元素性质的递变规律ppt课件.ppt

元素性质的递变规律,核外电子排布,原子的最外层电子排布,1,2,3,8,8,2,结论：同周期，电子层数相同，最外层电子数递增；同主族，电子层数递增，最外层电子数相同。,元素化合价,结论：同一周期，元素的主要化合价从左到右正价递增；同一主族，元素的主要化合价相同。,判断依据,金属性,非金属性,非金属单质与H2化合的难易及气态氢化物的稳定性,最高价氧化物对应的水化物（最高价含氧酸）的酸性强弱,元素的金属性和非金属性,金属性强弱,非金属性强弱,与水反应置换氢的难易 最高价氧化物的水化物碱性强弱单质的还原性或离子的氧化性（电解中在阴极上得电子的先后）互相置换反应原电池反应中正负极,与H2化合的难易及氢化物的稳定性最高价氧化物的水化物酸性强弱单质的氧化性或离子的还原性互相置换反应,判断依据,元素的金属性与非金属性,跟冷水剧烈反应,NaOH强碱,跟沸水反应放H2；跟酸剧烈反应放H2,Mg(OH)2中强碱,跟酸较为迅速反应放H2,Al(OH)3两性氢氧化物,结论：,金属性 NaMgAl,SiO2,P2O5,SO3,Cl2O7,H4SiO4,H3PO4,H2SO4,HClO4,弱酸,中强酸,强酸,最强酸,高温,加热,加热,点燃或光照,SiH4,PH3,H2S,HCl,非金属性逐渐增强,1118号元素性质的变化中得出如下的结论：,同主族，由上至下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱,原子半径,逐渐减小,逐渐减小,结论：在同一周期中，从左到右，原子半径逐渐减小；在同一主族中，从上到下，原子半径逐渐增大。,元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化。这个规律叫做元素周期律。,元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。,元素周期表是对元素周期律的表述。,H,He,Li,Be,B,C,N,O,F,Na,Mg,Al,Si,P,S,Cl,Ne,Ar,问题：1、每一周期元素原子的外围电子排布呈现什么样的变化规律？,问题：2、稀有气体元素、非金属元素原子外围电子排布有什么特点？,问题：3、过渡金属的外围电子排布有什么特点？有什么不同处？,第四周期过渡元素核外电子排布,二、原子核外电子排布的周期性变化,1、同周期元素原子的外围电子排布从 到 。,2、根据元素原子的外围电子排布的特征，将周期表分区：,s区,区,f区,d区,ds区,A、A族,AA、0族,B B、族,B、B族,镧系、锕系元素,ns12,ns2np16,(n1)d19 ns12,(n1)d10 ns12,(n2)f014 (n1)d02ns2,根据最后一个电子填充在何种原子轨道进行分区。,ns1,ns2np6,分区,所含元素,外围电子排布,元素第一电离能的周期性变化,请同学们回忆一下：什么是元素的金属性和非金属性？同周期元素的金属性和非金属性如何变化？,知识回顾,请同学们回忆一下：我们学过的元素主要性质有哪些？他们各有怎样的递变规律？,1.金属性2.非金属性3.元素的主要化合价4.原子半径,同一周期从左到右逐渐减弱同一主族从上到下逐渐增强,知识复习,同一周期从左到右逐渐增强同一主族从上到下逐渐减弱,同周期最高正价从+1价到+7 价 负价从-4到价,同一周期从左到右逐渐减小同一主族从上到下逐渐增大,一、元素第一电离能,原子失去一个电子形成1 阳离子所需的 能量叫做元素的第一电离能。符号为 .单位是 .,I1,KJ/mol,气态,气态,最低,738KJmol-1,496KJ,概念应用,第一电离能越小，原子越 失去电子，金属性越 ；第一电离能越大，原子越 失去电子，金属性越 。,元素第一电离能大小与原子失电子能力有何关系？,容易,难,强,弱,探究学习,元素的第一电离能有什么变化规律呢？,同周期从左到右，第一电离能有逐渐 的趋势；同主族从上到下，第一电离能逐渐 。,增 大,减 小,探究学习,为什么,1.总体上金属元素第一电离能较小非金属元素第一电离能较大。,友情提示：比较金属元素、非金属元素及稀有气体元素最外层电子数多少入手,参考答案：金属元素最外层电子数较少，原子半径较大，较易失一个电子，因此第一电离能较小。非金属元素最外层电子数较多，原子半径较小，较难失一个电子，因此第一电离能较大。 稀有气体最外层电子排布 ns2np6，达稳定结构，难失电子，第一电离能大。,为什么？,2、同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，为什么？,提示：从原子结构的变化来解释,参考答案：同周期元素从左到右，随核电荷数增大，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增大，原子失电子能力逐渐减小，第一电离能有逐渐增大的趋势。,3、同主族元素第一电离能从上到下逐渐减小，为什么？,提示：从原子结构的变化来解释,参考答案：同主族元素从上到下，随核电荷数增大，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减小，原子失电子能力逐渐增大，第一电离能逐渐减小。,4、同一周期第一电离能最小的是碱金属元素，最大的是稀有气体元素。为什么？,参考答案：碱金属元素核外电子排布为 ns1，同周期中（除稀有气体外）原子半径最大，易失去一个电子，形成稳定结构，因此第一电离能在同周期中最小。稀有气体最外层电子排布为ns2np6，已达稳定结构，难以失电子，因此第一电离能在同周期中最大。,提示：从他们的原子外围电子排布式和原子结构的特点思考。,总体上：金属元素的第一电离能都 ，非金属元素和稀有气体元素的第一电离能都 。,在同一周期中第一电离能最小的是 元素，最大的是 元素。,碱金属,稀有气体,较 大,较 小,规律与总结,1、下列叙述中正确的是 （ ）A、同周期元素中，VIIA 族元素的原子半径最大B、VIA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子C、室温时，零族元素的单质都是气体D、同一周期中，碱金属元素的第一电离能最大,C,课堂练习,2、判断下列元素间的第一电离能的大小： Na K N P F Ne Cl S Mg Al O N,为什么？,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半满、全满结构时，原子能量较低，该元素具有较大的第一电离能。P19,课堂练习,将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列： K Na Li B C Be N He Ne ArNa Al S P,LiNa K,NCBeB,HeNeAr,PSAlNa,课堂练习,影响第一电离能的因素,1、原子核对核外电子的引力2、原子达到稳定结构的趋势,根据第一电离能的定义，你能说出什么是第二电离能、第三电离能.吗？讨论后回答,课堂练习,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I1表示)，从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的最低能量叫做第二电离能(用I2表示)，依次类推，可得到I3、I4、I5,同一种元素的逐级电离能的大小关系,I1I2I3I4I5,why,探究学习,观察分析下表电离能数据回答问题：,为什么锂元素易形成Li，而不易形成Li2；镁元素易形成Mg2，而不易形成Mg3？,从表中数据可知：Na元素的I2远大于I1，因此Na容易失去第一个电子，而不易失去第二个电子；即Na易形成Na，而不易形成Na2 。镁元素的I1、I2相差不大，I3远大于它们，说明镁容易失去两个电子，而不易失去第三个电子，因此镁易形成Mg2，而不易形成Mg3。,每一周期元素都是从碱金属开始，以稀有气体结束f区都是副族元素，s区和p区的都是主族元素铝的第一电离能大于钾的第一电离能已知在201molNa失去1mol电子需吸收650kJ能量，则其第一电离能为650KJ/mol,错,错,对,错,概念辨析,影响第一电离能的因素：,1、原子半径2、核电荷数3、核外电子排布（全空、半满、全满）,A、A族和0族,归纳总结,总结,元素金属性 同周期左 右减小 同主族上 下增强,元素第一电离能 同周期左 右增大趋势（两处反常） 同主族上 下减小,原子结构 原子核吸引电子的能力 原子形成稳定结构的趋势,你知道吗?,钠原子与氯原子结合生成的是 化合物。氢原子与氯原子结合生成的是 化合物。,离子,共价,为什么？,如何证明?,AlCl3是离子化合物还是共价化合物？,测其熔融态能否导电。实验证明其熔融态不能导电。,说明它是共价化合物。,为什么？,科学探究,用什么实验加以证明？,成键原子间形成离子键还是形成共价键，主要取决于成键原子吸引电子能力的差异。,元素电负性的周期性变化,元素电负性的周期性变化,美国化学家 于1932年首先提出了用电负性来衡量元素吸引电子能力。电负性是用来衡量元素在化合物中 的能力的物理量。指定氟的电负性为 ，并以此为标准确定其他元素的电负性。,一、元素的电负性的概念,吸引电子,4.0,相对值而非绝对值,鲍林,1、根据吸引电子的能力判断下列元素的电负性的大小： Na K N P Mg Al Cl S,课堂练习,2.0,2.2,观察与思考,观察教材第21图2-14元素的电负性回答下列问题： 1、同一周期中，元素的电负性如何变化？ 2、同一主族中，元素的电负性如何变化？ 3、电负性最大的元素和电负性最小的元素分别在元素周期表的什么位置？,增 大,减小,同一周期从左到右，主族元素电负性逐渐 ，表明其吸引电子的能力逐渐 。同一主族从上到下，元素电负性呈现 趋势，表明其吸引电子的能力逐渐 。 试根据原子结构的变化分析。,二、电负性的递变规律：,增 大,减 小,增 大,减 小,为什么？,呈周期性变化,同一周期从左到右，主族元素电负性逐渐 ，表明其吸引电子的能力逐渐 。同一主族从上到下，元素电负性呈现 趋势，表明其吸引电子的能力逐渐 。,二、电负性的递变规律：,增 大,减 小,增 大,减 小,为什么,因为同一周期从左到右随着核电荷数的增加，元素原子半径减少，核对外层电子引力逐渐增大，得电子能力逐渐增强，所以元素的电负性逐渐增强。 同一主族从上到下，随着核电荷数的增加，电子层数增加，原子半径增大，核对外层电子的引力减小，得电子能力减弱，所以元素电负性有减小的趋势。,2、下列各组元素按电负性由大到小顺序排列的是 ( ) A. F N O B. O Cl F C. Na Mg Al D. Cl S As,课堂练习,D,三、电负性的意义,反映了原子间的成键能力和成键类型。,一般认为，电负性 1.8的元素为非金属元素，电负性 1.8的元素为金属元素。,小于,大于,三、电负性的应用,1、根据电负性数值的大小来衡量元素的金属性和非金属性。,一般认为，电负性 1.8的元素为非金属元素，电负性 1.8的元素为金属元素。,小于,大于,?,不看表判断下列元素的电负性的大小： Li S Be I,交流与讨论,结论：,一般金属元素电负性较小，非金属元素电负性较大,?,一般电负性小的元素在化合物中吸引电子的能力 ，元素的化合价为 值；电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力 ，元素的化合价为 值。,弱,正,强,负,2、衡量元素在化合物中吸引电子能力的大小。,三、电负性的应用,标出下列化合物中元素的化合价。(1)MgO (2)BeCl2 (3)CO2 (4)Mg3N2 （5） IBr （6）SOCl2,交流与讨论,分析化合价的正负与电负性的关系：,+2 -1,+2 -2,+4 -2,+2 -3,+1-1,电负性大的元素显负价，电负性小的元素显正价。,为什么？,+4-2 -1,一般电负性小的元素在化合物中吸引电子的能力 ，元素的化合价为 值；电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力 ，元素的化合价为 值。,弱,正,强,负,2、衡量元素在化合物中吸引电子能力的大小。,三、电负性的应用,规律应用 P22问题解决3,请查阅下列化合物中元素的电负性值，指出化合物中为正值的元素 CH4 NaH NF3 NH3 SO2 H2S ICl HBr,当两个成键元素间的电负性差值为零时呢?,物质类型?,一般认为，如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，他们之间通常形成 键；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，他们之间通常形成 键。,离 子,共 价,为什么,一般认为，如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，他们之间通常形成 键；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，他们之间通常形成 键。,离 子,共 价,3、反映了原子间的成键能力和成键类型。,三、电负性的应用,请查阅下列化合物中元素的电负性值，判断他们哪些是离子化合物，哪些是共价化合物NaF HCl NO MgO KCl CH4离子化合物： 。共价化合物： 。,NaF、 MgO、 KCl,HCl、 NO、 CH4,概念应用,判断HF是离子化合物还是共价化合物？,查表计算再判断？到底哪一种正确？怎么办？以实验为准。用什么实验检验？测其液态能否导电。,交流与讨论,四、元素的电负性与元素其它性质的关系：,一般,同周期元素的原子半径越大,电负性越大，第一电离能越大，其非金属性越强，金属性越弱 ；元素的原子半径越大,元素的电负性越小，第一电离能越小，其非金属性越弱，金属性越强。 即:元素的性质呈周期性变化。,随着原子序数的递增,核外电子排布呈周期性变化,元素性质呈周期性变化,元素周期律,原子半径：,化合价：,（稀有气体元素为零）,非金属性：,第一电离能：,电负性 ：,金属性：,元素性质呈周期性变化的根本原因,大小（除稀有气体）,+1+7 41,弱强,强弱,小大(有特例),小大（除稀有气体）,元素周期律对人们认识 与 的关系具有指导意义，也为人们寻找新材料提供了科学途径。如在A族可以找到 材料，在A、A、A族可以找到优良 的材料。,四、元素周期表的意义,原子结构,元素性质,光电,半导体,1、下列各组元素按电负性由大到小顺序排列的是( ) A. F N O B. O Cl F C. As P H D. Cl S As,D,2、下列哪个系列的排列顺序正好是电负性减小的顺序( ) A. K Na Li B. O Cl H C. As P H D. 三者都是,B,巩固练习,4、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,D,3、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 C.金属键 D.配位键,B,差值若为零时呢?,巩固练习,5、已知四种元素的电子排布式为： A.ns2np3 B.ns2np4 C.ns2np5 D.ns2np6 则他们的第一电离能按从大到小的顺序为 ，电负性的大小顺序为 。,DCAB,DCBA,巩固练习,6、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 ，第一电离能最大的元素是 ； 电负性最小的元素是 ，电负性最大的元素是 。 (2)在元素周期表中，第一电离能最小的元素是 ，第一电离能最大的元素是 ；电负性最小的元素是 ，电负性最大的元素是 。(不考虑放射形元素!),Na,Ar,Cl,Na,Cs,He,Cs,F,巩固练习,7、A、B、C、D四种元素，已知A元素是自然界中含量最多的元素；B元素为金属元素，已知它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第3周期第一电离能最小的元素，D元素在第3周期中电负性最大。 (1)试推断A、B、C、D四种元素的名称和符号。 (2)写出上述元素两两化合生成的离子化合物的 化学式。,O,Ca,Na,Cl,CaO Na2O Na2O2 CaCl2 NaCl,巩固练习,