原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)課件

1、 在必修在必修2中我們已學(xué)習(xí)了中我們已學(xué)習(xí)了元素周期表和元素周期律的元素周期表和元素周期律的相關(guān)知識，回顧一下：元素相關(guān)知識，回顧一下：元素周期表的結(jié)構(gòu)如何？周期表的結(jié)構(gòu)如何？導(dǎo)入新課 利用元素周期表和元素周期律利用元素周期表和元素周期律解釋上面兩種物質(zhì)不同的原因？解釋上面兩種物質(zhì)不同的原因？ 元素的原子結(jié)構(gòu)與元素在周期元素的原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置有什么關(guān)系？表中的位置有什么關(guān)系？鈉鈉鉀鉀1.2.1 原子結(jié)構(gòu)與元素周期原子結(jié)構(gòu)與元素周期表表1.2.2 元素周期律元素周期律1.知識與技能知識與技能 1.了解元素原子核外電子排布的周期性了解元素原子核外電子排布的周期性變化規(guī)律；變化規(guī)律；

2、2.了解元素周期表的結(jié)構(gòu)；了解元素周期表的結(jié)構(gòu)； 3.了解元素周期表與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。了解元素周期表與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。教學(xué)目標(biāo) 3. 情感態(tài)度與價值觀情感態(tài)度與價值觀 學(xué)生在問題探究的過程中，同時把自己學(xué)生在問題探究的過程中，同時把自己融入科學(xué)活動和科學(xué)思維中，體驗科學(xué)研究融入科學(xué)活動和科學(xué)思維中，體驗科學(xué)研究的過程和認知的規(guī)律性，在認識上和思想方的過程和認知的規(guī)律性，在認識上和思想方法上都得到提升。法上都得到提升。 2. 過程與方法過程與方法 通過問題探究和討論交流，進一步掌握通過問題探究和討論交流，進一步掌握化學(xué)理論知識的學(xué)習(xí)方法化學(xué)理論知識的學(xué)習(xí)方法邏輯推理法、邏輯推理法、抽象思維法、總

3、結(jié)歸納法。抽象思維法、總結(jié)歸納法。重點重點 元素的原子結(jié)構(gòu)與元素周期表結(jié)構(gòu)的關(guān)系。元素的原子結(jié)構(gòu)與元素周期表結(jié)構(gòu)的關(guān)系。難點難點元素周期表的分區(qū)。元素周期表的分區(qū)。教學(xué)重難點思考思考 族序數(shù)等于最外層電子數(shù)族序數(shù)等于最外層電子數(shù), ,那那副族元素呢副族元素呢? ?其序數(shù)是否也等于其其序數(shù)是否也等于其最外層電子數(shù)呢？最外層電子數(shù)呢？ 副族元素的族序數(shù)跟核外電子副族元素的族序數(shù)跟核外電子的排布有關(guān)嗎？跟哪一部分有關(guān)呢？的排布有關(guān)嗎？跟哪一部分有關(guān)呢？ 這涉及到元素價電子的問題這涉及到元素價電子的問題。1.2.1 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表原子結(jié)構(gòu)與元素周期表元素周期表手稿元素周期表手稿門捷列夫門捷列夫

4、第一張元素周期表第一張元素周期表 1859年，年，24羅的俄國彼得堡大學(xué)年輕講師門捷羅的俄國彼得堡大學(xué)年輕講師門捷列夫來到德國海德堡大學(xué)本生的實驗室進修。當(dāng)年，列夫來到德國海德堡大學(xué)本生的實驗室進修。當(dāng)年，本生和基爾霍夫發(fā)明了光譜儀，用光譜發(fā)現(xiàn)了一些本生和基爾霍夫發(fā)明了光譜儀，用光譜發(fā)現(xiàn)了一些新元素，掀起一股發(fā)現(xiàn)新元素?zé)?。次年，門捷列夫新元素，掀起一股發(fā)現(xiàn)新元素?zé)?。次年，門捷列夫出席了在化學(xué)史土具有里程碑意義的德國卡爾斯魯出席了在化學(xué)史土具有里程碑意義的德國卡爾斯魯厄化學(xué)大會。厄化學(xué)大會。課外閱讀課外閱讀 門捷列夫回憶道：門捷列夫回憶道： “我的周期律的決定性我的周期律的決定性時刻在時刻在18

5、60年，我年，我在會土我聆聽了意大利化在會土我聆聽了意大利化學(xué)家康尼查羅的演講學(xué)家康尼查羅的演講正是當(dāng)時，元素的性質(zhì)正是當(dāng)時，元素的性質(zhì)隨原子量隨原子量(相對原子質(zhì)量相對原子質(zhì)量)遞增而呈現(xiàn)周期性變化遞增而呈現(xiàn)周期性變化的基本思想沖擊了我。的基本思想沖擊了我?！贝撕?，此后， 門捷列夫為使門捷列夫為使他的思想信念轉(zhuǎn)化為科學(xué)理論，作出了他的思想信念轉(zhuǎn)化為科學(xué)理論，作出了10年艱苦年艱苦卓絕的努力，卓絕的努力， 系統(tǒng)地研究了元素的性質(zhì)，按照系統(tǒng)地研究了元素的性質(zhì)，按照相對原子質(zhì)量的大小，將元素排成序，終于發(fā)現(xiàn)相對原子質(zhì)量的大小，將元素排成序，終于發(fā)現(xiàn)了元素周期律。了元素周期律。元素周期表元素周期表

6、16周期元素的外圍電子排布周期元素的外圍電子排布 周期周期元素數(shù)元素數(shù)目目外圍電子排布外圍電子排布最多可容納的外圍電最多可容納的外圍電子數(shù)子數(shù)121s11s22262s12s22p68383s13s23p684184s14s24p685185s15s25p686326s16s26p68 由上表可看出，每當(dāng)出現(xiàn)堿金屬（由上表可看出，每當(dāng)出現(xiàn)堿金屬（IA族）時就開始建立一個新的電子層，最后族）時就開始建立一個新的電子層，最后到達到達8個電子時就出現(xiàn)稀有氣體（個電子時就出現(xiàn)稀有氣體（0族），族），然后又由堿金屬到稀有氣體然后又由堿金屬到稀有氣體這就是元素周期系中的一個個周期。這就是元素周期系中的一個

7、個周期。 主族元素原子核外電子排布主族元素原子核外電子排布元素性質(zhì)的周期性變化元素性質(zhì)的周期性變化主族主族AAAAAAA原子核外電原子核外電子排布子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4np2np5最高正化合最高正化合價價+1+2+3+4+5+6+7最低負化最低負化沒有負化合價沒有負化合價-4-3-2-1化合價的變化合價的變化規(guī)律化規(guī)律正價從正價從+1+7，負價從，負價從-4-1（從左到右）（從左到右）金屬性和非金屬性和非金屬性金屬性金屬性逐漸減弱金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強(從左到右從左到右)原子半徑的原子半徑的變化規(guī)律變化規(guī)律從大到小從大到小(

8、從左到右從左到右) 隨著原子序數(shù)的增加，元素原子的外圍隨著原子序數(shù)的增加，元素原子的外圍電子呈現(xiàn)周期性的變化：每隔一定數(shù)目的元電子呈現(xiàn)周期性的變化：每隔一定數(shù)目的元素，元素原子的外圍電子排布重復(fù)出現(xiàn)從素，元素原子的外圍電子排布重復(fù)出現(xiàn)從ns1到到ns2np6的周期性變化。的周期性變化。按電子排布，可把周期表里的元素劃分成按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個個區(qū)，如課本區(qū)，如課本P18圖圖211所示。除所示。除ds區(qū)外區(qū)外,區(qū)的名稱按區(qū)的名稱按最后填入電子的能級的符號來命名。最后填入電子的能級的符號來命名。思考：思考：s區(qū)、區(qū)、d區(qū)和區(qū)和p區(qū)分別有幾個縱列區(qū)分別有幾個縱列?為什么為什么s區(qū)、

9、區(qū)、d區(qū)和區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬區(qū)的元素都是金屬?s區(qū)元素：區(qū)元素：A和和A族；族；p區(qū)元區(qū)元: AA族元素。族元素。 0族稀有氣體也屬于族稀有氣體也屬于p區(qū)。區(qū)。d區(qū)元素：區(qū)元素：B族元素；族元素；ds區(qū)元素：包括區(qū)元素：包括B和和B族。族。f區(qū)元素：包括鑭系和錒系元素。區(qū)元素：包括鑭系和錒系元素。 都是金屬都是金屬元素周期表中區(qū)的劃分元素周期表中區(qū)的劃分原子半徑原子半徑原子半徑的大小取決原子半徑的大小取決1.電子層的層數(shù)電子層的層數(shù) 2. 核電荷數(shù)核電荷數(shù)1.2.2 元素周期律元素周期律比較元素金屬性相對強弱的方法比較元素金屬性相對強弱的方法1.單質(zhì)和酸或水反應(yīng)放出氫氣的快慢：反應(yīng)劇單質(zhì)

10、和酸或水反應(yīng)放出氫氣的快慢：反應(yīng)劇烈，放出氫氣快，則金屬性較強。烈，放出氫氣快，則金屬性較強。2.最高價氧化物的水化物（即氫氧化物堿性的最高價氧化物的水化物（即氫氧化物堿性的相對強弱：堿性強者，其金屬性就較強。相對強弱：堿性強者，其金屬性就較強。3.單質(zhì)之間的相互置換：比較強的可以置換出單質(zhì)之間的相互置換：比較強的可以置換出比較弱的。比較弱的。視頻視頻 鈉鉀與水的反應(yīng)鈉鉀與水的反應(yīng)比較元素非金屬性相對強弱的方法比較元素非金屬性相對強弱的方法1.單質(zhì)和氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物的難易程度及單質(zhì)和氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物的難易程度及生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：比較容易生成氣態(tài)生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：比較

11、容易生成氣態(tài)氫化物，生成的氣態(tài)氫化物比較穩(wěn)定，則其元素氫化物，生成的氣態(tài)氫化物比較穩(wěn)定，則其元素非金屬性比較強。非金屬性比較強。2. 最高價氧化物對應(yīng)水化物（即酸）的酸性相對最高價氧化物對應(yīng)水化物（即酸）的酸性相對強弱：強弱： 酸性比較強的，其非金屬性就比較強。酸性比較強的，其非金屬性就比較強。單質(zhì)之間的相互置換：比較強的可以置換出比較弱的。單質(zhì)之間的相互置換：比較強的可以置換出比較弱的。結(jié)論：結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素性質(zhì)呈現(xiàn)：金屬性由隨著原子序數(shù)的遞增，元素性質(zhì)呈現(xiàn)：金屬性由強到弱，非金屬性由弱到強的周期性變化。強到弱，非金屬性由弱到強的周期性變化。比較元素非金屬性相對強弱的方法比較元

12、素非金屬性相對強弱的方法電離能電離能電離能：氣態(tài)電中性原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為電離能：氣態(tài)電中性原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為+1+1價氣態(tài)陽離子所需要的最低能量，叫做該價氣態(tài)陽離子所需要的最低能量，叫做該元素的第一電離能。符號：元素的第一電離能。符號：I1I1 M M（g g）- e- M+- e- M+（g g） 元素的第一電離能可以衡量元素的原子失元素的第一電離能可以衡量元素的原子失去一個電子的難易。去一個電子的難易。同主族元素、同周期元素的第一電離能隨核電同主族元素、同周期元素的第一電離能隨核電荷數(shù)遞增有什么規(guī)律呢荷數(shù)遞增有什么規(guī)律呢? ? 如何解釋某些元素的第一電離能的反常變化？如何解釋某些元

13、素的第一電離能的反常變化？為什么原子的逐級電離能越來越大為什么原子的逐級電離能越來越大? ?136號元素的第一電離能號元素的第一電離能1.1.電負性：電負性： 用來描述不同元素的原子在化合物中用來描述不同元素的原子在化合物中吸引電子吸引電子 的能力。電負性越大的原子，吸的能力。電負性越大的原子，吸引電子的能力增大。引電子的能力增大。電負性電負性2.電負性的應(yīng)用：電負性的應(yīng)用： （1）一般地，電負性）一般地，電負性1.8為金屬元素；為金屬元素；電負電負 性性1.8為金屬元素。為金屬元素。 （2）電負性之差）電負性之差1.7的兩種元素原子之的兩種元素原子之間形成的化學(xué)鍵為共價?。浑娯撔灾铋g形成的

14、化學(xué)鍵為共價??；電負性之差1.7的的兩種元素原子之間形成的化學(xué)鍵為離子健。兩種元素原子之間形成的化學(xué)鍵為離子健。3.3.元素電負性的周期性變化：元素電負性的周期性變化： 同一周期同一周期,從左到右從左到右,主族元素電負性逐主族元素電負性逐漸增大漸增大;同一主族從上到下同一主族從上到下,主族元素電負性主族元素電負性逐漸減小。逐漸減小。元素電負性元素電負性 在元素周期表中，某些主族元素與右下方的在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素主族元素(如圖如圖l27)的有些性質(zhì)是相似的的有些性質(zhì)是相似的(如硼和如硼和硅的含氧酸鹽都能形成玻璃且互熔硅的含氧酸鹽都能形成玻璃且互熔)，被稱為，被稱為“對對

15、角線規(guī)則角線規(guī)則”。查閱資料，比較鋰和鎂在空氣中燃。查閱資料，比較鋰和鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物，鈹和鋁的氫氧化物的酸堿性以及硼和燒的產(chǎn)物，鈹和鋁的氫氧化物的酸堿性以及硼和硅的含氧酸酸性的強弱，說明對角線規(guī)則，并用硅的含氧酸酸性的強弱，說明對角線規(guī)則，并用這些元素的電負性解釋對角線規(guī)則。這些元素的電負性解釋對角線規(guī)則?！皩蔷€規(guī)則對角線規(guī)則”1.鋰和鎂的相似性鋰和鎂的相似性 （1）鋰、鎂在氧氣中燃燒，均生成氧化物（）鋰、鎂在氧氣中燃燒，均生成氧化物（Li2O和和 MgO），不生成過氧化物。），不生成過氧化物。 （2）鋰、鎂在加熱時直接和氮反應(yīng)生成氮化物）鋰、鎂在加熱時直接和氮反應(yīng)生成氮化物（Li3N

16、和和Mg3N2），而其他堿金屬不能和氮作用。），而其他堿金屬不能和氮作用。 （3）鋰、鎂和氟化物（）鋰、鎂和氟化物（LiF、MgF2）、碳酸鹽（）、碳酸鹽（ Li2CO3、MgCO3）、磷酸鹽（）、磷酸鹽（Li3PO4、Mg3（PO4）2）均難（或微）溶于水，其他相應(yīng)化合物為易溶鹽。）均難（或微）溶于水，其他相應(yīng)化合物為易溶鹽。 （4）水合鋰、鎂氯化物晶體受熱發(fā)生水解。）水合鋰、鎂氯化物晶體受熱發(fā)生水解。 （5）鋰和鎂、硝酸鹽分解產(chǎn)物相似。）鋰和鎂、硝酸鹽分解產(chǎn)物相似。 （6）IA中只有鋰能直接和碳生成中只有鋰能直接和碳生成Li2C2鎂和碳生鎂和碳生成成Mg2C3(C=C=C)4-) 。（7）

17、鋰、鎂的氯化物均溶于有機溶劑中表現(xiàn)出）鋰、鎂的氯化物均溶于有機溶劑中表現(xiàn)出共價特性。共價特性。1. 元素周期表共有元素周期表共有7個周期，其中有三個短周個周期，其中有三個短周期，三個長周期和一個不完全周期。每周期期，三個長周期和一個不完全周期。每周期具有元素的數(shù)目分別為具有元素的數(shù)目分別為2、8、8、18、18、32、26種。種。一、一、 1s1 1s2 二、二、2s1 2s22s6 三、三、3s1 3s23p6 四、四、 4s1 4s24p6五、五、 5s1 5s25p6 六、六、6s1 6s26p6 七、七、 7s1 ？通式：通式：ns1 ns2np6第一周期結(jié)尾元素只有一個第一周期結(jié)尾元

18、素只有一個1s能級，能級，2個電子，個電子，所以電子排布跟其他周期不同所以電子排布跟其他周期不同2. 元素周期表共有元素周期表共有18個縱列個縱列 。課堂小結(jié)3.第一電離能越小，越易失電子，金屬的活第一電離能越小，越易失電子，金屬的活潑性就越強。潑性就越強。4.金屬元素的電負性較小，非金屬元素的電金屬元素的電負性較小，非金屬元素的電負性較大；元素的電負性越小，元素的金屬負性較大；元素的電負性越小，元素的金屬性越強，元素的電負性越大，元素的非金屬性越強，元素的電負性越大，元素的非金屬性越強。性越強。1（2000年理綜浙）鐳是元素周期表中第年理綜浙）鐳是元素周期表中第A族元族元素，下列關(guān)于鐳的敘述

19、不正確的是（素，下列關(guān)于鐳的敘述不正確的是（ ） A. 鐳比鈣的金屬性更強鐳比鈣的金屬性更強 B. 在化合物中是在化合物中是+2價價 C. 鐳是一種放射性元素鐳是一種放射性元素D. 氫氧化鐳呈兩性氫氧化鐳呈兩性 D 高考鏈接2（2005年廣東高考題）年廣東高考題）Se是人體必需微量元素，下是人體必需微量元素，下列有關(guān)列有關(guān)Se和和Se的說法正確的是（的說法正確的是（ ）A. Se 和和Se互為同素異形體互為同素異形體 B. Se和和Se互為同位素互為同位素C. Se和和 Se 分別含有分別含有44和和46個質(zhì)子個質(zhì)子 D. Se和和Se都含有都含有34個中子個中子 B1.寫出鋰、鈉、鉀元素原子

20、的電子排布式。寫出鋰、鈉、鉀元素原子的電子排布式。堿金屬堿金屬 原子序數(shù)原子序數(shù) 周期周期 電子排布式電子排布式 鋰鋰 3 二二 ls2 2s1 或或He2s1 鈉鈉 11 三三 1s22s22p63s1 或或Ne3s1 鉀鉀 19 四四 1s22s22p63s23p64s1 或或Ar4s1答案：答案：課堂練習(xí) 2.下列各組內(nèi)的兩種元素下列各組內(nèi)的兩種元素,在金屬性或非在金屬性或非金屬性方面最有相似性的是金屬性方面最有相似性的是( ) A.鋁和氯鋁和氯 B.鈉和氫鈉和氫 C.鎂和氧鎂和氧 D.鉀和鉀和氟氟 解析：在周期表里看，要知道金屬性解析：在周期表里看，要知道金屬性或非金屬性方面最有相似性

21、是看縱行?？v或非金屬性方面最有相似性是看縱行?？v行的元素都是化學(xué)性質(zhì)相似的（最外層電行的元素都是化學(xué)性質(zhì)相似的（最外層電子數(shù)相等）。而答案里，鈉和氫在一縱列。子數(shù)相等）。而答案里，鈉和氫在一縱列。所以選所以選B 。B3.下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ） 基態(tài)時，相同周期的兩種元素原子基態(tài)時，相同周期的兩種元素原子所含的能級和能層是一樣的所含的能級和能層是一樣的 B基態(tài)時，稀有氣體元素原子的價基態(tài)時，稀有氣體元素原子的價層電子數(shù)都為層電子數(shù)都為8 C基態(tài)時，同種元素的原子和離子基態(tài)時，同種元素的原子和離子的軌道排布式一樣的軌道排布式一樣A.D非金屬元素原子的非金屬元素原子的d軌道一定不軌

22、道一定不填充電子或填滿電子填充電子或填滿電子D4.下列表示元素的基態(tài)原子的電子排布下列表示元素的基態(tài)原子的電子排布式，其中表示的元素屬于第三周期的元式，其中表示的元素屬于第三周期的元素的是（素的是（ ）A.1s22s1 B.1s22s22p5 C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s23p64s1C 5.已知元素周期表中第一、二、三、四、已知元素周期表中第一、二、三、四、五、六、七周期中所含元素種類（假設(shè)第五、六、七周期中所含元素種類（假設(shè)第七周期已排滿）分別是七周期已排滿）分別是2、8、8、18、18、32、32，由此可知，由此可知116號元素處于周期表第號元素處于周期表第_

23、周期，第周期，第_族，其電子排布族，其電子排布式為式為_。七七VIA Rn5f146d107s27p4 6.已知某原子的電子排布式是：已知某原子的電子排布式是： 1s22s22p63s23p63d104s24p1。（1）這元素的原子序數(shù)是多少？）這元素的原子序數(shù)是多少？（2）這元素屬第幾周期？第幾族？是主族元）這元素屬第幾周期？第幾族？是主族元素還是過渡元素？素還是過渡元素？ （3）哪些電子是這個原子的價電子。）哪些電子是這個原子的價電子。答案：答案：(1) 31 (2) 4；IIIA；主族元素；主族元素. (3) 4s24p11.1.能層數(shù)能層數(shù) 最外層電子數(shù)最外層電子數(shù) 最外層電子數(shù)最外層

24、電子數(shù) 能層數(shù)能層數(shù)2.2.堿金屬堿金屬 稀有氣體稀有氣體原子序數(shù)原子序數(shù)電子排布電子排布式式在周期表在周期表中的位置中的位置是金屬還是金屬還是非金屬是非金屬最高價氧最高價氧化物的水化物的水化物化學(xué)化物化學(xué)式及酸堿式及酸堿性性氣態(tài)氫化氣態(tài)氫化物的化學(xué)物的化學(xué)式式1s2 2s2 2p6 3s2 3 p3第三周期第三周期A族族非金屬非金屬H3PO4酸酸PH316第三周期第三周期A族族非金屬非金屬H2SO4酸酸H2S71s2 2s2 2p3非金屬非金屬HNO3酸酸NH43.習(xí)題答案4.（1）三）三 A Cl HClO4 （2）四）四 A Ca Ca（OH）2 5. .主族元素的核外電子排布最后填入的

25、能級是主族元素的核外電子排布最后填入的能級是s s或或p p，而副族元素的核外電子排布最后填入的能級為而副族元素的核外電子排布最后填入的能級為d d或或f f；主族；主族元素的價電子層為最外層的元素的價電子層為最外層的s s、p p能級，都不包括能級，都不包括d d能級，而能級，而副族元素價電子層除最外層的副族元素價電子層除最外層的s s能級外，還包括次能級的能級外，還包括次能級的d d能級及倒數(shù)第三層的能級及倒數(shù)第三層的f f能級能級 6.氫原子核外只有一個電子，既可以失去這個電子變氫原子核外只有一個電子，既可以失去這個電子變成成+1價，又可以獲得一個電子變?yōu)閮r，又可以獲得一個電子變?yōu)?1價，與稀有氣體價，與稀有氣體He的的核外電子排布相同。根據(jù)核外電子排布相同。根據(jù)H的電子排和化合價不難理解的電子排