原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

一、原子結(jié)構(gòu)和元素周期表元素周期系的形成是由于元素的原子核外電子的排布發(fā)生周期性的重復(fù)1、元素周期律、元素周期系和元素周期表（1）元素周期律：

元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增發(fā)生周期性重復(fù)。（2）元素周期系：

元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列。第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)元素周期系只有一個(gè)，但是元素周期表多種多樣周期ⅠA零族相應(yīng)能級(jí)組中的原子軌道元素?cái)?shù)目一

2二8三8四18五18六32七……H1s1

He

1s2Li[He]2s1Ne[He]2s22p6Na[Ne]3s1

Ar[Ne]3s23p6K[Ar]4s1Kr[Ar]3d104s24p6Rb[Kr]5s1

Xe[Kr]4d105s25p6Cs[Xe]6s1Rn[Xe]4f145d106s26p61s2s2p3s3p5s4d5p4s3d4p6s4f5d6p（1）各周期第IA族和0族元素基態(tài)原子的電子排布2、構(gòu)造原理與元素周期表最外層電子排布從1個(gè)電子(ns1)到8個(gè)電子(ns2np6)呈周期性變化.①每一周期的第一種元素(除第一周期外)是堿金屬，最后一種

元素都是稀有氣體。最外層電子排布從1個(gè)電子(ns1)到8個(gè)電子

(ns2np6)（除He外），呈周期性變化.②周期序數(shù)==能層數(shù)③一個(gè)周期所包含的元素種類數(shù)=增加的一組能級(jí)組所能容納的電子數(shù)之和(2)、原子的電子排布與周期的關(guān)系教材P20（3）核外電子排布與族的關(guān)系升華P16（2）

過(guò)渡元素：

價(jià)電子數(shù)=縱列數(shù)，不一定為族序數(shù)例如：已知某元素的原子序數(shù)是25，寫出該元素原子的價(jià)電子排布式，并指出該元素所屬的周期和族。其價(jià)電子排布式為3d54s2，由于最高能級(jí)組數(shù)為4，其中有7個(gè)價(jià)電子，故該元素是第四周期ⅦB族。小結(jié)：（1）主族元素：價(jià)層電子全部排布在ns或ns、np軌道上

主族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)強(qiáng)調(diào)：（1）價(jià)層電子不一定是最外層電子（2）價(jià)層電子數(shù)不一定等于其族序數(shù)（3）同族元素原子的價(jià)層電子數(shù)不一定相同（3）稀有氣體元素：處于全充滿狀態(tài)1、某周期ⅡA族元素的原子序數(shù)為x，則同周期的ⅢA族元素的原子序數(shù)是()A、只有x+1B、可能是x+8或x+18C、可能是x+2D、可能是x+1或x+11或x+25 2、推測(cè)核電荷數(shù)為87的元素R在周期表中第_____周期第_______族,下列關(guān)于它的性質(zhì)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()Ａ.在同族元素原子中它具有最大的原子半徑Ｂ.它的氫氧化物化學(xué)式為ROH,是一種極強(qiáng)的堿C.R在空氣中燃燒時(shí),只生成化學(xué)式為R2O的氧化物D.它能跟水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣,由于反應(yīng)劇烈而發(fā)生爆炸D七ⅠAC※按外圍電子排布，仔細(xì)觀察周期表，你能劃分開嗎？這些區(qū)分別有幾個(gè)縱列？思考：元素周期表里的元素可按不同的分類方法分為不同的區(qū)，你能把周期表裁剪成不同的區(qū)嗎?※根據(jù)構(gòu)造原理寫出1~36號(hào)元素基態(tài)原子的外圍電子排布式；ⅠA01ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2p區(qū)3s區(qū)ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB4d區(qū)ds區(qū)567鑭系f區(qū)錒系元素周期表的分區(qū)簡(jiǎn)圖3、原子的電子構(gòu)型和元素的分區(qū)包括元素價(jià)電子排布元素分類s區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)ⅠA、ⅡA族ⅢA～零族ⅢB～Ⅷ族ⅠB、ⅡB族鑭系和錒系ns1、ns2ns2np1～6(n－1)d1～8ns2(n－1)d10ns1～2(n－2）f0～14ns2活潑金屬大多為非金屬過(guò)渡元素過(guò)渡元素過(guò)渡元素s區(qū)和p區(qū)的共同特點(diǎn)是：最后1個(gè)電子都排布在

，除零族外，最外層電子的總數(shù)等于該元素的

。除零族外，s區(qū)和p區(qū)的元素都是主族元素。最外層族序數(shù)各區(qū)元素的位置、價(jià)電子排布式及種類和性質(zhì)101、已知某元素在周期表中位于第五周期、ⅥA族位置上。試寫出該元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式、電子排布式并分析該元素在哪區(qū)？

由于是ⅥA族，4d必是全充滿的，所以價(jià)電子排布為5s25p4。電子排布式：[Kr]4d105s25p4屬p區(qū)2、某元素的價(jià)電子結(jié)構(gòu)為3d54s2，試確定其在周期表中的位置。第四周期，ⅦB族。3、試確定32號(hào)元素在周期表中的位置。

第四周期，ⅣA族

[Ar]3d104s24p24、判斷處于第三周期，ⅣA族元素的價(jià)層電子結(jié)構(gòu)、原子序數(shù)。[Ne]3s23p2，第14號(hào)元素①為什么副族元素又稱為過(guò)渡元素？②為什么在元素周期表中非金屬元素主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)？③為什么處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被稱為半金屬或準(zhǔn)金屬？①副族元素處于金屬元素向非金屬元素過(guò)渡的區(qū)域。②元素的價(jià)電子結(jié)構(gòu)和元素周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律決定了非金屬集中在右上角三角區(qū)。③處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性。（1）金屬元素、非金屬元素在元素周期表中的位置4、按照金屬與非金屬元素分區(qū)5、元素的對(duì)角線規(guī)則（1）內(nèi)容：在元素周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似（2）適用范圍對(duì)角線規(guī)則是經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，比較明顯地表現(xiàn)在3組元素之間：（3）實(shí)例：升華P18（2）金屬與非金屬交界處元素的性質(zhì)特點(diǎn)在元素周期表中位于金屬和非金屬分界線上的元素兼有金屬和非金屬的性質(zhì)，位于此處的元素常被稱為半金屬或類金屬（一般可作為半導(dǎo)體材料）。Li、Mg在空氣中燃燒的產(chǎn)物為L(zhǎng)i2O、MgO，Be(OH)2、Al(OH)3都是兩性氫氧化物，H3BO3、H2SiO3都是弱酸。1、原子的電子排布與周期的劃分2、原子的電子排布與族的劃分

主族元素：族序數(shù)=原子的最外層電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)

副族元素：大多數(shù)族次=（n-1)d+ns的電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)3、原子的電子構(gòu)型和元素的分區(qū)周期序數(shù)=能層數(shù)5個(gè)區(qū)：s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)、f區(qū)。一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表小結(jié)二、元素周期律1.原子半徑（1）影響因素:原子半徑大小取決于電子的能層數(shù)核電荷數(shù)（2）一般規(guī)律：①電子能層數(shù)不同時(shí)，電子層數(shù)越多，原子半徑越大；②電子能層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小同；2.離子半徑（1）同種元素的離子半徑：陰離子>原子>低價(jià)陽(yáng)離子>高價(jià)陽(yáng)離子。（2）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越?。ㄐ虼髲叫。?。（3）帶相同電荷的離子，電子層數(shù)越多，半徑越大。（4）核電荷數(shù)、電子層數(shù)均不同的離子，可選一種離子參照比較。1.下列微粒中，半徑大小排列順序正確的是()A．K+＞Ca2+＞Cl-＞S2-B．Ca2+＞K+＞S2-＞Cl-C．Ca2+＜K+＜Cl-＜S2-D．S2-＜Cl-＜K+＜Ca2+C2.具有相同電子層結(jié)構(gòu)的三種微粒An+、Bn-、C，下列分析正確的是（）A.原子序數(shù)關(guān)系：C＞B＞AB.微粒半徑關(guān)系：Bn-＞An+C.C微粒是稀有氣體元素的原子D.原子半徑關(guān)系是：A＜B＜CBC2、電離能

氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量叫做第一電離能。用符號(hào)Ｉ1表示，單位：kJ/mol。

從一價(jià)氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個(gè)電子所需要的能量叫做第二電離能。符號(hào)Ｉ2。（1）定義：（2）意義：衡量元素的基態(tài)原子失去一個(gè)電子的難易程度。第一電離能數(shù)值越小，基態(tài)原子越容易失去一個(gè)電子；第一電離能數(shù)值越大，基態(tài)原子越難失去一個(gè)電子。（3）第一電離能的變化圖①同周期：a.從左到右呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)（最小的是堿金屬，最大的是稀有氣體的元素)；b.ⅡA元素＞ⅢA的元素；ⅤA元素＞ⅥA元素②同主族：自上而下第一電離能逐漸減少。③過(guò)渡元素：同周期從左到右隨著原子序數(shù)的

增加，第一電離能總體上略有增加。（4）元素第一電離能的變化規(guī)律元素電離能NaMgAlI1496738577I2456214511817I3691277332745I495401054011578

首先失去的電子是能量最高的電子，故第一電離能較小，以后再失去電子都是能級(jí)較低的電子，所需要的能量多；同時(shí)失去電子后，陽(yáng)離子所帶的正電荷對(duì)電子的引力更強(qiáng)，從而電離能越來(lái)越大。方法：看逐級(jí)電離能的突變。4、逐級(jí)電離能（1）概念：（2）變化規(guī)律：①通常同一原子的各級(jí)電離能之間存在關(guān)系：Ⅰ1<Ⅰ2<Ⅰ3<Ⅰ4....②當(dāng)相鄰逐級(jí)電離能突然大變時(shí)，說(shuō)明失去的電子層發(fā)生了變化。核電荷數(shù)——（同周期）電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越多、半徑越小、核對(duì)外層電子引力越大、越不易失電子，電離能越大。原子半徑——（同族元素）原子半徑越大、原子核對(duì)外層電子的引力越小，越容易失去電子，電離能越小。電子層結(jié)構(gòu)——穩(wěn)定的8電子結(jié)構(gòu)（同周期末層）電離能最大。6、電離能的應(yīng)用（1）根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定原子核外電子的排布。（2）根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素的常見化合價(jià)。（3）判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱。5、影響電離能大小的因素1、下列說(shuō)法正確的是（）

A.第3周期所含的元素中鈉的第一電離能最小

B.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大

C.在所有元素中，氟的第一電離能最大.D.鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大.2、在下面的電子結(jié)構(gòu)中,第一電離能最小的原子可能是(

)A

ns2np3

B

ns2np5

C

ns2np4

D

ns2np6AC3、電負(fù)性（1）基本概念化學(xué)鍵：元素相互化合，相鄰的原子之間產(chǎn)生的強(qiáng)烈的化學(xué)作用力，叫做化學(xué)鍵。鍵合電子：原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱為鍵合電子。電負(fù)性：用來(lái)描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子的吸引力的大小。電負(fù)性越大，對(duì)鍵合電子的吸引力越大。電負(fù)性是原子吸引鍵合電子的能力大小的一種度量為了比較元素的原子吸引電子能力的大小，美國(guó)化學(xué)家鮑林于1932年首先提出了用電負(fù)性來(lái)衡量元素在化合物中吸引電子的能力。經(jīng)計(jì)算確定氟的電負(fù)性為4.0，鋰的為1.0，并以此為標(biāo)準(zhǔn)確定其它與元素的電負(fù)性。鮑林L.Pauling1901-1994鮑林研究電負(fù)性的手搞同一周期，主族元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大，表明其吸電子的能力逐漸增強(qiáng)（非金屬性，氧化性增強(qiáng)）。同一主族，元素的電負(fù)性從上到下呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，表明其吸引電子的能力逐漸減弱（金屬性、還原性增強(qiáng)）。（2）電負(fù)性的變化規(guī)律1、下列左圖是根據(jù)數(shù)據(jù)制作的第三周期元素的電負(fù)性變化圖，請(qǐng)用類似的方法制作IA、VIIA元素的電負(fù)性變化圖。

科學(xué)探究（3）電負(fù)性的應(yīng)用為金屬為“類金屬”為非金屬a．判斷元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱電負(fù)性＜1.8電負(fù)性≈1.8電負(fù)性＞1.8電負(fù)性最大的元素是位于右上方的F，電負(fù)性最小的元素是位于左下方的Frb

．利用電負(fù)性可以判斷化合物中元素化合價(jià)的正負(fù)；c

．估計(jì)化學(xué)鍵的類型

——根據(jù)電負(fù)性的差值大小電負(fù)性差越大，離子性越強(qiáng)，一般說(shuō)來(lái)：電負(fù)性差大于1.7時(shí)，可以形成離子鍵，小于1.7時(shí)形成共價(jià)鍵。d．對(duì)角線規(guī)則某些主族元素與右下方主族元素電負(fù)性接近，性質(zhì)相似。1、CH4中共用電子對(duì)偏向C，SiH4中共用電子對(duì)偏向H，則C、Si、H的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/p>

。CHSi

2、C和Si元素在化學(xué)中占有極其重要的地位。(1)寫出Si的基態(tài)原子核外電子排布式

。從電負(fù)性角度分析，C、Si和O元素的非金屬活潑性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)?/p>

。1s22s22p63s23p2O＞C＞Si元素性質(zhì)變化的周期性取決于元素原子核外電子排布的周期性變化。

原子半徑、元素的金屬性和非金屬性、元素化合價(jià)、電離能和電負(fù)性等的周期性的變化。元素周期律的內(nèi)容包括：小結(jié)元素周期律的實(shí)質(zhì)：①每一周期元素都是從堿金屬開始，以稀有氣體結(jié)束②f區(qū)都是副族元素，s區(qū)和p區(qū)的都是主族元素③已知在200C1molNa失去1mol電子需吸收650kJ能量，則其第一電離能為650KJ/mol。④Ge的電負(fù)性為1.8，則其是典型的非金屬⑤氣態(tài)O原子的電子排布為：⑥半徑：K+>Cl-⑦酸性HClO4>H2SO4

，堿性：NaOH>Mg(OH)2⑧第一周期有2×12=2，第二周期有2×22=8，則第五周期有2×52=50種元素。1、判斷下列說(shuō)法的正誤：2、根據(jù)周期律對(duì)角線規(guī)則，金屬鈹與鋁單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)相似，又知AlCl3熔沸點(diǎn)較低，易升華，試回答下列問(wèn)題：

(1)寫出Be與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：

(2)Be(OH)2和Mg(OH)2可用試劑鑒別，其離子方程式為：

(3)