1、專題二原子結構與元素性質專題二原子結構與元素性質元素周期律元素周期律元素周期律是指元素性質隨元素周期律是指元素性質隨核電荷數遞增發生周期性的遞變核電荷數遞增發生周期性的遞變本質本質核外電子排布的周期性變化核外電子排布的周期性變化元素周期表元素周期表 元素周期律的具體表現形式元素周期律的具體表現形式編排原則：編排原則： 按原子序數的遞增順序從左到右排列按原子序數的遞增順序從左到右排列 將電子層數相同的元素排列成一個橫行將電子層數相同的元素排列成一個橫行( (周期）周期） 把最外層電子數相同的元素按電子層數把最外層電子數相同的元素按電子層數 遞增的順序從上到下排成縱行。（族）遞增的順序從上到下排成

2、縱行。（族）周周期期表表7個周期（三短、三長、一不完全個周期（三短、三長、一不完全)7個主族：由短周期和長周期個主族：由短周期和長周期元素共同構成的族（元素共同構成的族（AA）7個副族：僅由長周期構成的族個副族：僅由長周期構成的族（BB）族（族（3個縱行）：個縱行）：Fe、Co、Ni等等元素元素橫的方面橫的方面（7個橫行）個橫行）縱的方面縱的方面（18個縱行）個縱行）零族：稀有氣體元素零族：稀有氣體元素He2氦氦B5硼硼C6碳碳N7氮氮O8氧氧F9氟氟Ne10氖氖Al13鋁鋁Si14硅硅P15磷磷S16硫硫Cl17氯氯Ar18氬氬IIIAIVAVAVIAVIIA0Na11鈉鈉H1氫氫Li3鋰鋰

3、Be4鈹鈹Mg12鎂鎂K19鉀鉀Ca20鈣鈣IAIIA1234Sc21 鈧鈧Ti22鈦鈦V23釩釩Cr24鉻鉻Mn25錳錳Fe26鐵鐵Co27鈷鈷Ni28鎳鎳Cu29銅銅Zn30鋅鋅IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIBA：主族：主族B：副族：副族Ga31鎵鎵Ge32鍺鍺As33砷砷Se34硒硒Br35溴溴Kr36氪氪元素周期表的結構元素周期表的結構周期周期短周期短周期長周期長周期第第1周期：周期：2 種元素種元素第第2周期：周期：8 種元素種元素第第3周期：周期：8 種元素種元素第第4周期：周期：18 種元素種元素第第5周期：周期：18 種元素種元素第第6周期：周期：32 種元素

4、種元素不完全周期不完全周期第第7周期：周期：26種元素種元素鑭鑭57La 镥镥71Lu 共共15 種元素稱鑭系元素種元素稱鑭系元素錒錒89Ac 鐒鐒103Lr 共共15 種元素稱錒系元素種元素稱錒系元素（橫向）（橫向）非非 金金 屬屬 性性 遞遞 增增非非金金屬屬性性遞遞增增非金屬性最強非金屬性最強金金 屬屬 性性 遞遞 增增金金 屬屬 性性 遞遞 增增金屬與非金屬金屬與非金屬分界線附近的分界線附近的元素既表現出元素既表現出一定的金屬性一定的金屬性也表現出一定也表現出一定的非金屬性。的非金屬性。周期序數等于周期序數等于主族序數的元主族序數的元素具有兩性素具有兩性. .Al(OH)3+3H+ =

5、Al3+3H2O Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2OAl 2O3+6H+= 2Al3+3H2O Al2O3+2OH- = 2AlO2-+H2O（1）同一周期元素結構和性質具有一定的遞變性；從左到右）同一周期元素結構和性質具有一定的遞變性；從左到右原子半徑逐漸原子半徑逐漸 ，失電子能力逐漸，失電子能力逐漸 ，得電子能，得電子能力逐漸力逐漸 ，元素的金屬性逐漸，元素的金屬性逐漸 ，非金屬性逐漸，非金屬性逐漸 ，對應氫化物的穩定性逐漸，對應氫化物的穩定性逐漸 ；最高價氧化物；最高價氧化物對應的水化物的酸性逐漸對應的水化物的酸性逐漸 ；堿性逐漸；堿性逐漸 ； （2）同一主族元素結構和性質具

6、有一定的相似性和遞變性；）同一主族元素結構和性質具有一定的相似性和遞變性；同一主族，從上到下：原子半徑逐漸同一主族，從上到下：原子半徑逐漸 ，失電子能力，失電子能力逐漸逐漸 ，得電子能力逐漸，得電子能力逐漸 ，金屬性逐，金屬性逐漸漸 ，非金屬性逐漸，非金屬性逐漸 ；對應氫化物的穩定性；對應氫化物的穩定性逐漸逐漸 ；最高價氧化物對應的水化物的酸性逐；最高價氧化物對應的水化物的酸性逐漸漸 ；堿性逐漸；堿性逐漸 ； 原子結構和性質周期性變化復習回憶復習回憶減小減小減弱減弱增強增強減弱減弱減弱減弱增強增強增強增強增強增強增大增大增強增強增強增強增強增強減弱減弱減弱減弱減弱減弱減弱減弱主族主族AA AA

7、AAAAAAAAAA原子核外價電原子核外價電子排布子排布最高正價最高正價最低負價最低負價化合價變化化合價變化金屬性和非金屬性和非金屬性變化金屬性變化原子半徑變原子半徑變化規律化規律n ns s2 2n ns s1 1n ns s2 2npnp1 1n ns s2 2npnp2 2n ns s2 2npnp3 3n ns s2 2npnp4 4n ns s2 2npnp5 5+1+1 +2+2+3+3+4+4+5+5+6+6+7+7-4-4-3-3-2-2-1-1最高正價最高正價:+1+7;:+1+7;最低負價最低負價:-4-1:-4-1 金屬性減弱金屬性減弱, ,非金屬性增強非金屬性增強 同周

8、期從左到右半徑逐漸減小同周期從左到右半徑逐漸減小你知道嗎你知道嗎? p17? p17原子核外電子原子核外電子排布的周期性排布的周期性周期周期元素元素數目數目外圍電子排布外圍電子排布 最多可容納的最多可容納的外圍電子數外圍電子數AA族族0 0族族121s11s22234568 83s3s1 13s3s2 23p3p6 618184s4s1 14s4s2 24p4p6 618185s5s1 15s5s2 25p5p6 632326s6s1 16s6s2 26p6p6 68 82s2s1 12s2s2 22p2p6 68 88 88 8交流與討論交流與討論 p17p178 88 8 隨著原子序數的增

9、加，元素原子的隨著原子序數的增加，元素原子的外圍電子排布呈現周期性的變化：外圍電子排布呈現周期性的變化： 每隔一定數目的元素，元素每隔一定數目的元素，元素原子的外圍電子排布重復出現從原子的外圍電子排布重復出現從nsns1 1到到nsns2 2npnp6 6的周期性變化。的周期性變化。 按照電子排布，可把周期表的元素劃分為按照電子排布，可把周期表的元素劃分為5 5個區：個區：s s區、區、d d區、區、dsds區、區、p p區、區、f f區。劃分區的依據是什區。劃分區的依據是什么？么？ s s區、區、d d區、區、p p區分別有幾個縱列？區分別有幾個縱列？區的名稱來自按照構造原理最后填充的區的名

10、稱來自按照構造原理最后填充的能級的符號能級的符號思考與探究思考與探究spdsdf 最后最后1 1個電子填充在個電子填充在n ns s軌道上，價電子軌道上，價電子的構型是的構型是n ns s1 1或或n ns s2 2，位于周期表的，位于周期表的左左側，包側，包括括AA和和AA族，它們都是族，它們都是活潑金屬活潑金屬，容易，容易失失去去電子形成電子形成+1+1或或+2+2價離子。價離子。 s s區元素區元素A和和A族族 s s區和區和p p區的共同特點是：區的共同特點是：最后最后1 1個電子個電子都排布在都排布在最外層最外層，最外層電子的總數最外層電子的總數等于等于該元素的該元素的族序族序數。數

11、。s s區和區和p p區就是按族劃分區就是按族劃分的周期表中的的周期表中的主主族和族和0 0族。族。 最后最后1 1個電子填充在個電子填充在n np p軌道上，價層電軌道上，價層電子構型是子構型是n ns s2 2n np p1 16 6，位于周期表，位于周期表右右側，包側，包括括AAAA族元素。大部分為族元素。大部分為非金屬非金屬。0 0族族稀有氣體也屬于稀有氣體也屬于p p區。區。p p區元素區元素AA族和族和0族元素族元素 它們的價層電子構型是它們的價層電子構型是( (n n1)d1)d1 11010n ns s1 12 2，最后最后1 1個電子基本都是填充在倒數第二層個電子基本都是填充

12、在倒數第二層( (n n1)d1)d軌道上的元素，位于長周期的軌道上的元素，位于長周期的中中部。部。這些元素都是這些元素都是金屬金屬，常有，常有可變化合價可變化合價，稱為，稱為過渡元素過渡元素。它包括。它包括BBB B族和族和族元素。族元素。 d d區元素區元素BB族和族和族元素族元素 價層電子構型是價層電子構型是( (n n1)d1)d1010n ns s1 12 2，即，即次外層次外層d d軌道是軌道是充滿充滿的，的，最外層軌道最外層軌道上有上有1 12 2個電子。它們既不同于個電子。它們既不同于s s區，也不同區，也不同于于d d區，故稱為區，故稱為dsds區，它包括區，它包括BB和和B

13、B族，族，處于周期表處于周期表d d區和區和p p區之間區之間。它們都是。它們都是金屬金屬，也屬也屬過渡元素過渡元素。 dsds區元素區元素B和和B族族 最后最后1 1個電子填充在個電子填充在f f軌道上，軌道上，它包括它包括鑭系和錒系鑭系和錒系元素（各有元素（各有1515種元素）。種元素）。f f區元素區元素鑭系和錒系元素鑭系和錒系元素 外圍電子構型中無外圍電子構型中無d d電子的為電子的為 元元素，分布在素，分布在 區、區、 區；若有區；若有d d電子電子的則為過渡元素，包括的則為過渡元素，包括 族、族、 族，族，分布在分布在 區、區、 區區 最外層電子數最外層電子數3 3的元素在的元素在

14、 區區S區區ds區區d區區p區區f區區包括元素包括元素價電子排布價電子排布化學性質化學性質s s區區p p區區d d區區dsds區區f f區區AA、AA族族AAAA族族和和0族元素族元素BBB族和族和族族BB、BB族族鑭系和錒系鑭系和錒系n ns s1 1、n ns s2 2n ns s2 2n np p1 16 6( (n n1)d1)d1 11010n ns s1 12 2( (n n1)d1)d1010n ns s1 12 2各區元素特點各區元素特點活潑金屬活潑金屬（H除外）除外）大多為非金屬大多為非金屬過渡元素過渡元素過渡元素過渡元素小結小結思考：為什么思考：為什么s s區、區、d d

15、區、區、dsds區的元素區的元素都是金屬都是金屬( (除除H H外外) )？s s區、區、d d區、區、dsds區的元素最外層電區的元素最外層電子數為子數為1-21-2個電子，在反應中易個電子，在反應中易失去，所以都是金屬。失去，所以都是金屬。1. 為什么副族元素又稱為過渡元素？為什么副族元素又稱為過渡元素？2.為什么在元素周期表中非金屬元素主要集中在為什么在元素周期表中非金屬元素主要集中在右上角三角區內（如圖）？右上角三角區內（如圖）？思考：思考：副族元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的副族元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的區域，因此，又把副族元素稱為區域，因此，又把副族元素稱為過渡元素過渡元

16、素。1. 為什么副族元素又稱為過渡元素？為什么副族元素又稱為過渡元素？2.為什么在元素周期表中非金屬元素主要集為什么在元素周期表中非金屬元素主要集中在右上角三角區內（如圖）？中在右上角三角區內（如圖）？ 這是由元素的價電子結構和元素周期表中元素性質這是由元素的價電子結構和元素周期表中元素性質遞變規律決定的，在元素周期表中，同周期的元素從左遞變規律決定的，在元素周期表中，同周期的元素從左到右非金屬性漸強，同主族元素從上到下非金屬性漸弱，到右非金屬性漸強，同主族元素從上到下非金屬性漸弱，結果使元素周期表右上角的元素主要呈現非金屬性。結果使元素周期表右上角的元素主要呈現非金屬性。課堂小結課堂小結:1

17、 1、原子的電子排布與周期的劃分、原子的電子排布與周期的劃分2 2、原子的電子排布與族的劃分、原子的電子排布與族的劃分 主族元素：族序數主族元素：族序數=原子的最外層電子數原子的最外層電子數 =價電子數價電子數 副族元素：大多數族序數副族元素：大多數族序數=（n-1)d+ns的的 電子數電子數=價電子數價電子數3、原子的電子構型和元素的分區、原子的電子構型和元素的分區周期序數周期序數=能層數能層數5個區：個區：s區、區、d區、區、ds區、區、p區、區、f區。區。一、原子結構與元素周期表一、原子結構與元素周期表 1. 1.已知某元素的原子序數已知某元素的原子序數為為5050，試寫出該元素原子的電

18、，試寫出該元素原子的電子排布式，并指出該元素在周子排布式，并指出該元素在周期表中所屬周期、族和區。期表中所屬周期、族和區。課堂練習課堂練習 2. 2.已知某元素在周期表中位于第五已知某元素在周期表中位于第五周期、周期、AA族位置上。試寫出該元素基族位置上。試寫出該元素基態原子的價電子排布式、電子排布式并態原子的價電子排布式、電子排布式并分析該元素在哪區？分析該元素在哪區？ 由于是由于是AA族，族， 4d4d必是全充滿的，必是全充滿的，所以價電子排布為所以價電子排布為5s5s2 25p5p4 4，電子排布式電子排布式Kr4dKr4d10105s5s2 25p5p4 4屬屬P區區課堂練習課堂練習3

19、.3.已知一元素的價層電子結構為已知一元素的價層電子結構為3d3d5 54s4s2 2，試，試確定其在周期表中的位置。確定其在周期表中的位置。 第四周期，B族。4.4.試確定試確定3232號元素在周期表中的位置。號元素在周期表中的位置。 第四周期，A族 5.5.判斷處于第三周期，判斷處于第三周期，AA族元素的價層族元素的價層電子結構、原子序數。電子結構、原子序數。 Ne3s23p2，第14號元素課堂練習課堂練習二、第一電離能的周期性變化二、第一電離能的周期性變化元素第一電離能元素第一電離能 原子失去一個電子形成原子失去一個電子形成+1價價 陽陽離子所需離子所需 能量。符號能量。符號 單位：單位

20、： 氣態氣態氣態氣態最低最低I1KJmol-1 一、概念一、概念概念應用概念應用1、已知已知M(g)-e- M +(g)時所需最低能量為時所需最低能量為738 KJ，則，則M元素的元素的I1= . 2、已知已知Na元素的元素的I1=496 KJmol-1,則則Na (g) -e- Na +(g) 時所需最低能量為時所需最低能量為 . 738 KJmol-1 496 KJ 問題探究一問題探究一元素的第一電離能大小與原子失去電子元素的第一電離能大小與原子失去電子能力有何關系？能力有何關系？第一電離能越小，越第一電離能越小，越易易失去電子，金屬性越失去電子，金屬性越強強第一電離能越大，越第一電離能越

21、大，越難難失去電子，金屬性越失去電子，金屬性越弱弱問題探究二問題探究二 元素的第一電離能有什么變化規律呢？元素的第一電離能有什么變化規律呢？同周期從左到右第一電離能有逐漸同周期從左到右第一電離能有逐漸 的趨勢的趨勢同同主主族從上到下第一電離能逐漸族從上到下第一電離能逐漸_增大增大減小減小1.總體上金屬元素第一電離能較小總體上金屬元素第一電離能較小非金屬元素第一電離能較大。非金屬元素第一電離能較大。友情提示：比較金屬元素、非金屬元素及稀有友情提示：比較金屬元素、非金屬元素及稀有 氣體元素最外層電子數多少入手氣體元素最外層電子數多少入手參考答案：參考答案：金屬元素最外層電子數較少，原子半徑較金屬元

22、素最外層電子數較少，原子半徑較大，較易失一個電子，因此第一電離能較小。非金屬大，較易失一個電子，因此第一電離能較小。非金屬元素最外層電子數較多，原子半徑較小，較難失一個元素最外層電子數較多，原子半徑較小，較難失一個電子，因此第一電離能較大。電子，因此第一電離能較大。 稀有氣體最外層電子排布稀有氣體最外層電子排布 ns2np6，達穩定結構，達穩定結構，難失電子，在同周期中第一電離能大。難失電子，在同周期中第一電離能大。2、同周期元素第一電離能從左到、同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢，為什么？右有增大的趨勢，為什么？友情提示：從原子結構的變化來解釋友情提示：從原子結構的變化來解釋參考答案：

23、參考答案：同周期元素從左到右，隨核電荷數增大，同周期元素從左到右，隨核電荷數增大，原子半徑逐漸減小，原子核對核外電子的吸引力逐原子半徑逐漸減小，原子核對核外電子的吸引力逐漸增大，原子失電子能力逐漸減小，第一電離能有漸增大，原子失電子能力逐漸減小，第一電離能有逐漸增大的趨勢。逐漸增大的趨勢。3、同主族元素第一電離能從上到下、同主族元素第一電離能從上到下逐漸減小，為什么？逐漸減小，為什么？友情提示：從原子結構的變化來解釋友情提示：從原子結構的變化來解釋參考答案：參考答案：同主族元素從上到下，隨核電荷數增大，同主族元素從上到下，隨核電荷數增大，原子半徑逐漸增大，原子核對核外電子的吸引力逐原子半徑逐漸

24、增大，原子核對核外電子的吸引力逐漸減小，原子失電子能力逐漸增大，第一電離能逐漸減小，原子失電子能力逐漸增大，第一電離能逐漸減小。漸減小。4、同一周期第一電離能最小的是堿金、同一周期第一電離能最小的是堿金屬元素，最大的是稀有氣體元素。為什屬元素，最大的是稀有氣體元素。為什么？么？參考答案：參考答案：堿金屬元素核外電子排布為堿金屬元素核外電子排布為 ns1，同周期中，同周期中（除稀有氣體外）原子半徑最大，易失去一個電子，（除稀有氣體外）原子半徑最大，易失去一個電子，形成穩定結構，因此第一電離能在同周期中最小。稀形成穩定結構，因此第一電離能在同周期中最小。稀有氣體最外層電子排布為有氣體最外層電子排布

25、為ns2np6，已達穩定結構，難，已達穩定結構，難以失電子，因此第一電離能在同周期中最大。以失電子，因此第一電離能在同周期中最大。友情提示：從他們的原子外圍電子排布式和原友情提示：從他們的原子外圍電子排布式和原子結構的特點思考。子結構的特點思考。參考答案：參考答案：鋁的外圍電子排布為鋁的外圍電子排布為3s23p1，而鎂的，而鎂的外圍電子排布為外圍電子排布為 3s2，其，其3p軌道為全空，根據洪軌道為全空，根據洪特規則特例，原子的能量較低，所以鎂的第一電特規則特例，原子的能量較低，所以鎂的第一電離能比鋁大。同理，磷的離能比鋁大。同理，磷的3p軌道半充滿，原子軌道半充滿，原子的能量較低，所以磷的第

26、一電離能比硫大。的能量較低，所以磷的第一電離能比硫大。友情提示：第一電離能的變化與元素原子的核友情提示：第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關。通常情況下，當原子核外電外電子排布有關。通常情況下，當原子核外電子在能量相等后軌道上形成全空子在能量相等后軌道上形成全空(p0 d0 f0)、半、半滿滿(p3 d5 f7)和全滿和全滿(p6 d10 f14)結構時，原子的能結構時，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能。量較低，該元素具有較大的第一電離能。規律與總結規律與總結總體上：金屬元素第一電離能都總體上：金屬元素第一電離能都 ，非金屬，非金屬元素和稀有氣體元素的第一電離都元素和稀有氣體

27、元素的第一電離都 。在同一周期中第一電離能最小的是在同一周期中第一電離能最小的是 元素元素最大的是最大的是 元素元素較小較小 堿金屬堿金屬 稀有氣體稀有氣體 較大較大3、將下列元素按第一電離能由大到小、將下列元素按第一電離能由大到小的順序排列的順序排列K Na LiB C Be NHe Ne Ar Na Al S PLi Na KN C Be BHe Ne ArP S Al Na課堂練習課堂練習拓展視野：拓展視野： 根據第一電離能定義，你能說出什么是根據第一電離能定義，你能說出什么是第二電離能、第三電離能嗎？討論后回答。第二電離能、第三電離能嗎？討論后回答。從從+1價氣態價氣態 離子中再失去一

28、個電子，形成離子中再失去一個電子，形成+2價氣態價氣態 離子所需要的最低能量叫第二電離能，離子所需要的最低能量叫第二電離能，用用I2 表示表示同一種元素的逐級電離能大小關系：同一種元素的逐級電離能大小關系： I1I2I3I4I5問題探究三問題探究三觀察分析下表電離能數據回答：觀察分析下表電離能數據回答：為什么鈉易失去一個電子，鎂易失去兩個電子為什么鈉易失去一個電子，鎂易失去兩個電子 元素元素I1 KJmoL-1I2 KJmoL-1 I3 KJmoL-1 Na49645626912Mg73814157733從表中數據可知鈉元素的第二電離能從表中數據可知鈉元素的第二電離能遠大于遠大于第一電離能，因

29、第一電離能，因此鈉容易失去第一個電子而不易失去第二個電子；即此鈉容易失去第一個電子而不易失去第二個電子；即Na易形成易形成Na +而不易形成而不易形成Na 2+ 。而。而Mg的第一第二電離能相差不大，第的第一第二電離能相差不大，第三電離能三電離能遠大于遠大于第二電離能，因此鎂易形成第二電離能，因此鎂易形成+2價鎂離子。價鎂離子?？偨Y總結元素金屬性元素金屬性 同周期左同周期左 右減小右減小 同主族上同主族上 下增強下增強元素第一電離能元素第一電離能 同周期左同周期左 右增大趨勢右增大趨勢（兩處反常）兩處反常） 同主族上同主族上 下減小下減小原子結構原子結構 原子核吸引電子的能力原子核吸引電子的能力 原子形成穩定結構的趨勢原子形成穩定結構的趨勢三、元素的電負性（三、元素的電負性（X） 鮑林鮑林(L.Pauling)首先提出了元素的電負性首先提出了元素的電負性的概念，并指出：的概念，并指出：電負性就是表示某元素原子電負性就是表示某元素原子在化合物分子中吸引電子能力大小的相對數值。在化合物分子中吸引電子能力大小的相對數值。根據熱化學數據建立了元素的定量標度，根據熱化學數據建立了元素的定量標度，指定指定氟的電負性為氟的電負性為4.0