原子结构和元素性质

1、会计学1原子结构和元素性质原子结构和元素性质周期周期短周期短周期长周期长周期第第1周期周期(H-He)：2 种元素种元素第第2周期周期(Li-Ne)：8 种元素种元素第第3周期周期(Na-Ar)：8 种元素种元素第第4周期周期(K-Kr)：18 种元素种元素第第5周期周期(Rb-Xe)：18 种元素种元素第第6周期周期(Cs-Rn)：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 = = 电子层数电子层数（能层数

2、）（能层数） （横行）（横行）知识回顾：知识回顾：元素周期表的结构（由元素周期表的结构（由周期周期与与族族构成）构成） 族族主族：主族：副族：副族：A , A , A , A ,A , A , A 第第VIII 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（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(第第8、9、10），位），位于于 B 与与B中间中间 知识回顾：知识回顾：元素周期表的结构元素周期表的结构（由（由周期周期与与族族构

3、成）构成）元素周期表从元素周期表从左到右族顺序依次左到右族顺序依次为：为：A , A , B , B ,B , B , B，第第VIII 族族； B , B , A , A ,A , A , A，零族零族_二、原子结构和性质的周期性变化二、原子结构和性质的周期性变化复习回忆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每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后每到出现碱金属，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，出现稀有气体最外层上的电子逐渐增多，出现稀有气体结论：随着核电荷数的增加，核外电子

4、的结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。排布发生周期性的变化。最外层电子排布从最外层电子排布从1 1个电子个电子(ns(ns1 1) )到到 8 8个电子个电子(ns(ns2 2npnp6 6) )呈周期性变化呈周期性变化. .（一）元素周期系的形成（一）元素周期系的形成(1)周期系的形成周期系的形成随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现_，就开始建立一个新的电子层，随后最外，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，最后达到层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现个电子，出现_；这样形成一个；这样形成一个_，循环往复形，

5、循环往复形成周期系。成周期系。碱金属碱金属稀有气体稀有气体周期周期(2)原因：原因：_的周期性重复。的周期性重复。原子核外电子排布原子核外电子排布一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表( (二二) )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)观察周期表观察周期表,我们会发现我们会发现,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_,每一周期的最后一种元素都是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这些元素的最外层电子排布除He为为1s2 外外,其余都是其余都是_. 碱金属碱金属n

6、sns1 1稀有气体稀有气体nsns2 2npnp6 6(2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的元素的_.能层数能层数一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表周期周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28818183232？金属金属元素元素数目数目023141530？50312 2、你能否根据原子结构与各、你能否根据原子结构与各周期中元素种周期中元素种数的关系分析元素周期系周期发展规律？数的关系分析元素周期系周期发展规律？思考与探究50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1、写出每个周期开

7、头第一个元素的最外层电、写出每个周期开头第一个元素的最外层电子的排布式？子的排布式？ns1 (n表示电子层数表示电子层数)第一周期：第一周期：s2 其它周期：其它周期：ns2np6 (n为电子层数为电子层数)2、写出每个周期最后一个元素的最外层电子的、写出每个周期最后一个元素的最外层电子的排布式？排布式？3、同族主族元素的价电子层有何规律？、同族主族元素的价电子层有何规律？相同相同4、同族过渡元素的价电子层有何规律？、同族过渡元素的价电子层有何规律？价电子层上的电子总数相等价电子层上的电子总数相等5、零族元素的价电子层有何规律？、零族元素的价电子层有何规律？除氦外，其它相同除氦外，其它相同其排

8、布式为其排布式为ArAr3d3d5 54s4s2 2，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BB族。族。课堂练习按照电子排布，可把周期表的元素划分为按照电子排布，可把周期表的元素划分为5 5个区：个区：s s区、区、 p区、区、d d区、区、dsds区、区、f f区区。划分区的依据。划分区的依据是什么？是什么？ s s区、区、d d区、区、p 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1、s区：区：特点：特点：价电子数价

9、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)特点：特点：价电子总数价电子总数=主族序数（零族除外）主族序数（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3、d区：区：特点：特点：价电子总数价电子总数=副族

10、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-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。价电子总数价电子总数=所在的所在的列序数列序数特点特点：均均为金属元素；且为金属元素；且d轨道电子全轨道电子全充满，一

11、般不参与化学键的形成充满，一般不参与化学键的形成。说明：说明： 由于最外层电子数基本相同，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。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p区元素：最外层电子构型从区元素：最外层电子构型从ns2np1ns2np6的元素。的元素。即即IIIAVIIA族、零族元素。除族、零族元素。除H外，所

12、有非金属元外，所有非金属元素都在素都在p区。区。 ds区元素区元素:包括包括IB族和族和IIB族元素族元素，最外层电子数，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：包括镧系和锕系元素。最外层电子数基区元素：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。本相同，化学性质相似。d区元素区元素:包含第包含第IIIB族到族到VIII族元素。最外层电族元素。最外层电子数皆为子数皆为12个，均为金属元素，性质相似。个，均为金属元素，性质相似。 s s区、区、d d区、区、dsds区的元素最外层区的元素最外层电子数为电子数为1-21-2个电子，在反应中个电子，在反应中易

13、失去，所以都是金属。易失去，所以都是金属。1. 为什么副族元素及为什么副族元素及VIII族族又称为过渡元又称为过渡元素？素？思考：思考：副族元素和副族元素和VIII族族处于金属元素向非金属元素过渡的处于金属元素向非金属元素过渡的区域，因此，又把副族元素称为区域，因此，又把副族元素称为过渡过渡元素。元素。2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在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）？右上角三角区内（如图）？处于非金属三角区边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？缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么？思考：思考：这是由元素的价电子结构和元素周期表中

14、元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，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。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。，这些元素常被称之为半金属或准金属。由于是由于是AA族，族， 4

15、d4d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区区核电荷数核电荷数2实质实质 元素原子元素原子 的周期性变化的周期性变化核外电子排布核外电子排布 元素周期表中的同元素周期表中的同周期主族元素从左到周期主族元素从左到右，原子半径的变化右，原子半径的变化趋势如何？应如何理趋势如何？应如何理解这种趋势？周期表解这种趋势？周期表中的同主族元素从上中的同主族元素从上到下，原子半径的变到下，原子半径的变化趋势如何？应如何化趋势如何？应如何理解这种趋势？理解这种趋势？1、原

16、子半径、原子半径（一）原子半径：（一）原子半径：1、影响因素、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。二、元素周期律二、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1、电子的能层数、电子的能层数2、核电荷数、核电荷数3、核外电子数核外电子数（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，电子数越多， 原子半径越大。原子半径越大。课堂练习课堂练习1 1：比较下列微粒的半径的大小：比较下列微粒的半径的大小

17、： （1 1）Ca Al Ca Al (2) Na (2) Na+ + Na Na (3) Cl (3) Cl- - Cl Cl (4)K (4)K+ + Ca Ca2+2+ S S2-2- CI CI- - S S2-2-CICI- -KK+ +CaCa2+2+课堂练习课堂练习2 2：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A An+n+、B Bn-n-、C C下列分析正确的是（下列分析正确的是（ ）A.A.原子序数关系：原子序数关系：CBACBAB.B.微粒半径关系：微粒半径关系： B Bn-n- A An+n+C. CC. C微粒是稀有气体元素的原子微粒是稀有气体元素的原

18、子. .D. D. 原子半径关系是：原子半径关系是：ABCABA的元素；第的元素；第A元素元素A元素元素A半充满、半充满、 A全充满结构全充满结构2 2）同主族）同主族: :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、镁、铝的化合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？价有何关系？因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以因为首先失去的电

19、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；同时失去后再失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对电子的引力更强，从而电离能越电子后，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。来越大。看逐级电离能的突变。看逐级电离能的突变。3 3、电离能的意义：、电离能的意义： 电离能是衡量气态原子失去电子难易的物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，即元素在气态时的金属性越强。失去电子，即元素在气态时的金属性越强。判断原子失去

20、电子的数目或形成的阳离子的判断原子失去电子的数目或形成的阳离子的电荷电荷课堂练习：课堂练习：1 1、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（ ）A.A.第第3 3周期所含的元素中钠的第一电离能最小周期所含的元素中钠的第一电离能最小B.B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.C.在所有元素中，氟的第一电离能最大在所有元素中，氟的第一电离能最大. .D.D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大钾的第一电离能比镁的第一电离能大. .A A反常现象反常现象最大的是稀有气体的元素：最大的是稀有气体的元素：He从左到右呈现递增趋势（最小的是碱金属）从左到右呈现递增趋势（最小的是碱

21、金属）KNaMgC（三）电负性三）电负性1 1、基本概念、基本概念化学键：化学键：元素相互化合，元素相互化合，相邻相邻的原子之间产生的的原子之间产生的强强烈烈的化学作用力，形象地叫做化学键。的化学作用力，形象地叫做化学键。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：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的数值。（电负性是相对吸引力的大小的数值。（电负性是相对值，没单位）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

22、.8类金属：类金属：1.8非金属：非金属：1.8 2 2、电负性的标准和数值：电负性的标准和数值：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作为相对标准，得出了各元素的作为相对标准，得出了各元素的电负性。电负性。电负性的大小可以作为判断金属性和非金属性强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弱的尺度3、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同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐渐增大增大，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。同一主族，元素的电负性从上到下呈现同一主族，元素的电负性从上到下呈现减减小小趋势

23、，表明其吸引电子的能力逐渐趋势，表明其吸引电子的能力逐渐减弱减弱。（三）电负性（三）电负性判断化学键的类型判断化学键的类型 电负性相差很大的元素（大于电负性相差很大的元素（大于1.7)化合通常形成化合通常形成离子键离子键；电负性相差不大；电负性相差不大(小于小于1.7）的两种非金属元素化合，通常形成的两种非金属元素化合，通常形成共价键共价键；判断化学键的极性强弱判断化学键的极性强弱 电负性相差越大的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的原子趋势越大，键的极，共用电子对偏向电负性大的原子趋势越大，键的极性越大。性越大。判断元素金属性和非金属性的强弱判断元素金属性和非金属性的强弱

24、电负性越大电负性越大，元素的非金属性越强元素的非金属性越强，电负性越小，元素的非金，电负性越小，元素的非金属性越弱，金属性越强。属性越弱，金属性越强。4 4、电负性的意义：、电负性的意义：判断共价化合物中元素的化合价的正负判断共价化合物中元素的化合价的正负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IAIA、VIIAVIIA元素的电负元素的电负性变化图。性变化图。 如查阅资料，如查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧铍和铝的氢氧化物的酸碱性化物的

25、酸碱性以及以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规，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：LiLi、MgMg在空气中燃烧的产物为在空气中燃烧的产物为LiLi2 2O O、MgOMgO，Be(OH)Be(OH)2 2、Al(OH)Al(OH)3 3都是两性氢氧化物，都是两性氢氧化物，H H3 3BOBO3 3、H H2 2SiOSiO3 3都是弱酸都是弱酸。这些都说明这些都说明“对角线规则对角线规则”的正确性。的正确性。5.对角线规则对角线规则 在元素周期表中，某些主族元在元素周期表中，某些主族元素与右

26、下方的主族元素的性质有些相似，被称素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为为“对角线规则对角线规则”。课堂练习：课堂练习：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，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电负性相差小于1.71.7，它们通常形成共价键。查阅，它们通常形成共价键。查阅下列元素的电负性数值，判断：下列元素的电负性数值，判断：NaFNaFAlClAlCl3 3NONOMgOMgOBeClBeCl2 2COCO2 2共价化合物（共价化合物（ ）离子化合物（离子化合物（ ）元素元

27、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、每一周期元素都是从碱金属开始，以稀有气体结束、每一周期元素都是从碱金属开始，以稀有气体结束2、f区都是副族元素，区都是副族元素，s区和区和p区的都是主族元素区的都是主族元素3、已知在、已知在200C 1mol Na失去失去1 mol电子需吸收电子需吸收650kJ能能量，则其第一电离能为量，则其第一电离能为650KJ/mol。4、Ge的电负性为的电负性为1.8，则其是典型的非金属，则其是典型的非金属5、气态、气态O原子的电子排布为：原子的电子排布为

28、： 6、 半径：半径：K+Cl-7、酸性、酸性 HClO4H2SO4 ，碱性：，碱性：NaOH Mg(OH)28、第一周期有、第一周期有2*12=2，第二周期有，第二周期有2*22=8，则第五周，则第五周期有期有2*52=50种元素种元素1.1.在以离子键为主的化学键中常含有共价键的在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分，下列各对原子形成的化学键中共价键成成分，下列各对原子形成的化学键中共价键成分最少的是（分最少的是（ ）A.Li,F B.Na,F C.Na,Cl D.Mg,OA.Li,F B.Na,F C.Na,Cl D.Mg,O【解析解析】所以共价键成分最少的为所以共价键成分最少的为B

29、 B项。项。课堂练习：B2.2.对价电子构型为对价电子构型为2s2s2 22p2p5 5的元素描述正确的的元素描述正确的是（是（ D D ）A.A.原子半径最小原子半径最小 B.B.原子序数为原子序数为7 7C.C.第一电离能最大第一电离能最大 D.D.电负性最大电负性最大(1)A是是_，B是是_，C是是_，D是是_，E是是_(用化学符号填空，下同用化学符号填空，下同)(2)由电负性判断，以上五种元素中金属性最强的是由电负性判断，以上五种元素中金属性最强的是_，非金属性最强的是，非金属性最强的是_。(3)当当B与与A、C、D分别形成化合物时，分别形成化合物时，B显显_价，其他价，其他元素显元素

30、显_价。价。(4)当当B与与A、C、D、E(与与E形成形成E2B)分别形成化合物时，化合分别形成化合物时，化合物中有离子键的是物中有离子键的是_ _，有共价键的是，有共价键的是_ _。 HOAlSKKO负负正正Al2O3、K2OH2O、SO2、SO3周期周期短周期短周期长周期长周期第第1周期周期(H-He)：2 种元素种元素第第2周期周期(Li-Ne)：8 种元素种元素第第3周期周期(Na-Ar)：8 种元素种元素第第4周期周期(K-Kr)：18 种元素种元素第第5周期周期(Rb-Xe)：18 种元素种元素第第6周期周期(Cs-Rn)：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 = = 电子层数电子层数（能层数）（能层数） （横行）（横行）知识回顾：知