元素性质的递变规律.ppt

第二单元 元素性质的递变规律,完成下表:课本P17你知道吗？,主族元素原子核外电子排布和元素性质的周期性变化,ns2,ns2np1,ns2np2,ns2np3,ns2np4,ns2np5,+2,+3,+4,+5,+6,+7,没有负化合价,-4,-3,-2,-1,正价从+1+7,负价从-4-1(从左到右),金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强(从左到右),从大到小(从左到右),练习:1、写出锂、钠、钾元素原子的电子排布式,碱金属 原子序数 周期 电子排布式 锂 3 二 ls2 2s1 或He2s1 钠 11 三 1s22s22p63s1 或Ne3s1 钾 19 四 1s22s22p63s23p64s1 或Ar4s1,答案：,2、判断下列各元素原子的电子排布式是正确还是错误，如果错误在空格中改正。（1）Li：1s2 _；（2）Be：1s22s12p1 _；（3）O：1s22s2 2p4 _；（4）K：1s22s22p63s23p63d1 _；（5）Cu：1s22s2 2p63s2 3p63d94s1。,一、原子核外电子排布的周期性,16周期元素的外围电子排布,P18表2-5,8,8,18,18,32,8,8,8,8,8,2s1,3s1,4s1,5s1,6s1,2s22p6,3s23p6,4s24p6,5s25p6,6s26p6,结论：,随着原子序数的增加，元素原子的外围电子呈现周期性的变化：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ns1到ns2np6的周期性变化。（见课本P18）,按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，如课本P18图211所示。除ds区外，区的名称按最后填入电子的能级的符号来命名。,思考：s区、d区和p区分别有几个纵列?为什么s区、d区和ds区的元素都是金属?,s区元素：A和A族；p区元；AA族元素。0族稀有气体也属于p区。d区元素：B族元素；ds区元素：包括B和B族。f区元素：包括镧系和锕系元素。,都是金属,最后1个电子填充在ns轨道上，价电子的构型是ns1或ns2，位于周期表的左侧，包括A和A族，除氢元素外，它们都是活泼金属，容易失去电子形成+1 或+2价离子。,s区元素,s区和p区的共同特点是：最后1个电子都排布在最外层，最外层电子的总数等于该元素的族序数。s区和p区就是按族划分的周期表中的主族。,最后1个电子填充在np轨道上，价层电子构型是ns2np16，位于周期表右侧，包括AA族元素。大部分为非金属。0族稀有气体也属于p区。,p区元素,它们的价层电子构型是(n1)d19ns12，最后1个电子基本都是填充在倒数第二层(n1)d轨道上的元素，位于长周期的中部。这些元素都是金属，常有可变化合价，称为过渡元素。它包括B族元素。,d区元素,价层电子构型是(n1)d10ns12，即次外层d轨道是充满的，最外层轨道上有12个电子。它们既不同于s区，也不同于d区，故称为ds区，它包括B和B族，处于周期表d区和p区之间。它们都是金属，也属过渡元素。,ds区元素,最后1个电子填充在f轨道上，价电子构型是：（n2）f 014ns2,或(n 2)f 014(n1)d 02ns2，它包括镧系和锕系元素（各有14种元素）。,f区元素,A、A族,AA族,B族,B、B族,镧系和锕系,ns1、ns2,ns2np16,(n1)d19ns12,(n1)d10ns12,（n2）f 014ns2,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,已知某元素的原子序数为25，试写出该元素原子的电子排布式，并指出该元素在周期表中所属周期、族和区。,课堂练习,练一练,2.1999年是人造元素丰收年，一年间得到第114、116和118号三个新元素。按已知的原子结构规律，118号元素应是第 周期第 族元素，它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是（气、液、固选一填入）态。近日传闻俄国合成了第166号元素，若已知原子结构规律不变，该元素应是第 周期第 主族元素。,七,零,气,八,六,3.迄今已合成的最重元素是112号（注：1998年），它是用高能原子轰击的靶子，使锌核与铅核熔合而得。科学家通过该放射性元素的一系列衰变的产物确定了它的存在，总共只检出一个原子。该原子每次衰变都放出一个高能a粒子，最后得到比较稳定的第100号元素镄的含153个中子的同位素。（1）112号元素是第几周期第几族元素？（2）它是金属还是非金属？（3）你认为它的最高氧化态至少可以达到多少？（4）写出合成112号元素的反应式（注：反应式中的核素要用诸如、等带上下标的符号来表示，112号元素符号未定，可用M表示）。,1.(1)7,B；(2)金属；(3)+2；,(4),+,+,练习4、已知某原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p63d104s24p1。（1）这元素的原子序数是多少？（2）这元素属第几周期？第几族？是主族元素还是过渡元素？（3）哪些电子是这个原子的价电子。,答案：(1)31(2)4；IIIA；主族元素.(3)4s24p1,二、元素第一电离能的周期性变化,电离能：气态电中性原子失去一个电子转化为+1价气态阳离子所需要的最低能量，叫做该元素的第一电离能。符号：I1单位是 KJ/mol M（g）-e-M+（g）元素的第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易。,1、同主族元素、同周期元素的第一电离能随核电荷数递增有什么规律呢?2、如何解释某些元素的第一电离能的反常变化？3、为什么原子的逐级电离能越来越大?,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,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,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,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,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：,为什么钠元素易形成 Na，而不易形成Na2；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。,结合课本P20交流与讨论。,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,学生阅读课本P21化学史话,三、元素电负性的周期性变化,1、电负性：用来描述不同元素的原子在化合物中吸引电子的能力的物理量。指定氟的电负性为 4.0，并以此为标准确定其他元素的电负性。电负性越大的原子，吸引电子的能力越大。,2、电负性的应用：（1）、一般地，电负性1.8为金属元素；电负性1.8为金属元素。（2）电负性之差1.7的两种元素原子之间形成的化学键为共价健；电负性之差1.7的两种元素原子之间形成的化学键为离子健。,3、元素电负性的周期性变化：同一周期,从左到右,主族元素电负性逐渐增大;同一主族从上到下,主族元素电负性逐渐减小.,元素电负性,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。,二、电负性的递变规律：,增 大,减 小,增 大,减 小,为什么,课本P22问题解决T1,三、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,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,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,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,规律与总结,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 NaH ICl NF3 SO2 H2S CH4 NH3 HBr,概念应用,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,元素周期律 元素周期表的应用1.推断元素位置、结构和性质,元素名称,元素特征周期数、族数原子序数原子量,物理或化学特性原子结构特征含量等其它特征元素的性质原子或离子结构最高或最低化合价根据分子式的计算根据化学方程式的计算,比较同族元素的 金属性 BaCaMg 非金属性 FClBr 最高价氧化物的水化物的酸碱性 KOHNaOHLiOH 氢化物的稳定性 CH4SiH4比较同周期元素及其化合物的性质 碱性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3 稳定性:HFH2ONH3比较不同周期元素的性质（先找出与其同周期元素参照）推断一些未知元素及其化合物的性质,2.比较或推断某些性质,找元素之最,最活泼金属Cs、最活泼非金属F2最稳定的气态氢化物HF，含H%最大的是CH4最强酸HClO4、最强碱CsOH地壳中含量最多的金属和非金属 Al O,找半导体：在分界线附近 Si Ge Ga制农药：在磷附近 P As S Cl F找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料：过渡元素 Fe Ni Pt Pd Rh,3.寻找特定性质的物质,在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素(如图l27)的有些性质是相似的(如硼和硅的含氧酸盐都能形成玻璃且互熔)，被称为“对角线规则”。查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规则，并用这些元素的电负性解释对角线规则。,查阅资料：,1、锂和镁的相似性（1）锂、镁在氧气中燃烧，均生成氧化物（Li2O和MgO），不生成过氧化物。（2）锂、镁在加热时直接和氮反应生成氮化物（Li3N和Mg3N2），而其他碱金属不能和氮作用。（3）.锂、镁和氟化物（LiF、MgF2）、碳酸盐（Li2CO3、MgCO3）、磷酸盐（Li3PO4、Mg3（PO4）2）均难（或微）溶于水，其他相应化合物为易溶盐。（4）水合锂、镁氯化物晶体受热发生水解。（5）锂和镁、硝酸盐分解产物相似。（6）IA中只有锂能直接和碳生成Li2C2镁和碳生成Mg2C3(C=C=C)4-)（7）锂、镁的氯化物均溶于有机溶剂中表现出共价特性。,“对角线规则”,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,谢 谢,再见！,