第2讲元素周期表

原子电子层结构与元素周期表1、随核电荷数递增，最外层电子由S—P逐个增入2、族的分布特点a、主族元素：族序数=原子最外层的电子数b、副族元素：族序数==价电子数（第Ⅷ族除外）c、ⅠB、ⅡB副族元素的特点(n-1)d10ns1~2族数=最外层的电子数d、第Ⅷ族的特点:(n-1)d6~8ns23、区的划分：最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号元素的分区s区ns1-2p区ns2np1-6d区（n-1)d1-9ns1-2ds区(n-1)d10ns1-2f区(n-2)f1-14(n-1)d0-1ns2内过渡元素过渡元素元素性质的周期性有效核电荷原子半径电离能电子亲和能电负性元素的金属性和非金属性元素的氧化值……有效核电荷屏蔽效应：内层和同层电子对某一选定电子的排斥作用，实际上削弱了原子核对该电子的吸引作用。原子核作用于该电子的有效核电荷Z*=Z－σ，σ叫做屏蔽常数（1）适用金属元素（2）固体中测定两个最邻近原子的核间距一半（1）适用非金属元素（2）测定单质分子中两个相邻原子的核间距一半严格地讲，由于电子云没有边界，原子半径也就无一定数。迄今所有的原子半径都是在结合状态下测定的。金属半径(metallicradius)共价半径(covalentradius)原子半径(atomicradius)同周期原子半径的变化趋势(一)总趋势：随着原子序数的增大,原子半径自左至右减小.解释:电子层数不变的情况下，有效核电荷的增大导致核对外层电子的引力增大.电离能I(ionizationenergy)E(g)==E+(g)+e-I1E+(g)==E2+(g)+e-I2●●●基态气体原子失去最外层一个电子成为气态+1价离子所需的最小能量叫第一电离能,再从正离子相继逐个失去电子所需的最小能量则叫第二、第三…电离能。各级电离能符号分别用I1、I2、I3等表示,。I1I2I3I4I5……观察·思考化合价是元素性质的一种体现。思考：为什么钠元素显＋1价，镁元素显＋2价，铝元素显＋3价？元素化合价与原子结构有什么关系？元素电离能NaMgAlI1496738577I2456214511817I3691277332745I495401054011578电离能与元素的化合价有什么关系？应用【巩固】已知某元素的第一至第八电离能（单位kJ/mol）：I1=577，I2=1820，I3=2740，I4=11600，I5=14800，I6=18400，I7=23400，I8=27500试推测该元素的原子最外层有个电子主要化合价是价3+3练习：同族总趋势：自上至下减小同周期总趋势：自左至右增大表1-3-2第三周期元素（除Ar）的第一电离能的变化思考：第一电离能数值大小与元素得失电子能力有什么关系？电离能的意义二、电离能变化规律为什么Mg的第一电离能比Al的大？Mg：1s22s22p63s2Al：1s22s22p63s23p1Mg(1s22s22p63s2)处于全充满状态，能量较低，比较稳定，所以不易失去电子。同理：P与S规律特殊性：同一周期有两个突越点，第ⅡA、ⅤA族元素第一电离能反常课堂练习1、判断下列元素间的第一电离能的大小NaKNPFNeClSMgAlON电子亲和能Y(electronaffinity)X(g)+e-==X-(g)rmAΔHX-(g)+e-==X2-(g)例如，O-(g)+e-==O2-(g)A2=-780kJ.mol-1◆电子亲和能是气态原子获得一个电子过程中能量变化的一种量度。◆与电离能相反，电子亲和能表达原子得电子难易的程度。◆元素的电子亲和能越大，原子获取电子的能力越强,即非金属性越强。电子亲和能是指一个气态原子得到一个电子形成负离子时放出或吸收的能量,常以符号Y表示。像电离能一样,电子亲和能也有第一、第二、…之分.元素第一电子亲和能的正值表示放出能量,负值表示吸收能量。电负性1、分子中（元素间相互化合时），原子对电子吸引能力的大小，称为该元素的电负性。讨论：a、元素的非金属性越强，其电负性就越大，最大者为F=4.0b、元素的金属性越强，其电负性就越小，最小者为Cs=0.7◆如果原子吸引电子的趋势相对较强,元素在该化合物中显示电负性(electronegative);如果原子吸引电子的趋势相对较弱,元素在该化合物中则显示电正性(electropositive).化合物电负性元素电正性元素ClO2(Cl-O化合物)O(3.44)Cl(3.16)HClCl(3.16)H(2.20)电负性(electronegativity)电负性变化的形象表示元素的金属性与非金属性元素的金属性：原子失去电子成为阳离子的能力电离能元素的非金属性：原子得到电子成为阴离子的能力电子亲和能一般来说，金属电负性小于2，非金属的电负性大于2元素的氧化值元素的氧化值表示化合物中各个原子所带的电荷数。（1）在单质中元素的氧化值为零。（2）氧在化合物中的氧化值一般为–2，仅在OF2中为+2；在过氧化物（如H2O2、Na2O2等）中为–1；在超氧化物（如KO2）中为–1/2。（3）氢在化合物中的氧化值一般为+1。仅在与活泼金属生成的离子型氢化物（如NaH、CaH2)中为-1。（4）碱金属和碱土金属在化合物中的氧化值分别为+1和+2；氟的氧化值总是-1。（5）在任何化合物分子中各元素氧化值的代数和等于零；在多原子离子中各元素氧化值的代数和等于该离子所带电荷数。元素的氧化值s、p区元素，由于次外层已经达到饱和，因此最外层电子就是价电子。从ⅠA到ⅦA，最外层电子结构从ns1到ns2np5，价电子数目从1到7，因此最高氧化态值从+1到+7。p区元素的最低氧化态为使其形成ns2np6构型所获得电子。对于d区元素，除最外层电子是价电子，未饱和的次外层d电子也是价电子，因此也必须考虑。d区元素可能的最高/低氧化值列/族号3（IIIB）4（IVB）5（VB）6（VIB）7（VIIB）价电子构型(n-1)d1ns2(n-1)d2ns2(n-1)d3ns2(n-1)d5ns1(n-1)d5ns2最高氧化态+3+4+5+6+7最低氧化态43列/族号8（VIII）9（VIII）10（VIII）11（IB）12（IIB）价电子构型(n-1)d6ns2(n-1)d7ns2(n-1)d8ns2(n-1)d10ns1(n-1)d10ns2最高氧化态+8+6+4+3+2最低氧化态-2-2（-1）元素周期表原子半径增大电离能减小电子亲和能减小电负性减小元素基本性质的周期性原子半径减小电离能增加电子亲和能增加电负性增加