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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