1.2原子结构与元素的性质课件(共36张PPT) 2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 1.2原子结构与元素的性质课件(共36张PPT) 2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 654.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-27 08:56:33 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
26 十月 2023
1、元素周期表的结构与划分
2、原子结构与元素在周期表中的位置的关系
3、同周期、同主族元素性质的相似性与递变性
4、元素的电离能、电负性的含义，第一电离能
、电负性的周期性变化
预习小组讨论完成：
元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称
核素：含有一定数目质子和中子的一种原子
同位素：质子数相同中子数不同的
同一种元素的不同原子
核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数
质量数A= 质子数Z+ 中子数N
周期的划分
1）除第一周期外, 各周期均以填充 s 轨道的元素开始, 并以填充满p 轨道的元素告终.（第一周期除外）
1s1 1s2
2s1 2s22p6
3s1 3s23p6
4s1 4s24p6
5s1 5s25p6
6s1 6s26p6
外围电子数由1 8个
2）周期元素数目=相应能级组中原子轨道所 能容纳的电子总数
3）元素所在周期的判断：周期数=电子层数
周期 能级组 能级组内原子轨道 元素数目 电子最大容量
1 Ⅰ 1s 2 2
2 Ⅱ 2s 2p 8 8
3 Ⅲ 3s 3p 8 8
4 Ⅳ 4s 3d 4p 18 18
5 Ⅴ 5s 4d 5p 18 18
6 Ⅵ 6s 4f 5d 6p 32 32
7 Ⅶ 7s 5f 6d (未完) 26 (未完) 未满
一、原子结构与元素周期表
1、周期
--元素周期表的横行
周期序数 起始原子序数 终止原子序数 元素种类
短 周 期 一 1 2 2
二 3 10 8
三 11 18 8
长 周 期 四 19 36 18
五 37 54 18
六 55 86 32
七 87 118/112 32/26
第七周期也称为不完全周期
2、族
--元素周期表的纵行
族
主族：
A结尾
，ⅠA～ⅦA
副族：
B结尾
， ⅢB～ⅦB，ⅠB，ⅡB
Ⅷ族：
0族：
主族元素族序数＝原子最外层电子数
特点：
副族、Ⅷ族通称过渡元素，过渡金属
一些族的别名
7
7
1
1
16
族的划分
1）外围电子结构相同
2）元素所在族的判断：
①主族元素：主族序数=外围电子数
=最外层电子数
②副族元素：以外围（n-1）d+ns的电子总数判断
A、电子总数为3~7，ⅢB~ⅦB
B、电子总数为8~10，Ⅷ
C、电子总数为11~12，ⅠB和ⅡB
3、区的划分
1）s 区元素：IA族，ⅡA族；
2）p 区元素：ⅢA~ⅦA和0族；ns2np1~6
除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号
4）ds 区元素： ⅠB和ⅡB ；（n-1）d10ns1~2
3）d 区元素：过渡元素，ⅢB~ⅦB和 Ⅷ；（n-1）d1~10ns1~2 (Pd无 s 电子)
镧系 f
锕系
5）f 区元素：镧系和锕系；
分区
s区：
p区：
d区：
ds区:
f区：
ⅠA、ⅡA
1、2 两列
ⅢB～ⅦB、 Ⅷ
3 ～ 7、8 ～ 10 八列
ⅠB、ⅡB
11、12两列
ⅢA～ⅦA、O
13 ～ 17、18 六列
锕系、镧系
二、元素周期律
复习提问：
什么叫元素周期律？元素周期律的内容？元素周期律的本质
元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而周期性的变化规律
内容
原子的核外电子排布
原子半径
元素主要化合价
元素的金属性与非金属性
本质：元素性质的周期性变化是原子核外电子排布周期性变化的必然结果
1、原子半径的变化规律：
同周期主族元素从左到右，原子半径（ ）
逐渐减小
同主族元素的原子半径从上到下（ ）
逐渐增大
原子半径的大小
取决于
1、电子的能层数
2、核电荷数
影响原子半径的因素？
原子半径的周期性变化
1）决定因素：
电子层数
核电荷数
2）递变规律：
从左到右，逐渐减小
从上到下，逐渐增大
元素的金属性与非金属性
1、什么叫元素的金属性与非金属性？
2、同周期、同主族元素的金属性与非金属性的递变规律？
金属性是指在化学反应中原子、分子或离子失去电子的能力。失电子能力越强的粒子所属的元素金属性就越强；反之越弱，而其非金属性就越强。
同周期从左往右金属性逐渐减弱
非金属性逐渐增强
同主族从上往下金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
3、如何验证元素的金属性与非金属性？
金属性判断依据：
1、由单质与水（或酸）反应转换出氢的难易程度判断，
2、由最高价氧化物的水化物，最高价氢氧化物碱性越强，元素的金属性越强。
3、由金属活动性顺序表进行判断。
4、由单质的还原性判断。
5、由单质与化合物之间的置换反应判断。
6、由金属阳离子的氧化性强弱判断。一般情况下，金属阳离子的氧化性越弱，对应元素的金属性越强。
7、由原电池的正负极判断。活泼性强金属电极做负极。
8、由元素周期表进行判断，同周期从左到右金属性逐渐减弱，同主族从上到下金属性逐渐增强
9、根据金属单质与氧气或与水反应的难易程度判断。
非金属性判断依据：
1、由元素原子的氧化性判断：一般情况下，氧化性越强，对应非金属性越强。
3、由对应氢化物的稳定性判断：氢化物越稳定，
4、由和氢气化合的难易程度判断：化合越容易，越强
5、由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断：酸性越强，非金属性越强。（只适用于氟元素之外的非金属元素）
6、由对应阴离子的还原性判断：还原性越强，对应非金属性越弱。
7、由置换反应判断：强置弱。
8、按元素周期律，同周期元素由左到右，非金属性增强；同主族元素由上到下，非金属性减弱。
2、电离能
①第一电离能
气态基态电中性原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需最低能量 符号Ｉ1表示，单位：kJ/mol
②第一电离能的意义：
衡量元素的原子失去一个电子的难易程度
③第一电离能的周期性变化：
递变规律：
周期: 左→右，增大；
主族： 上→下，减小。
3）元素电离能与元素性质的关系
①金属性与非金属性
②元素化合价
图中哪些元素的第一电离能出现异常？试用全充满和半充满状态的结构解释。
ⅡA族最外层为ns2轨道全满状态
ⅤA族最外层为ns2 np3,np轨道为半满状态
1.碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？
碱金属元素的 第一电离能越小，金属的活泼性就越强。
学与问：
2.为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有何关系？数据的突跃变化说明了什么？
因为随着电子的失去，阳离子所带的正电荷越来越大，再失去一个电子需克服的电性引力越来越大，消耗的能量越来越多。
课堂练习：
下列说法正确的是 （ ）
A.第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小
B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C.在所有元素中，氟的第一电离能最大.
D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大.
A
3、电负性
原子的价电子
键合电子：参与化学键形成
孤对电子：未参与化学键形成
电负性越大，对键合电子吸引能力越大
同周期的主族元素从左至右电负性逐渐变大
同主族元素从上至下电负性逐渐变小
①电负性
元素的原子在化合物中吸引键合电子的标度，电负性是相对值，没单位。
标准 F：4.0 Li: 1.0
电负性
② 元素电负性变化规律：
金属与非金属区分：
③ 电负性的应用：
化学键的类型：
一般以电负性差1.7为标准
小于1.7为共价键
大于1.7为离子键
1.8
金属元素
非金属元素
类金属
原子半径逐渐减小， 第一电离能逐渐增大， 电负性逐渐增大， 非金属性逐渐增强
原子半径逐渐增大， 第一电离能逐渐减小，电负性逐渐减小， 金属性逐渐增强
同周期
同主族
对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是 （ ）
A．碱性：NaOHB．第一电离能：NaC．电负性：Na>Mg>Al
D．还原性：Na>Mg>Al
D
科学探究（对角线规则）
Li Be B
Na Mg Al Si
在空气中燃烧产物:Li2O
在空气中燃烧产物:MgO
在空气中燃烧产物:Na2O2
Be(OH)2两性氢氧化物
Al(OH)3两性氢氧化物
H3BO3 酸性很弱
H2SiO3酸性很弱
Mg(OH)2中强碱
对角线规则：元素周期表中的某些主族元素
其某些性质与右下角元素相似
4、化合价
同周期的主族元素从左至右
化合价由＋1→＋7， －4 →0递增
主族元素族序数＝最高正价＝价电子数
非金属最低负化合价＝主族元素族序数—8
除F、O
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
ⅠA
ⅡA
ⅥA
ⅤA
ⅣA
ⅢA
ⅦA
0
ⅥB
ⅤB
ⅣB
ⅢB
ⅦB
H
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
Ra
B
Al
Ga
In
Tl
113
C
Si
Ge
Sn
Pb
114
N
P
ⅠB
ⅡB
Ⅷ
As
Sb
Bi
115
O
S
Se
Te
Po
116
F
Cl
Br
I
At
117
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
118
57
71
89
103
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
1、已知某元素在周期表中位于第五周期、ⅥA族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？
由于是ⅥA族， 4d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4，
电子排布式[Kr]4d105s25p4
课堂练习
属P区
2、外围电子构型为3d104s1的元素在周期表中的位置是（ ）
A．第四周期ⅠB族
B．第五周期ⅡB族
C．第四周期ⅦB族
D．第五周期ⅢB族
A
3、已知某原子的电子排布是
1s22s22p63s23p63d104s24p1。
（1）这元素的原子序数是多少？
（2）这元素属第几周期？ 第几族？是主族元素还是过渡元素？
（3）哪些电子是这个原子的价电子。
31
第四周期，ⅢA族
4s24p1
4、某周期ⅡA族元素的原子序数为 x，则同周期的Ⅲ族元素的原子序数是
A．只有 x +1
B．可能是 x +8或 x +18
C．可能是 x +2
D．可能是 x +1或 x +11或 x +25
D
5、下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是 ( )
A. ns2np3 B. ns2np5 C. ns2np4 D. ns2np6
6、Li、Be、B原子失去一个电子，所需要的能量相差不是很大， 但最难失去第二个电子的原子估计是( )
A． Li B． Be C．B D． 都相同
C
A
7、已知某元素的电离能（IA/kJ/mol）：I1=577；I2=1820；I3=2740；I4=11600；I5=14800；I6=18400；I7=23400,试回答：
（1）该元素原子失去的第一个电子具有的能量是多少？
（2）该元素原子最外层有几个电子？
577kJ/mol
3个
8、五种元素的原子电子层结构如下：A．1s22s1 ；B．1s22s22p4 ；C．1s22s22p6； D．1s22s22p63s23p2 E．[Ar]3d104s1。
（1）元素的第一电离能最大的是 ；
（2）属于过渡元素的是 ；
（3）元素的电负性最大的是 ；
E
C
B
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
26 十月 2023
1、元素周期表的结构与划分
2、原子结构与元素在周期表中的位置的关系
3、同周期、同主族元素性质的相似性与递变性
4、元素的电离能、电负性的含义，第一电离能
、电负性的周期性变化
预习小组讨论完成：
元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称
核素：含有一定数目质子和中子的一种原子
同位素：质子数相同中子数不同的
同一种元素的不同原子
核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数
质量数A= 质子数Z+ 中子数N
周期的划分
1）除第一周期外, 各周期均以填充 s 轨道的元素开始, 并以填充满p 轨道的元素告终.（第一周期除外）
1s1 1s2
2s1 2s22p6
3s1 3s23p6
4s1 4s24p6
5s1 5s25p6
6s1 6s26p6
外围电子数由1 8个
2）周期元素数目=相应能级组中原子轨道所 能容纳的电子总数
3）元素所在周期的判断：周期数=电子层数
周期 能级组 能级组内原子轨道 元素数目 电子最大容量
1 Ⅰ 1s 2 2
2 Ⅱ 2s 2p 8 8
3 Ⅲ 3s 3p 8 8
4 Ⅳ 4s 3d 4p 18 18
5 Ⅴ 5s 4d 5p 18 18
6 Ⅵ 6s 4f 5d 6p 32 32
7 Ⅶ 7s 5f 6d (未完) 26 (未完) 未满
一、原子结构与元素周期表
1、周期
--元素周期表的横行
周期序数 起始原子序数 终止原子序数 元素种类
短 周 期 一 1 2 2
二 3 10 8
三 11 18 8
长 周 期 四 19 36 18
五 37 54 18
六 55 86 32
七 87 118/112 32/26
第七周期也称为不完全周期
2、族
--元素周期表的纵行
族
主族：
A结尾
，ⅠA～ⅦA
副族：
B结尾
， ⅢB～ⅦB，ⅠB，ⅡB
Ⅷ族：
0族：
主族元素族序数＝原子最外层电子数
特点：
副族、Ⅷ族通称过渡元素，过渡金属
一些族的别名
7
7
1
1
16
族的划分
1）外围电子结构相同
2）元素所在族的判断：
①主族元素：主族序数=外围电子数
=最外层电子数
②副族元素：以外围（n-1）d+ns的电子总数判断
A、电子总数为3~7，ⅢB~ⅦB
B、电子总数为8~10，Ⅷ
C、电子总数为11~12，ⅠB和ⅡB
3、区的划分
1）s 区元素：IA族，ⅡA族；
2）p 区元素：ⅢA~ⅦA和0族；ns2np1~6
除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号
4）ds 区元素： ⅠB和ⅡB ；（n-1）d10ns1~2
3）d 区元素：过渡元素，ⅢB~ⅦB和 Ⅷ；（n-1）d1~10ns1~2 (Pd无 s 电子)
镧系 f
锕系
5）f 区元素：镧系和锕系；
分区
s区：
p区：
d区：
ds区:
f区：
ⅠA、ⅡA
1、2 两列
ⅢB～ⅦB、 Ⅷ
3 ～ 7、8 ～ 10 八列
ⅠB、ⅡB
11、12两列
ⅢA～ⅦA、O
13 ～ 17、18 六列
锕系、镧系
二、元素周期律
复习提问：
什么叫元素周期律？元素周期律的内容？元素周期律的本质
元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而周期性的变化规律
内容
原子的核外电子排布
原子半径
元素主要化合价
元素的金属性与非金属性
本质：元素性质的周期性变化是原子核外电子排布周期性变化的必然结果
1、原子半径的变化规律：
同周期主族元素从左到右，原子半径（ ）
逐渐减小
同主族元素的原子半径从上到下（ ）
逐渐增大
原子半径的大小
取决于
1、电子的能层数
2、核电荷数
影响原子半径的因素？
原子半径的周期性变化
1）决定因素：
电子层数
核电荷数
2）递变规律：
从左到右，逐渐减小
从上到下，逐渐增大
元素的金属性与非金属性
1、什么叫元素的金属性与非金属性？
2、同周期、同主族元素的金属性与非金属性的递变规律？
金属性是指在化学反应中原子、分子或离子失去电子的能力。失电子能力越强的粒子所属的元素金属性就越强；反之越弱，而其非金属性就越强。
同周期从左往右金属性逐渐减弱
非金属性逐渐增强
同主族从上往下金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
3、如何验证元素的金属性与非金属性？
金属性判断依据：
1、由单质与水（或酸）反应转换出氢的难易程度判断，
2、由最高价氧化物的水化物，最高价氢氧化物碱性越强，元素的金属性越强。
3、由金属活动性顺序表进行判断。
4、由单质的还原性判断。
5、由单质与化合物之间的置换反应判断。
6、由金属阳离子的氧化性强弱判断。一般情况下，金属阳离子的氧化性越弱，对应元素的金属性越强。
7、由原电池的正负极判断。活泼性强金属电极做负极。
8、由元素周期表进行判断，同周期从左到右金属性逐渐减弱，同主族从上到下金属性逐渐增强
9、根据金属单质与氧气或与水反应的难易程度判断。
非金属性判断依据：
1、由元素原子的氧化性判断：一般情况下，氧化性越强，对应非金属性越强。
3、由对应氢化物的稳定性判断：氢化物越稳定，
4、由和氢气化合的难易程度判断：化合越容易，越强
5、由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断：酸性越强，非金属性越强。（只适用于氟元素之外的非金属元素）
6、由对应阴离子的还原性判断：还原性越强，对应非金属性越弱。
7、由置换反应判断：强置弱。
8、按元素周期律，同周期元素由左到右，非金属性增强；同主族元素由上到下，非金属性减弱。
2、电离能
①第一电离能
气态基态电中性原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需最低能量 符号Ｉ1表示，单位：kJ/mol
②第一电离能的意义：
衡量元素的原子失去一个电子的难易程度
③第一电离能的周期性变化：
递变规律：
周期: 左→右，增大；
主族： 上→下，减小。
3）元素电离能与元素性质的关系
①金属性与非金属性
②元素化合价
图中哪些元素的第一电离能出现异常？试用全充满和半充满状态的结构解释。
ⅡA族最外层为ns2轨道全满状态
ⅤA族最外层为ns2 np3,np轨道为半满状态
1.碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？
碱金属元素的 第一电离能越小，金属的活泼性就越强。
学与问：
2.为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有何关系？数据的突跃变化说明了什么？
因为随着电子的失去，阳离子所带的正电荷越来越大，再失去一个电子需克服的电性引力越来越大，消耗的能量越来越多。
课堂练习：
下列说法正确的是 （ ）
A.第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小
B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C.在所有元素中，氟的第一电离能最大.
D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大.
A
3、电负性
原子的价电子
键合电子：参与化学键形成
孤对电子：未参与化学键形成
电负性越大，对键合电子吸引能力越大
同周期的主族元素从左至右电负性逐渐变大
同主族元素从上至下电负性逐渐变小
①电负性
元素的原子在化合物中吸引键合电子的标度，电负性是相对值，没单位。
标准 F：4.0 Li: 1.0
电负性
② 元素电负性变化规律：
金属与非金属区分：
③ 电负性的应用：
化学键的类型：
一般以电负性差1.7为标准
小于1.7为共价键
大于1.7为离子键
1.8
金属元素
非金属元素
类金属
原子半径逐渐减小， 第一电离能逐渐增大， 电负性逐渐增大， 非金属性逐渐增强
原子半径逐渐增大， 第一电离能逐渐减小，电负性逐渐减小， 金属性逐渐增强
同周期
同主族
对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是 （ ）
A．碱性：NaOH
D．还原性：Na>Mg>Al
D
科学探究（对角线规则）
Li Be B
Na Mg Al Si
在空气中燃烧产物:Li2O
在空气中燃烧产物:MgO
在空气中燃烧产物:Na2O2
Be(OH)2两性氢氧化物
Al(OH)3两性氢氧化物
H3BO3 酸性很弱
H2SiO3酸性很弱
Mg(OH)2中强碱
对角线规则：元素周期表中的某些主族元素
其某些性质与右下角元素相似
4、化合价
同周期的主族元素从左至右
化合价由＋1→＋7， －4 →0递增
主族元素族序数＝最高正价＝价电子数
非金属最低负化合价＝主族元素族序数—8
除F、O
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
ⅠA
ⅡA
ⅥA
ⅤA
ⅣA
ⅢA
ⅦA
0
ⅥB
ⅤB
ⅣB
ⅢB
ⅦB
H
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
Ra
B
Al
Ga
In
Tl
113
C
Si
Ge
Sn
Pb
114
N
P
ⅠB
ⅡB
Ⅷ
As
Sb
Bi
115
O
S
Se
Te
Po
116
F
Cl
Br
I
At
117
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
118
57
71
89
103
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
1、已知某元素在周期表中位于第五周期、ⅥA族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？
由于是ⅥA族， 4d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4，
电子排布式[Kr]4d105s25p4
课堂练习
属P区
2、外围电子构型为3d104s1的元素在周期表中的位置是（ ）
A．第四周期ⅠB族
B．第五周期ⅡB族
C．第四周期ⅦB族
D．第五周期ⅢB族
A
3、已知某原子的电子排布是
1s22s22p63s23p63d104s24p1。
（1）这元素的原子序数是多少？
（2）这元素属第几周期？ 第几族？是主族元素还是过渡元素？
（3）哪些电子是这个原子的价电子。
31
第四周期，ⅢA族
4s24p1
4、某周期ⅡA族元素的原子序数为 x，则同周期的Ⅲ族元素的原子序数是
A．只有 x +1
B．可能是 x +8或 x +18
C．可能是 x +2
D．可能是 x +1或 x +11或 x +25
D
5、下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是 ( )
A. ns2np3 B. ns2np5 C. ns2np4 D. ns2np6
6、Li、Be、B原子失去一个电子，所需要的能量相差不是很大， 但最难失去第二个电子的原子估计是( )
A． Li B． Be C．B D． 都相同
C
A
7、已知某元素的电离能（IA/kJ/mol）：I1=577；I2=1820；I3=2740；I4=11600；I5=14800；I6=18400；I7=23400,试回答：
（1）该元素原子失去的第一个电子具有的能量是多少？
（2）该元素原子最外层有几个电子？
577kJ/mol
3个
8、五种元素的原子电子层结构如下：A．1s22s1 ；B．1s22s22p4 ；C．1s22s22p6； D．1s22s22p63s23p2 E．[Ar]3d104s1。
（1）元素的第一电离能最大的是 ；
（2）属于过渡元素的是 ；
（3）元素的电负性最大的是 ；
E
C
B