1、1,本节目录,第三节 元素周期系,一、元素周期律,二、元素性质的周期性,本节内容,2,设 问,1.能级组的划分有什么特点？2.周期表中有几个周期？同一周期中元素的结构有何特点？,第三节 元素周期系,3,一、周期与能级组,1.周期与能级组的关系,周期数,核外电子层数,=,=,能级组数,每周期元素数目,该能级组容纳电子总数,=,第三节 元素周期系,4,2.周期表的特点,3.划分周期表的本质,从活泼碱金属开始（从ns1开始），逐渐过渡到稀有气体为止（至np6结束），如此周期性、重复出现。,能级组的划分,第三节 元素周期系,5,1.周期表中的族是如何划分的？2.同族中元素的结构有何特点？,第三节 元素
2、周期系,6,二、族与电子层构型,1.概念 （1）价电子,形成化学键的电子,（2）价层电子构型,价层电子的排布式,第三节 元素周期系,7,第三节 元素周期系,Ne3s1,Ar3d64s2,8,元素分区,第三节 元素周期系,9,思 考,总结各区域划分的依据，即各区域电子层结构的特点。,第三节 元素周期系,10,第三节 元素周期系,11,总 结,原子的电子层结构与元素表之间有密切的联系：,原子序数,电子层结构,周期和族,第三节 元素周期系,12,例题1：,已知某元素的原子序数是25，写出该元素原子的价电子层结构式，并指出该元素的名称、符号以及所属的周期和族。,解： 根据原子序数为25可知该元素的原子
3、核外有25个电子，其排布式态为Ar3d54s2，属d区过渡元素。最高能级组数为4，其中有7个电子，故该元素是第四周期B族的锰，元素符号为Mn。,第三节 元素周期系,13,已知某元素在周期表中位于第五周期、A族位置上。试写出该元素基态原子的电子结构式、元素的名称、符号和原子序数。,解：元素位于第五周期，故电子的最高能级组是第五能级组，即5s4d5p，元素是A族的，故最外层电子数应为6，故有5s25p4，这时4d一定是全充满的。电子结构式Kr4d105s25p4，元素名称是碲，符号Te，核外共有52个电子，原子序数是52。,第三节 元素周期系,14,本节目录,第三节 元素周期系,一、原子半径,二、
4、电离能,三、电子亲和能,四、电负性,五、元素的金属性和非金属性,元素性质的周期性,15,一、原子半径,第三节 元素周期系,16,一、原子半径 1.共价半径: 同种元素的两个原子, 以两个电子用共价单键相连时, 核间距的一半, 为共价半径. 如: H2、 X2 等同核单键双原子分子, 均可测得其共价半径.,第三节 元素周期系,17,2. 金属半径: 金属晶体中, 金属原子被视为刚性球体, 彼此相切, 其核间距的一半, 为金属半径. .,第三节 元素周期系,18,3. 范德华半径: 单原子分子(He, Ne等), 原子间靠范德华力即分子间力结合, 在低温高压下形成晶体, 核间距的一半为范德华半径。
5、,第三节 元素周期系,19,(1)同周期中: 从左右 , r 变小,第三节 元素周期系,4. 原子半径在周期表中的变化规律,（2) 同族中: 自上而下, r 增大,20,将 15种镧系元素，原子半径共减小 11 pm 这一事实，称为镧系收缩。,镧系收缩的结果: 由于镧系收缩, 不仅使 15 种镧系元素的半径相似, 性质相近, 分离困难; 而且更主要的是使得第二、第三过渡系的同族元素半径相近, 性质相近, 分离困难.,第三节 元素周期系,21,第三节 元素周期系,22,二、 电离能（势）,1.定义： 第一电离能：基态的气态原子失去1个电子形成+1价气态阳离子时所需的能量M(g) M+(g)+ e
6、 1（0） 第二电离能：气态+1价阳离子再失去1个电子形成+2价气态阳离子时所需的能量M+(g) M2+(g)+ e I2 （0） 其余类推可定义 I3 ，I4 各级电离能大小 1 I2 I3,第三节 元素周期系,23,2.影响电离能大小的因素,（1）原子的核电荷（2）原子半径（3）电子层结构,电 离 能 增 大电 He 电离 离能 能减 增小 Cs 大电 离 能 减 小,元素电离能在周期表中的变化规律：,第三节 元素周期系,24,第三节 元素周期系,25,3. 电离能的意义,（1）说明气态元素金属性的强弱 如： 气态活泼性 Na CaI1 5.139 6.113 ev （2） 表征金属价态
7、如：NaNe3s1 I1= 5.139 evI2= 47.286 ev,第三节 元素周期系,26,Mg: Ne3s2 I1= 7.646 ev I2= 15.035 ev I3= 80.143 evI1 与I2相差不大，而I3则突出地升高，表明Mg易失去2个e，第三个e难失去，只形成+2价的阳离子。,Al: Ne3s23p1 I1= 5.986ev I2= 18.828ev I3=28.447ev I4=119.99 ev I1、I2和I3相差不大，而I4则突出地升高，表明Al易形成+3价的阳离子。,第三节 元素周期系,27,（3）证明核外电子分层排布,因为不同级的电离能有突跃性的变化，原子的
8、电子层结构从电子的能量分布看也可以看作是分层的，层与层间电离能相差较大，而同层内电离能差别较小。电离能可通过实验测定得到相当准确和完全的数据，所以通过电离能数据就可以判断出电子层结构，因此说电离能是原子的电子层结构的最好佐证。,第三节 元素周期系,28,三.电子亲和势,1.定义 基态的气态原子得到1个电子形成-1价气态阴离子时所放出的能量叫第一电子亲和势。A(g)+e A(g) A1同样有 A2 ，A3 ，A4 等。单位: ev 或 kJ/mol,29,2 . 电子亲合能的变化若原子的核电荷 Z 大，原子半径 r 小，核对电子引力大，结合电子后释放的能量多，于是电子亲合能 E 大。 从左向右，
9、电子亲合能A增大.,第三节 元素周期系,30,3. 意义,电子亲合能越大，该元素越容易获得电子，表明气态元素的非金属性越强。,第三节 元素周期系,31,电离能 I ，表示元素的原子失去电子，形成正离子的能力的大小；电子亲合能A ， 表示元素的原子得到电子，形成负离子的能力的大小。而在许多反应中，并非单纯的电子得失，单纯的形成离子。而是电荷的部分转移，或者说是电子的偏移。因而应该有一个量，综合考虑电离能和电子亲合能，可以表示分子中原子拉电子的能力的大小。用它来正确判断元素在化学反应中的行为。,四、电负性,第三节 元素周期系,32,1.电负性标度 鲍林的电负性标度: 相对值 1932年提出一个元素
10、的原子在分子中吸引电子的能力 。确定方法：将F的电负性值定为4.0，将其它元素与其相比而得出其它元素的电负性数据,第三节 元素周期系,33,周期表中，右上角的 F 元素电负性最大，左下角的 Cs 元素电负性最小。,一般认为 X 2.0 为非金属,第三节 元素周期系,34,元素的电负性表,第三节 元素周期系,35,五、元素的金属性与非金属性,变化规律 同周期 同族,第三节 元素周期系,36,本节目录,第三节 元素周期系,一、原子半径,二、电离能,三、电子亲和能,四、电负性,五、元素的金属性和非金属性,2.元素性质的周期性,1.元素周期律,37,1.已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期 表中的位置。 2.试确定32号元素在周期表中的位置。 3.判断处于第三周期，A族元素的价层电子结构、原子序数。,作 业:,第三节 元素周期系,38,预习：第二章 化学键和分子结构2.1 化学键,
