选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质（复习）.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 原子结构与性质,复习课,近代原子论,发现电子,带核原子结构模型,轨道原子结构模型,电子云模型,一、原子结构,4,、构造原理,1,、能层：,K L M N P Q,2,、能级：,s p d f,3,、轨道：,1 3 5 7,4,、能量大小,5,、激发态与基态，光谱,6,、电子云与原子轨道,7,、能量最低原理,8,、泡利原理,9,、洪特规则,10,、原子（离子）结构示意图,11,、基态原子电子排布式,12,、,原子核外电子排布轨道式,13,、电子式,14,、用电子式表示物质形成过程（共价化合物，离子化和物）,练习,:,1,、写出下列基态原子电子排布式,F Na K Cr Cu,2,、写出下列原子核外电子排布轨道式和价电子轨道排布式,F,Br,Ca Si P,116,号元素,3,、用电子式表示下列物质的形成过程,NaCl,H,2,S MgCl,2,练习：,1.,能层能量大小比较：,A.L,层电子的能量一定大于,K,层电子的能量,B.M,层电子的能量一定大于,L,层电子的能量,C.N,层电子的能量一定大于,M,层电子的能量,2.,能级电子的能量比较,A.2s,与,1s,B.3p,与,2p,C.4s,与,3d,D.4P,与,4S,锂、氦、汞的发射与吸收光谱,(1),电子运动的特点：,_,_,_,因此，电子运动,不,能用牛顿运动定律来描述，只能用,_,的观点来描述。我们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定,_,。,质量极小,运动空间极小,极高速运动,统计,它在,原子核外各处出现的概率,S,的原子轨道是,_,形的，能层序数越大，原子轨道的,_,。,半径越大,球,P,的原子轨道是,_,形的，每个,P,能级有,_,个轨道，它们互相垂直，分别以,_,、,_,、,_,为符号。,P,原子轨道的平均半径也随能层序数增大而,_,。,纺锤,3,P,x,P,y,P,z,增大,当电子排布在同一能级的不同轨道时，,总是首先单独占一个轨道（即分占不同的轨道而且自旋方向相同。,一个原子轨道最多容纳,2,个电子，而且自旋方向相反。,原子的电子排布遵循构造原理,洪特规则特例：全满、半满、全空,二、原子结构与元素的性质,一、原子结构与周期表,1,、周期系：,随着元素原子的核电,荷数递增，每到出现,，就开始建立一个新的,，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到,8,个电子，出现,气体。然后又开始由碱金属到稀有气体，如此循环往复,这就是元素周期系中的一个个周期。,碱金属,电子层,稀有,例如，第,11,号元素钠到第,18,号元素氩的最外层电子排布重复了第,3,号元素锂到第,10,号元素氖的最外层电子排布,从,1,个电子到,8,个电子；再往后，尽管情形变得复杂一些，但每个周期的第,1,个元素的原子最外电子层总是,1,个电子，最后一个元素的原子最外电子层总是,8,个电子。,可见，元素周期系的形成是由于元素的原子,发生周期性的重复。,核外电子的排布,2,、周期表,第一张元素周期表,是由,制作的，,至今元素周期表的种类是多种多样的：电子层状、金字塔式、建筑群式、螺旋型,(,教材,p15,页,),到现在的长式元素周期表，还待进一步的完善。,门捷列夫,元素周期表的结构是怎样的？,在周期表中，把,相同的元素，按,的顺序从左到右排成横行，称之为,，有,个；在把不同横行中,相同的元素，按,递增的顺序由上而下排成纵行，称之为,，共有,个纵行，,个族。,16,个族又可分为,主族、,副族、,第八族、,0,族。,能层数,原子序数递增,周期,7,最外层电子数,能层数,族,18,16,7,个,7,个,1,个,1,个,？元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？元素在周期表中排在哪个列由什么决定？什么叫外围电子排布？什么叫价电子层？什么叫价电子？,元素在周期表中的位置由原子结构决定：原子核外电子层数决定元素所在的周期，原子的价电子总数决定元素所在的族,。,能级上的电子数可在化学反应中发生变化，这些能级上的电子排布叫外围电子排布,外围电子排布简称价电子层,价电子层中的电子叫价电子,每个纵列的价电子层的电子总数是否相等,?,按电子排布，可把周期表里的元素划分成,5,个区，除,ds,区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。,s,区、,d,区和,p,区分别有几个纵列,?,为什么,s,区、,d,区和,ds,区的元素都是金属,?,相等,s,区,两列,d,区,八列,p,区,六列,它们的最外层电子数为,12,个,区全是金属元素，非金属元素主要集中,区。主族主要含,区，副族主要含,区，过渡元素主要含,区。,S,、,d,、,ds,p,S、p,d,d,、,ds,元素周期表可分为哪些族,?,为什么副族元素和第,族又称为过渡元素？,各区元素的价电子层结构特征是什么？,S,区元素价电子特征排布为,S,12,，,价电子数等于族序数。区元素价电子排布特征为（,-1,）,d,110,ns,12,；,价电子总数等于副族序数；,ds,区元素特征电子排布为,(n-1)d,10,ns,12,，,价电子总数等于所在的列序数；,p,区元素特征电子排布为,ns,2,np,16,；,价电子总数等于主族序数。原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。,原子结构与元素在周期表中的位置是有什么的关系的？,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）,46,Pd Kr4d,10,最大能层数是,4,，但是在第五周期。,外围电子总数决定排在哪一族,如：,29,Cu 3d,10,4s,1,10+1=11,尾数是,1,所以，是,IB,。,元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。,二、元素周期律,(1),原子半径,元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？,原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个是核电荷数。显然电子的能层数越大，电子间的负电排斥将使原子半径增大，所以同主族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。而当电子能层相同时，核电荷数越大，核对电子的吸引力也越大，将使原子半径缩小，所以同周期元素，从左往右，原子半径逐渐减小。,(2),电离能,基础要点,概念,1,、第一电离能,I,1,；,态电,性基态原子失去,个电子，转化为气态基态正离子所需要的,叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越,。同一元素的第二电离能,第一电离能。,气,中,一,最低能量,弱,大于,学与问,(,2),规律,:,每一周期的第一个元素第一电离能最小,最后一个元素的电离能最大,;,同主族元素从上到下第一电离能依次下降,.,原子的逐级电离能越来越大。,小结,气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能,(,用,I,1,表示,),，从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做第二电离能,(,用,I,2,表示,),，依次类推，可得到,I,3,、,I,4,、,I,5,同一种元素的逐级电离能的大小关系：,I,1,I,2,I,3,I,4,I,5,即一个原子的逐级电离能是逐渐增大的。这是因为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。,、,Be,的第一电离能大于,B,，,N,的第一电离能大于,O,，,Mg,的第一电离能大于,Al,，,Zn,的第一电离能大于,Ga,？,Be,有价电子排布为,2s,2,，是全充满结构，比较稳定，而,B,的价电子排布为,2s,2,2p,1,，、比,Be,不稳定，因此失去第一个电子,B,比,Be,容易，第一电离能小,3.,电负性,化学键,:,元素相互结合,可以理解为原子之间产生化学作用力,形象地叫做化学键,.,电负性,:,用来描述不同元素的原子对键合电子的吸引力的大小。,键合电子,:,原子中用于形成化学键的电子称为键合电子,电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度。,金 属：,1.8,类金属：,1.8,非金属：,1.8,以氟的电负性为,4.0,和锂的电负性为,1.0,作为相对标准，得出了各元素的电负性。,3.,电负性,(,1),规律,:,同一周期,主族元素的电负性从左到右逐渐增大,表明其吸引电子的能力逐渐增强。,同一主族,元素的电负性从上到下呈现减小趋势,表明其吸引电子的能力逐渐减弱。,电负性越大,元素的非金属性越强,电负性越小,元素的非金属性越弱,金属性越强。,电负性相差很大的元素化合通常形成离子键,电负性相差不大的两种非金属元素化合，通常形成共价键,电负性相差越大的共价键,共用电子对偏向电负性大的原子趋势越大,键的极性越大。,1.7,