原子核外电子排布的周期性ppt课件.ppt

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1、第二单元 元素性质的递变规律,专题二 原子结构与元素的性质,原子核外电子排布的周期性,原子核外电子中能与其他原子相互作用形成化学键的电子。,价电子：,（外围电子）,一、核外电子排布与元素周期律,1、什么是元素周期律？,元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性的变化规律，称为元素周期律。,2、已知的元素周期律?,元素的主要化合价,原子半径,金属性(失电子能力),非金属性(得电子能力),3、元素性质周期性变化的根本原因是什么？,ns2,ns1,ns2np1,ns2np2,ns2np3,ns2np4,ns2np5,最高正价:+1+7;最低负价:-4-1,同周期从左向右 金属性减弱 非金属性增强,同周期

2、从左到右 原子半径逐渐减小,【小结】,元素金属性与非金属性的周期性变化Na、Mg、Al 金属性强弱的比较,NaMgAl,NaOHMg(OH)2Al(OH)3,Na Mg Al,ClSPSi,HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3,ClSPSi,元素金属性与非金属性的周期性变化Si、P、S、Cl、非金属性强弱的比较,一、核外电子排布与元素周期律,1、什么是元素周期律？,元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性的变化规律，称为元素周期律。,2、已知的元素周期律?,元素的主要化合价,原子半径,金属性(失电子能力),非金属性(得电子能力),3、元素性质周期性变化的根本原因是什么？,原子核外电子排布的

3、周期性变化,【交流与讨论】,（1）同一周期元素原子的外围电子排布呈现怎样的变化规律？,（2）同一主族元素原子的外围电子排布呈现怎样的变化规律？,所有元素都编排在元素周期表里，那么元素原子的核外电子排布与元素周期表的关系是怎样？,写出下列原子的外围电子排布式:H Li Na K Rb Cs He Ne Ar Kr Xe Rn,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。,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。,第四周期过渡元素核外电子排布,短周期,长周期,不完全周期,第7周期：,原子核外电子层数 = 元素所在的周期序数,族（纵向）,主族

4、：,副族：,第VIII 族：,稀有气体元素（第18列）,零族：,共七个主族（第12两列，第1317五列）,共七个副族（第37五列，第1112两列）,包含三列（第8、9、10三列）,主族元素：原子的价电子数 = 最外层电子数=族序数副族元素：原子的价电子数 =(n-1)d+ns的电子数=族序数,原子的价电子数的尾数=B、B族序数,元素周期表里的元素可按不同的分类方法分为不同的区,你能把周期表划分成不同的区吗?,非金属性逐渐增强,金属性逐渐增强,金属性逐渐增强,非金属性逐渐增强,元素周期表里的元素可按不同的分类方法分为不同的区,你能把周期表划分成不同的区吗?,元素周期律的具体表现形式,类别 周期序

5、数 起止元素 所含 元素种数 电子层数,短周期,长周期,1,2,3,4,5,6,7,HHe 2 1,LiNe 8 2,NaAr 8 3,KKr 18 4,RbXe 18 5,CsRn 32 6,Fr112号 26 7,不完全周期,8,18,18,6s1,6s26p6,8,二、核外电子排布与元素周期表,32,元素周期表的周期不是单调的，每一周期里元素的数目并不一样多，为什么？,第四周期过渡元素核外电子排布,二、说出下列元素在周期表中的位置3d104s2 5d56s2 5d16s2 4f76s2 4s24p6三、写出下列原子的电子排布式并说出它在周期表中的位置。 24Cr 26Fe 29Cu 30

6、Zn 34S,一、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。,小测,课堂小结:,核外电子排布和周期表的分区,二、核外电子排布与元素周期表,一、核外电子排布与元素周期律,原子核外电子层数 = 周期序数,主族元素：最外层电子数=族序数副族元素：(n-1)d+ns的电子数=族序数,价电子排布相似的元素集中在一起，据此可把周期表划分为5个区，并以最后填入电子的轨道符号作为该区的符号： s区、 d区、 ds区、 p区、 f区,请根据各区元素所处的位置总结出每个区的元素原子的外围电子排布的特点，以及它们可能具有的化学性质。,最后1个电子填充在ns轨道

7、上，外围电子排布为ns1或ns2，位于周期表的左侧，包括A和A族，它们都是活泼金属(除H外)，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，因此，这两区元素的原子通常是最外层电子参与化学反应。,最后1个电子填充在np轨道上，外围电子排布为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。,区元素,它们的外围电子构型是(n1)d19ns12，最后1个电子基本都是填入次外层的d轨道上，由于(n1)d轨道都未充满电子，因此d轨道可参与化学键的形成，这些金属元素常有可变化合价。该区位于长周期的中部，称为过渡元素。

8、它包括B族元素。,d区元素,外围电子排布是(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个电子填充在倒数第三层的f轨道上，外围电子排布是：(n2)f014(n1)d02ns2，它包括镧系和锕系元素（各有14种元素）。 由于最外层的电子数基本相同，(n1)d的电子数基本相同，因此镧系(锕系)元素的化学性质非常相近。,f区元素,A、A族,AA族和0族元素,BB族和族,B、B族,镧系和锕系,ns1、ns2,ns2np16,(n1)d110

9、ns12,(n1)d10ns12,各区元素特点,活泼金属（H除外）,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,二、说出下列元素在周期表中的位置3d104s2 5d56s2 5d16s2 4f76s2 4s24p6三、写出下列原子的电子排布式并说出它在周期表中的位置。24Cr26Fe29Cu30Zn34Se,Ar 3d54s1,Ar 3d64s2,Ar 3d104s1,Ar 3d104s2,Ar 3d104s24p4,ds区 d区 d区 f区 p区,d区 d区 ds区 ds区 p区,1.已

10、知某元素的原子序数为50，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,2.已知某元素在周期表中位于第五周期、A族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？,由于是A族， 4d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4，,电子排布式Kr4d105s25p4,属P区,课堂练习,3.已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。,第四周期，B族。,4.试确定32号元素在周期表中的位置。,第四周期，A族,5.判断处于第三周期，A族元素的核外电子排布、原子序数。,Ne3s23p2，第14号元素,课堂练习,例1、已知

11、某元素的原子序数是25，写出该元素原子的价电子层结构式，并指出该元素所属的周期和族。,其排布式为Ar3d54s2，,属d区过渡元素。,该元素是第四周期B族。,例2、已知某元素在周期表中位于第五周期、A族位置上。试写出该元素基态原子的电子排布式、元素名称、元素符号和原子序数。,电子排布式Kr4d105s25p4,碲，Te，原子序数是52。,1.已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。,第四周期，B族。,2.试确定32号元素在周期表中的位置。,第四周期，A族,3.判断处于第三周期，A族元素的价层 电子结构、原子序数。,Ne3s23p2，第14号元素,练习,9. A、B、C

12、、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,专题二 原子结构与元素性质,第一电离能的周期性变化,第二单元 元素性质的递变规律,第二课时,1、钠原子失去一个电子，吸收能量还是放出能量？为什么？2、气态镁原子失去一个电子变气态Mg+ ，吸收的能量为738kJ/mol，钠原

13、子失去一个电子吸收的能量比738kJ/mol大还是小？3、什么叫电离能和第一电离能？它和原子得失电子能力有什么关系？,阅读课本20页思考,二、元素第一电离能的周期性变化,1、电离能的概念,气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需的最低能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I1表示，失去第二个电子所需要的能量叫做第二电离能用I2表示 M（g）- e M+（g） I1 M+（g）- eM2+（g） I2,2、意义：表示失去电子的难易程度,I1越小，气态原子越易失电子I1越大，气态原子越难失电子,交流讨论：,N,P,Be,Mg,As,5 10 15 20 25 30 35 原子序数,I1,136号

14、元素的第一电离能,同主族，从上到下，电离能逐渐减小；同周期，从左到右，电离能呈逐渐增大的趋势；,根据所给数据，总结电离能的变化规律。,同主族:上下减小同周期:左右增大趋势I1(IA)最小， I1(稀有气体)最大（两处反常）,通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。,解释下列电离能的反常现象：I（Be）I（B）, I（N）I（O）I（Mg）I（Al）, I（P）I（S）I（Zn）I（Ga）,注意：I1与核外电子排布的关系：,N,P,Be,Mg,As,5

15、10 15 20 25 30 35 原子序数,I1,136号元素的第一电离能,第一电离能的影响因素,1、原子核对核外电子的引力2、原子达到稳定结构的趋势,5、电离能应用,M（g) e- = M+(g) H=I1,电离能的大小可以用来衡量原子失去电子的难易,Na: I1=496kJ/molCa: I1=590kJ/mol,K Ca Na Mg Al Zn Fe。,注意：条件不一致，一是气态，二是溶液,5、电离能应用,M（g) e- = M+(g) H=I1,判断原子失电子的数目和形成阳离子所带的电荷,则形成+1价阳离子而不易形成+2价阳离子, 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

16、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。, 用来判断原子失去电子的数目和形成的阳离子所带的电荷（元素的化合价）例： I2I1 易形成+1价阳离子 I3I2I1,可形成+1价或+2价阳离子，较难形成+3价离子。,5、电离能应用,专题二 原子结构与元素性质,元素电负性（X）的周期性变化,第二单元 元素性质的递变规律,第二课时,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,非金属元素之间形成共价键；活泼金属元素与非金属元素形成离子键。,你知道吗？,AlCl3是离子化合物还是共价化合物？如何证明？,实验证明其熔融态不能导电，说明AlCl3是

17、共价化合物。,为什么？,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。,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,三、元素电负性的周期性变化,1、鲍林(L.Pauling)首先提出了元素的电负性的概念，并指出：电负性就是表示某元素原子在化合物中吸引电子能力大小的标度。2、根据热化学数据建立了电负性的定量标度，指定氟的电负性为4.0，然后求出其它元素的电负性。,、电负性的变化规律,同一周期，主族元素的电负性自左向右逐渐增大同一主族，元素的电负性从上到下呈现减小的趋势,1、同一周期中，元素的电负性如何变化？2、同一主族中，元素

18、的电负性如何变化？3、电负性最大和最小的元素分别在元素周期表的什么位置？,2.0,2.2,4.电负性的应用,(1). 判断金属元素与非金属元素： X 1.8，非金属元素； X 1.8， 金属元素.,X 越大，非金属元素越活泼X 越小，金属元素越活泼,（2） 判断化合物中元素的正负化合价 X 大的，化合价为负； X 小的，化合价为正；,请指出下列化合物中化合价为正值的元素。CH4 NaH NF3 SO2 ICl HBr,+1,+1,+3,+4,+1,+1,（3）判断化学键类型x1.7，通常形成离子键x1.7，通常形成共价键,请查阅下列化合物中元素的电负性数值，判断它们哪些是离子化合物，哪些是共价

19、化合物。NaF HCl NO KCl CH4共价化合物： 离子化合物：,HCl NO CH4,NaF KCl,X = 0 ？,（）对角线规则在元素周期表中，处于左上至右下对角线上的两种元素的电负性的数值接近，两者的化学性质比较相似铍和铝:Be(OH)2和Al(OH)3均有两性锂和镁:在空气中燃烧的产物分别为Li2O和MgO硼和硅: H3BO3、H2SiO3都是弱酸,、电负性与第一电离能的关系 由于电负性是衡量原子吸引键合电子的能力，所以电负性大的元素，表明该原子吸引电子的能力强，故电负性大的元素原子，其第一电离能也大。,练：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

20、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 。(不考虑放射性元素!),随着原子序数的递增,核外电子排布呈周期性变化 (以同周期元素为例）,元素性质呈周期性变化 (以同周期元素为例）,元素周期律,第一电离能：,电负性：,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,渐强,渐弱,小大(有特例),小大（除稀有气体）,位、构、性三者关系,交流与讨论 P24,【总述】元素周期律是人们在对原子结构和元素性质的长期研究中总结出来的

21、科学规律，它对人们如何认识原子结构与元素性质的关系具有指导意义，也为人们寻找新材料提供了科学的途径。如：在IA族可找到光电材料；A、A、A族可以找到优良的半导体材料。,9. 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,1、根据下列五种元素的电离能数据（单位：

22、kJ/mol），你能得到哪些信息？,电离能的应用,1、比较下列各组元素电负性的大小。 Al、Si、P ； F、Cl、Se ； Na、K、Cs 。,Al Si P,Se Cl F,Cs K Na,反馈练习,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,反馈练习,B,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,B

23、,反馈练习,反馈练习,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 ，A、B、C三种元素电负性的大小顺序为 。,DCAB,CBA,元素的外围电子构型与其在周期表中的位置的关系,外围电子构型中无d电子的为 元素，分布在 区、 区；若有d电子的则为过渡元素，包括 族、 族，分布在 区、 区最外层电子数3的元素在 区,主族和0族,s p,副 VIII,d ds,P,思考：为什么s区、d区、ds区的元素都是金属(除H外)？,s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子，在反应中易失去，所以都是金属。

24、,1. 为什么副族元素又称为过渡元素？,2.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）？,思考：,副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。,1. 为什么副族元素又称为过渡元素？,2.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）？,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，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，结果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性。,课堂小结:,1、原子的电子排布与周期的划分,2、原子的电子排布与族的划分,主族元素：族序数=原子的最外层电

25、子数 =价电子数 副族元素：大多数族序数=（n-1)d+ns的 电子数=价电子数,3、原子的电子构型和元素的分区,周期序数=能层数,5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。,一、原子结构与元素周期表,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,元素第一电离能,原子失去一个电子形成+1价 阳离子所需 能量。符号 单位：_,气态,气态,最低,I1,KJmol-1,一、概念,概念应用,1、已知 M(g) - e- M +(g)时所

26、需最低能量为738 KJ，则M元素的 I1 = .,738 KJmol-1,2、已知Na元素的I1=496 KJmol-1,则Na (g) -e- Na +(g) 时所需最低能量为 .,496 KJ,同一周期的元素而言，碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大,从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现由小到大的变化趋势，表示元素原 子越来越难失去电子,8,18,18,32,6s1,6s26p6,8,8,8,8,8,8,课本表2-5 1-6周期元素的外围电子排布,1、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n

27、s1到ns2np6的周期性变化。,【结论】,2、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。,原子核外电子排布的周期性变化,元素的金属性和非金属性、元素的主要化合价、原子半径及元素的第一电离能、电负性等呈现周期性变化的主要原因是：,编排原则：,将电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成一个横行(周期）,把不同横行中外围电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。（族）,一、原子结构与元素周期表,课堂小结:,1、原子的电子排布与周期的划分,2、原子的电子排布与族的划分,主族元素：族序数=原子的最外层电子数 =价电子数 副族元素：大多数族序数=（n-1)d+ns的 电子数=价电子数,3、原子的电子构型和元素的分区,周期序数=能层数,5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。,一、原子结构与元素周期表,