4.2原子结构与元素的性质课件高二下学期化学人教版选择性必修2

第二节原子结构与元素的性质知识回顾一、元素周期表的结构周期（横行）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种元素第7周期：32种元素（镧系元素15钟）（锕系元素15钟）

族（纵行）主族：副族：第VIII族：零族：ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA纵行：121314151617ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB，ⅠB,ⅡB纵行：345671112三个纵行(8、9、10）稀有气体元素（第18纵行）七个主族七个副族一个第VIII族一个零族设问：某周期ⅡA族元素的原子序数为x，则同周期的ⅢA族元素的原子序数可能是____________________________x+1或x+11或x+25原子结构与元素的性质一、原子结构与元素周期表1.原子结构的周期性变化同周期：原子的核外电子排布变化有什么规律？第二周期：LiNe第三周期：NaAr[He]2S1[He]2S22p6[Ne]3S1[Ne]3S23p6结论：最外层电子排布从呈周期性变化（ns1ns2np6）同主族原子的核外电子排布变化有什么规律？311193755二三四五六最外层电子数相同特点：（随着元素原子的核电荷数递增每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现稀有气体；然后又开始由碱金层到稀有气体）结论1：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。2.元素性质的周期性变化1：随着核电荷数的增加，同一周期元素的性质变化有何规律？①.同周期，随核电荷数增加，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。②.元素主要化合价：最高正价：+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7。最低负价：-4、-3、-2、-1。2：随着核电荷数的增加，同一主族元素的性质变化有何规律？①.自上而下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。②.最高正价相同，最高正价和最低负价的绝对值之和等于8。（O、F除外）结论2：随着核电荷数的增加，元素的性质呈现周期性变化.根据原子结构与各周期中元素总数的关系分析元素周期系周期发展规律？※周期表上元素的“外围电子排布”简称“价电子层”，这些电子称为价电子,观察周期表每个族序数与价电子数是否相等？副族元素：大多数族序数=(n-1)d+ns能级的电子数=价电子数主族元素：族序数=原子的最外层电子数=价电子数如：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。电子排布式为[Ar]3d54s2最高能级组数为4第四周期价电子数为7（含次外层电子）ⅦB族※原子结构与族的关系①主族(ⅠA～ⅦA)和副族ⅠB、ⅡB：族序数＝原子最外层电子数(ns+np和ns)②副族ⅢB～ⅦB族序数＝最外层(s)电子数+次外层(d)电子数③零族最外层电子数等于8或2④Ⅷ族最外层(s)电子数+次外层(d)电子数若之和分别为8、9、10，则分别是Ⅷ族第1、2、3列按照电子排布，可把周期表的元素划分为5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。3、元素周期表分区划分区的依据是什么？IA、IIAIIIB-----VIIB、VIII族IB、IIBIIIA---VIIA、零族第1、2纵行第3----------10纵行第11、12纵行第13-----18纵行最外层构型是ns1和ns2。IA和IIA族元素。除H外，其余为活泼金属。依据：区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号最外层电子构型从ns2np1~ns2np6的元素。即IIIA~VIIA族、零族元素。除H外，所有非金属元素都在p区。包含第IIIB族到VIII族元素。最外层电子数皆为1~2个，均为金属元素，性质相似。包括IB族和IIB族元素，最外层电子数皆为1~2个，均为金属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S区元素：p区元素：d区元素:ds区元素:f区元素：填充的最后1个电子都排布在最外层除零族外，最外层电子的总数等于该元素的族序数。除零族外，s区和p区的元素都是主族元素。s区和p区的共同特点是：（主族+零族）1、为什么副族元素又称为过渡元素？副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域。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）？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了非金属集中在右上角三角区。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。3、为什么处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属？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1、某元素的价电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。第四周期，ⅦB族2、试确定32号元素在周期表中的位置。第四周期，ⅣA族[Ar]3d104s24p23、判断处于第三周期，ⅣA族元素的价层电子结构、原子序数。[Ne]3s23p2，第14号元素4、已知某元素在周期表中位于第五周期、ⅥA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ⅥA族，4d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4电子排布式：[Kr]4d105s25p4P区元素一、原子结构与元素周期表1、原子的电子排布与周期的划分2、原子的电子排布与族的划分3、原子的电子构型和元素的分区一、原子半径元素性质同周期，从左到右，原子半径越来越小同主族，从上到下，原子半径越来越大1、原子半径变化规律：原子半径元素化合价元素的金属性和非金属性2、决定半径大小因素电子层数核电荷数核外电子数3、一般规律1）电子层数不同时，电子层数越多,原子半径越大（一般同族或者相邻族比较）2）电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小3）电子层、核电荷数都相同时,电子数越多，原子半径越大4）电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径越小r(Li)<r(Na)<r(K)r(Na)>r(Mg)>r(Al)r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)（同族元素、不同微粒，化合价越低，半径越大）r(O2-)>r(F-)>r(Ne)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)1、比较下列微粒的半径的大小：(1)r(Ca)___r(Al)(2)r(Na+)___r(Na)(3)r(Cl-)___r(Cl)(4)r(Na+)、r(Mg2+)、r(Al3+)、r(S2-)、r(CI-)、r(K+)、r(Ca2+)2、下列微粒中，半径大小排列顺序正确的是()A．K+＞Ca2+＞Cl-＞S2-B．Ca2+＞K+＞S2-＞Cl-C．Ca2+＜K+＜Cl-＜S2-D．S2-＜Cl-＜K+＜Ca2+CBC3.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（）A.原子序数关系：C＞B＞AB.微粒半径关系：Bn-＞An+C.C微粒是稀有气体元素的原子D.原子半径关系是：A＜B＜C》《》二、金属性和非金属性的递变规律同周期，从左到右，元素的金属性减弱，非金属性增强同主族，从上到下，元素的金属性增强，非金属性减弱三、电离能使基态气态原子失去电子变成阳离子，要消耗一定的能量克服原子核对电子的引力，这个能量叫电离能，用I表示。电离能常用1摩尔原子来计，单位为kJ/mol。1、第一电离能气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。用符号Ｉ1表示，单位：kj/mol2、第一电离能的意义：衡量元素的原子失去1个电子的难易程度。第一电离能越小，气态时越容易失去电子，即元素在气态时的金属性越强3、第一电离能的应用：a、根据电离能数据，确定元素核外电子的排布c、判断元素的金属性、非金属性强弱如LiI1<<I2<I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上，且最外层上只有且最外层上只有一个电子b、根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价。如K元素I1<<I2<I3，表明K原子易失去一个电子形成+1价阳离子。一般来讲，在电离能较低时，原子失去电子形成阳离子的价态为该元素的常见的价态。如Na的第一电离能较小，第二电离能突然增大(相当于第一电离能的10倍)，故Na的化合价为+1，而Mg在第三电离发生突变，故Mg的化合价为+2I1越大，元素的非金属性越强，I1越小，元素的金属性越强观察下图，总结第一电离能的变化规律原子的第一电离能随核电荷数递增有什么规律？(1)同周期：a.从左到右呈现递增趋势（IA族最小，0族最大)b.ⅡA元素＞ⅢA的元素；ⅤA元素＞ⅥA元素(2)同主族：自上而下第一电离能逐渐减少（第ⅡA元素和第ⅤA元素出现反常）（3）1—36号元素中第一电离能最小的是,最大的是最大最小HeK只大于相邻的元素1、碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？2、结合数据分析为什么原子逐级电离能越来越大？（1）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，所需要的能量多；（2）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。3、这些数据跟钠、镁、铝的化合价有何关系？电子层结构越稳定的原子，比同周期其它元素的原子更难失电子，电离能也就比相邻其它元素的大。如各周期末尾的稀有气体的电离能最大，其部分原因就是由于其原子具有相对稳定的8电子结构的关系。再如同周期具有半满、全满价电子层结构的元素比周围元素电离能高也是这样。半满:全满:Cr、Cu、VA族稀有气体、IIA族核电荷数：（同周期）电子层数相同，核电荷数越多、半径越小、核对外层电子引力越大、越不易失电子，电离能越大。（IIA、VA反常）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，越容易失去电子，电离能越小。电子层结构：1、下列说法正确的是（）A.第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中，氟的第一电离能最大.D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大.A从左到右呈现递增趋势（最小的是碱金属）反常现象最大的是稀有气体的元素：HeK＜Na＜Mg2、在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是(

)A

ns2np3B

ns2np5C

ns2np4D

ns2np6C四、电负性化学键：元素相互化合，相邻的原子之间产生的强烈的化学作用力，叫做化学键键合电子：原子中用于形成化学键的电子称为键合电子用来描述不同元素的原子对键合电子的吸引力的大小。电负性越大，对键合电子的吸引力越大。电负性是原子吸引键合电子的能力大小的一种度量电负性是相对值，没单位鲍林L.Pauling1901-19942、电负性的意义：衡量元素在化合物中吸引电子的能力元素的电负性大，对键合电子的吸引能力强；元素的电负性小，对键合电子的吸引能力弱。3、标准以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，得出了各元素的电负性4、变化规律:①同周期，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②同主族，元素的电负性从上到下逐渐减小，表明其吸引电子的能力逐渐减弱。与什么性质的变化趋势相近？非金属性5、电负性的应用：①判断元素的金属性和非金属性的强弱非金属＞1.8电负性越大，非金属性越强金属＜1.8电负性越小，金属性越强类金属≈1.8既有金属性，又有非金属性②判断化合物中元素化合价的正负例：NaH中，Na：0.9H：2.1Na显正价，H显负价③判断化学键的类型一般：成键元素原子的电负性差＞1.7，成离子键成键元素原子的电负性差＜1.7，成共价键但不是绝对的，如H的电负性与F的电负性之差为1.9，但是HF为共价化合物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。1、查阅下列元素的电负性数值判断：①NaF②AlCl3③NO④MgO⑤BeCl2⑥CO2共价化合物（），离子化合物（）②③⑤⑥①④2、下列哪个系列的排列顺序正好是电负性减小的顺序()A.KNaLiB.OClHC.NPHD.三者都是B3、电负性差值大的元素之间形成的化学键主要为()A.共价键B.离子键B4、下列不是元素电负性的应用的是()A.判断一种元素是金属还是非金属B.判断化合物中元素化合价的正负C.判断化学键的类型D.判断化合物的溶解度D5、在下列空格中，填上适当的元素符号。(1)在第3周期中,第一电离能最小的元素是______，最大的元素是______电负性最小的元素是________电负性最大的元素________