人教版化学选修3精品课件-第一章第二节.ppt
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- 人教版 化学 选修 精品 课件 第一章 第二
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1、第二节原子结构与元素的性质第二节原子结构与元素的性质课程标准导航课程标准导航1.认识原子结构与元素周期系的关系,了解认识原子结构与元素周期系的关系,了解元素周期系的应用价值。元素周期系的应用价值。2掌握同周期主族元素从左到右,最高化掌握同周期主族元素从左到右,最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性、原合价和最低化合价、金属性和非金属性、原子半径的变化规律。子半径的变化规律。3掌握同主族元素从上到下,金属性和非掌握同主族元素从上到下,金属性和非金属性、原子半径的变化规律。金属性、原子半径的变化规律。4能说出元素电离能、电负性的含义,能能说出元素电离能、电负性的含义,能应用元素的电离能说明元素的
2、某些性质。应用元素的电离能说明元素的某些性质。新知初探自学导引新知初探自学导引自主学习自主学习一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表1.元素周期系的形成元素周期系的形成(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,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,最后达到后最外层上的电子逐渐增多,最后达到 _个个电子,出现电子,出现_,这样形成一个周期,这样形成一个周期,然后又开始由然后又开始由_到到_,循环往,循环往复形成周期系。复形成周期系。碱金属碱金属8稀有气体稀有气体碱金属碱金属
3、稀有气体稀有气体(2)原因:元素周期系的形成是原因:元素周期系的形成是_发生周期性的重复。发生周期性的重复。2.元素周期表的结构元素周期表的结构(1)周期与族周期与族周期:元素周期表共有周期:元素周期表共有7个周期,每个周期个周期,每个周期包含的元素种类如下:包含的元素种类如下:元素的原子核元素的原子核外电子的排布外电子的排布周期周期一一二二三三四四五五六六七七元素数目元素数目 _32(?)金属元素金属元素数目数目_?288181832023141530族:元素周期表中,有族:元素周期表中,有_个纵列,除个纵列,除_三个纵列叫第三个纵列叫第族外,其余族外,其余15个纵个纵列每一个纵列标作一族。
4、列每一个纵列标作一族。(2)按结构分区按结构分区按电子排布特点把元素周期表里的元素分成按电子排布特点把元素周期表里的元素分成5个区:个区:_、_、_、_和和_。188、9、10s区区p区区d区区f区区ds区区想一想想一想1原子结构与元素周期表中元素所在的周期原子结构与元素周期表中元素所在的周期序数、主族元素的族序数有什么关系?序数、主族元素的族序数有什么关系?提示:提示:元素原子的能层数元素所在的周期元素原子的能层数元素所在的周期序数,主族元素原子的价电子数族序数。序数,主族元素原子的价电子数族序数。二、元素周期律二、元素周期律1.元素周期律元素周期律:元素的性质随:元素的性质随_的递的递增发
5、生周期性递变。增发生周期性递变。2.原子半径:原子半径:随着原子序数的递增,原子半随着原子序数的递增,原子半径发生周期性的变化。径发生周期性的变化。(1)周期表中的同周期主族元素从左到右,原周期表中的同周期主族元素从左到右,原子半径子半径_;(2)周期表中的同主族元素从上到下,原子半周期表中的同主族元素从上到下,原子半径径_。核电荷数核电荷数逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大想一想想一想2是否能层数多的元素的原子半径一定大于是否能层数多的元素的原子半径一定大于能层数小的元素的原子半径?能层数小的元素的原子半径?提示:提示:不一定,原子半径的大小由核电荷数不一定,原子半径的大小由核电荷数与电子的能
6、层数两个因素综合决定,如碱金与电子的能层数两个因素综合决定,如碱金属元素的原子半径比它下一周期卤素原子的属元素的原子半径比它下一周期卤素原子的半径大。半径大。3.电离能电离能(1)概念概念_原子失去一个电子转化为气原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的态基态正离子所需要的_叫做第一电叫做第一电离能。离能。(2)变化规律变化规律每个周期的第一种元素每个周期的第一种元素(氢和碱金属氢和碱金属)第一电离第一电离能能_,最后一种元素,最后一种元素(稀有气体稀有气体)的第一电离的第一电离能能_;同族元素从上到下第一电离能同族元素从上到下第一电离能_。气态电中性基态气态电中性基态最低能量最低能量最小
7、最小最大最大变小变小4.电负性电负性(1)键合电子和电负性的含义键合电子和电负性的含义键合电子:元素相互化合时,原子中用于键合电子:元素相互化合时,原子中用于形成形成_的电子。的电子。电负性:用来描述不同元素的原子对电负性:用来描述不同元素的原子对_吸引力的大小。电负性越大的原吸引力的大小。电负性越大的原子,对键合电子的吸引力子,对键合电子的吸引力_。化学键化学键键合电子键合电子越大越大(2)衡量标准:以氟的电负性为衡量标准:以氟的电负性为_作为相对作为相对标准,得出各元素的电负性。标准,得出各元素的电负性。(3)递变规律递变规律同周期,自左到右,元素原子的电负性同周期,自左到右,元素原子的电
8、负性_。同主族,自上到下,元素原子的电负性同主族,自上到下,元素原子的电负性_。4.0逐渐变大逐渐变大逐渐变小逐渐变小想一想想一想3元素周期表中,同周期的主族元素从左元素周期表中,同周期的主族元素从左到右,最高化合价和最低化合价、金属性和到右,最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性的变化有什么规律?非金属性的变化有什么规律?提示:提示:最高化合价和最低化合价逐渐升高;最高化合价和最低化合价逐渐升高;金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。自主体验自主体验1.(2012北京东城区高二质检北京东城区高二质检)下列关于主族元下列关于主族元素性质递变规律的叙述中不正确的是
9、素性质递变规律的叙述中不正确的是()A同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱B同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小C同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大D同主族元素从上到下,非金属气态氢化物同主族元素从上到下,非金属气态氢化物的稳定性逐渐增强的稳定性逐渐增强解析:选解析:选D。同主族元素从上到下,非金属。同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,因此气态氢化物的稳定性逐性逐渐减弱,因此气态氢化物的稳定性逐渐减弱。渐减弱。2.下列各组元素性质的递变情况错误的是下列各组元素性质的递变情况错误的是()A
10、Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多原子的最外层电子数依次增多BSi、P、Cl元素的最高正价依次升高元素的最高正价依次升高CN、O、F元素的电负性依次增大元素的电负性依次增大DNa、K、Rb元素的第一电离能依次增大元素的第一电离能依次增大解析:选解析:选D。A、B、C三选项中的元素分别三选项中的元素分别处于同一周期,随原子序数递增,最外层电处于同一周期,随原子序数递增,最外层电子数依次增多,最高正价依次升高,元素电子数依次增多,最高正价依次升高,元素电负性依次增大;同一主族从上到下,元素第负性依次增大;同一主族从上到下,元素第一电离能依次减小。一电离能依次减小。3.某元素原子的核电荷数为某
11、元素原子的核电荷数为16,则该元素在元,则该元素在元素周期表中位于第素周期表中位于第_周期,第周期,第_族;族;按电子排布可把元素周期表中的元素分为按电子排布可把元素周期表中的元素分为5个个区,该元素处于区,该元素处于_区,其价电子排布式是区,其价电子排布式是_,元素符号是,元素符号是_。解析:核电荷数为解析:核电荷数为16的元素是硫,其基态原的元素是硫,其基态原子的电子排布式是子的电子排布式是1s22s22p63s23p4;周期数;周期数电子层数最高能层序数,主族序数价电电子层数最高能层序数,主族序数价电子数。子数。答案:三答案:三Ap3s23p4S要点突破讲练互动要点突破讲练互动要点要点1
12、核外电子排布与元素周期表核外电子排布与元素周期表探究导引探究导引1每个周期开头第一种元素每个周期开头第一种元素(A族族)和结尾元素和结尾元素(0族族)的最外层电子的排布式的通的最外层电子的排布式的通式如何表示?式如何表示?提示:提示:A族:族:ns1;0族:族:ns2np6(第一周期的第一周期的为为1s2)。探究导引探究导引2每个纵列的价电子层的电子总每个纵列的价电子层的电子总数是否相等?数是否相等?提示:提示:除零族元素中除零族元素中He与其他稀有气体不同与其他稀有气体不同外,其余每个纵列的价电子层的电子总数是外,其余每个纵列的价电子层的电子总数是相等的。相等的。要点归纳要点归纳1.核外电子
13、排布与周期的划分核外电子排布与周期的划分(1)周期划分:依据能级组。周期划分:依据能级组。根据构造原理,将能量相近的能级分为一根据构造原理,将能量相近的能级分为一组,按能量由低到高可分为七个能级组。同组,按能量由低到高可分为七个能级组。同一能级组内,各能级能量相差较小;各能级一能级组内,各能级能量相差较小;各能级组之间能量相差较大。组之间能量相差较大。每一个能级组对应一个周期,且该能级组每一个能级组对应一个周期,且该能级组中最大的能层数等于元素的周期序数。中最大的能层数等于元素的周期序数。(2)周期元素原子的外围电子排布和元素种数周期元素原子的外围电子排布和元素种数周周期期外围电子排布外围电子
14、排布(价电子层价电子层)最外层最最外层最多容纳电多容纳电子数子数对应能级组对应能级组元素元素种类种类A族族0族族一一1s11s221s2二二2s12s22p682s、2p8三三3s13s23p683s、3p8四四4s14s24p684s、3d、4p18五五5s15s25p685s、4d、5p18六六6s16s26p686s、4f、5d、6p32七七7s187s、5f、6d(未未完完)26(未未完完)2.核外电子排布与族的划分核外电子排布与族的划分族的划分依据原子的价层电子排布。族的划分依据原子的价层电子排布。(1)同主族元素原子的价层电子排布完全相同同主族元素原子的价层电子排布完全相同,价电子
15、全部排布在价电子全部排布在ns或或nsnp轨道上。价电子轨道上。价电子数与族序数相同。数与族序数相同。(2)稀有气体的价电子排布为稀有气体的价电子排布为1s2或或ns2np6。(3)过渡元素过渡元素(副族和副族和族族)同一纵行原子的价同一纵行原子的价层电子排布基本相同。价电子排布为层电子排布基本相同。价电子排布为(n1)d110ns12,BB族元素的价电子数族元素的价电子数与族序数相同。与族序数相同。即时应用即时应用1.(2012南昌高二质检南昌高二质检)价电子排布为价电子排布为5s25p1的的元素,在周期表中的位置是元素,在周期表中的位置是()A第四周期第第四周期第A族族B第五周期第第五周期
16、第A族族C第五周期第第五周期第A族族 D第四周期第第四周期第A族族解析:选解析:选B。电子层数周期数,价电子数。电子层数周期数,价电子数主族元素的族序数,所以该元素位于第五周主族元素的族序数,所以该元素位于第五周期第期第A族。族。要点要点2元素周期表的分区元素周期表的分区探究导引探究导引3将元素周期表分成将元素周期表分成s区、区、p区、区、d区、区、f区和区和ds区的依据是什么?区的依据是什么?提示:提示:按电子排布特点把元素周期表里的元按电子排布特点把元素周期表里的元素分成素分成5个区,除个区,除ds区外,区的名称来自按构区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。造原理最后填入电
17、子的能级的符号。探究导引探究导引4元素周期表中的所有副族元素元素周期表中的所有副族元素和和族元素族元素(即即d区和区和ds区区)为什么又称为过渡为什么又称为过渡元素?元素?提示:提示:副族元素和副族元素和族元素介于族元素介于s区区(主要是主要是金属元素金属元素)和和p区区(主要是非金属元素主要是非金属元素)之间,之间,处于由金属元素向非金属元素过渡的区域。处于由金属元素向非金属元素过渡的区域。要点归纳要点归纳1.根据核外电子排布分区根据核外电子排布分区(1)元素周期表分区图元素周期表分区图(2)各区元素化学性质及原子最外层电子排布各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点特点分区分区元素分布元素
18、分布外围电子排布外围电子排布元素性质特点元素性质特点s区区A、A族族ns12除氢外都是活泼金属除氢外都是活泼金属元素元素p区区A族族A族、族、0族族ns2np16(He除除外外)最外层电子参与反应最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑族元素一般不考虑)d区区B族族B族、族、族族(n1)d19ns12(Pd除外除外)d轨道也不同程度地轨道也不同程度地参与化学键的形成参与化学键的形成ds区区B族、族、B族族(n1)d10ns12金属元素金属元素f区区镧系、锕系镧系、锕系(n2)f014(n1)d02ns2镧系元素化学性质相镧系元素化学性质相近,锕系元素化学性近,锕系元素化学性质相近质相近2.根据元
19、素金属性与非金属性分区根据元素金属性与非金属性分区(1)元素周期表分区图元素周期表分区图(2)金属与非金属分界线金属与非金属分界线(又称梯形线又称梯形线)元素的金属性和非金属性没有严格的界限元素的金属性和非金属性没有严格的界限,处于金属与非金属分界线附近处于金属与非金属分界线附近(即非金属三角即非金属三角区边缘区边缘)的非金属元素具有一定的金属性,被的非金属元素具有一定的金属性,被称为半金属或准金属称为半金属或准金属,但不能叫两性非金属。但不能叫两性非金属。如硅既具有金属光泽,又是半导体。如硅既具有金属光泽,又是半导体。处于金属与非金属分界线左边的元素是每处于金属与非金属分界线左边的元素是每个
20、周期的最后一种金属元素,其主族序数个周期的最后一种金属元素,其主族序数周期序数。周期序数。即时应用即时应用2.某元素简化电子排布式为某元素简化电子排布式为Xe4f46s2,其应,其应在在()As区区 Bp区区Cd区区 Df区区解析:选解析:选D。按电子排布,元素在周期表中。按电子排布,元素在周期表中的分区,取决于元素原子的最后一个电子所的分区,取决于元素原子的最后一个电子所进入的能级,因最后一个电子进入进入的能级,因最后一个电子进入f能级,所能级,所以该元素为以该元素为f区元素。区元素。要点要点3元素周期律元素周期律探究导引探究导引5同一周期的元素,为什么稀有同一周期的元素,为什么稀有气体的第
21、一电离能最大?气体的第一电离能最大?提示:提示:在同一周期的元素中,稀有气体的原在同一周期的元素中,稀有气体的原子结构最稳定,最难失去电子。子结构最稳定,最难失去电子。探究导引探究导引6主族元素原子半径的递变规律主族元素原子半径的递变规律与其第一电离能、电负性的递变规律有什么与其第一电离能、电负性的递变规律有什么关系?关系?提示:提示:一般地,主族元素的原子半径越小一般地,主族元素的原子半径越小,其第一电离能和电负性就越大。其第一电离能和电负性就越大。要点归纳要点归纳1.原子半径原子半径(1)影响因素影响因素原子半径的大小取决于两个相反的因素:电原子半径的大小取决于两个相反的因素:电子的能层数
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