时元素周期律人教选修.pptx

返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回元元素素周周期期减小减小减弱减弱增强增强增强增强增大增大减弱减弱返回返回越大越大越小越小减小减小增大增大返回返回 二、电离能二、电离能 1概念概念 原子失去一个电子转化为气态基态正原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的离子所需要的 叫做第一电离能。叫做第一电离能。2元素第一电离能的意义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。第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子。能数值越小，原子越容易失去一个电子。气态电中性基态气态电中性基态最低能量最低能量返回返回 3元素第一电离能的变化规律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，元素的第一电离同周期元素随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈现能呈现 的趋势。的趋势。(2)同族元素从上到下第一电离能逐渐同族元素从上到下第一电离能逐渐 。三、电负性三、电负性 1键合电子和电负性的含义键合电子和电负性的含义 (1)键合电子：原子中用于形成键合电子：原子中用于形成 的电子。的电子。(2)电负性：电负性：用来描述不同元素的原子对用来描述不同元素的原子对 吸引力的大小。吸引力的大小。电负性越大的原子，对电负性越大的原子，对 的吸引力的吸引力 。升高升高下降下降化学键化学键键合电子键合电子键合电子键合电子越大越大返回返回 2标准标准 以氟的电负性为以氟的电负性为 作为相对标准，得出各元素的电负性。作为相对标准，得出各元素的电负性。3变化规律变化规律 (1)同周期，自左到右，元素原子的电负性逐渐同周期，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同主族，自上到下，元素原子的电负性逐渐 。4.0变大变大变小变小返回返回 4应用应用 判断金属性和非金属性强弱：判断金属性和非金属性强弱：(1)金属的电负性一般金属的电负性一般 ，电负性越小，金属性，电负性越小，金属性 ；(2)非金属的电负性一般非金属的电负性一般 ，电负性越大，非金，电负性越大，非金属性属性 ；(3)位于非金属三角区边界的元素的电负性则在位于非金属三角区边界的元素的电负性则在 左左右，它们既有右，它们既有 ，又有，又有 。小于小于1.8越强越强大于大于1.8越强越强1.8金属性金属性非金属性非金属性返回返回 四、对角线规则四、对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与在元素周期表中，某些主族元素与 的主族元的主族元素的电负性接近，性质相似，被称为素的电负性接近，性质相似，被称为“对角线规则对角线规则”。如：。如：右下方右下方返回返回1元素性质呈现周期性变化的根本原因是元素性质呈现周期性变化的根本原因是 ()A元素的电负性呈周期性变化元素的电负性呈周期性变化B元素的第一电离能呈周期性变化元素的第一电离能呈周期性变化C元素原子的核外电子排布呈周期性变化元素原子的核外电子排布呈周期性变化D元素的金属性、非金属性呈周期性变化元素的金属性、非金属性呈周期性变化解析：解析：元素原子的核外电子排布的周期性变化是元素性元素原子的核外电子排布的周期性变化是元素性质呈现周期性变化的根本原因。质呈现周期性变化的根本原因。答案：答案：C返回返回2下列各组元素中，原子半径依次减小的是下列各组元素中，原子半径依次减小的是()AMg、Ca、BaB、Br、ClCO、S、Na DC、N、B解析：解析：A项：项：MgCaBa；B项：项：BrCl；C项：项：OSNa；D项：项：BCN。答案：答案：B返回返回3有下列电子排布式的原子中，第一电离能最小的是有下列电子排布式的原子中，第一电离能最小的是()Ans2np3 Bns2np4Cns2np5 Dns2np6解析：解析：同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但第第A族有反常出现，是因为第族有反常出现，是因为第A族元素原子的族元素原子的p轨道轨道为半充满状态，较稳定。为半充满状态，较稳定。答案：答案：B返回返回4电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是()A周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大B周期表从上到下，元素的电负性逐渐变大周期表从上到下，元素的电负性逐渐变大C电负性越大，金属性越强电负性越大，金属性越强D电负性越小，非金属性越强电负性越小，非金属性越强解析：解析：同周期元素从左到右，电负性逐渐变大，同主族同周期元素从左到右，电负性逐渐变大，同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，电负性越大，非金属元素从上到下，电负性逐渐减小，电负性越大，非金属性越强。性越强。答案：答案：A返回返回返回返回 1原子半径大小的比较原子半径大小的比较 (1)同电子层：一般来说，当电子层相同时，随着核电同电子层：一般来说，当电子层相同时，随着核电荷数的增加，其原子半径荷数的增加，其原子半径(或离子半径或离子半径)逐渐减小逐渐减小(稀有气体稀有气体除外除外)，有，有“序小径大序小径大”的规律。的规律。(2)同主族：一般来说，当最外层电子数相同时，电子同主族：一般来说，当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子层数越多，原子(或离子或离子)半径越大。半径越大。(3)当电子层和最外层电子数均不同时，运用三角规律当电子层和最外层电子数均不同时，运用三角规律(A、B、C的相对位置如图所示的相对位置如图所示)：原子半径：原子半径：CAB。返回返回 2离子半径大小的比较离子半径大小的比较 (1)对同一种元素来说，原子半径阳离子的半径，如对同一种元素来说，原子半径阳离子的半径，如r(Na)r(Na)；原子半径阴离子的半径，如；原子半径阴离子的半径，如r(Cl)r(Cl)。(2)对于同种元素的各种粒子，核外电子数越多，半径越大；对于同种元素的各种粒子，核外电子数越多，半径越大；核外电子数越少，半径越小。如核外电子数越少，半径越小。如r(Fe)r(Fe2)r(Fe3)、r(H)r(H)r(H)。(3)对于电子层结构相同的离子，核电荷数多的半径小，核对于电子层结构相同的离子，核电荷数多的半径小，核电荷数少的半径大。如电荷数少的半径大。如r(S2)r(Cl)r(K)r(Ca2)、r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。返回返回 例例1已知短周期元素的离子已知短周期元素的离子aA2、bB、cC3、dD具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()A原子半径原子半径ABCDB原子序数原子序数dcbaC离子半径离子半径CDBAD元素的第一电离能：元素的第一电离能：ABDC返回返回 解析解析A2、B、C3、D这这4种离子具有相同的电种离子具有相同的电子层结构，则元素在周期表中的位置为子层结构，则元素在周期表中的位置为，因此原子半径顺序为因此原子半径顺序为BACD；原子序数为；原子序数为abdc；离子半径为；离子半径为CDBA；第一电离能；第一电离能AB，DC，且且CA，即，即DCAB。电子层结构相同的单核离子，。电子层结构相同的单核离子，其阴离子必位于上一周期其阴离子必位于上一周期(稀有气体的左边稀有气体的左边)，而阳离子位，而阳离子位于下一周期。解此类题应先排出位置，排对了相应元素在于下一周期。解此类题应先排出位置，排对了相应元素在周期表中的位置，相关的问题就好分析了。本题中的周期表中的位置，相关的问题就好分析了。本题中的4种种离子只能是离子只能是Mg2、Na、N3、F。答案答案C返回返回 用用“三看三看”法快速判断简单微粒半径大小法快速判断简单微粒半径大小 “一看一看”电子层数：最外层电子数相同时，一般电子层电子层数：最外层电子数相同时，一般电子层数越多，半径越大。数越多，半径越大。“二看二看”核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。大，半径越小。“三看三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数：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。核外电子数越多，半径越大。返回返回 1第一电离能的变化第一电离能的变化 (1)每个周期的第一种元素每个周期的第一种元素(氢元素和碱金属元素氢元素和碱金属元素)第一第一电离能最小，稀有气体元素原子的第一电离能最大，同周电离能最小，稀有气体元素原子的第一电离能最大，同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势。期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势。(2)同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小。同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小。返回返回 2逐级电离能逐级电离能 (1)原子的逐级电离能越来越大。原子的逐级电离能越来越大。首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去的电子都是能级较低的电子，所需要的能小，以后再失去的电子都是能级较低的电子，所需要的能量较多。量较多。(2)当电离能突然变大时说明电子的能层发生了变化，当电离能突然变大时说明电子的能层发生了变化，即同一能层中电离能相近，不同能层中电离能有很大的差即同一能层中电离能相近，不同能层中电离能有很大的差距。如下表钠、镁、铝的电离能距。如下表钠、镁、铝的电离能(kJmol1)：返回返回 元素元素电电离能离能NaMgAlI1496738578I2456214511817I3691277332745I495431054011575返回返回 (3)金属活动性顺序与相应的电离能的大小顺序不一致。金属活动性顺序与相应的电离能的大小顺序不一致。金属活动性顺序表示自左向右，在水溶液中金属原子失去金属活动性顺序表示自左向右，在水溶液中金属原子失去电子越来越困难。电离能是指金属原子在气态时失去电子电子越来越困难。电离能是指金属原子在气态时失去电子成为气态阳离子吸收的能量，它是金属原子在气态时活泼成为气态阳离子吸收的能量，它是金属原子在气态时活泼性的量度。由于金属活动顺序与电离能所对应的条件不同，性的量度。由于金属活动顺序与电离能所对应的条件不同，所以二者不完全一致。所以二者不完全一致。返回返回 3第一电离能与核外电子排布第一电离能与核外电子排布 (1)通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满、半充满(p3、d5、f7)和全充满和全充满(p6、d10、f14)的结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第的结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。一电离能。(2)一般来说，在同周期元素中稀有气体的第一电离能一般来说，在同周期元素中稀有气体的第一电离能最大；金属越活泼，金属元素的第一电离能越小，非金属最大；金属越活泼，金属元素的第一电离能越小，非金属越活泼，非金属元素的第一电离能越大。越活泼，非金属元素的第一电离能越大。返回返回 4电离能的应用电离能的应用 (1)确定元素核外电子的排布。如确定元素核外电子的排布。如Li：I1I2I3，表明，表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上原子核外的三个电子排布在两个能层上(K、L能层能层)，而，而且最外层上只有一个电子。且最外层上只有一个电子。(2)确定元素在化合物中的化合价如确定元素在化合物中的化合价如K元素元素I1I2I3，表明，表明K原子容易失去一个电子形成原子容易失去一个电子形成1价阳离子。价阳离子。(3)判断元素的金属性、非金属性强弱：一般来说，判断元素的金属性、非金属性强弱：一般来说，I1越大，元素的非金属性就越强；越大，元素的非金属性就越强；I1越小，元素的金属性就越小，元素的金属性就越强。越强。返回返回例例2下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()A第三周期所含元素中钠的第一电离能最小第三周期所含元素中钠的第一电离能最小B铝的第一电离能比镁的第一电离能大铝的第一电离能比镁的第一电离能大C在所有元素中，氟的第一电离能最大在所有元素中，氟的第一电离能最大D钾的第一电离能比镁的第一电离能大钾的第一电离能比镁的第一电离能大返回返回 解析解析同周期中碱金属的第一电离能最小，稀有气同周期中碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大，故体的第一电离能最大，故A正确，正确，C不正确。由于镁的价电不正确。由于镁的价电子排布为子排布为3s2(s轨道全满轨道全满)，而，而Al的价电子排布为的价电子排布为3s23p1，故，故铝的第一电离能小于镁的，铝的第一电离能小于镁的，B不正确。钾比镁活泼更易失不正确。钾比镁活泼更易失电子，钾的第一电离能小于镁，电子，钾的第一电离能小于镁，D错误。错误。答案答案A返回返回 第一电离能的大小与外围电子排布有关，所以除了记第一电离能的大小与外围电子排布有关，所以除了记住同周期元素第一电离能的变化规律外，还需注意，同周住同周期元素第一电离能的变化规律外，还需注意，同周期第期第A与第与第A族，第族，第A族与第族与第A族第一电离能的反族第一电离能的反常情况。常情况。返回返回 1判断元素的金属性和非金属性及其强弱判断元素的金属性和非金属性及其强弱 (1)金属的电负性一般小于金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大，非金属的电负性一般大于于1.8，而位于非金属三角区边界的，而位于非金属三角区边界的“类金属类金属”(如锗、锑等如锗、锑等)的的电负性则在电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。左右，它们既有金属性，又有非金属性。(2)金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。元素的电负性越大，非金属元素越活泼。返回返回 2判断元素的化合价判断元素的化合价 (1)电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值；元素的化合价为正值；(2)电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。元素的化合价为负值。3判断化学键的类型判断化学键的类型 一般认为：一般认为：(1)如果两个成键元素原子间的电负性差值大于如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它，它们之间通常形成离子键。们之间通常形成离子键。(2)如果两个成键元素原子间的电负性差值小于如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7，它，它们之间通常形成共价键。们之间通常形成共价键。返回返回 4解释元素解释元素“对角线对角线”规则规则 在元素周期表中，某些主族元在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素素与其右下方的主族元素(如右图如右图)的有些性质是相似的，被称为的有些性质是相似的，被称为“对角线规则对角线规则”。这可以由元素的电负性得到解释：这可以由元素的电负性得到解释：Li、Mg的电负性分别的电负性分别为为1.0、1.2；Be、Al的电负性分别为的电负性分别为1.5、1.5；B、Si的电负性的电负性分别为分别为2.0、1.8。它们的电负性接近，说明它们对键合电子的。它们的电负性接近，说明它们对键合电子的吸引力相当，表现出它们的性质相似性，如吸引力相当，表现出它们的性质相似性，如Li、Mg在空气中在空气中燃烧的产物分别为燃烧的产物分别为Li2O和和MgO；Be(OH)2、Al(OH)3均属于难均属于难溶的两性氢氧化物；溶的两性氢氧化物；B、Si的含氧酸都是弱酸等。的含氧酸都是弱酸等。返回返回 例例3已知元素的电负性和原子半径一样，也是元素已知元素的电负性和原子半径一样，也是元素的一种基本性质，下表给出的一种基本性质，下表给出14种元素的电负性：种元素的电负性：元元素素AlBBeCClFLi MgNNa OPSSi电电负负性性1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 1.2 3.0 0.93.52.1 2.5 1.8返回返回 试结合元素周期律知识完成下列问题：试结合元素周期律知识完成下列问题：(1)根据上表给出的数据，可推知元素的电负性的变化根据上表给出的数据，可推知元素的电负性的变化规律是规律是_。(2)由上述变化规律可推知，短周期主族元素中，电负由上述变化规律可推知，短周期主族元素中，电负性最大的元素是性最大的元素是_，电负性最小的元素是，电负性最小的元素是_，由这两种元素形成的化合物属于，由这两种元素形成的化合物属于_(填填“离子离子”或或“共共价价”)化合物。化合物。返回返回 解析解析(1)把表中给出的把表中给出的14种元素的电负性按原子序种元素的电负性按原子序数由小到大的顺序整理如下：数由小到大的顺序整理如下：元素元素 Li Be BCNOFNa Mg AlSiPSCl原子原子序数序数345678911121314151617电负电负性性1.01.52.02.53.0 3.54.00.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0返回返回 经过上述整理后可以看出：经过上述整理后可以看出：39号元素，元素的电负号元素，元素的电负性由小到大；性由小到大；1117号元素，元素的电负性也是由小到大。号元素，元素的电负性也是由小到大。所以元素的电负性同原子半径一样随着原子序数的递增呈所以元素的电负性同原子半径一样随着原子序数的递增呈周期性的变化周期性的变化(即同周期主族元素，从左到右，电负性逐渐即同周期主族元素，从左到右，电负性逐渐增大增大)。(2)根据上述规律不难得出短周期主族元素中，电负性根据上述规律不难得出短周期主族元素中，电负性最大的元素为最大的元素为F，电负性最小的元素为，电负性最小的元素为Na，两者形成的化，两者形成的化合物合物NaF为典型的离子化合物。为典型的离子化合物。答案答案(1)元素的电负性随着原子序数的递增呈周期元素的电负性随着原子序数的递增呈周期性的变化性的变化(或同周期主族元素，从左到右，电负性逐渐增大或同周期主族元素，从左到右，电负性逐渐增大)(2)FNa离子离子返回返回 形成化学键的两原子的电负性差值会影响化学键的类形成化学键的两原子的电负性差值会影响化学键的类型，差值越大，越倾向于形成离子键，差值越小，越倾向型，差值越大，越倾向于形成离子键，差值越小，越倾向于形成共价键，差值等于于形成共价键，差值等于0时，就形成了非极性共价键。时，就形成了非极性共价键。返回返回返回返回点击下图进入课堂点击下图进入课堂10分钟练习分钟练习返回返回 (1)同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，第一电离同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，第一电离能呈逐渐增大趋势，电负性逐渐增大。能呈逐渐增大趋势，电负性逐渐增大。(2)同一主族自上而下，原子半径逐渐增大，第一电离同一主族自上而下，原子半径逐渐增大，第一电离能和电负性逐渐减小。能和电负性逐渐减小。(3)电负性最大的元素是电负性最大的元素是F，最小的元素是，最小的元素是Cs。(4)一般地，两元素电负性差值大于一般地，两元素电负性差值大于1.7形成离子键，小形成离子键，小于于1.7形成共价键，等于形成共价键，等于0形成非极性共价键。形成非极性共价键。返回返回点击下图进入课下点击下图进入课下30分钟演练分钟演练