1.2.1原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 課件 高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第一章

第二節(jié)

原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟知原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系，進(jìn)一步熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)。2.能夠從原子結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)元素周期表中區(qū)的劃分。1、元素周期律元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變的規(guī)律。對(duì)于原子：原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)2、元素周期系元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列。3、元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格。如門捷列夫周期表、維爾納的特長式周期表、玻爾元素周期表。元素周期系

元素周期表決定呈現(xiàn)（只有一個(gè)）（多種多樣）一、元素周期律、元素周期系和元素周期表（閱讀課本P18）門捷列夫的短式周期表1869年，門捷列夫制作了歷史上第一張周期表。特征：從第四周期開始每個(gè)周期結(jié)成兩段。族分I～VIII和0族三張有重要?dú)v史意義的周期表………H…HeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMo…RuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLaCeNdPr……SmEuGdTbHoErTmYb……TaW…OsIrPtAuHgTlPbBi…………RaLaαTh……………U…………Ac………………………………PbαBiαTeα……維爾納的特長式周期表1905年，配位化學(xué)鼻祖維爾納制作了一張周期表。確定了前五周期的元素種類Be、Mg的位置與現(xiàn)今周期表不同波爾元素的周期表1922年，玻爾也繪制了一張?jiān)刂芷诒恚栆呀?jīng)開始用原子結(jié)構(gòu)來解釋元素周期系。玻爾周期表中用方框框起原子新增加的電子是填入內(nèi)層軌道的。玻爾周期表中用直線連接前后周期相關(guān)元素（同族元素），原因它們的價(jià)電子數(shù)相等二、構(gòu)造原理與元素周期表【思考】我們學(xué)習(xí)了構(gòu)造原理，也知道元素周期表每一周期所含的元素?cái)?shù)，它們之間有何聯(lián)系呢？周期序數(shù)電子層數(shù)新增能級(jí)新增電子數(shù)元素種數(shù)112233445566771s2s→2p3s→3p4s→3d→4p5s→4d→5p6s→4f→5d→6p7s→5f→6d→7p2881818323228818183232第一周期從1s1開始，以1s2結(jié)束。其余各周期總是從ns能級(jí)開始，以np結(jié)束。從ns能級(jí)開始，遞增的核電荷數(shù)（或電子數(shù)）=元素個(gè)數(shù)圖1-17左側(cè)對(duì)齊的周期表（一周期一行）

1950年國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）推薦了一張?jiān)刂芷诒?，書末的元素周期表就是參照其新版制作的。?qǐng)問：怎樣將上圖變成書末的元素周期表？

若以一個(gè)方格代表一種元素，每個(gè)周期排一橫排，并按s、p、d、f分段，左側(cè)對(duì)齊，可以得到如下元素周期表：【思考】pfdsspsdpfsdpdspps變變變s將1s2與p段末端對(duì)齊將p段與p段對(duì)齊d段與d段對(duì)齊f段單獨(dú)列出【問題1】元素周期表共有幾個(gè)周期?每個(gè)周期有多少種元素?為什么第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟同族的其他周期元素的不同?He只有一個(gè)電子層，能級(jí)只有1s能級(jí)，最多可容納2個(gè)電子，而其他周期元素的最外層有ns、np兩個(gè)能級(jí),最多可排8個(gè)電子,所以第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟其他周期不同。第四、五、六、七周期，每周期所含元素的種類數(shù)分別是：____、____、____、____。第一、二、三周期，每周期所含元素的種類數(shù)分別是：____、____、____。288181832327個(gè)周期(7個(gè)橫行)短周期長周期每一橫行叫一周期，共7個(gè)周期再探究元素周期表主族列121314151617族IAⅡAIIIAⅣAⅤAⅥAⅦA價(jià)電子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5副族列345671112族IIIBⅣBⅤBⅥBⅦBIBⅡB價(jià)電子排布3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d104s13d104s2第Ⅷ族：第8、9、10，共3個(gè)縱行：3d64s2、3d74s2、3d84s20族第18縱行：1s2、ns2np6【問題2】元素周期表共有多少列？各列的價(jià)層電子數(shù)各為多少?同列元素價(jià)層電子數(shù)是否相等?元素周期表可分為哪些族?族序有什么規(guī)律?七主八副一0，每逢II、III分主副除了第VIII、0族，族序數(shù)=列序數(shù)的個(gè)位數(shù)主族元素族序數(shù)=主族元素的價(jià)電子數(shù)=主族元素的最高化合價(jià)(O、F除外)。問題三：為什么在元素周期表中非金屬主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)?這是由元素原子的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)和元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律決定的。在元素周期表中,同周期主族元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng),金屬性逐漸減弱;同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱,金屬性逐漸增強(qiáng),結(jié)果使元素周期表左下方區(qū)域內(nèi)的元素主要表現(xiàn)出金屬性,右上角三角區(qū)域內(nèi)的元素主要表現(xiàn)出非金屬性。

根據(jù)元素最后一個(gè)電子填充的能級(jí)不同，可以將周期表中的元素分為5個(gè)區(qū)，實(shí)際上就是把價(jià)電子構(gòu)型相似的元素分在一個(gè)區(qū)。最后一個(gè)電子填充在s能級(jí)最后一個(gè)電子填充在d能級(jí)最后一個(gè)電子填充在p能級(jí)元素周期表的分區(qū)族序數(shù)價(jià)電子排布元素分類s區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)ⅠA、ⅡA族ⅢA~0族ⅢB~Ⅷ族ⅠB、ⅡB族鑭系和錒系ns1、ns2ns2np1~6(n-1)d10ns1~2（n-2）f0~14(n-1)d0~2ns2活潑金屬(除H)大多為非金屬過渡金屬過渡金屬過渡金屬總結(jié)(He除外)(n－1)d1～9ns1～2(Pd除外)s區(qū)和p區(qū)的共同特點(diǎn)是：最后1個(gè)電子都排布在最外層，除0族外，最外層電子的總數(shù)等于該元素的族序數(shù)。除0族外，s區(qū)和p區(qū)的元素都是主族元素。課堂檢測(cè)1.下列各元素是主族元素還是副族元素？位于周期表的第幾周期和哪個(gè)族？屬于哪個(gè)區(qū)？(1)1s22s22p63s23p5(2)[Kr]4d105s25p2(3)[Ar]3d34s2(4)[Ar]3d104s1(5)[Ar]4s1主族主族副族主族副族第三周期第ⅦA族p區(qū)第五周期第ⅣA族p區(qū)第四周期第ⅤB族d區(qū)第四周期第ⅠB族ds區(qū)第四周期第ⅠA族s區(qū)再探究元素周期表【討論】（1）按照核外電子排布，可把元素周期表劃分成5個(gè)區(qū)，如圖1-19所示。除ds區(qū)外，各區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級(jí)的符號(hào)。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個(gè)列？為什么s區(qū)（除氫元素）、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素？圖1-19元素周期表分區(qū)的簡圖

s區(qū)有2列，d區(qū)有8列，p區(qū)有6列。s區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為ns1～2，d區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為(n－1)d1～9ns1～2，ds區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為(n－1)d10ns1～2，它們的最外層電子數(shù)均不超過2，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，所以s區(qū)（除氫元素外）、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素。（2）為什么副族元素又稱為過渡元素？過渡元素價(jià)層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)有什么關(guān)系？寫出它們的價(jià)層電子排布通式。副族元素介于s區(qū)元素和p區(qū)元素之間，處于由金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域，因此副族元素又稱為過渡元素。第ⅢB族元素到第ⅦB族元素的價(jià)層電子數(shù)等于它們的族序數(shù)(除鑭系、錒系外)；第Ⅷ族有3列元素，其族序數(shù)等于該族的第1列元素的價(jià)層電子數(shù)；第ⅠB族、第ⅡB族的價(jià)層電子數(shù)等于族序數(shù)加10。過渡元素的價(jià)層電子排布通式為(n－1)d1～10ns1～2(除鑭系和錒系)。（3）處于非金屬與金屬分界線上的元素常被稱為半金屬或類金屬，為什么？由于處于非金屬與金屬分界線上的元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性（4）在周期表里找出Cr和Cu的價(jià)層電子。它們的電子排布符合構(gòu)造原理嗎？此外還有哪些元素的基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理？

Cr的價(jià)層電子排布式為3d54s1，Cu的價(jià)層電子排布式為3d104s1，不符合構(gòu)造原理（它們的3d軌道達(dá)到半充滿或全充滿結(jié)構(gòu)，是一種能量較低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）。此外，Ag、Pt、Au等的基態(tài)原子電子均不符合構(gòu)造原理。（5）預(yù)言119號(hào)元素基態(tài)原子最外層電子排布；預(yù)言第八周期有多少種元素。119號(hào)元素的基態(tài)原子最外層電子排布為8s1。第八周期應(yīng)有50種元素。8s→5g→6f→7d→8p2+18+14+10+6=50(1)在元素周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素(如圖)的有些性質(zhì)是相似的(如鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物，而不是過氧化物)，這種相似性被稱為“對(duì)角線規(guī)則”。元素的對(duì)角線規(guī)則課本P22思考與討論(2)處于“對(duì)角線”位置的元素，它們的性質(zhì)具有相似性。實(shí)例分析：①鋰和鎂的相似性a.鋰和鎂在氧氣中燃燒時(shí)只生成對(duì)應(yīng)的氧化物，并且Li2O和MgO與水反應(yīng)都十分緩慢。

。b.鋰和鎂的氫氧化物難溶于水c.鋰和鎂都能直接與氮?dú)夥磻?yīng)生成相應(yīng)的氮化物L(fēng)i3N和Mg3N2。d.鋰和鎂的氫氧化物在加熱時(shí)，可分解為Li2O、H2O和MgO、H2O。②鈹和鋁的相似性a.鈹與鋁都可與酸、堿反應(yīng)放出氫氣，并且鈹在濃硝酸中也發(fā)生鈍化。b.二者的氧化物和氫氧化物都既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿溶液：

；

。c.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔點(diǎn)和硬度都很_____。d.BeCl2和AlCl3都是__________，易升華。Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，Al(OH)3＋NaOH=Na[Al(OH)4]Be(OH)2＋2HCl=BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH=Na2[Be(OH)4]共價(jià)化合物高③硼和硅的相似性a.自然界中B與Si均以化合物的形式存在。b.B與Si的單質(zhì)都易與強(qiáng)堿反應(yīng)，且不與稀酸反應(yīng)：2B＋2KOH＋2H2O===2KBO2＋3H2↑，Si＋2KOH＋H2O===K2SiO3＋2H2↑。根據(jù)原子結(jié)構(gòu)特征判斷元素在周期表中的位置課堂小結(jié)

練習(xí)1.關(guān)于元素周期表中元素的分區(qū)，下列說法正確的是A.元素周期表的s區(qū)全部是金屬元素B.元素周期表的d區(qū)包含所有的過渡元素C.過渡元素包括d區(qū)和ds區(qū)的元素D.p區(qū)元素都是非金屬元素√2.(2019·山東濟(jì)寧高二期末)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.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱列的元素都是金屬元素C.ns電子的能量不一定高于(n－1)p電子的能量D.電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了洪特規(guī)則√3.已知某元素＋2價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6，該元素在周期表中屬于A.ⅤB族

B.ⅡB族C.Ⅷ族

D.ⅡA族√4.某元素簡化電子排布式為[Xe]4f46s2，其應(yīng)在A.s區(qū)

B.p區(qū)

C.d區(qū)

D.f區(qū)√5.具有以下結(jié)構(gòu)的原子一定屬于p區(qū)元素的是

①最外層有3個(gè)電子的原子②最外層電子排布式為ns2的原子③最外層有3個(gè)未成對(duì)電子的原子④最外層電子形成全滿結(jié)構(gòu)的原子A.②③ B.①③C.②④ D.①④√6、某元素原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p1，根據(jù)原子核外電子排布與元素在元素周期表