满半充满副族元素：副族元素：从左到右，从左到右，1 1不规则的增加，且增加幅度很小不规则的增加，且增加幅度很小同族比较：同族比较：主族元素和主族元素和0族元素：族元素：自上而下，第一电离能逐渐减少自上而下，第一电离能逐渐减少碱金属：碱金属：LiLiNaKRbCs卤素：卤素：F FClBrI稀有气体：稀有气体：HeNeArKrXeRn第一电离能最大的是：第一电离能最大的是：He副族元素：副族元素：

16、自上而下，变化幅度较小，且规律性也自上而下，变化幅度较小，且规律性也差差稀有气体各级电离能都比较大稀有气体各级电离能都比较大如果相邻两个电离能如果相邻两个电离能的数据相差较大，说的数据相差较大，说明什么？这一事实从明什么？这一事实从一个侧面说明了原子一个侧面说明了原子核外核外 。电子分层排布，且各能层能量不同电子分层排布，且各能层能量不同金属活动性顺序：金属活动性顺序：CaNa第一电离能：第一电离能：CaNa金属性：金属性：NaCa所以：金属活动性顺序和元素相应的所以：金属活动性顺序和元素相应的电离能大小顺序不完全一致。电离能大小顺序不完全一致。金属性的强弱金属性的强弱通常用金属元素原子的通常

17、用金属元素原子的最外层电子的电离能（气态原子失去最外层电子的电离能（气态原子失去电子成为气态阳离子时所需要的能量）电子成为气态阳离子时所需要的能量）大小来衡量大小来衡量.金属活动性金属活动性指金属单质在水溶液中失指金属单质在水溶液中失去电子生成金属阳离子的倾向。去电子生成金属阳离子的倾向。1.下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是（电离能逐渐升高的顺序排列的是（ ） A.K、Na、Li B.Al、Mg、Na C.C、N、O D.Cl、S、PA2.气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如气态电中性基态原子的原子核外电子排

18、布发生如下变化，吸收能量最多的是（）下变化，吸收能量最多的是（）A.1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p1B.1s22s22p63s23p31s22s22p63s23p2C.1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p3D.1s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p1B 3.下表列出了某短周期元素下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据的各级电离能数据(用用I1、I2表示，单位为表示，单位为kJmol1). 下列关于元素下列关于元素R的判断中一定正确的是的判断中一定正确的是 （ ） AR的最高正价为的最

19、高正价为3价价 BR元素位于元素周期表中第元素位于元素周期表中第A族族 CR元素的原子最外层共有元素的原子最外层共有4个电子个电子 DR元素基态原子的电子排布式为元素基态原子的电子排布式为1s22s2B 4.已知已知X、Y是主族元素，是主族元素，I为电离能，单位是为电离能，单位是kJ/mol。根据。根据下表所列数据判断错误的是（下表所列数据判断错误的是（ ）A元素元素X的常见化合价是的常见化合价是+1价价 B元素元素Y是是A族的元素族的元素C元素元素X与氯形成化合物时，化学式可能是与氯形成化合物时，化学式可能是XCl D若元素若元素Y处于第处于第3周期，它可与冷水剧烈反应周期，它可与冷水剧烈反

20、应D5.根据下列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：根据下列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：kJ/mol），回答下面各题：），回答下面各题：(1)在周期表中，最可能处于同一族的是在周期表中，最可能处于同一族的是_AQ和和RBS和和TCT和和UDR和和TER和和U(2)下列离子的氧化性最弱的是下列离子的氧化性最弱的是_AS2+BR+CT3+DU+ED（3）下列元素中，化学性质和物理性质最像）下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素元素的是的是 . A硼硼 B铍铍 C氦氦 D氢氢（4）T元素最可能是元素最可能是_区元素，其氯化物的化学区元素，其氯化物的化学式为式为 。（5）如果）如果U元素

21、是短周期的元素，你估计它的第元素是短周期的元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将是第次电离能飞跃数据将是第_个个（6）如果）如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是它们的原子序数由小到大的顺序是_，其中元，其中元素素_的第一电离能反常高的原因是的第一电离能反常高的原因是_S元素的第一电离能失去的是元素的第一电离能失去的是s能级的电子，能级的电子，s能级为全满稳定结构能级为全满稳定结构CPTCl310_RSTS3.电负性电负性（1）概念）概念键合电子：键合电子：原子中用于形成化学键的电子称为键合原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。电子。

22、电负性：电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子的吸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，没单位）引力的大小。（电负性是相对值，没单位）鲍林鲍林L.Pauling1901-1994鲍林研究电负性鲍林研究电负性的手搞的手搞金金 属：属：1.8类金属：类金属：1.8非金属：非金属：1.8 以以氟的电负性为氟的电负性为4.04.0和和锂的电负性为锂的电负性为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作为判断金属性和非金属性强弱的尺度（2）变化规律变化规律:（主族元素

23、）主族元素）同周期：同周期：电负性从左到右逐渐电负性从左到右逐渐增大增大，表明其吸引电子的能力逐渐，表明其吸引电子的能力逐渐增强增强。同主族：同主族：电负性从上到下逐渐电负性从上到下逐渐减小减小，表明其吸引电子的能力逐渐，表明其吸引电子的能力逐渐减弱减弱（3）意义：）意义： 衡量原子失电子能力的物理量，一般，衡量原子失电子能力的物理量，一般，电负性越大，电负性越大，元素元素的非金属性越强的非金属性越强，电负性越小，元素的金属性越强，电负性越小，元素的金属性越强（4）应用：）应用：在不同元素形成的化合物中，电负性大的显负价，电负性在不同元素形成的化合物中，电负性大的显负价，电负性小的显正价小的显

24、正价两种不同元素形成化学键，一般其电负性差值大于两种不同元素形成化学键，一般其电负性差值大于1.7形形成离子键，小于成离子键，小于1.7形成共价键形成共价键 例：例：一般认为：如果两个成键元素的电负性相差大于一般认为：如果两个成键元素的电负性相差大于1.71.7，它们通常形成离子键；如果两个成键元素的电负性相差小于它们通常形成离子键；如果两个成键元素的电负性相差小于1.71.7，它们通常形成共价键。查阅下列元素的电负性数值，它们通常形成共价键。查阅下列元素的电负性数值，判断：判断：NaFNaFAlClAlCl3 3NONOMgOMgOBeClBeCl2 2COCO2 2共价化合物（共价化合物（

25、 ）离子化合物（离子化合物（ ）元素元素AIBBe CCIFLiMg NNa OPSSi电负电负性性1.52.01.52.53.04.01.01.23.00.93.52.12.51.81.已知已知X、Y元素同周期，且电负性元素同周期，且电负性XY，下列说法，下列说法正确的是（）正确的是（） A. X与与Y形成化合物时，形成化合物时，X显负价，显负价，Y显正价显正价 B. 第一电离能第一电离能Y一定小于一定小于X C. 最高价含氧酸的酸性：最高价含氧酸的酸性：X对应的酸的酸性弱于对应的酸的酸性弱于Y对应的酸的酸性对应的酸的酸性 D. 气态氢化物的稳定性：气态氢化物的稳定性：HmY大于大于HnXA

26、2.X和和Y是原子序数大于是原子序数大于4的短周期元素，的短周期元素，Xm+和和Yn-两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是（）是（） AX的原子半径比的原子半径比Y小小 BX和和Y的核电荷数之差为的核电荷数之差为m-n C电负性电负性XY D第一电离能第一电离能XYD3.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：现有四种元素的基态原子的电子排布式如下： 1s22s22p63s23p4； 1s22s22p63s23p3； 1s22s22p3； 1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是（则下列有关比较中正确的是（ ）A第一电离能：第一电离能：

27、 B原子半径：原子半径： C电负性：电负性：D最高正化合价：最高正化合价：= A 4.A、B、C、D四种元素，已知四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素是地壳中含量最多的元素；元素；B元素为金属元素，它的原子核外元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之层上电子数之和等于和等于M、N层电子数之和；层电子数之和；C元素是第元素是第3周期第一电离能最周期第一电离能最小的元素；小的元素；D元素在第元素在第3周期中第一电离能最大周期中第一电离能最大.下列有关叙下列有关叙述错误的是（）述错误的是（）A. 四种元素四种元素A、B、C、D分别为分别为O、Ca、Na、ArB. 元素元素A、B、C两两组成的化合物可为两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等等C. 元素元素A、C简单离子的半径大小关系为简单离子的半径大小关系为ACD. 元素元素B、C电负性大小关系为