《化学：第1章第2节 原子结构与元素的性质 优化课件（人教版选修3）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学：第1章第2节 原子结构与元素的性质 优化课件（人教版选修3）（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节原子结构与元素的性质 学习目标1 了解元素周期表与原子结构的关系 2 掌握同周期主族元素从左到右 最高化合价和最低化合价 金属性和非金属性 原子半径的变化规律 3 掌握同主族元素从上到下 金属性和非金属性 原子半径的变化规律 4 能说出元素电离能 电负性的含义 能应用元素的电离能说明元素的某些性质 课堂互动讲练 课前自主学案 知能优化训练 第二节原子结构与元素的性质 课前自主学案 一 元素周期系1 碱金属元素基态原子的电子排布 Ne 3s1 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1 Xe 6s1 思考感悟1 由碱金属元素在周期表中的位
2、置和价电子排布式 可以看出碱金属元素所在的周期与电子层数有何关系 提示 碱金属元素的周期数 电子层数 2 元素周期系的形成 1 周期系的形成随着元素原子的核电荷数的递增 每到出现 就开始建立一个新的电子层 随后最外层上的电子逐渐增多 最后达到8个电子 出现 这样形成一个 循环往复形成周期系 碱金属 稀有气体 周期 2 原因 的周期性重复 原子核外电子排布 二 元素周期表1 周期表的结构 2 周期与族 1 周期 具有相同的 的元素按照原子序数 的顺序排列成的一个横行 2 族 周期表中 有 个纵列 除 三个纵列叫第 族外 其余15个纵列每一个纵列标作一族 电子层数 递增 18 8 9 10 思考感
3、悟2 结合元素周期表 分析各族元素的族序数与价电子排布的关系 提示 主族元素的价电子排布为ns1 2或ns2np1 5 族序数等于价电子数 零族元素的价电子排布为ns2np6 He除外 过渡元素 B B族元素的价电子排布为 n 1 d10ns1 2 族序数与最外层电子数相等 B B族元素的价电子排布为 n 1 d1 5ns1 2 族序数等于价电子数 族的价电子排布通常为 n 1 d6 8ns2 三 元素周期律和原子半径1 元素周期律元素的性质随 的递增发生周期性递变的规律 2 原子半径 1 决定因素 核电荷数 增大 越大 越小 2 变化规律 电子能层数 增大 不变 增大 减小 思考感悟3 是否
4、电子的能层数多的元素的原子半径一定大于电子的能层数小的元素的原子半径 提示 不一定 原子半径的大小由核电荷数与电子的能层数两个因素综合决定 如碱金属元素的原子半径比它下一周期卤素原子的半径大 四 电离能1 概念 原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的 叫做第一电离能 2 元素第一电离能的意义衡量元素的原子失去一个电子的难易程度 第一电离能数值 原子越容易失去一个电子 气态电中性基态 最低能量 越小 3 元素第一电离能的变化规律 1 同周期元素随着原子序数的递增 元素的第一电离能呈现 的趋势 2 同族元素从上到下第一电离能逐渐 增大 减小 思考感悟 提示 应远大于其第一电离能的2倍 因为首
5、先失去的电子是能量最高的电子 故第一电离能最小 再失去的电子是能级较低的电子 且失去电子后离子所带正电荷对电子吸引力更强 从而使电离能越来越大 五 电负性1 键合电子和电负性的含义 1 键合电子元素相互化合时 原子中用于形成 的电子 2 电负性用来描述不同元素的原子对 吸引力的大小 电负性越大的原子 对键合电子的吸引力 化学键 键合电子 越大 2 衡量标准以氟的电负性为 和锂的电负性为 作为相对标准 得出各元素的电负性 稀有气体未计 3 递变规律 1 同周期 自左到右 元素原子的电负性逐渐 2 同主族 自上到下 元素原子的电负性逐渐 4 0 1 0 变大 变小 4 应用 判断金属性 非金属性强
6、弱 强 强 金属 非金属 六 对角线规则在元素周期表中 某些主族元素与 的主族元素的电负性接近 有些性质相似 被称为 对角线规则 如 右下方 课堂互动讲练 1 核外电子排布与周期的划分 1 每一周期元素原子的外围电子排布和元素种数 2 核外电子排布与周期划分的关系 根据构造原理 将能量相近的能级分为一组 按能量由低到高可分为七个能级组 同一能级组内 各能级能量相差较小 各能级组之间能量相差较大 每一个能级组对应一个周期 且该能级组中最大的能层数等于元素的周期序数 2 核外电子排布与族的划分族的划分依据是原子的价层电子排布 1 同主族元素原子的价层电子排布完全相同 价电子全部排布在ns或nsnp
7、轨道上 价电子数与族序数相同 2 稀有气体的价电子排布为1s2或ns2np6 3 过渡元素 副族和 族 同一纵行原子的价层电子排布基本相同 价电子排布为 n 1 d1 10ns1 2 B B族元素的价电子数与族序数相同 特别提醒 1 价电子数 主族元素的外围电子为该元素原子的最外层电子 如碱金属原子的外围电子排布为ns1 副族元素的外围电子与其最外层电子和内层电子有关 如铁元素原子的外围电子排布为3d64s2 2 由元素的价电子层排布式可知元素在周期表中的位置 如 3s23p5为第三周期第 A族元素 即 周期数 电子层数 最高能层数 主族序数 价电子数 同样 由主族元素在元素周期表中的位置可以
8、推断其价电子排布式 写出13Al 24Cr 26Fe 33As等元素原子的电子排布式 并判断它们在元素周期表中的位置 13Al 24Cr 26Fe 33As 解析 Al的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1 其最大能层数为3 所以其周期为第三周期 其价电子总数 外围电子总数 为3 所以其位于第 A族 Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1 其最大能层数为4 所以其周期为第四周期 其价电子总数 外围电子总数 为6且具有d轨道 所以其位于第 B族 Fe的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2 其最大能层数为4 所以其周期为第四周期 其价电子
9、总数 外围电子总数 为8 所以其位于第 族 As的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3 其最大能层数为4 所以其周期为第四周期 其价电子总数 外围电子总数 为5 所以其位于第 A族 答案 Al 1s22s22p63s23p1第三周期第 A族Cr 1s22s22p63s23p63d54s1第四周期第 B族Fe 1s22s22p63s23p63d64s2第四周期第 族As 1s22s22p63s23p63d104s24p3第四周期第 A族 规律方法 原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的 1 原子核外电子层数决定所在周期数 周期数 最大能层数 钯除外 46Pd
10、 Kr 4d10 最大能层数是4 但是在第五周期 2 外围电子总数决定排在哪一族 如29Cu 3d104s1 10 1 11尾数是1且有d轨道 所以是 B族 变式训练1X Y Z是 A A族的三种非金属元素 它们在周期表中的位置如图所示 试回答 1 X元素单质的化学式是 2 Y元素的原子结构示意图是 Y与Na所形成化合物的电子式为 3 Z元素的名称是 从元素原子得失电子的角度看 Z元素具有 性 若从Z元素在周期表中所处位置看 它具有这种性质的原因是 其价电子排布式为 解析 在元素周期表中 非金属元素位于元素周期表中的右上方 三元素均为非金属元素 必位于 A A A三个主族 则可认定X必为氟 Y
11、为硫 Z为砷 答案 1 F2 1 根据核外电子排布 1 分区 2 各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点 2 根据元素金属性与非金属性 特别提醒 1 过渡元素均为金属元素 但金属元素却不都是过渡元素 如碱金属 碱土金属等 2 处于金属与非金属交界线 又称梯形线 附近的非金属元素具有一定的金属性 被称为半金属或准金属 但不能叫两性非金属 在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时 人们发现价电子排布相似的元素集中在一起 据此 人们将元素周期表分为五个区 并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号 如图所示 1 在s区中 族序数最大 原子序数最小的元素 其原子的价电子的电子云形状为 2 在d区
12、中 族序数最大 原子序数最小的元素 它常见离子的电子排布式为 3 在ds区中 族序数最大 原子序数最小的元素 其原子的价电子排布式为 4 在p区中 第二周期 A族元素原子的价电子的电子排布图为 5 当今常用于核能开发的元素是铀和钚 它们处在元素周期表的 区中 解析 1 s区包括 A族和 A族 族序数最大 原子序数最小的元素应是第二周期 A族的Be 其电子排布式为1s22s2 价电子排布式为2s2 其电子云形状为球形 2 d区包括 B B族和 族 其中族序数最大 原子序数最小的元素应该是第四周期 族的Fe Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 Fe的常见离子为Fe2
13、和Fe3 3 ds区包括 B族和 B族 族序数最大 原子序数最小的元素是Zn B族价电子的电子排布结构特征是 n 1 d10ns2 故Zn的价电子排布式为3d104s2 4 在p区中 位于第二周期 A族的元素是N 其最外层电子排布式为2s22p3 则电子排布图为 5 铀和钚在f区 答案 1 球形 2 Fe2 1s22s22p63s23p63d6 Fe3 1s22s22p63s23p63d5 3 3d104s2 互动探究 1 某元素的价电子排布式为 4d55s1该元素位于元素周期表中的哪一区 2 所有非金属元素都在p区吗 提示 1 因其价电子排布为4d55s1 故其位于元素周期表中的d区 2 绝
14、大多数非金属元素在p区 但H却位于s区 规律方法 1 主族元素的价电子总数等于族序数 s区元素价电子特征排布为ns1 2 价电子数等于主族序数 p区元素价电子特征排布为ns2np1 6 价电子总数等于主族序数 2 s区 d区 ds区都是金属元素 氢元素除外 s区有2个纵列 d区有8个纵列 ds区有2个纵列 从元素的价电子层结构可以看出 s区 d区 ds区的元素在发生化学反应时容易失去最外层电子及倒数第二层的d电子 呈现金属性 所以s区 H除外 d区 ds区都是金属元素 变式训练2下列说法中正确的是 A 所有金属元素都分布在d区和ds区B 最外层电子数为2的元素都分布在s区C 元素周期表中 B族
15、到 B族10个纵行的元素都是金属元素D s区均为金属元素解析 选C s区除H外均为金属元素 故D项错误 B项如He Zn等虽最外层电子数为2但却不是s区元素 周期表中 B族 B族为过渡元素 全部为金属元素 特别提醒 可用 三看 法快速判断简单微粒半径大小 一看 电子层数 最外层电子数相同时 电子层数越多 半径越大 二看 核电荷数 当电子层结构相同时 核电荷数越大 半径越小 三看 核外电子数 当电子层数和核电荷数均相同时 核外电子数越多 半径越大 具有相同电子层结构的三种微粒An Bn 和C 下列分析正确的是 A 原子序数关系 C B AB 微粒半径关系 r Bn r An C 微粒C是稀有气体
16、元素的原子D 原子半径关系是 r A r B r C 思路点拨 解答本题要注意以下两点 1 据电子层结构相同推测三种元素在周期表中的位置关系 进而进行原子序数和原子特点的推断 2 分析微粒特点 选择合理的方法比较半径大小 解析 设C的原子序数为Z 则A的原子序数为Z n B的原子序数则为Z n 则原子序数大小顺序为A C B A项错误 因An 和Bn 具有相同的电子层结构 阴离子半径大于阳离子半径 即r Bn r An B项错误 An Bn 都应具有稀有气体原子的电子层结构 C的电子层结构与An Bn 相同 所以C必为稀有气体元素的原子 B C为同一周期的元素 而A应处于B C的下一周期 故A的原子半径应大于B 故C项正确 D项错误 答案 C 解析 选C 从Li 到Cs 最外层电子均达到稳定结构 电子层数依次增多 半径依次增大 正确 从F 到I 最外层电子排布相同 电子层数依次增多 半径依次增大 正确 Na Mg2 Al3 F O2 的核外电子排布相同 核电荷数越大 对核外电子的引力越强 离子半径越小 错 正确排序是r Al3 r Mg2 r Na r F r O2 Fe3 Fe2 F
