1、選修選修3 3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一一. .開(kāi)天辟地開(kāi)天辟地原子的誕生原子的誕生宇宙大爆炸宇宙大爆炸2h2h后后誕生誕生大量的氫大量的氫大量的氦大量的氦極少量的鋰極少量的鋰原子核的熔合反應(yīng)原子核的熔合反應(yīng)合成合成其他其他元素元素1 1、 氫元素是宇宙中最豐富的元素。氫元素是宇宙中最豐富的元素。2 2、宇宙年齡距今約、宇宙年齡距今約140140億年，地球年齡已有億年，地球年齡已有4646億年。億年。3 3、地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬僅有、地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬僅有2222種。種。原子結(jié)構(gòu)模型的演變?cè)咏Y(jié)構(gòu)模型的演變?cè)拥慕Y(jié)構(gòu)原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)

2、質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)原子原子核核外電子 質(zhì)子 中子復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1？（1）、電子層的劃分）、電子層的劃分近近 遠(yuǎn)遠(yuǎn)電子層（用電子層（用n表示）表示）1234567電子層符號(hào)電子層符號(hào)離核距離離核距離電子能量高低電子能量高低低低 高高KLMNOPQ（2）核外電子排布規(guī)律）核外電子排布規(guī)律能量能量低低 高高（里里 外外）不超過(guò)不超過(guò)2n2最外不超最外不超 8（K 2）， 次外次外18，倒三，倒三32注意：注意：以上三條規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解。以上三條規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解。1.1.能層能層（1 1）定義：在多電子的原子核外電子的能量是不同的，）定義：在多電子的原子核外電子的能量是不

3、同的，按電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。按電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。（2 2）表示方法及各能層所容納的最多電子數(shù)：）表示方法及各能層所容納的最多電子數(shù)：【學(xué)與問(wèn)學(xué)與問(wèn)】1 1、原子核外電子的每一個(gè)能層最多可容納的、原子核外電子的每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)（電子數(shù)與能層的序數(shù)（n n）間存在什么關(guān)系？）間存在什么關(guān)系？每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)為每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)為2n2n2 2個(gè)。個(gè)。二、能層與能級(jí)二、能層與能級(jí)2.2.能級(jí)能級(jí)( (（1 1）定義：在多電子原子中，同一能層的電子，能量）定義：在多電子原子中，同一能層的電子，能量可以不

4、同，還可以把它們分成能級(jí)?？梢圆煌€可以把它們分成能級(jí)。（2 2）表示方法及各能級(jí)所容納的最多電子數(shù)：）表示方法及各能級(jí)所容納的最多電子數(shù)：【學(xué)與問(wèn)學(xué)與問(wèn)】2.不同的能層分別有多少個(gè)能級(jí)，與能層的序不同的能層分別有多少個(gè)能級(jí)，與能層的序數(shù)（數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？）間存在什么關(guān)系？任一能層的能級(jí)數(shù)等于該能層的序數(shù)。任一能層的能級(jí)數(shù)等于該能層的序數(shù)。二、能層與能級(jí)二、能層與能級(jí)【學(xué)與問(wèn)學(xué)與問(wèn)】 3. 不同能層中，符號(hào)相同的能級(jí)中所容納的不同能層中，符號(hào)相同的能級(jí)中所容納的最多電子數(shù)是否相同？以最多電子數(shù)是否相同？以s、p、d、f排序的各能級(jí)排序的各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)是多少？可容納的最多電子

5、數(shù)是多少？ 不同能層中，符號(hào)相同的能級(jí)中所容納的最多電子數(shù)不同能層中，符號(hào)相同的能級(jí)中所容納的最多電子數(shù)相同相同。以。以s、p、d、f排序的各能級(jí)可容納的最多電排序的各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次為子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍，的二倍，即即2、6、10、14。規(guī)定，任一能層的能級(jí)總是從規(guī)定，任一能層的能級(jí)總是從 s s 能級(jí)開(kāi)始，依能級(jí)開(kāi)始，依次是次是s s、d d、f f、g g能級(jí)能級(jí)能層能層K KL LM MN NO O能級(jí)能級(jí)最多最多容納容納電子電子1s1s2s2s 2p2p 3s3s 3p3p 3d3d4s4s 4p4p 4d4d4f4f 5s5s 5d5d2 22 26 62 26

6、 610102 26 6141410102 26 62 28 8181832322n2n2 2K元素原子的核外電子排布為什么元素原子的核外電子排布為什么不是不是:2、8、9,而是而是2 、8、8、1呢？呢？（1）先排能量低的電子層，再排能量高的電子層，由里往外。（2）每一層最多容納電子數(shù)：2n2個(gè)。（3）最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)（K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)）。（4）次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。核外電子的排布規(guī)律:核外電子排布的構(gòu)造原理圖核外電子排布的構(gòu)造原理圖構(gòu)造原理：構(gòu)造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 規(guī)律規(guī)律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d

7、 6p；7s 5f 6d不同層不同能級(jí)可由下面的公式不同層不同能級(jí)可由下面的公式得出得出:ns (n-2)f (n-1)d np (n為能層序數(shù)為能層序數(shù))稱(chēng)為稱(chēng)為能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象2 2、構(gòu)造原理、構(gòu)造原理的應(yīng)用的應(yīng)用 （1 1）原子的電子原子的電子排布式排布式：用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角表用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角表明該能級(jí)上的排布的電子數(shù)。明該能級(jí)上的排布的電子數(shù)。鉀鉀 K K銅銅 2121S Sc c1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s1 1【練習(xí)練習(xí)】Na：1s22s22p63s1能層序數(shù)能層序數(shù)該能級(jí)上排布該能級(jí)上排布的電子數(shù)的電子數(shù)能級(jí)符號(hào)

8、能級(jí)符號(hào)KLM按能層次序書(shū)寫(xiě)按能層次序書(shū)寫(xiě)(2)(2)電子的填充順序與排布式的書(shū)寫(xiě)順序不完全一致。電子的填充順序與排布式的書(shū)寫(xiě)順序不完全一致。如如2121號(hào)以后的元素雖然電子先排布在能量較低的號(hào)以后的元素雖然電子先排布在能量較低的4s4s，后填入后填入3d3d，但書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí)仍把，但書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí)仍把3d3d寫(xiě)在前面。寫(xiě)在前面。1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d1 14s4s2 2（3）原子的簡(jiǎn)化電子排布：）原子的簡(jiǎn)化電子排布：Ne3s1【學(xué)生活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)】你能仿照鈉的簡(jiǎn)化電子排布式寫(xiě)出第你能仿照鈉的簡(jiǎn)化電子排布式寫(xiě)出第8號(hào)元素氧、第號(hào)元素氧、

9、第14號(hào)元素硅和第號(hào)元素硅和第26號(hào)元素鐵的簡(jiǎn)化電子排布式嗎？號(hào)元素鐵的簡(jiǎn)化電子排布式嗎？上式方括號(hào)里的符號(hào)的意義是：上式方括號(hào)里的符號(hào)的意義是：該元素前一個(gè)周期的惰性氣體電子排布結(jié)構(gòu)該元素前一個(gè)周期的惰性氣體電子排布結(jié)構(gòu)O：He2s22p4 Si：Ne3s23p2Fe：Ar3d64s2鈉鈉 Na的簡(jiǎn)化電子排布：的簡(jiǎn)化電子排布：【課后練習(xí)課后練習(xí)】寫(xiě)出寫(xiě)出136號(hào)元素的原子核外電子排布式和簡(jiǎn)化核外號(hào)元素的原子核外電子排布式和簡(jiǎn)化核外電子排布式電子排布式價(jià)電子排布式價(jià)電子排布式3 3、能量最低原理、能量最低原理原子的電子排布遵循構(gòu)造原理，能使整個(gè)原子原子的電子排布遵循構(gòu)造原理，能使整個(gè)原子的能量

10、處于的能量處于_狀態(tài)。狀態(tài)。最低最低四、電子云與原子軌道四、電子云與原子軌道1 1、電子云：、電子云： 處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。的形象化描述。2 2、原子軌道：把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀、原子軌道：把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱(chēng)為一個(gè)原子軌道。即電子出現(xiàn)的概率約為態(tài)稱(chēng)為一個(gè)原子軌道。即電子出現(xiàn)的概率約為90%90%的的空間圈出來(lái)，這種電子云輪廓圖稱(chēng)為原子軌道。空間圈出來(lái)，這種電子云輪廓圖稱(chēng)為原子軌道。電子云形狀：不同原子軌道的電子云形狀是不電子云形狀：不同原子軌道的電子云形狀是不同的，

11、能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。同的，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。 概率分布圖概率分布圖( (電子云電子云) )電子云輪廓圖的制作過(guò)程電子云輪廓圖的制作過(guò)程原子軌道原子軌道半徑越大半徑越大 球球3 3 P Px xP Py yP Pz z增大增大 d d 、f f軌道各有軌道各有5 5、7 7種空間伸展方向，電種空間伸展方向，電子云形狀更復(fù)雜。子云形狀更復(fù)雜。注意：同一能層的不同能級(jí)，能量不同；同一能注意：同一能層的不同能級(jí)，能量不同；同一能層同一能級(jí)的不同軌道，能量相同。層同一能級(jí)的不同軌道，能量相同。如以下原子的如以下原子的電子排布圖電子排布圖全充滿全充滿（p6，d10，f14）全

12、空時(shí)全空時(shí)（p0，d0，f0）半充滿半充滿（p3，d5，f7）24Cr原子的電子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1例：不是3d44s2注意下列分別用電子排布式或軌道表示式表示的原子基下列分別用電子排布式或軌道表示式表示的原子基態(tài)（能量最低狀態(tài)）核外電子排布圖是否正確？并態(tài)（能量最低狀態(tài)）核外電子排布圖是否正確？并說(shuō)明理由說(shuō)明理由小結(jié)：1 1各原子軌道的能量高低比較各原子軌道的能量高低比較（1 1）nsnpndnfnsnpndnf（2 2）1s2s3s4s1s2s3sA的元素；第的元素；第A元素元素A元素元素（2 2）同主族）同主族的元素自上而下第一電離能逐漸減少。的元素自上而下

13、第一電離能逐漸減少。（第（第AA元素和第元素和第AA元素的反常現(xiàn)象如何解釋?zhuān)浚┰氐姆闯，F(xiàn)象如何解釋?zhuān)浚〢A半充滿、半充滿、 AA全充滿結(jié)構(gòu)全充滿結(jié)構(gòu)3 3、電離能的意義：、電離能的意義：電離能是衡量氣態(tài)原子電離能是衡量氣態(tài)原子失去電子難易失去電子難易的物理量。元的物理量。元素的電離能素的電離能越小越小，表示氣態(tài)時(shí)越，表示氣態(tài)時(shí)越容易失去容易失去電子，即電子，即元素在氣態(tài)時(shí)的元素在氣態(tài)時(shí)的金屬性越強(qiáng)金屬性越強(qiáng)。（二）電離能（二）電離能二、元素周期律二、元素周期律1 1、基本概念、基本概念化學(xué)鍵：化學(xué)鍵：元素相互化合，元素相互化合，相鄰相鄰的原子之間產(chǎn)生的的原子之間產(chǎn)生的強(qiáng)強(qiáng)烈烈的化學(xué)作用力，形

14、象地叫做化學(xué)鍵。的化學(xué)作用力，形象地叫做化學(xué)鍵。鍵合電子：鍵合電子： 原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱(chēng)為鍵合電原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱(chēng)為鍵合電子。子。電負(fù)性：電負(fù)性：用來(lái)描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子的用來(lái)描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子的吸引吸引力力的大小。（電負(fù)性是相對(duì)值，沒(méi)單位）的大小。（電負(fù)性是相對(duì)值，沒(méi)單位）2 2、變化規(guī)律、變化規(guī)律: :同一周期，主族元素的電負(fù)性從左到右逐漸同一周期，主族元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大增大，表明其吸引電子的能力逐漸表明其吸引電子的能力逐漸增強(qiáng)增強(qiáng)。同一主族，元素的電負(fù)性從上到下呈現(xiàn)同一主族，元素的電負(fù)性從上到下呈現(xiàn)減小減小趨勢(shì)，趨勢(shì)，表明其吸引電子的能力逐

15、漸表明其吸引電子的能力逐漸減弱減弱。二、元素周期律二、元素周期律金金 屬：屬：1.8類(lèi)金屬：類(lèi)金屬：1.8非金屬：非金屬：1.8 以以氟的電負(fù)性為氟的電負(fù)性為4.04.0和和鋰的電負(fù)性為鋰的電負(fù)性為1.01.0作為相對(duì)作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，得出了各元素的電負(fù)性。標(biāo)準(zhǔn)，得出了各元素的電負(fù)性。電負(fù)性的大小可以作為判斷金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的尺度電負(fù)性的大小可以作為判斷金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的尺度電負(fù)性越大，元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小，元素的非金屬性越弱，金屬性越強(qiáng)。3、電負(fù)性的意義：電負(fù)性相差很大(大于大于1.7)1.7)的元素化合通常形成離子鍵；電負(fù)性相差不大的兩種非金屬元素化合，通常形成共價(jià)鍵；電負(fù)性

16、相差越大的共價(jià)鍵，共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子趨勢(shì)越大，鍵的極性越大。【小結(jié)】原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。【小結(jié)】原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。項(xiàng)目項(xiàng)目同周期同周期( (從左從左右右) )同主族同主族( (從上從上下下) )原子核外原子核外電子排布電子排布能層數(shù)能層數(shù)_，最外，最外層電子數(shù)層電子數(shù)_最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)_，能層數(shù)，能層數(shù)_原子半徑原子半徑 _(0_(0族除外族除外) )_元素主要元素主要化合價(jià)化合價(jià)最高正價(jià)由最高正價(jià)由_(O(O、F F除外除外) )；最低負(fù)價(jià)由最低負(fù)價(jià)由_最高正價(jià)最高正價(jià)=_=_(O_(O、F F除外除外) )；非金屬最低負(fù)價(jià)非金屬最低負(fù)價(jià)= =_相同相

17、同逐漸增多逐漸增多相相同同遞增遞增逐漸減小逐漸減小逐漸增大逐漸增大+1+7+1+7-4-1-4-1主族序主族序數(shù)數(shù)主族序數(shù)主族序數(shù)-8-8項(xiàng)目項(xiàng)目同周期同周期( (從左從左右右) )同主族同主族( (從上從上下下) )原子得、失電原子得、失電子能力子能力得電子能力得電子能力_；失電子能力失電子能力_得電子能力得電子能力_；失電子能力失電子能力_元素的第一電元素的第一電離能離能_元素的元素的電負(fù)性電負(fù)性_逐漸增逐漸增強(qiáng)強(qiáng)逐漸減逐漸減弱弱逐漸減逐漸減弱弱逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)增大的趨勢(shì)增大的趨勢(shì)逐漸減小逐漸減小逐漸增大逐漸增大逐漸減小逐漸減小項(xiàng)目項(xiàng)目同周期同周期( (從左從左右右) )同主族同主族( (

18、從上從上下下) )元素金屬元素金屬性、非金性、非金屬性屬性金屬性金屬性_；非金屬性非金屬性_金屬性金屬性_；非金屬性非金屬性_逐漸減弱逐漸減弱逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)逐漸減弱逐漸減弱(3)(3)對(duì)角線規(guī)則。對(duì)角線規(guī)則。在元素周期表中，某些主族元素與在元素周期表中，某些主族元素與_的主族元素的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，如的有些性質(zhì)是相似的，如 。 右下方右下方【特別提醒】【特別提醒】(1)“(1)“外圍電子排布外圍電子排布”即即“價(jià)電子層價(jià)電子層”，對(duì)于主族元素，對(duì)于主族元素，價(jià)電子層就是最外電子層，而對(duì)于過(guò)渡元素原子不僅價(jià)電子層就是最外電子層，而對(duì)于過(guò)渡元素原子不僅僅是最外電子層，如僅是最外電子層，如FeFe的價(jià)電子層排布為的價(jià)電子層排布為3d3d6 64s4s2 2。(2)(2)主族元素的最高正價(jià)主族元素的最高正價(jià)(O(O、F F除外除外)=)=族序數(shù)族序數(shù)=8-|=8-|最低最低負(fù)價(jià)負(fù)價(jià)| |。(3)(3)金屬活動(dòng)性順序與元素相應(yīng)的電離能大小順序不完金屬活動(dòng)性順序與元素相應(yīng)的電離能大小順序不完全一致，故不能根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷電離能的大全一致，故不能根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷電離能的大小。小。(4)(4)共價(jià)化合物中，兩種元素電負(fù)性差值越大，它們形共價(jià)