苏教版化学选修3专题2-元素性质的递变规律课件.ppt

1,主族,A,A,A,A,A,A,A,原子核外,价电,子,排布,最高正价,最低负价,化合价变化,金属性和非,金属性变化,原子半径变,化规律,n,s,2,n,s,1,n,s,2,np,1,n,s,2,np,2,n,s,2,np,3,n,s,2,np,4,n,s,2,np,5,+,1,+,2,+,3,+,4,+,5,+,6,+,7,-4,-3,-2,-1,最高正价:+1+7;最低负价,:-,4,-1,金属性逐渐减弱,;,非金属性逐渐增强,同周期从左到右半径逐渐减小,原子核外电子排布的周期性变化导致元素性质,的周期性变化。你能根据原子核外电子排布的,周期性变化规律，尝试着进行归纳吗？,2,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,价到,-1,价。,同主族最高正价相同,=,主族的序数，最低负价也相同。,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、元素金属性的周期性,:,二、元素非金属性的周期性,:,三、元素主要化合价的周期性,:,四、原子半径的周期,性,:,同一周期从左到右逐渐减弱,同一主族从上到下逐渐增强,结论,:,随着核外电子排布的周期性变化,元素的性质出现周期性变化,。（即,元素周期律）,那么，核外电子排布如何发生周期性的,变化的呢？,3,五、原子核外电子排布的周期性：,4,原子的,最外层,电子排布,5,1,、,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？,同一主族元素,原子的外围电子排布呈现什么,样的变化规律？,随着原子序数的增加，元素原子的,外围电子,排布呈,现周期性的变化。,每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布,重复出现从,ns,1,到,ns,2,np,6,的周期性变化。,同一主族元素的原子外围电子排布相同，不同的,只是电子层数。,五、原子核外电子排布的周,期性,6,2,、稀有气体元素、非金属元素、过渡金属元素,（副族和族元素）原子的外围电子排布有什么特点？,P,19,图,2-11,7,周期,元素,数目,外围电子排布,最多可容纳的,外围电子数,A族,0,族,1,2,1s,1,1s,2,2,2,3,4,5,6,8,3s,1,3s,2,3,p,6,18,4s,1,4s,2,4p,6,18,5s,1,5s,2,5p,6,32,6s,1,6s,2,6p,6,8,2s,1,2s,2,2p,6,8,8,8,8,8,课本表,2-5 1-6,周期元素的外围电子排布,8,周,期,元,素,数,目,外围电子排布,A,A,B,族,2,1S,1,1S,2,8,S,1,2,2S,2,2p,1,5,2S,2,2p,6,18,S,1,2,3S,2,3p,1,5,3S,2,3p,6,18,S,1,2,d,1,8,4s,1-2,3d,10,4s,1,2,4S,2,4p,1,5,4S,2,4p,6,32,S,1,2,4d,1-10,5s,1-2,4d,10,5s,1,2,5S,2,5p,1,5,5S,2,5p,6,32,S,1,2,4f,1,14,5d,1-10,5d,10,6s,1,2,6S,2,6p,1,5,6S,2,6p,6,9,周,期,元,素,数,目,外围电子排布,A,A,B,族,2,1S,1,1S,2,8,S,1,2,2S,2,2p,1,5,2S,2,2p,6,18,S,1,2,3S,2,3p,1,5,3S,2,3p,6,18,S,1,2,d,1,8,4s,1-2,3d,10,4s,1,2,4S,2,4p,1,5,4S,2,4p,6,32,S,1,2,4d,1-10,5s,1-2,4d,10,5s,1,2,5S,2,5p,1,5,5S,2,5p,6,32,S,1,2,4f,1,14,5d,1,10,5d,10,6s,1,2,6S,2,6p,1,5,6S,2,6p,6,10,周,期,元,素,数,目,外围电子排布,A,A,B,族,2,1S,1,1S,2,8,S,1,2,2S,2,2p,1,5,2S,2,2p,6,18,S,1,2,3S,2,3p,1,5,3S,2,3p,6,18,S,1,2,d,1,8,4s,1-2,3d,10,4s,1,2,4S,2,4p,1,5,4S,2,4p,6,32,S,1,2,4d,1,10,5s,1-2,4d,10,5s,1,2,5S,2,5p,1,5,5S,2,5p,6,32,S,1,2,4f,1,14,5d,1,10,5d,10,6s,1,2,6S,2,6p,1,5,6S,2,6p,6,11,周,期,元,素,数,目,外围电子排布,A,A,B,族,2,1S,1,1S,2,8,S,1,2,2S,2,2p,1,5,2S,2,2p,6,18,S,1,2,3S,2,3p,1,5,3S,2,3p,6,18,S,1,2,d,1,9,4s,2,3d,10,4s,1,2,4S,2,4p,1,5,4S,2,4p,6,32,S,1,2,4d,1-9,5s,2,4d,10,5s,1,2,5S,2,5p,1,5,5S,2,5p,6,32,S,1,2,5d,1,10,4f,1,14,5d,10,6s,1,2,6S,2,6p,1,5,6S,2,6p,6,12,1.,按照外围电子排布，可把周期表的元,素划分为几个区域？,思考与探究,依据外围电子的排布特征，,看最后一个电子填充的轨道类型,2.,划分区的依据是什么？,s,区、,d,区、,p,区分别有几个纵列？,可把周期表的元素划分为,5,个区域：,s,区、,d,区、,ds,区、,p,区、,f,区,13,14,最后,1,个电子填充在,轨道上，,价电子的构型是,或,，位于,周期表的,侧，包括,和,族，除氢元素外,其余都,是,，容易失去电子形,成,或,价离子。,s,区元素,n,s,n,s,1,n,s,2,左,A,A,活泼金属,+1,+2,15,最后,1,个电子填充在,轨,道上，价电子构型是,，,位于周期表,侧，,包,括,族元素。大,部分为,元素。,p,区元素,n,p,n,s,2,n,p,1,6,右,AA、零族,非金属,16,s,区和,p,区的共同特点,是：,最后,1,个电子都排布,在,，除零族外，最外,层电子的总数等于该元素,的,。除零族外，,s,区,和,p,区的元素都是,主族元素,。,最外层,族序数,17,它们的价层电子构型,是,，最后,1,个电,子基本都是填充在,轨,道上，位于长周期的中部。这,些元素都是,，常有可变,化合价，为过渡元素。它包,括,族元素。,d,区元素,(,n,1)d,1,8,n,s,1,2,(,n,1)d,金属,B,18,价层电子构型是,，,即次外层,d,轨道是,的，最外,层轨道上有,1,2,个电子。它们既,不同于,s,区，也不同于,d,区，称为,ds,区，它包括,族，处于周,期表,d,区和,p,区之间。它们是,-,，,也属过渡元素。,ds,区元素,(,n,1)d,10,n,s,1,2,全充满,B和B,金属,19,最后,1,个电子填充在,f,轨道,上，价电子构型是：,（,n,2,）,f,0,14,n,s,2,或,(,n,2)f,0,14,、,(,n,1)d,0,2,n,s,2,，它包括,镧系,和锕系,元素（各有,15,种元素）,f,区元素,20,包括元素,价电子排布,元素分类,s,区,p,区,d,区,ds,区,f,区,A、A族,A零族,B族,B、B族,镧系和锕系,n,s,1,、,n,s,2,n,s,2,n,p,1,6,(,n,1)d,1,10,n,s,1-2,(,n,1)d,10,n,s,1,2,（,n,2,）,f,0,14,n,s,2,各区元素特点：,活泼金属,大多为非金属,过渡元素,过渡元素,小结,过渡元素,21,六、元素第一电离能的周期性变化,I,1,KJ/mol,气态,气态,最低,某元素的,原子失去一个电子形成,1,价,阳离子所需的,能量叫做元素的第,一电离能。符号为,.,单位是,.,M(g),e,-,M,+,(g),1,、概念定义：,22,1,、已知,M(g),e,M,+,(g),时所需的最低,能量为,738KJ,。则,M,元素的,I,1,=,738KJmol,-1,496KJ,2,、已知钠元素的,I,1,=496KJ/mol,。,则,23g,的钠发生：,Na,（,g,）,e,Na,（,g,）时,所需的最小能量为,概,念,应,用,23,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,问题探究一,:,2,、物理意义：,24,25,3,、元素第一电离能有什么,变化规律,呢？,同周期,从左到右，第一电离能有,的,趋势,；同,主族,从上到下，第一,电离能逐渐,。,增,大,减,小,为什么,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。,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。,P,22,问题探究二,26,4,、第三周期元素的第一电离能变化趋势图,镁的第一电离能比铝的大,磷的第一电离能比硫,的大,为什么,?,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上,成全空、半充满、全充满结构时，,原子能量较低，,失电子较难。该元素具有较大的第一电离能。,P,22,27,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,。,较,大,较,小,规律与总结,参考答案：,金属元素最外层电子数较少，原子半,径较大，原子核对最外层电子的吸引能力弱，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，原子核对,最外层电子的吸引能力强，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,ns,2,np,6,，达稳定结构，难失电子，第一电离能大。,28,参考答案：,碱金属元素核外电子排布为,ns,1,，同,周期中（除稀有气体外）原子半径最大，最易失,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,ns,2,np,6,，已达稳定结,构，最难以失电子，因此第一电离能在同周期中,最大。,在同一周期中第一电离能最小的是,元素，最大的是,元素。,稀有气体,碱金属,为什么,29,1,、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,30,2,、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,P,S,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。,P,22,课堂练习,31,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 Ar,Na Al S P,Li,Na,K,N,C,Be,B,He,Ne,Ar,P,S,Al,Na,课堂练习,32,5,、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,气态,原子失去,一个,电子转化为,+1,价气态,离子,所需要的最低能量叫做,第一电离能,(,用,I,1,表示,),，从,+1,价气态离子,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,I,2,表,示,),，依次类推，可得到,I,3,、,I,4,、,I,5,同一种元素的逐级电离能的大小关系,I,1,I,2,I,3,I,4,I,5,33,探,究,学,习,元素,I,1,KJ/mol,I,2,KJ/mol,I,3,KJ/mol,Na,496,4562,6912,Mg,738,1451,7733,观察分析下表电离能数据回答问题：,为什么钠元素易形成,Na,，而不易,形成,Na,2,；镁元素易形成,Mg,2,，而不易,形成,Mg,3,？,从表中数据可知：,Na,元素的,I,2,远远大于,I,1,，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,Na,2,。,镁元素的,I,1,、,I,2,相差不大，,I,3,远远大于它们，,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,Mg,2,，而不易形成,Mg,3,。,34,1.,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，,s,区和,p,区的都是主族,元素,3.,铝的第一电离能大于钾的第一电离能,4.,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,35,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；,0,族,归纳总结,36,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,37,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,七、元素电负性的周期性变化,38,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。,美国化学家,鲍林,于,1932,年首先提出了用,电负性,来衡量元素吸引电子能力。,39,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。,1.,电负性的概念：,吸引电子,4.0,40,电负性逐渐,。,增,大,电,负,性,有,的,趋,势,减,小,电负性最大,电负性最小,41,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,。,2.,电负性的递变规律：,增,大,减,小,增,强,减,弱,为什么,42,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,。,以上规律重复出现，所以说,元素电负性也,呈现周期性变化的规律。,同一周期中，电负性,最小的元素是碱金属元素，最大的是卤族元素，无,反常现象。,同周期的惰性元素的电负性,不是最大的，因为它们的外围已达,8,电子的稳定结构，,既难得电子，也难失电子。,43,3.,电负性的意,义,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,b,、根据元素电负性数值的大小来衡量元素的金属性和,非金属性的强弱。,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,。金属性最,强的元素是,，非金属性最强的元素是,。,(,不考虑放射性元素和稀有气体,),Cs,F,Cs,Cs,F,F,a,、表示元素在化合物中吸引电子能力的强弱：,44,c,、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,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 CH,4,离子化合物：,。,共价化合物：,。,NaF,、,MgO,、,KCl,HCl,、,NO,、,CH,4,45,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。,46,d,、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,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,CH,4,NaH NF,3,NH,3,SO,2,H,2,S ICl,HBr,47,元素的电负性与元素其它性质的关系：,一般情况下,同周期元素的,原子半,径越小,电负性,越,大,，,第一电离能,越,大,，其,非金,属性,越,强,，,金属性,越,弱,；,同主族元素的,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。,48,(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,规律与总结,49,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）,决定了,归纳出,最外层电子数,18,（,K,层电子数,12,）,引起了,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 4,1,弱强,强弱,小大,(,有特例,),小大（除稀有气体）,50,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。,在过渡元素中寻找,八、元素周期表的意义,原子结构,元素性质,光电,半导体,催化剂、耐高温和耐腐蚀的合金材料,。,51,1,、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,52,4,、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,53,5,、已知四种元素的电子排布式为：,A.ns,2,np,3,B.ns,2,np,4,C.ns,2,np,5,D.ns,2,np,6,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,。,D,C,A,B,C,B,A,巩固练习,54,6,、,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 Na,2,O Na,2,O,2,CaCl,2,巩固练习,55,