《原子結構與元素周期表》參考課件

第一章原子結構與性質第1課時原子結構與元素周期表第二節(jié)原子結構與元素的性質學習目標1.能從微觀角度理解原子結構與元素周期表中位置的關系，能從原子價電子數目、價電子排布的角度解釋元素周期表中元素的分區(qū)及周期和族的劃分。2.通過原子結構和元素在周期表中的位置分析推理其他元素的位置及性質，培養(yǎng)學生的模型認知能力。體系構建核外電子排布周期性變化價電子排布最后填入電子的能級符號周期族區(qū)結構元素周期表一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1．元素周期律：元素性質隨著原子序數遞增發(fā)生周期性的重復。2．元素周期系：按其原子

遞增排列的序列稱為元素周期系。3．元素周期表：呈現元素周期系的表格。微點撥：元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。核電荷數基礎知識填充周期外圍電子排布各周期增加的能級元素種數ⅠA族0族最外層最多容納電子數一1s11s221s2二2s12s22p682s、2p8二、構造原理與元素周期表1．核外電子排布與周期的劃分(1)電子排布與周期劃分的本質聯系三3s13s23p683s、3p8四4s14s24p684s、3d、4p18五5s15s25p685s、4d、5p18六6s16s26p686s、4f、5d、6p32七7s17s27p687s、5f、6d、7p32(2)規(guī)律：①周期序數＝電子層數。②本周期包含的元素種數＝對應能級組所含原子軌道數的2倍＝對應能級組最多容納的電子數。2．核外電子排布與族的劃分(1)劃分依據：取決于原子的價電子數目和價層電子排布。(2)特點：同族元素的價電子數目和價層電子排布相同。(3)規(guī)律：①對主族元素，同主族元素原子的價層電子排布完全相同，價電子全部排布在ns或ns、np軌道上(見下表)。價電子數與族序數相同。族序數ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價電子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5③稀有氣體元素：價電子排布為ns2np6(He除外)。價電子數（n-1）d1～10ns1

～

2

某元素位于周期表中第四周期ⅤA族，你能否據此書寫出該元素的價電子排布式、電子排布式？[提示]

元素的價電子排布式為4s24p3，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。思考：32321888218主族序數三、再探元素周期表1．元素周期表的結構2．元素周期表的分區(qū)(1)根據核外電子排布根據核外電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個區(qū)：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)。除ds區(qū)外，區(qū)的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。(2)根據元素金屬性與非金屬性①金屬元素和非金屬元素的分界線為沿__________________與_________________之間所畫的一條連線，非金屬性較強的元素處于元素周期表的_________位置，金屬性較強的元素處于元素周期表的_________位置。②處于d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)的元素全部是_______元素。s區(qū)的元素除_______外，也全部是金屬元素。右上角B、Si、As、Te、AtAl、Ge、Sb、Po氫金屬左下角根據周期表分區(qū)的依據，區(qū)的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。則p區(qū)元素價電子都是ns2np1～6嗎？價電子為ns1～2的元素一定都在s區(qū)嗎？[提示]

都不是。p區(qū)He元素的價電子為2s2，可作為這兩個問題的特例。思考：1．判斷正誤(對的在括號內打“√”，錯的在括號內打“×”。)(1)除零族外，短周期元素的最高化合價在數值上都等于該元素所屬的族序數()(2)堿金屬元素是指第ⅠA族的所有元素()(3)價電子數與最高化合價相等的元素一定是主族元素()(4)元素周期表5個區(qū)中都有金屬元素()×√××預習效果驗收2．元素周期表中，非金屬元素存在的區(qū)域為(

)A．只有s區(qū) B．只有p區(qū)C．s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū) D．s區(qū)和p區(qū)D解析：

[s區(qū)存在非金屬元素H，大部分非金屬元素存在于p區(qū)，而d區(qū)、ds區(qū)及f區(qū)的元素全部為金屬元素。]3．寫出具有下列電子排布的微粒的核電荷數、元素符號，以及在周期表中的位置。(1)A原子：1s22s22p5__________、____________；第___________族、第____________周期。(2)B－：1s22s22p63s23p6___________、___________；第____________族、第___________周期。9FⅦA二17ClⅦA三(3)C原子：[He]2s22p3___________、__________；第___________族、第__________周期。(4)外圍電子排布為3d54s2的原子：____________、____________；第_________族、第_________周期。7NⅤA二25MnⅦB四[解析]

(1)對于原子，核電荷數＝核外電子數，確定A元素為F，位于周期表中第二周期第ⅦA族。(2)對于陰離子，核電荷數＝核外電子數－所帶電荷數＝18－1＝17，故B－為Cl－；位于周期表中第三周期第ⅦA族。(3)將簡化電子排布式還原為電子排布式，即1s22s22p3，判斷C原子為N；位于周期表中第二周期第ⅤA族。(4)由構造原理知該元素原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，確定為Mn元素，位于第四周期第ⅦB族。元素周期表分區(qū)的簡圖如下所示：元素周期表的分區(qū)重難點：原子結構與元素周期表分區(qū)的關系情境探究提示：s區(qū)為第ⅠA族、第ⅡA族，符合條件的元素為Be，其電子排布式為1s22s2，價電子的電子云形狀為球形。(1)在s區(qū)中，族序數最大、原子序數最小的元素是什么元素？該元素原子的價電子的電子云什么形狀？(2)Fe元素處于周期表中的哪個區(qū)？Fe2＋、Fe3＋的電子排布式怎樣書寫？兩種離子更穩(wěn)定的是誰？為什么？提示：Fe位于d區(qū)，常見離子為Fe2＋、Fe3＋，電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由離子的電子排布式可知Fe3＋的3d軌道“半充滿”，其穩(wěn)定性強于Fe2＋。(3)某元素的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，據此判斷該元素位于周期表中的哪一區(qū)？是何種元素？提示：該元素為Zn，位于ds區(qū)。

包括的元素價電子排布化學性質s區(qū)第ⅠA、ⅡA族

ns1～2(最后的電子填在ns上)除氫外，都是活潑金屬元素(堿金屬和堿土金屬元素)p區(qū)第ⅢA～ⅦA族、0族ns2np1～6(最后的電子填在np上)隨著最外層電子數目的增加，非金屬性增強，金屬性減弱各區(qū)元素的特點核心突破d區(qū)第ⅢB～ⅦB、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2[最后的電子填在(n－1)d上]均為過渡金屬，由于d軌道都未充滿電子，因此d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成ds區(qū)第ⅠB、ⅡB族(n－1)d10ns1～2[(n－1)d全充滿]均為過渡金屬，d軌道已充滿電子，因此d軌道一般不再參與化學鍵的形成f區(qū)鑭系、錒系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2鑭系元素的化學性質非常相近，錒系元素的化學性質也非常相近1．下列說法中正確的是(

)A．所有金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū)B．最外層電子數為2的元素都分布在s區(qū)C．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個縱行的元素都是金屬元素D．s區(qū)均為金屬元素C

對點訓練解析：[s區(qū)除H外均為金屬元素，A、D錯；He、Zn等雖最外層電子數為2卻不分布在s區(qū)元素，B錯；周期表中ⅢB族～ⅡB族為過渡元素，全部為金屬元素，C正確。]2．元素X、Y、Z在周期表中的相對位置如圖所示。已知Y元素原子的價電子排布式為ns(n－1)np(n＋1)，則下列說法不正確的是(

)A.Y元素原子的價電子排布式為4s24p4B．Y元素在周期表的第三周期第ⅥA族C．X元素位于元素周期表的p區(qū)D．Z元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3

X

Y

Z

A解析：

[Y元素原子的價電子排布式為ns(n－1)np(n＋1)，由n－1＝2可得n＝3，Y元素原子的價電子排布式為3s23p4，則Y元素位于第三周期第ⅥA族，Z位于第四周期第ⅤA族，價電子排布式為4s24p3，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。X、Y、Z最外層電子填充在p軌道上，故X、Y、Z均位于p區(qū)。]根據原子結構特征判斷元素在周期表中的位置電子排布式價電子排布式1．關于元素周期表的下列說法中正確的是(

)A．目前發(fā)現的所有元素占據了周期表里全部位置，不可能再有新的元素被發(fā)現B．根據原子的電子排布，可將周期表分為s、d、ds、p、f五個分區(qū)C．俄國化學家道爾頓為元素周期表的建立作出了巨大貢獻D．周期表中，元素所在的族序數等于原子的最外層電子數B隨堂演練解析：

[元素周期表在不斷完善與發(fā)展，A錯誤；俄國化學家門捷列夫制作了第一張元素周期表，C錯誤；周期表中副族的族序數不一定等于原子的最外層電子數。]2．下列是某些元素基態(tài)原子的電子排布式，其中表示第三周期元素的是(

)A．1s22s1

B．1s22s22p5C．1s22s22p63s2 D．1s22s22p63s23p64s1C解析：[元素所在的周期數與最高能層序數n有關，原子的核外電子的最高能層序數為n時，該元素屬于第n周期。故第三周期元素的最高能層序數為3，故選C。]3．按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個區(qū)，以下元素屬于s區(qū)的是(

)A．Fe

B．MgC．Al

D．LaB解析：[周期表在分區(qū)時，依據最后一個電子所進入的能級來分(ds區(qū)除外)，若最后一個電子進入s軌道則為s區(qū)。A項Fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，為d區(qū)；B項Mg的電子排布式為1s22s22p63s2

，為s區(qū)；C項Al的電子排布式為1s22s22p63s23p1，為p區(qū)；D項La為鑭系元素，屬于f區(qū)。]4．下列關于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關系的表述正確的是(

)A．原子的價電子排布式為ns2np1～6的元素一定是主族元素B．基態(tài)原子的p能級上有5個電子的元素一定是第ⅦA族元素C．原子的價電子排布式為(n－1)d6～8ns2的元素一定位于第ⅢB～第ⅧB族D．基態(tài)原子的N層上只有1個電子的元素一定是主族元素B解析：[0族元素原子的價電子排布式為1s2(氦)或ns2np6，故A項錯誤；原子的價電子排布式為(n－1)d6～8ns2的元素位于第Ⅷ族，故C項錯誤；基態(tài)原子的N層上只有1個電子的元素除了主族元素外，還有部分副族元素，如Cu、Cr，故D項錯誤。]5．在研究原子核外電子排布與元素周期表的關系時，人們發(fā)現價電子排布相似的元素集中在一起。據此，人們將元素周期表分為五個區(qū)，并以最后填入電子的能級符號作為該區(qū)的符號，如圖所示。(1)在s區(qū)中，族序數最大、原子序數最小的元素，原子的價電子的電子云形狀為__________。(2)在d區(qū)中，族序數最大、原子序數最小的元素，常見離子的電子排布式為________________________________________________，其中較穩(wěn)定的是