原子结构与性质 复习课件OK

1.宇宙中原子的诞生
1932年比利时宇宙学家勒梅特首次提出 了现代子核的
2h后
大量的氢 熔合反应
宇宙大爆炸
诞生
大量的氦 极少量的锂
合成
其他元素
易混淆问题：
——宇宙中元素含量与地球上元素含量！ 宇宙元素含：
——至今宇宙 中氢原子约占原子 总数的88.6%；其次 是氦(He)。
周期 元素种数 各周期相应的能级 电子最大容量
一2
1s
2
二8
2s2p
8
三8
3s3p
8
四 18 五 18
4s3d4p 5s4d5p
六 32
6s4f5d6p
七 32(未完) 7s5f6d7p(未完)
18 18 32 未满
结论：
各周期元素的数目等于相应能级中原子 轨道所能容纳的电子总数！
除第一周期外，能级介于：ns~np之间的能级!
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问题探讨：
1. 元素周期表的两底色各表示什么含义？
2. 元素周期表中每一个方框必须标注的是哪 五要素？ 3. 元素周期表有多少个横行及纵行？
4. 元素周期表有多少个周期、多少个族及多 少类族？
5. 各周期存在的元素种类各是多少？
6.主族元素族序数与最外层电子数、价电子数 及纵行个位数有什么关系？
共七个主族
族
副族：ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB
共七个副族
（纵行）
第VIII 族：三个纵行(8、9、10），位于Ⅶ B 与
ⅠB中间
零族： 稀有气体元素
主族序数= 最外层电子数= 纵行个位数= 价电子数 其余族族序数 = 纵行个位数(除第VIII 族和零族外)
1.每周期所含元素种数与相应能级电子最多最大容量数的关系：
寻 第ⅢA族反常
律
如：Be > B，Mg > Al；
第ⅥA族反常
如 N > O，P > S。
注意：“H”的第一电离能不是最小的， 比Li，Be，B和C都大！
探究
为何“铍”的第一电离能会大于“硼”？
Be：1s22s2 （稳定状态） B：1s22s22p1 （不稳定状态）
因此失去第一个电子，B比Be容易， 故B的第一电离能小与Be。
探究
为何“P”的第一电离能会大于“S”？
1.
•电离能 •第一电离能 •第二电离能 •第三电离能 •第四电离能 •第五电离能 •第六电离能 •第七电离能
看逐级电离能的突变确定化合价。
例1、下表列出了某短周期元素R的各级电离 能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。
I1
I2
I3
I4
属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关
于金属钛的叙述中不正确的是(
C)
A.上述钛原子中，中子数不可能为22
B.钛元素在周期表中处于第四周期
C.钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置
D.钛元素是d区的过渡元素
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1.单原子微粒半径比较：——“三看法”
(1).一看电子层数
——电子层数越多半径越大；
氢原子核外电子概率分布图
(电子云)
ρ = P/V
5.原子轨道 ——电子在原子核外运动的大致轮廓图。
——把电子在原子核外出现的概率空间 约为90%的圈出来，得到电子云大致轮廓图！
原子轨道 电子云轮廓图的制作过程
s能级的原子轨道图
ns能级只有1个轨道,均呈球形。
只有一个伸展方向！
p能级的原子轨道图
——原子的核外电子排布遵循构造原理，即 使整个原子的能量处于最低状态；简称能量最低 原理。
(3).泡利原理：
——1个原子轨道里最多容纳2个电子，且它 们的自旋状态相反。
(4).洪特规则：
——电子排布在同一能级的不同轨道时，基态 原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋 状态相同。
7.基态原子核外电子排布的表示方法 ——七图式
(2).二看核电核数
——电子层数相同时，核电荷数越多半径越小；
(3).三看核外电子总数
——电子层数和核外电子总数均相同时，核 外电子总数越多半径越大！
课堂练习：
例2、已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、 cC3－ 、dD－都具有相同的电子层结构，则下
列叙述中正确的是( C )
A.原子半径：A>B>D>C B.原子序数：d>c>b>a C.离子半径：C>D>B>A D.单质的还原性：A>B>D>C
如： Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 正确， Cr：1s22s22p63s23p64s13d5 错误。
不符合构造原理的特例：
如： Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 正确 Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 错误
如：
Cu——1s22s22p63s23p63d104s1 正确 Cu——1s22s22p63s23p63d94s2 错误
非金属最低负价 ＝主族序数－8
项目 同周期(从左→右) 同主族(从上→下)
原子得、失 得电子能力逐渐增强 得电子能力逐渐减弱 电子能力 失电子能力逐渐减弱 失电子能力逐渐增强
①基态原子的电子排布式为1s2的元素：
P 区、第 一 周期第 零 族
②基态原子的电子排布式为[Ar]5d76s2
的元素： d 区、第 六 周期第 VIII 族
③基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s2
的元素： ds 区、第 四 周期第 IIB 族
④基态原子的电子排布式为[Ne]4s24p2
的元素： P 区、第 四 周期第 IVA 族
2.电离能、电负性
(1)第一电离能： ——气态电中性基态原子失去1个电子
转化为气态基态正离子所需要的最低能量。
①电离能是衡量气态原子失去电子难易 程度的物理量，元素的电离能越小，表示气 态时越容易失电子，还原性越强。
电离能大小的比较方法：
探 (1)同主族：从上到下，第一电离能逐渐减小！
规 (2)同周期：从左向右，第一电离能呈增大趋势！ 但要注意：
np能级均有3个轨道,呈哑铃形， 3个轨 道相互垂直。
三个相互垂直的伸展方向（Px、Py、Pz）
y x
z
原子轨道的特点: ns能级电子的原子轨道呈球形对称
轨道形状
np能级电子的原子轨道呈纺锤形或
哑铃形 n s能级上1个轨道
原子轨道
n p能级上3个轨道
各能级上的原 子轨道数目
n d能级上5个轨道 n f能级上7个轨道
④.用电负性判断元素的类型：
——金属元素的电负性一般小于1.8，非金属 元素的电负性一般大于1.8。
——而位于非金属三角区边界的“类金属”的电 负性则在1.8左右,它们既有金属性,又有非金属性。
⑤.用电负性判断化学键的类型：
——一般认为：如果两个成键元素原子间的 电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键； 如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7， 它们之间通常形成共价键。
........
(1) 同一能层上各原子轨道能量的高低：
ns＜np＜nd＜nf……
能量关系 (2)形状相同的原子轨道能量的高低：
1s＜2s＜3s＜4s＜5s……
(3)同一能层内形状相同而伸展方向不 同的原子轨道的能量相等，如npx、 npy和npz轨道的能量相等。
各能级的能量高低顺序：
(2).能量最低原理：
分区
元素分布
外围电子排布
s区 ⅠA族、ⅡA族
ns1～2
p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6 (He除外)
d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族 (n－1)d1～9 ns1～2(除钯外)
ds区 ⅠB族、ⅡB族 f区 镧系、锕系
(n－1)d10ns1～2
(n－2)f 0～14(n－1)d0～2ns2
由价电子层结构判定元素在周期表中的位置：
第一电离能小于“别人”，难道第二电离能 也一定小于“别人”吗？
(2)电负性及其意义：
——具体描述不同元素的原子对键合电 子吸引力的大小。
①.电负性越大，非金属性越强，反之越弱。
②.同周期(从左→右)逐渐增大，同主族(从上 →下)逐渐减小。
③.电负性最大的元素是氟，电负性最小的元 素是铯。短周期元素中电负性最小的是钠。
D.第四周期ⅤB族，f区
例5、外围电子构型为4f75d16s2的元
素在周期表中的位置是( A.第四周期ⅦB族
D
)
B.第五周期ⅢB族
C.第六周期ⅦB族
D.第六周期ⅢB族
例6、闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度 小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛
地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金
3.元素性质递变规律
项目 同周期(从左→右) 同主族(从上→下)
原子核外 电子排布
电子层数相同，最外 层电子数逐渐增多， 1→8 (第一周期1→2)
最外层电子数相同， 电子层数递增
原子半径 逐渐减小(0族除外)
元素主要 最高正价由＋1→＋7， 化合价 最低负价由－4→－1
逐渐增大
最高正价＝主族序数 (O，F除外)
轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 …… ……
22 6 最多容纳 电子数 2 8
2 6 10 2 6 10 14 2 …… ……
18
32
…… 2n2
4.电子云模型
——电子在原子核外空间运动的概率分布图。
电子云密度大 的地方，表明电子 在核外单位体积内 出现的机会多，反 之，出现的机会少。
例2、按电子排布，可把周期表里的 元素划分成5个区，以下元素属于p