大专无机化学PPT课件 元素周期表.ppt
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1、化学综合,第七课 原子结构与元素周期律,元素周期律,周期律:元素以及由其形成的单质与化合物的性质,随着原子序数(核电荷数)的递增,呈周期性的变化。元素周期表:周期律的图表形式,原子序数及相关概念,1个质子带一个单位正电荷中子不带电1个电子带一个单位负电荷,原子序数及相关概念,质量数(A)= 质子数(Z)+中子数(N)核电荷数=核内质子数=原子核外电子数同位素:原子里具有相同质子数和不同中子数的原子互称为同位素 同位素在周期表里占据同一位置。 同位素的化学性质几乎完全相同,物理性质略有差异 在天然存在的某种元素里,不论是游离态还是化合态,各种同位素的原子个数百分比(丰度)一般为定值。,对元素周期
2、律的研究 “三素组”,1829年,德国化学家德贝莱纳(Dobereiner,17801849),根据元素性质的相似性提出了“三素组”学说。他归纳出了5个“三素组”Li Na K Ca Sr Ba P As Sb S Se Te Cl Br I在每个“三素组”中,中间元素的相对原子质量约是其他两种元素相对原子质量的平均值,而且性质也介于其他两种元素之间。但是,在当时已经知道的54种元素中,他却只能把15种元素归入“三素组,对元素周期律的研究 六元素表,1864年,德国人迈那耳(Meyer,18301895)发表了 六元素表。在表中,他根据物理性质和相对原子质量递增的顺序把性质相似的元素六种、六种
3、地进行分族,排出一张元素分类表。这张表比以往任何一张元素分类表都高明,但有致命缺点,那就是只盲目按相对原子质量递增排列,而未空出应有的位置来。其次,它按物理性质排列,很难揭示元素内在联系,而且包括的元素并不多,还不到当时已知元素的一半。,对元素周期律的研究 “八音律”,1865年,英国皇家农业学会化学师纽兰兹(A.Y.Newlands,18371898)把当时已知的62种元素按相对原子质量由小到大的顺序排列,每当排列到第八种元素时就会出现性质跟第一个元素相似的情况,犹如八度音阶一样。没有充分估计到当时的相对原子质量测定值可能有错误,而是机械地按相对原子质量由小到大顺序排列没有考虑到还有未被发现
4、的元素,没有为这些元素留下空位,更未能揭示元素从量变到质变这一重要规律。,门捷列夫的元素周期表(1869),门捷列夫的元素周期表,现代元素周期表,维尔纳长式周期表,阿尔弗雷德维尔纳(Alfred Werner, 1866-1919)法裔瑞士籍化学家发展了化合价理论配位化学奠基人,1913年获诺贝尔化学奖,现代元素周期表的特点,八主八副八与零三短三长一不全将同一能级的元素按原子序数从小到大排列成一个横行,即周期把最外层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,即族,总结:,周期(7个),族(16个),短周期,长周期,不完全周期,第一周期,第二周期,第六周期,第三周期,第五周期,第四周
5、期,第七周期, 2 种, 8 种, 8 种, 18 种, 18 种, 32 种, 26 种,主族,副族,第VIII族,0 族,共 8个主族,包括短周期和长周期元素,共 8个副族,只包括在长周期中,包括第8、9、10 纵行,稀有气体元素,(1)周期号数等于电子层数。(2)各周期元素的数目等于相应能级组中原子轨道所能容纳的电子总数。(3)主族元素的族号数等于原子最外层电子数。,(4)长式周期表的主表从左到右可分为s区,d区,ds区, p区4个区,有的教科书把ds区归入d区;副表(镧系和锕系)是f区元素,ds区,现代元素周期表的特点,a、主族元素的族数=原子最外层的电子数 特点:次外层的电子数为8或
6、18 b、副族元素:主族元素以外的其它元素 特点:8次外层的电子数18 族数=(n-1)d+ns的电子数(第族外) c、B、B副族元素的特点 (n-1)d10ns12 族数=最外层的电子数d、第族的特点: (n-1)d68ns2,e、元素的分区 s区 ns1-2 p区 ns2np1-6 d区 (n-1)d1-9ns1-2 ds区 (n-1)d10ns1-2 f区 (n-2)f1-14(n-1)d0-1ns2 内过渡元素,过渡元素,现代元素周期表的特点,元素性质的周期性,有效核电荷原子半径电离能电子亲和能电负性元素的金属性和非金属性元素的氧化值,有效核电荷,屏蔽效应:内层和同层电子对某一选定电子
7、的排斥作用,实际上削弱了原子核对该电子的吸引作用。原子核作用于该电子的有效核电荷 Z* = Z ,叫做屏蔽常数,(1)适用金属元素 (2)固体中测定两个最邻近原子 的核间距一半,(1)适用非金属元素 (2)测定单质分子中两个相邻原子的核 间距一半,严格地讲,由于电子云没有边界,原子半径也就无一定数。 迄今所有的原子半径都是在结合状态下测定的。,金属半径(metallic radius),共价半径(covalent radius),原子半径(atomic radius),同周期原子半径的变化趋势 (一),总趋势:随着原子序数的增大,原子半径自左至右减小.,解 释: 电子层数不变的情况下,有效核电
8、荷的增大导致核对外层电子的引力增大.,解 释: 主族元素: 电子逐个填加在最外层, 对原来最外层上的电子的屏蔽参数()小, 有效 核电荷(Z*) 迅速增大。例如, 由Na(Z=11)至Cl (Z=17), 核电荷增加6, 最外层3s电子 感受到的有效核电荷则增加4.56(由2.51增加至7.07)。 过渡元素: 电子逐个填加在次外层, 增加的次外层电子对原来最外层上电子的屏蔽 较强, 有效核电荷增加较小。 内过渡元素: 电子逐个填加在外数第三层, 增加的电子对原来最外层上电子的屏蔽 很强, 有效核电荷增加甚小。,同周期原子半径的变化趋势 (二),相邻元素的减小幅度:主族元素 过渡元素 内过渡元
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