元素性质的递变规律
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元素性质的递变规律. 核外电子排布. 原子的最外层电子排布. 1. 2. 1. 8. 1. 8. 1. 2. 2. 8. 3. 8. 结论: 同周期,电子层数相同,最外层电子数递增; 同主族,电子层数递增,最外层电子数相同。. 元素化合价. + 1. 0. + 1. + 5. - 4. - 1. 0. 结论: 同一周期,元素的主要化合价从左到右正价递增; 同一主族,元素的主要化合价相同。. 金属单质与水或酸反应置换出 H 2 的难易. 金属氧化物对应的水化物碱性强弱. 元素的金属性和非金属性. 金属性. 判 断 依 据.

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元素性质的递变规律

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Presentation Transcript


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元素性质的递变规律


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核外电子排布


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原子的最外层电子排布


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1

2

1

8

1

8

1

2

2

8

3

8

结论:

同周期,电子层数相同,最外层电子数递增;

同主族,电子层数递增,最外层电子数相同。


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元素化合价


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+1

0

+1

+5

-4

-1

0

结论:

同一周期,元素的主要化合价从左到右正价递增;

同一主族,元素的主要化合价相同。


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金属单质与水或酸反应置换出H2的难易

金属氧化物对应的水化物碱性强弱

元素的金属性和非金属性

金属性

非金属单质与H2化合的难易及气态氢化

物的稳定性

非金属性

最高价氧化物对应的水化物(最高价含

氧酸)的酸性强弱


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跟沸水反应

放H2;跟酸

剧烈反应放

H2

跟酸较为

迅速反应

放H2

跟冷水剧

烈反应

Al(OH)3

两性

氢氧化物

Mg(OH)2

中强碱

NaOH强碱

结论:

金属性 Na>Mg>Al


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逐渐增强

逐渐增强

逐渐增强

SO3

SiO2

P2O5

Cl2O7

H4SiO4

HClO4

H3PO4

H2SO4

弱酸

中强酸

强酸

最强酸

点燃或光照

高温

加热

加热

SiH4

PH3

HCl

H2S

非金属性逐渐增强


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Na Mg Al Si P S Cl

Ar

同周期,由左至右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强

11~18号元素性质的变化中得出如下的结论:

同主族,由上至下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱


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原子半径


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逐渐减小

逐渐减小

结论:

在同一周期中,从左到右,原子半径逐渐减小;

在同一主族中,从上到下,原子半径逐渐增大。


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元素的性质随着元素原子序数的递增

而呈周期性的变化。这个规律叫做元

素周期律。

元素性质的周期性变化是元素原子的核

外电子排布的周期性变化的必然结果。

元素周期表是对元素周期律的表述。


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Ca

K

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

In

I

Xe

Sn

Sb

Te

Rn

Cs

Ba

Po

At

Tl

Pb

Bi

Fr

Ra

H

He

Ne

Li

Be

B

C

N

O

F

Si

Ar

Na

Mg

Al

S

Cl

P


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H

He

1S1

1S2

Ne

Li

Be

B

C

N

O

F

1S2 2S1

1S2 2S22p1

1S2 2S22p2

1S2 2S22p3

1S2 2S22p5

1S2 2S22p2

1S2 2S2

1S2 2S22p4

1S2 2S22p4

1S2 2S22p6

Si

Ar

Na

Mg

Al

S

Cl

P

3S1

3S2

3S23p1

3S23p2

3S23p3

3S23p4

3S23p5

3S23p6

问题:1、每一周期元素原子的外围电子排布呈现什么样的变化规律?

问题:2、稀有气体元素、非金属元素原子外围电子排布有什么特点?

问题:3、过渡金属的外围电子排布有什么特点?有什么不同处?


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第四周期过渡元素核外电子排布


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元素第一电离能的周期性变化


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知识回顾

请同学们回忆一下:什么是元素的金属性和非金属性?同周期元素的金属性和非金属性如何变化?


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一、元素第一电离能

气态

气态

原子失去一个电子形成+1阳离子所需的能量叫做元素的第一电离能。符号为.单位是.

最低

KJ/mol

I1


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1、已知M(g)-e-→M+(g)时所需的最低能量 为738KJ。则M元素的I1=

2、已知钠元素的I1=496KJ/mol。则Na(g)-e-→Na+(g)时所需的最小能量为

概念应用

738KJ·mol-1

496KJ


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探究学习

元素第一电离能大小与原子失电子能力有何关系?

容易

第一电离能越小,原子越失去电子,金属性越 ;第一电离能越大,原子越失去电子,金属性越。


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探究学习

元素的第一电离能有什么变化规律呢?

同周期从左到右,第一电离能有逐渐 的趋势;同主族从上到下,第一电离能逐渐。

增 大

减 小

为什么


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规律与总结

较小

总体上:金属元素的第一电离能都,非金属元素和稀有气体元素的第一电离能都。

较大

碱金属

在同一周期中第一电离能最小的是元素,最大的是元素。

稀有气体


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课堂练习

C

1、下列叙述中正确的是 ( )

A、同周期元素中,VIIA 族元素的原子半径最大

B、VIA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子

C、室温时,零族元素的单质都是气体

D、同一周期中,碱金属元素的第一电离能最大


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课堂练习

2、判断下列元素间的第一电离能的大小:

NaK NP

FNeClS

Mg AlON

为什么?

当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半满、全满结构时,原子能量较低,该元素具有较大的第一电离能。P19


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课堂练习

⒊将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列:

①K Na Li

 ②B C Be N

 ③He Ne Ar

 ④Na Al S P

Li>Na> K

N>C>Be>B

He>Ne>Ar

P>S>Al>Na


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课堂练习

根据第一电离能的定义,你能说出什么是第二电离能、第三电离能......吗?讨论后回答


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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I1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最低能量叫做第二电离能(用I2表示),依次类推,可得到I3、I4、I5……

同一种元素的逐级电离能的大小关系

I1<I2<I3<I4<I5……

why


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从表中数据可知:Na元素的I2远大于I1,因此Na容易失去第一个电子,而不易失去第二个电子;即Na易形成Na+,而不易形成Na2+ 。镁元素的I1、I2相差不大,I3远大于它们,说明镁容易失去两个电子,而不易失去第三个电子,因此镁易形成Mg2+,而不易形成Mg3+。

探究学习

观察分析下表电离能数据回答问题:

为什么锂元素易形成Li+,而不易形成Li2+;镁元素易形成Mg2+,而不易形成Mg3+?


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概念辨析

  • 每一周期元素都是从碱金属开始,以稀有气体结束

  • f区都是副族元素,s区和p区的都是主族元素

  • 铝的第一电离能大于钾的第一电离能

  • 已知在20℃1molNa失去1mol电子需吸收650kJ能量,则其第一电离能为650KJ/mol


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归纳总结

影响第一电离能的因素:

1、原子半径

2、核电荷数

3、核外电子排布(全空、半满、全满)

ⅡA、ⅤA族和0族


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元素电负性的周期性变化


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一、电负性的概念:

电负性是用来衡量元素在化合物中的能力的物理量。指定氟的电负性为,并以此为标准确定其他元素的电负性。

吸引电子

4.0


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电负性逐渐 。

电负性最大

电负性有 的趋势

电负性最小

增 大

减小


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二、电负性的递变规律:

同一周期从左到右,主族元素电负性逐渐,表明其吸引电子的能力逐渐。同一主族从上到下,元素电负性呈现趋势,表明其吸引电子的能力逐渐。

增 大

增 大

减 小

减 小

为什么


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三、电负性的意义

反映了原子间的成键能力和成键类型。

大于

一般认为,电负性1.8的元素为非金属元素,电负性1.8的元素为金属元素。

小于


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规律与总结

一般认为,如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7,他们之间通常形成键;如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7,他们之间通常形成键。

离 子

共 价

为什么


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概念应用

请查阅下列化合物中元素的电负性值,判断他们哪些是离子化合物,哪些是共价化合物

NaF HCl NO MgO KCl CH4

离子化合物:。

共价化合物:。

NaF、 MgO、 KCl

HCl、 NO、 CH4


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规律与总结

电负性小的元素在化合物中吸引电子的能力,元素的化合价为值;电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力,元素的化合价为值。


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概念应用

请查阅下列化合物中元素的电负性值,指出化合物中为正值的元素

NaH ICl NF3 SO2

H2S CH4 NH3 HBr


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四、元素周期表的意义

元素周期律对人们认识与的关系具有指导意义,也为人们寻找新材料提供了科学途径。如在ⅠA族可以找到材料,在ⅢA、ⅣA、ⅤA族可以找到优良的材料。

原子结构

元素性质

光电

半导体


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巩固练习

1、下列各组元素按电负性由大到小顺序排列的是( ) A. F N O B. O Cl F C. As P H D. Cl S As

D

2、下列哪个系列的排列顺序正好是电负性减小的顺序( ) A. K Na Li B. O Cl H C. As P H D. 三者都是

B


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巩固练习

3、电负性差值大的元素之间形成的化学键主要为( ) A.共价键 B.离子键 C.金属键 D.配位键

B

差值若为零时呢?

4、下列不是元素电负性的应用的是( ) A.判断一种元素是金属还是非金属 B.判断化合物中元素化合价的正负 C.判断化学键的类型 D.判断化合物的溶解度

D


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巩固练习

5、已知四种元素的电子排布式为: A.ns2np3 B.ns2np4

C.ns2np5 D.ns2np6

则他们的第一电离能按从大到小的顺序为,电负性的大小顺序为。

D>C>A>B

D>C>B>A


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巩固练习

6、在下列空格中,填上适当的元素符号。 (1) 在第3周期中,第一电离能最小的元素是,第一电离能最大的元素是; 电负性最小的元素是,电负性最大的元素是。 (2)在元素周期表中,第一电离能最小的元素是,第一电离能最大的元素是;电负性最小的元素是,电负性最大的元素是。(不考虑放射形元素!)

Na

Ar

Na

Cl

Cs

He

Cs

F


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巩固练习

7、A、B、C、D四种元素,已知A元素是自然界中含量最多的元素;B元素为金属元素,已知它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和;C元素是第3周期第一电离能最小的元素,D元素在第3周期中电负性最大。

(1)试推断A、B、C、D四种元素的名称和符号。

(2)写出上述元素两两化合生成的离子化合物的 化学式。

O

Ca

Na

Cl

CaO Na2O Na2O2 CaCl2 NaCl


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