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当前位置:首页 > 行业资料 > 其它行业文档 > 第50讲普通化学原子结构和周期律二化学键分子结构和晶体结构2010年新版
环球网校:视频授课+名师答疑+在线模考+内部资料,考试通过无忧!考试问吧,有问必答!音频、讲义网校免费提供,如有贩卖勿上当,免费咨询:400-678-3456转6011页造价工程师|监理工程师|咨询工程师|一级建造师|二级建造师|会计证|建筑师|安全工程师|会计职称|注册会计师|注册税务师|银行从业|证券从业|期货从业|经济师|报关员|外销员|执业药师|卫生职称|助理医师|职称英语|职称日语|职称计算机|雅思|公共英语|自考英语|新概念|BEC|托福|公务员|人力资源师|高考|中考|司法考试|更多需要课件请联系QQ149420357或547343758四、周期律(一)周期律和周期表根据大量实验结果,发现元素的性质随元素的原子核外电子数、(或原子序数)的增加呈周期性变化。这个规律称为元素周期律。根据元素周期律将所有的元素排成一个表,这叫元素周期表,在周期表中元素按次序排列的号码叫原子序数(原子序数即为原子的核电荷数,即原子核中所含的质子数)。常见的周期表如表3一6一2所示。周期表中每一横排原素为一个周期,总共有7个周期。第1周期只有2个元素,是特短周期。第2周期,第3周期各有8个元素为短周期。第4,5周期为长周期各有18个元素。第6周期为特长周期有32个元素。第7周期到现在只发现了23个元素,是个未完全周期。周期表第6周期中从第三个元素57号La(镧)到第71号Lu(镥)和第7周期的第三个元素89号Ac(锕)到第103号Lr(铹),各有15个元素。它们的电子都是最后填加在(n一2)f电子层上(即分别排在4f和5f原子轨道上),致使它们的性质十分相似,分别称为镧系元素和锕系元素。为了避免周期表横排过长,把它们列在周期表下方两个横排中。周期表中的纵行称为族。族分为两类:一类为主族,另一类为副族。主族元素的电子排布特点是:最后填入的价电子是填人原子的最外层原子轨道ns、np。周期表左面的二个族和右边的六个族为主族。它们分别是IA、IIA和IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA和O族(有的称为VIIIA)。周期表中间部分,从左到右共有10行分别属8个副族,它们是IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII(与VIIIA相对应为VIIIB)和IB、IIB。VIIIB族占有3个纵行。副族元素的电子按能级顺序最后填人次外层((n一1)d)原子轨道中,副族元素又称为过渡元素。在IIIB副族后还有镧系和锕系元素。镧系和锕系元素称为内过渡元素。(二)原子结构与元素周期表元素原子结构的周期性变化是元素性质周期性变化的微观基础,也是元素周期表的微观基础,两者间存在密切的内在联系:1.周期数等于能级组中原子轨道的最大主量子数。每个周期包含的元素数目,等于相应能级组的原子轨道中可容纳的最多电子数。参阅表3一6一1,表3一6一2。2.元素在周期表中的位置和原子结构的关系(1)元素在周期表中的周期数等于原子核外电子层数环球网校:视频授课+名师答疑+在线模考+内部资料,考试通过无忧!考试问吧,有问必答!音频、讲义网校免费提供,如有贩卖勿上当,免费咨询:400-678-3456转6012页造价工程师|监理工程师|咨询工程师|一级建造师|二级建造师|会计证|建筑师|安全工程师|会计职称|注册会计师|注册税务师|银行从业|证券从业|期货从业|经济师|报关员|外销员|执业药师|卫生职称|助理医师|职称英语|职称日语|职称计算机|雅思|公共英语|自考英语|新概念|BEC|托福|公务员|人力资源师|高考|中考|司法考试|更多(2)元素在周期表中的族数与原子的价层电子排布特点有关l)主族(零族除外)元素的族数等于相应元素的原子中最外层电子ns与np电子数的总和。2)IIIB~VIIB族元素的族数等于其原子价电子总数,包括最外层ns电子数和次外层(n一1)d电子数之和。3)IB、IIB族元素的族数等于其最外层ns轨道中的电子数。4)VIII(VIIIB)族元素包括第8,9,10三个纵行的九个元素,其原子最外层ns电子数和次外层(n一1)d电子数之和分别为8,9,10。5)零(VIIIA)族元素的最外层电子数为8,为满层排布。以上便是元素在周期表中的位置和原子的电子排布的关系。环球网校:视频授课+名师答疑+在线模考+内部资料,考试通过无忧!考试问吧,有问必答!音频、讲义网校免费提供,如有贩卖勿上当,免费咨询:400-678-3456转6013页造价工程师|监理工程师|咨询工程师|一级建造师|二级建造师|会计证|建筑师|安全工程师|会计职称|注册会计师|注册税务师|银行从业|证券从业|期货从业|经济师|报关员|外销员|执业药师|卫生职称|助理医师|职称英语|职称日语|职称计算机|雅思|公共英语|自考英语|新概念|BEC|托福|公务员|人力资源师|高考|中考|司法考试|更多【例3一6】有一元素,在周期表中位于第4周期,IVA族,试写出该元素原子的电子排布式和价层电子式。环球网校:视频授课+名师答疑+在线模考+内部资料,考试通过无忧!考试问吧,有问必答!音频、讲义网校免费提供,如有贩卖勿上当,免费咨询:400-678-3456转6014页造价工程师|监理工程师|咨询工程师|一级建造师|二级建造师|会计证|建筑师|安全工程师|会计职称|注册会计师|注册税务师|银行从业|证券从业|期货从业|经济师|报关员|外销员|执业药师|卫生职称|助理医师|职称英语|职称日语|职称计算机|雅思|公共英语|自考英语|新概念|BEC|托福|公务员|人力资源师|高考|中考|司法考试|更多五、元素及其化合物性质的周期性变化(一)金属性和非金属性元素的金属性是指在化学反应中原子失去电子的能力,而非金属性是指在化学反应中原子得到电子的能力。一般规律:(1)同一周期自左到右随原子序数(原子核电荷数)增加,金属性减弱,非金属性增强。主族元素变化很明显,副族元素的变化缓慢;并出现一些不规则的情况。(2)同一族主族元素自上而下随周期数增大(电子层数增多),原子半径一般也逐渐增大,原子核对外层电子的吸引力减弱,元素的金属性增强,非金属性减弱。副族元素除IIIB外,元素的金属性变化规律不明显,这是因为斓系收缩的缘故。(二)元素的电离能、电子亲和能和电负性(1)电离能基态的气态原子失去一个电子形成+1价气态离子时所吸收的能量为元素的第一电离能环球网校:视频授课+名师答疑+在线模考+内部资料,考试通过无忧!考试问吧,有问必答!音频、讲义网校免费提供,如有贩卖勿上当,免费咨询:400-678-3456转6015页造价工程师|监理工程师|咨询工程师|一级建造师|二级建造师|会计证|建筑师|安全工程师|会计职称|注册会计师|注册税务师|银行从业|证券从业|期货从业|经济师|报关员|外销员|执业药师|卫生职称|助理医师|职称英语|职称日语|职称计算机|雅思|公共英语|自考英语|新概念|BEC|托福|公务员|人力资源师|高考|中考|司法考试|更多(用I1表示),第一电离能数值越大,原子越难失去电子。以第二周期为例,总的来说第一电离能(I1)自左至右增大。但是有两处例外即BBe,0N,这是因为Be的价电子排布为2s2,是全充满,而N的价电子排布为2s22p3为半充满,比较稳定的缘故。(2)电子亲合能基态气态原子获得一个电子后形成-1价气态离子时所放出的能量称为元素的电子亲合能。电子亲合能的值越大,原子越容易获得电子。同一周期中自左向右电子亲合能增加,同一族中从上向下电子亲合能递减,这一规律在P区元素中比较明显。应当指出,元素的第一电离能和元素的电子亲合能的递变规律和元素的金属性,非金属性的变化规律通常是一致的,但并非完全相同。(3)电负性电负性是原子在形成共价分子后,吸引公用电子的能力的相对大小。一般指定F元素的电负性等于4.0,其他元素的电负性均小于4,元素周期表右上角的元素有较大的电负性,而周期表中左下角的元素电负性较小。例如Na的电负性为0.9,Cl的电负性为3.0。通常金属元素的电负性小于2,非金属元素的电负性大于2。(三)氧化物及其水合物的酸碱性根据氧化物与酸、碱反应的不同,可将氧化物分为下列4类:酸性氧化物例如非金属氧化物,高价的金属氧化物。碱性氧化物例如碱金属、碱土金属(铁Be除外)的氧化物。两性氧化物例如Al、Sn、Pb等元素的氧化物,这些大多数是周期表中靠近非金属的一些金属元素的氧化物,其化合价为+2~+4。不成盐氧化物例如CO、NO等,它们不与水、酸、碱作用。氧化物的水合物都可看成是氢氧化物,用通式B(OH)n或HnBOn表示,n是元素B的化合价。氧化物的酸碱性与其对应水合物的(氢氧化物)的酸碱性是一致的。氧化物及其水合物的酸碱性的一般规律:(1)同一周期从左到右各主族元素的最高价氧化物及其水合物的酸性逐渐增强(碱性减弱)。例如第三周期。各元素最高价氧化物及其水合物的酸碱性递变情况如下:环球网校:视频授课+名师答疑+在线模考+内部资料,考试通过无忧!考试问吧,有问必答!音频、讲义网校免费提供,如有贩卖勿上当,免费咨询:400-678-3456转6016页造价工程师|监理工程师|咨询工程师|一级建造师|二级建造师|会计证|建筑师|安全工程师|会计职称|注册会计师|注册税务师|银行从业|证券从业|期货从业|经济师|报关员|外销员|执业药师|卫生职称|助理医师|职称英语|职称日语|职称计算机|雅思|公共英语|自考英语|新概念|BEC|托福|公务员|人力资源师|高考|中考|司法考试|更多长周期副族元素的最高价氧化物及其水合物的酸碱性递变情况基本相似。例如第四周期副族元素的氧化物及水合物的酸碱性递变情况如下:(2)同一族中从上而下各元素相同价态的氧化物及其水合物的酸性逐渐减弱(碱性增强)。例如VA族各元素生成的化合价为+5的氧化物中N2O3、P2O3呈酸性,As2O3、Sb2O3呈两性,Bi2O3呈碱性,它们对应的水合物的酸碱性变化规律也是一样的。(3)同一元素不同价态的氧化物及其水合物的酸碱性变化规律是:高价氧化物或水合物的酸性比低价的强。(4)用R一O一H规则解释氧化物的水合物的酸碱性递变的规律氧化物的水合物不论是酸或碱,都具有R一O一H的结构,它有下列两种电离方式当R是电负性较小的活泼金属元素,Rn+离子的电荷数较少,半径较大,则R与O的联系弱易发生碱式电离,在水溶液中易形成OH-离子,呈碱性,如NaOH,Mg(OH)2等。当R是电负性较大的活泼非金属元素,Rn+的电荷数较多,半径较小,则R与O联系强,易发生酸式电离,在水溶液中易形成H+,呈酸性如H2SO4,HClO4等。第七节化学键、分子结构和晶体结构一、化学键物质通常是以单个分子或晶体的形式存在。除了稀有气体(O族元素单质)是单原子分子外,其余绝大多数的分子或晶体都是由原子或离子结合而成。化学上把分子中或晶体内紧密相邻的两个或多个原子或离子之间强烈的相互作用力称为化学键,键能约为几百kJ.Mol-1。化学键分为离子键、共价键和金属键等。环球网校:视频授课+名师答疑+在线模考+内部资料,考试通过无忧!考试问吧,有问必答!音频、讲义网校免费提供,如有贩卖勿上当,免费咨询:400-678-3456转6017页造价工程师|监理工程师|咨询工程师|一级建造师|二级建造师|会计证|建筑师|安全工程师|会计职称|注册会计师|注册税务师|银行从业|证券从业|期货从业|经济师|报关员|外销员|执业药师|卫生职称|助理医师|职称英语|职称日语|职称计算机|雅思|公共英语|自考英语|新概念|BEC|托福|公务员|人力资源师|高考|中考|司法考试|更多(一)离子键1.离子键的形成活泼金属原子和活泼非金属原子相互接近时,前者失去电子变成正离子,后者得到电子变为负离子,由正、负离子之间静电引力所形成的化学键叫离子键。由离子键形成的化合物称为离子化合物,在通常情况下,离子化合物是以离子晶体(巨型大分子)存在,只有在较高温度下,气态离子化合物才以小分子存在。2.离子键的特点离子键的特点是没有饱和性也没有方向性。这是因为离子的电荷分布是球形对称,它从任何方向都可以与相反电荷离
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