05-4 原子性质的周期性.pptx

第1页：第四节原子性质的周期性封面

第四节原子性质的周期性封面：第五章原子结构和元素周期性第四节原子性质的周期性

第2页：第四节原子性质的周期性（续）

第四节原子性质的周期性（续）：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

第3页：原子半径

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= 198pmr(Cl) = 99pmd= 154pmr(C) = 77pm

第4页：原子半径金属半径——金属单质晶体中

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= 256pmr(Cu) = 128pm

第5页：原子半径范德华半径——分子晶体中

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= 320pmr(Ne) = 160pm

第6页：原子半径范德华半径——分子晶体中（续）

原子半径范德华半径——分子晶体中（续）

• 0IAHe122ⅦAVIAⅤAIVAⅢAIIAH37一Ne160F64O66N70C77B88Be111Li152二Ar191Cl99S104P110Si117Al143IIBIBⅧⅦBVIBVBIVBⅢBMg160Na168三Kr198Br114Se117As121Ge122Ga122Zn133Cu128Ni125Co125Fe124Mn124Cr125V132Ti145Sc161Ca197K227四Xe217I133Te137Sb141Sn141In163Cd149Ag144Pa138Rh135Ru133Tc136Mo136Nb143Zr160Y181Sr215Rb248五RnAtPo153Bi155Pb175Tl170Hg160Au144Pt136Ir136Os134Re137W137Ta143Hf159La173Ba217Cs265六变化
• 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

第7页：原子半径范德华半径——分子晶体中（续）

原子半径范德华半径——分子晶体中（续）

• 26021016011060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

第8页：原子半径范德华半径——分子晶体中（续）

原子半径范德华半径——分子晶体中（续）：26021016011060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

第9页：镧系元素

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210200190180170原子半径/pm原子序数

第10页：镧系元素（续）

镧系元素（续）：26021016011060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

第11页：镧系元素（续）

镧系元素（续）：26021016011060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

第12页：镧系元素（续）

镧系元素（续）

• 26021016011060原子半径/pm族号同一副族元素(除ⅢB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

第13页：电离能和电子亲合能

电离能和电子亲合能：第一电离能(I1)——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)I1=ΔH1=738kJ·mol-1第二电离能(I2)——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-→ Mg2+(g)I2=ΔH2=1451kJ·mol-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)

第14页：气态原子失去电子

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的能量电离能(I)Mg(g)-e-→ Mg+(g)In/(kJ·mol-1)In737.7I11450.7I27732.8I310540I413628I517905I621704I725856I8I1<I2<I3<I4<...Mg+(g)-e-→ Mg2+(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

第15页：电离能

电离能

• (I)2160186015601260960660360I1/(kJ·mol-1)原子序数HeNeLiXeNaArKrKRbCsHNPSbAs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

第16页：电离能（续）

电离能（续）：(I)2160186015601260960660360I1/(kJ·mol-1)原子序数HeNeLiXeNaArKrKRbCsHNPSbAs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

第17页：第一电子亲合能

第一电子亲合能：(EA1)——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)EA1=-141kJ·mol-1第二电子亲合能(EA2)——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-→ O2-(g)EA2=+780kJ·mol-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(EA)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

第18页：电负性

电负性：(χp)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χ

第19页：电负性（续）

电负性（续）

• ⅠAⅦAⅥAⅤAⅣAⅢAⅡAH2.1一F4.0O3.5N3.0C2.5B2.0Be1.5Li1.0二Cl3.0S2.5P2.1Si1.8Al1.5ⅡBⅠBⅧⅦBⅥBⅤBⅣBⅢBMg1.2Na0.9三Br2.8Se2.4As2.0Ge1.8Ga1.6Zn1.6Cu1.9Ni1.9Co1.9Fe1.8Mn1.5Cr1.6V1.6Ti1.5Sc1.3Ca1.0K0.8四I2.5Te2.1Sb1.9Sn1.8In1.7Cd1.7Ag1.9Pa2.2Rh2.2Ru2.2Tc1.9Mo1.8Nb1.6Zr1.4Y1.2Sr1.0Rb0.8五At2.2Po2.0Bi1.9Pb1.9Tl1.8Hg1.9Au2.4Pt2.2Ir2.2Os2.2Re1.9W1.7Ta1.5Hf1.3Lu1.2Ba0.9Cs0.7六电负性
• 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

第20页：电负性（续）

电负性（续）：4.03.53.02.52.01.51.00.5χp原子序数HLiFNaBrClKIRbAtCs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,ⅢB~ⅤB电负性逐渐减小，ⅥB~ⅡB电负性逐渐增大

第21页：元素氧化数

元素氧化数：元素的氧化数主族元素氧化数:最高氧化数＝价电子数＝族号最高氧化数主要氧化数价电子总数价层电子构型族+1+11ns1ⅠA+2+22ns2ⅡA+3+33ns2np1ⅢA+4+4、+24ns2np2ⅣA+5+5、+35ns2np3ⅤA+6+6、+4、-26ns2np4ⅥA+7+7、+5、+3、+1、-17ns2np5ⅦA

第22页：元素氧化数（续）

元素氧化数（续）

• 副族元素氧化数ⅦBⅥBⅤBⅣBⅢB族MnCrVTiSc第四周期3d54s23d44s23d34s23d24s23d14s2价层电子构型76543价电子数+7+6+5+4+3最高氧化数ⅢB~ⅦB族：最高氧化数＝价电子数＝族数Ⅷ族、ⅠB族：氧化数变化不
• 规律ⅡB族：最高氧化数＝价电子数＝族数=+2

第23页：元素的金属性和非金属性

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

第24页：变化规律同一周期

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。
• ⅢB~ⅤB,同一副族,自上而下,元素原子的电负性减小,金属性增强;
• ⅣB~ⅡB,同一副族,自上而下,元素原子的电负性增大,金属性减弱。

第25页：小结非金属性金

小结非金属性金

• 属性χIr原子性质增强减弱增大增大减小同周期从左向右主族元素减弱增强减小减小显著增大同族自上而下金属性χIr原子性质减弱增大不规律略有减小同周期从左向右副族元素增强ⅢB~ⅤB减小不
• 规律略有增大同族自上而下减弱ⅣB~ⅡB增大

第26页：小结非金属性金（续）

小结非金属性金（续）