单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节 原子性质的周期性,辽宁省精品资源共享课,第四节 原子性质的周期性辽宁省精品资源共享课,1,原子的电子层结构随核电荷的递增呈周期性变化，促使原子的某些性质呈周期性变化。,(如原子半径、电离能、电子亲合能、电负性),辽宁省精品资源共享课,原子的电子层结构随核电荷的递增呈周期性变化，促使原子的某些,2,5-4-1 原子半径,共价半径两个相同原子形成共价键,时，其核间距离的一半,。,定义,d=198pm,r(Cl)=99pm,d=154pm,r(C)=77pm,辽宁省精品资源共享课,5-4-1 原子半径共价半径两个相同原子形成共价键定义d,3,5-4-1 原子半径,金属半径金属单质晶体中，两个相邻,金属原子核间距离的一半,。,定义,d=256pm,r(Cu)=128pm,辽宁省精品资源共享课,5-4-1 原子半径金属半径金属单质晶体中，两个相邻定义,4,5-4-1 原子半径,范德华半径分子晶体中，两个相邻,分子核间距离的一半,。,定义,d=320pm,r(Ne)=160pm,辽宁省精品资源共享课,5-4-1 原子半径范德华半径分子晶体中，两个相邻定义d,5,IA,0,一,H,37,IIA,A,IV,A,A,VIA,A,He,122,二,Li,152,Be,111,B,88,C,77,N,70,O,66,F,64,Ne,160,三,Na,168,Mg,160,B,IV,B,VB,VIB,B,IB,IIB,Al,143,Si,117,P,110,S,104,Cl,99,Ar,191,四,K,227,Ca,197,Sc,161,Ti,145,V,132,Cr,125,Mn,124,Fe,124,Co,125,Ni,125,Cu,128,Zn,133,Ga,122,Ge,122,As,121,Se,117,Br,114,Kr,198,五,Rb,248,Sr,215,Y,181,Zr,160,Nb,143,Mo,136,Tc,136,Ru,133,Rh,135,Pa,138,Ag,144,Cd,149,In,163,Sn,141,Sb,141,Te,137,I,133,Xe,217,六,Cs,265,Ba,217,La,173,Hf,159,Ta,143,W,137,Re,137,Os,134,Ir,136,Pt,136,Au,144,Hg,160,Tl,170,Pb,175,Bi,155,Po,153,At,Rn,变化规律,非金属为共价半径、金属为金属半径、稀有气体为范德华半径,辽宁省精品资源共享课,IA0一HIIAAIVAAVIAAHe二LiBeBCN,6,260,210,160,110,60,原子半径,/pm,族号,同一周期的d区元素,自左到右,随核电荷的增加,原子半径略有减小。IB族开始，反而有所增加,。,辽宁省精品资源共享课,260原子半径/pm族号同一周期的d区元素,自左到右,随,7,260,210,160,110,60,原子半径,/pm,族号,同一周期的主族元素,自左到右,随核电荷的增加,原子半径逐渐减小,。,辽宁省精品资源共享课,260原子半径/pm族号同一周期的主族元素,自左到右,随,8,镧系元素,自左到右,随核电荷的增加,原子半径,总的趋势缓慢减小,，,即镧系收缩,。,210,200,190,180,170,原子半径,/pm,原子序数,辽宁省精品资源共享课,镧系元素,自左到右,随核电荷的增加,原子半径总的趋势缓,9,260,210,160,110,60,原子半径,/pm,族号,由于镧系收缩，至使后面五、六周期同族元素,(,如,Zr,与,Hf、Nb,与,Ta、Mo与W),性质极为相似,。,辽宁省精品资源共享课,260原子半径/pm族号由于镧系收缩，至使后面五、六周期同族,10,260,210,160,110,60,原子半径,/pm,族号,同一主族元素，自上往下，原子半径逐渐增大,。,辽宁省精品资源共享课,260原子半径/pm族号同一主族元素，自上往下，原子半径逐渐,11,260,210,160,110,60,原子半径,/pm,族号,同一副族元素,(,除,B,外,),自上往下,原子半径一般略有增大。五、六周期同族元素原子半径十分相似,。,辽宁省精品资源共享课,260原子半径/pm族号同一副族元素(除B外),自上往下,12,5-4-2 电离能和电子亲合能,第一电离能,(,I,1,),基态的中性气态原子失去一个电子形成气态阳离子所需的能量,。,Mg(g)-e,-,Mg,+,(g),I,1,=,H,1,=738kJmol,-1,第二电离能,(,I,2,),氧化数为,+1,的气态阳离子失去一个电子形成氧化数为,+2,的气态阳离子所需的能量,。,Mg,+,(g)-e,-,Mg,2+,(g),I,2,=,H,2,=1451kJmol,-1,其余依次类推,.,基态气态原子失去电子变为气态阳离子，克服核电荷对电子的引力所消耗的能量,。,电离能,(,I,),5-4-2 电离能和电子亲合能第一电离能(I1)基态的中,13,气态原子失去电子变为气态阳离子，克服核电荷对电子的引力所消耗的能量,。,电离能,(,I,),Mg(g)-e,-,Mg,+,(g),I,n,I,n,/(kJ,mol,-1,),I,1,737.7,I,2,1450.7,I,3,7732.8,I,4,10540,I,5,13628,I,6,17905,I,7,21704,I,8,25856,I,1,I,2,I,3,I,4,.,Mg,+,(g)-e,-,Mg,2+,(g),.,电离能用来衡量,气态,原子,失去,电子的难易,电离能越,小,，,原子越,易,失去电子,；,电离能越,大,，,原子越,难,失去电子,。,气态原子失去电子变为气态阳离子，克服核电荷对电子的引力所消耗,14,电离能,(,I,),2160,1860,1560,1260,960,660,360,I,1,/(kJmol,-1,),原子序数,He,Ne,Li,Xe,Na,Ar,Kr,K,Rb,Cs,H,N,P,Sb,As,同一周期主族元素，从左到右，电离能逐渐增大。,同一周期副族元素，从左到右，电离能变化不规律,。,辽宁省精品资源共享课,电离能(I)2160I1/(kJmol-1)原子序数HeN,15,电离能,(,I,),2160,1860,1560,1260,960,660,360,I,1,/(kJmol,-1,),原子序数,He,Ne,Li,Xe,Na,Ar,Kr,K,Rb,Cs,H,N,P,Sb,As,同一主族元素，从上往下，电离能逐渐减小,。,同一副族元素，从上往下，电离能略有增大。,辽宁省精品资源共享课,电离能(I)2160I1/(kJmol-1)原子序数HeN,16,第一电子亲合能,(,E,A1,),基态气态原子得到一个电子形成气态阴离子所放出的能量,。,O(g)+e,-,O,-,(g),E,A1,=,-141,kJmol,-1,第二电子亲合能,(,E,A2,),氧化数为,-1,的气态阴离子得到一个电子形成氧化数为,-2,的气态阴离子所放出的能量,。,O,-,(g)+e,-,O,2-,(g),E,A2,=,+780,kJmol,-1,其余依次类推,.,基态气态原子得到电子变为气态阴离子，所放出的能量,。,电子亲合能,(,E,A,),电子亲合能用来衡量,气态,原子得电子的难易,电子亲合能代数值越,小,原子越,易,得到电子,;,电子亲合能代数值越,大,原子越难得到电子,.,第一电子亲合能(EA1)基态气态原子得到一个电子形成气态,17,5-4-3 电负性,(,p,),分子中元素原子吸引电子的能力,以最活泼非金属元素原子,P,(F)=4.0,为基,础，计算其它元素原子的电负性值,。,电负性越,大,元素原子吸引电子能力越,强,即,元素原子越,易,得到电子,越,难,失去电子,;,电负性越,小,元素原子吸引电子能力越,弱,即,元素原子越难得到电子,越,易,失去电子,。,辽宁省精品资源共享课,5-4-3 电负性(p)分子中元素原子吸引电子的能力电负性,18,A,一,H,2.1,A,A,A,A,A,A,二,Li,1.0,Be,1.5,B,2.0,C,2.5,N,3.0,O,3.5,F,4.0,三,Na,0.9,Mg,1.2,B,B,B,B,B,B,B,Al,1.5,Si,1.8,P,2.1,S,2.5,Cl,3.0,四,K,0.8,Ca,1.0,Sc,1.3,Ti,1.5,V,1.6,Cr,1.6,Mn,1.5,Fe,1.8,Co,1.9,Ni,1.9,Cu,1.9,Zn,1.6,Ga,1.6,Ge,1.8,As,2.0,Se,2.4,Br,2.8,五,Rb,0.8,Sr,1.0,Y,1.2,Zr,1.4,Nb,1.6,Mo,1.8,Tc,1.9,Ru,2.2,Rh,2.2,Pa,2.2,Ag,1.9,Cd,1.7,In,1.7,Sn,1.8,Sb,1.9,Te,2.1,I,2.5,六,Cs,0.7,Ba,0.9,Lu,1.2,Hf,1.3,Ta,1.5,W,1.7,Re,1.9,Os,2.2,Ir,2.2,Pt,2.2,Au,2.4,Hg,1.9,Tl,1.8,Pb,1.9,Bi,1.9,Po,2.0,At,2.2,电负性,说明,：1.,鲍林电负性是一个相对值,无单位,;,2.,现已有多套电负性数据,应尽可能采用,同一套数据,。,A一HAAAAAA二LiBeBCNOF三NaM,19,4.0,3.5,3.0,2.5,2.0,1.5,1.0,0.5,p,原子序数,H,Li,F,Na,Br,Cl,K,I,Rb,At,Cs,同一周期，从左到右,电负性逐渐增大。,同一主族，从上到下,电负性逐渐减小。,同一副族，从上到下,B,B,电负性逐渐减小,，,B,B,电负性逐渐增大,。,辽宁省精品资源共享课,4.0p原子序数HLiFNaBrClKIRbAtCs,20,5-4-4 元素的氧化数,主族元素氧化数,:,最高氧化数价电子数族号,族,价层电子构型,价电子总数,主要氧化数,最高氧化数,A,n,s,1,1,+1,+1,A,n,s,2,2,+2,+2,A,n,s,2,n,p,1,3,+3,+3,A,n,s,2,n,p,2,4,+4、+2,+4,A,n,s,2,n,p,3,5,+5、+3,+5,A,n,s,2,n,p,4,6,+6、+4、-2,+6,A,n,s,2,n,p,5,7,+7,、,+5,、,+3,、,+1,、,-1,+7,辽宁省精品资源共享课,5-4-4 元素的氧化数主族元素氧化数:最高氧化数价电子数,21,副族元素氧化数,族,B,B,B,B,B,第四周期,Sc,Ti,V,Cr,Mn,价层电子构型,3d,1,4s,2,3d,2,4s,2,3d,3,4s,2,3d,4,4s,2,3d,5,4s,2,价电子数,3,4,5,6,7,最高氧化数,+,3,+4,+5,+6,+7,BB族：,最高氧化数,价电子数,族数,族,、B,族,：,氧化数变化,不规律,B族：,最高氧化数,价电子数,族数,=+2,辽宁省精品资源共享课,副族元素氧化数族BBBBB第四周期ScTiVCrM,22,5-4-5 元素的金属性和非金属性,金属性在化学反应中失去电子,变为低正氧化数阳离子的特性,非金属性在化学反应中得到电子,变为阴离子的特性,判断,金属性：电负性、电离能,元素的电负性越小或电离能越小,金属性越强,非金属性：电负性、电子亲合能,元素的电负性越大或电子亲合能越小,非金属性越强,辽宁省精品资源共享课,5-4-5 元素的金属性和非金属性金属性在化学反应中失去,23,变化规律,同一周期,从左到右,元素原子的电负性增大,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,。,同一主族,自上而下,元素原子的电负性减小,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,。,BB,同一副族,自上而下,元素原子的,电负性减小,金属性增强,;,BB,同一副族,自上而下,元素原子的,电负性增大,金属性