第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、選修選修3 3課件課件一一 、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表知識回顧知識回顧元素周期表的結(jié)構(gòu) 周期周期短周期短周期長周期長周期第第1周期：周期：2 種元素種元素第第2周期：周期：8 種元素種元素第第3周期：周期：8 種元素種元素第第4周期：周期：18 種元素種元素第第5周期：周期：18 種元素種元素第第6周期：周期：32 種元素種元素不完全周期不完全周期第第7周期：周期：26種元素種元素鑭鑭57La 镥镥71Lu 共共15 種元素稱鑭系元素種元素稱鑭系元素錒錒89Ac 鐒鐒103Lr 共共15 種元素稱錒系元素種元素稱錒系元素周期序數(shù)周期序數(shù) = = 電子層數(shù)（能層數(shù)）電子層數(shù)（能

2、層數(shù)） （橫行）（橫行）知識回顧：知識回顧：元素周期表的結(jié)構(gòu)元素周期表的結(jié)構(gòu) 族族主族：主族：副族：副族：A , A , A , A ,A , A , A 第第VIII 族：族：稀有氣體元素稀有氣體元素主族序數(shù)主族序數(shù)= =最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)= =價電子數(shù)價電子數(shù)= =最高正價數(shù)最高正價數(shù)（縱行）（縱行） 零族：零族：共七個主族共七個主族B , B , B , B ,B , B , B 共七個副族共七個副族三個縱行三個縱行(8、9、10），位于），位于 B 與與B中間中間 知識回顧：知識回顧：元素周期表的結(jié)構(gòu)元素周期表的結(jié)構(gòu)練習：練習：1.1.推測核電荷數(shù)為推測核電荷數(shù)為5656的元素在

3、周期表的元素在周期表中第中第_周期第周期第_族族, ,下列關(guān)于它的性下列關(guān)于它的性質(zhì)的說法中正確的是質(zhì)的說法中正確的是( )( )A A、它可以從硫酸銅溶液中置換出銅單質(zhì)、它可以從硫酸銅溶液中置換出銅單質(zhì)B B、它可以從冷水中置換出氫氣、它可以從冷水中置換出氫氣C C、鋇可以從飽和食鹽水中置換出金屬鈉、鋇可以從飽和食鹽水中置換出金屬鈉D D、鉀可以從氯化鋇溶液中置換出金屬鋇、鉀可以從氯化鋇溶液中置換出金屬鋇六六AB BBa:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s22.2.某周期某周期A族元素的原子序數(shù)為族元素的原子序數(shù)為x x，則同周期，則同周期的的A族元素

4、的原子序數(shù)是族元素的原子序數(shù)是( )( ) A A 只有只有x+1 B B 可能是可能是x+8或或x+18 C C 可能是可能是x+2 D D 可能是可能是x+1或或x+11或或x+25 D 原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)表中位置表中位置元素性質(zhì)元素性質(zhì)原子序數(shù)原子序數(shù) = = 核電荷數(shù)核電荷數(shù)周期數(shù)周期數(shù) = = 電子層數(shù)電子層數(shù)主族序數(shù)主族序數(shù) = = 最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)同位素化學性質(zhì)相同同位素化學性質(zhì)相同 相似性相似性 遞變性（從上至下，金屬性增強，非金屬性減弱）遞變性（從上至下，金屬性增強，非金屬性減弱）同周期同周期同主族同主族遞變性（從左到右，金屬性減弱，非金屬性增強）遞變性（從左到右，金屬

5、性減弱，非金屬性增強）電子層數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)元素金屬性、元素金屬性、非金屬性強弱非金屬性強弱（主族）最外層電子數(shù)（主族）最外層電子數(shù) = = 最高正價最高正價 最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)8 = 8 = 最低負價最低負價原子結(jié)構(gòu)決定元素在周期表中的位置，決定性質(zhì)。原子結(jié)構(gòu)決定元素在周期表中的位置，決定性質(zhì)。練習：練習：寫出堿金屬元素基態(tài)原子的電子排布寫出堿金屬元素基態(tài)原子的電子排布堿金屬堿金屬原子原子序數(shù)序數(shù)周期周期基態(tài)原子的電子排布基態(tài)原子的電子排布鋰鋰鈉鈉鉀鉀銣銣銫銫3二二1s22s1或或He2s111三三1s22s22p63s1或或Ne3s119四四1s22s22p63s2

6、3p64s1或或Ar4s137五五1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或或Kr5s155六六1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1或或Xe6s11.1.原子的電子排布與周期的劃分原子的電子排布與周期的劃分(1)(1)結(jié)合周期表結(jié)合周期表, ,我們會發(fā)現(xiàn)我們會發(fā)現(xiàn), ,每一周期的第每一周期的第一種元素一種元素( (除第一周期外除第一周期外) )是是 _, , 最外層電子排布為最外層電子排布為_,_,每一周期的最后每一周期的最后一種元素都是一種元素都是 _, , 這些元素的最這些元素的最外層電子排布除外層電子排布除HeHe為為1s1s2 2

7、 外外, ,其余都是其余都是_._. 堿金屬堿金屬nsns1 1稀有氣體稀有氣體nsns2 2npnp6 6(2)(2)觀察周期表發(fā)現(xiàn)周期表中周期序數(shù)等于該觀察周期表發(fā)現(xiàn)周期表中周期序數(shù)等于該周期中元素的周期中元素的_ _ _. .能層數(shù)能層數(shù)科學探究科學探究(3)(3)我們把我們把“構(gòu)造原理構(gòu)造原理”中能量接近的原子軌道劃分中能量接近的原子軌道劃分為一個為一個“能級組能級組”, ,下表是各周期所含元素種數(shù)與相下表是各周期所含元素種數(shù)與相應能級組的原子軌道關(guān)系：應能級組的原子軌道關(guān)系：周期周期元素種數(shù)元素種數(shù)相應能級組中相應能級組中所含能級所含能級電子最大容量數(shù)電子最大容量數(shù)11s22s 2p

8、33s 3p44s 3d 4p55s 4d 5p66s 4f 5d 6p77s 5f 6d 未完未完288181832未完未完288181832未滿未滿 可見各周期所含元素的種數(shù)等于相應能級組可見各周期所含元素的種數(shù)等于相應能級組中各軌道中最多容納的電子數(shù)之和中各軌道中最多容納的電子數(shù)之和 由于隨著核電荷數(shù)由于隨著核電荷數(shù)的遞增，電子在能級里的遞增，電子在能級里的填充順序遵循構(gòu)造原的填充順序遵循構(gòu)造原理，元素周期系的周期理，元素周期系的周期不是單調(diào)的，每一周期不是單調(diào)的，每一周期里元素的數(shù)目不總是一里元素的數(shù)目不總是一樣多，而是隨著周期序樣多，而是隨著周期序號的遞增號的遞增漸漸增多漸漸增多。因

9、。因而，我們可以把元素周而，我們可以把元素周期系的周期發(fā)展形象的期系的周期發(fā)展形象的比喻成螺殼上的螺旋。比喻成螺殼上的螺旋。2.2.原子的電子排布與族的劃分原子的電子排布與族的劃分 周期表上元素的周期表上元素的“外圍電子排布外圍電子排布”簡稱簡稱“價電子層價電子層”，這是由于這些能級上的電，這是由于這些能級上的電子可在化學反應中發(fā)生變化子可在化學反應中發(fā)生變化, ,這些電子稱為這些電子稱為價電子價電子, ,仔細觀察周期表仔細觀察周期表, ,看看每個族序數(shù)看看每個族序數(shù)與價電子數(shù)是否相等？與價電子數(shù)是否相等？ 在周期中有在周期中有1818個縱列個縱列, ,除零族元素中除零族元素中HeHe（1s1

10、s2 2）與其它稀有氣體與其它稀有氣體nsns2 2npnp6 6不同外不同外, ,一般說來一般說來, ,其它其它每個族序數(shù)和價電子數(shù)是相等的。每個族序數(shù)和價電子數(shù)是相等的。 主族元素：族序數(shù)主族元素：族序數(shù)= =原子的最外層電子數(shù)原子的最外層電子數(shù)= =價價 電子數(shù)電子數(shù)副族元素：大多數(shù)族序數(shù)副族元素：大多數(shù)族序數(shù)= =（n-1)d+nsn-1)d+ns的電的電 子數(shù)子數(shù)= =價電子數(shù)價電子數(shù)思考與交流：思考與交流： 元素周期表里的元素可按不同的分類方法分元素周期表里的元素可按不同的分類方法分為不同的區(qū)為不同的區(qū), ,你能把周期表裁剪成不同的區(qū)嗎你能把周期表裁剪成不同的區(qū)嗎? ?3.3.按電

11、子排布，可把周期表里的元素劃分為按電子排布，可把周期表里的元素劃分為5 5個個區(qū)，區(qū)，( (除除dsds區(qū)區(qū)外外區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級符號入電子的能級符號) )仔細觀察周期表仔細觀察周期表, ,你能劃分你能劃分開嗎開嗎? ?這些區(qū)分別有幾個縱列？這些區(qū)分別有幾個縱列？問題：為什么問題：為什么s s區(qū)、區(qū)、d d區(qū)和區(qū)和dsds區(qū)都是金屬？區(qū)都是金屬？周周期期元元素素數(shù)數(shù)目目外圍電子排布外圍電子排布AAB族族21s11s28s12 2s22p1 52s22p68s123s23p1 53s23p618s12d184s23d104s124s24p1 54

12、s24p618s124d1-85s24d105s125s25p1 55s25p632s124f1146s25d1106s25d106s126s26p1 56s26p6周周期期元元素素數(shù)數(shù)目目外圍電子排布外圍電子排布AAB族族21s18s12 2s22p1 52s22p68s123s23p1 53s23p618s12d184s23d104s124s24p1 54s24p618s124d1-85s24d105s125s25p1 55s25p632s124f1146s25d1106s25d106s126s26p1 56s26p6 1S2周周期期元元素素數(shù)數(shù)目目外圍電子排布外圍電子排布AAB族族21s

13、11s28s12 2s22p1 52s22p68s123s23p1 53s23p618s12d184s23d104s124s24p1 54s24p618s124d1-85s24d105s125s25p1 55s25p632s124f1146s25d1106s25d106s126s26p1 56s26p6周周期期元元素素數(shù)數(shù)目目外圍電子排布外圍電子排布AAB族族21S11S28S12 2S22p1 52S22p68S123S23p1 53S23p618S12d184s23d104s124S24p1 54S24p618S124d1-85s24d105s125S25p1 55S25p632S124f

14、1146s25d1106s25d106s126S26p1 56S26p6周周期期元元素素數(shù)數(shù)目目外圍電子排布外圍電子排布AAAABB族族21s18s12 2s22p1 52s22p68s123s23p1 53s23p618s12d184s23d104s124s24p1 54s24p618s124d1-85s24d105s125s25p1 55s25p632s124f1146s25d1106s25d106s126s26p1 56s26p6 1S2A01AAAAAA2p區(qū)區(qū)3s區(qū)區(qū)BBBBBBB4d區(qū)區(qū)ds區(qū)區(qū)567鑭系鑭系f區(qū)區(qū)錒系錒系元素周期表的分區(qū)簡圖元素周期表的分區(qū)簡圖 0 劃分區(qū)的依據(jù)是

15、什么？劃分區(qū)的依據(jù)是什么？ s區(qū)、區(qū)、d區(qū)、區(qū)、ds區(qū)、區(qū)、p區(qū)分別有幾個縱列？區(qū)分別有幾個縱列？【想一想【想一想】 依據(jù)外圍電子的排布特征，依據(jù)外圍電子的排布特征，看最后一個電子填充的軌道類型。看最后一個電子填充的軌道類型。 最后最后1 1個電子填充在個電子填充在 軌道上，軌道上，價電子的構(gòu)型是價電子的構(gòu)型是 或或 ，位于周，位于周期表的期表的 側(cè)，包括側(cè)，包括 和和 族，族，它們都是它們都是 ，容易失去電子形，容易失去電子形成成 或或 價離子。價離子。 s s區(qū)元素區(qū)元素nsns1ns2左左AA活潑金屬活潑金屬+1+2 最后最后1 1個電子填充在個電子填充在 軌道上，軌道上，價電子構(gòu)型是價

16、電子構(gòu)型是 ，位于周期表，位于周期表 側(cè)，包括側(cè)，包括 族元素。大部族元素。大部分為分為 元素。元素。p p區(qū)元素區(qū)元素npns2np16右右AA、零族零族非金屬非金屬 s s區(qū)和區(qū)和p p區(qū)的共同特點是：最后區(qū)的共同特點是：最后1 1個電個電子都排布在子都排布在 ，除零族外，最外層，除零族外，最外層電子的總數(shù)等于該元素的電子的總數(shù)等于該元素的 。除零。除零族外，族外，s s區(qū)和區(qū)和p p區(qū)的元素都是主族元素。區(qū)的元素都是主族元素。最外層最外層族序數(shù)族序數(shù) 它們的價層電子構(gòu)型是它們的價層電子構(gòu)型是 ，最后最后1 1個電子基本都是填充在個電子基本都是填充在 軌軌道上，位于長周期的中部。這些元素都

17、道上，位于長周期的中部。這些元素都是是 ，常有可變化合價，為過渡元素。，常有可變化合價，為過渡元素。它包括它包括 族元素。族元素。 d d區(qū)元素區(qū)元素(n1)d18ns2(n1)d 金屬金屬B 價層電子構(gòu)型是價層電子構(gòu)型是 ，即次外，即次外層層d d軌道是軌道是 的，最外層軌道上有的，最外層軌道上有1 12 2個個電子。它們既不同于電子。它們既不同于s s區(qū)，也不同于區(qū)，也不同于d d區(qū)，稱區(qū)，稱為為dsds區(qū)，它包括區(qū)，它包括 族，處于周族，處于周期表期表d d區(qū)和區(qū)和p p區(qū)之間。它們都是區(qū)之間。它們都是 ，也屬，也屬過渡元素。過渡元素。 dsds區(qū)元素區(qū)元素(n1)d10ns12充滿充滿

18、B和和B金屬金屬 最后最后1 1個電子填充在個電子填充在f f軌道上，價電子構(gòu)軌道上，價電子構(gòu)型是：型是：（n n2 2）f f0 01414n ns s2 2, ,或或( (n n 2)f 2)f0 01414、( (n n1)d1)d0 02 2n ns s2 2，它包括，它包括鑭系鑭系和和錒系錒系元素元素（各有（各有1414種元素）。種元素）。f f區(qū)元素區(qū)元素包括元素包括元素價電子排布價電子排布元素分類元素分類s s區(qū)區(qū)p p區(qū)區(qū)d d區(qū)區(qū)dsds區(qū)區(qū)f f區(qū)區(qū)AA、AA族族AA零族零族BB族族BB、BB族族鑭系和錒系鑭系和錒系n ns s1 1、n ns s2 2n ns s2 2n

19、 np p1 16 6( (n n1)d1)d1 18 8n ns s2 2( (n n1)d1)d1010n ns s1 12 2（n n2 2）f f0 01414n ns s2 2各區(qū)元素特點：各區(qū)元素特點：活潑金屬活潑金屬大多為非金屬大多為非金屬過渡元素過渡元素過渡元過渡元素素小結(jié)小結(jié)過渡元素過渡元素區(qū)區(qū)s s區(qū)區(qū)dsds區(qū)區(qū)d d區(qū)區(qū)p p區(qū)區(qū)（第第IA族族第第IIA族族）（第第IIIB族族第第VIIB族族第第VIII族族）（第第I族族第第II族族）（第第IIIA族族第第VIIA族族0族族）價電子構(gòu)型價電子構(gòu)型nsns1212(n-1)d(n-1)d1919nsns1212(n-1)

20、d(n-1)d1010nsns1212nsns2 2npnp16163.3.( (小結(jié)小結(jié)) )原子的電子構(gòu)型和元素的分區(qū)原子的電子構(gòu)型和元素的分區(qū)1.1.為什么副族元素又稱為過渡元素？為什么副族元素又稱為過渡元素？2.2.為什么在元素為什么在元素周期表中非金屬周期表中非金屬元素主要集中在元素主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)右上角三角區(qū)內(nèi)（如圖）？（如圖）？3.3.處于非金屬三處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素角區(qū)邊緣的元素常被稱為半金屬常被稱為半金屬或準金屬。為什或準金屬。為什么？么？思考題：思考題： 副族元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的副族元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域，因此，又把副族元素稱為過

21、渡元素。區(qū)域，因此，又把副族元素稱為過渡元素。1. 1. 為什么副族元素又稱為過渡元素？為什么副族元素又稱為過渡元素？2.2.為什么在元素周期表中非金屬元素主要集中在右上角為什么在元素周期表中非金屬元素主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)（如圖）？三角區(qū)內(nèi)（如圖）？處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被稱為半金屬或準金屬。為什么？稱為半金屬或準金屬。為什么？ 這是由元素的價電子結(jié)構(gòu)和元素周期表中元素性質(zhì)遞這是由元素的價電子結(jié)構(gòu)和元素周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律決定的，在元素周期表中，同周期的元素從左到變規(guī)律決定的，在元素周期表中，同周期的元素從左到右非金屬性漸強，同主族元素從上到下非金屬

22、性漸弱，右非金屬性漸強，同主族元素從上到下非金屬性漸弱，結(jié)果使元素周期表右上角的元素主要呈現(xiàn)非金屬性。結(jié)果使元素周期表右上角的元素主要呈現(xiàn)非金屬性。 處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素既能表現(xiàn)出一定的非金處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性，因此，這些元素常被屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性，因此，這些元素常被稱之為半金屬或準金屬。稱之為半金屬或準金屬。 例、例、已知某元素的原子序數(shù)為已知某元素的原子序數(shù)為25，試寫出該元，試寫出該元素原子的電子排布式，并指出該元素在周期表素原子的電子排布式，并指出該元素在周期表中所屬周期、族和區(qū)。中所屬周期、族和區(qū)。 解：解： 1s22s22p63s23p6 3d54s2 或或 Ar 3d54s2 n=4, 屬于第四周期屬于第四周期 最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)+次外層次外層d電子數(shù)電子數(shù) = 7 為為VIIB族族 3d電子未充滿，應屬于電子未充滿，應屬于d 區(qū)元素。區(qū)元素。1 1、已知某元素在周期表中位于第五周期、已知某元素在周期表中位于第五周期