1.2.1原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 課件 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第1課時原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解三張有重要歷史意義的周期表，了解元素周期表的發(fā)展歷史。2.知道元素周期律、元素周期系和元素周期表的概念。3.通過自主探究元素周期表，理解構(gòu)造原理與元素周期表之間的聯(lián)系。一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1、元素周期律：元素的性質(zhì)隨原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變，這一規(guī)律叫做元素周期律2、元素周期系：元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系。這個序列中的元素性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增發(fā)生周期性的重復(fù)。3、元素周期表：元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格。元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。循環(huán)往復(fù)#0070C0#00B0F0門捷列夫周期表維爾納的特長式周期表玻爾周期表1869年，門捷列夫制作了歷史上第一張周期表，門捷列夫周期表最重要的特征是從第四周期開始每個周期截成兩截，第1~7族分主副族，第八族稱為過渡元素（第八族是鐵、鈷、鎳等“三素組”）。主副族和第八族的概念使用至今，但過渡元素的概念不同了。每個周期一行，各族元素、過渡金屬、稀有氣體、鑭系和錒系，各有各的位置，同族元素上下對齊，盡管當(dāng)時鑭系和錒系的概念尚未形成，不知道它們有多少種元素。維爾納周期表前五個周期的元素種類被完全確定——2、8、8、18、18，但第六、七周期因鑭系和錒系元素種類未知而未定?，F(xiàn)今的元素周期表與維爾納周期表相似，但也有差異，如維爾納周期表中Be、Mg的位置與現(xiàn)今周期表不同。玻爾用原子結(jié)構(gòu)來解釋周期系，他認識到，21-28、39-46等元素的原子新增加的電子是填入內(nèi)層軌道的。玻爾得知鑭（La）后14種元素基態(tài)原子有4f電子，也用方框框起，而且第六周期為32種元素，但第七周期元素所知甚少。玻爾周期表還用直線連接前后周期的相關(guān)元素（同族元素），這是因為玻爾已經(jīng)知道，它們的價電子數(shù)相等。短式周期表科學(xué)史話周期短周期長周期第1周期：2種元素第2周期：8種元素第3周期：8種元素第4周期：18種元素第5周期：18種元素第6周期：32種元素第7周期：32種元素鑭57La–镥71Lu共15種元素稱鑭系元素錒89Ac–鐒103Lr共15種元素稱錒系元素（7橫行）知識回顧：元素周期表的結(jié)構(gòu)(由周期與族構(gòu)成)周期序數(shù)

電子層數(shù)（Pd除外）=

族主族：副族：ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA第VIII族：稀有氣體元素（18縱列16個族）

零族：共7個主族ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB共7個副族三個縱行(8、9、10），位于ⅦB與ⅠB中間主族序數(shù)

最外層電子數(shù)

價電子數(shù)

最高正化合價數(shù)（O、F除外；O無最高正價、F無正價）HeNeArKrXeRnOg副族元素的族序數(shù)一般不等于最外層電子數(shù)（除ⅠB,ⅡB外）===#0070C0#00B0F0課堂練習(xí)1.下列對元素周期表的認識正確的是（）A.有9行7個周期 B.有16列16個族C.有三個短周期四個長周期 D.非金屬元素存在于主族與副族中2.下列敘述中正確的是（）A.除0族元素外，短周期元素的最高化合價在數(shù)值上都等于該元素所的

族序數(shù)B.除短周期外，其他周期均有18種元素C.副族元素中沒有非金屬元素D.堿金屬元素是指第ⅠA族的所有元素CC1、原子核外電子排布與周期的關(guān)系周期價電子排布各周期增加的能級對應(yīng)能級組最多容納電子數(shù)元素種類第ⅠA族0族一1s11s2二2s12s22p6三3s13s23p6四4s14s24p6五5s15s25p6六6s16s26p6七7s17s27p6周期所含元素數(shù)目＝相應(yīng)能級組最多容納的電子數(shù)1s2s、2p3s、3p4s、3d、4p5s、4d、5p6s、4f、5d、6p7s、5f、6d、7p2881818323228818183232(1)根據(jù)構(gòu)造原理，第一周期從

開始，以

結(jié)束，只有

元素；其余周期元素原子核外電子總是從

級開始，以

能級結(jié)束，遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))等于該周期里的

。nsnp元素數(shù)(2)每一個能級組對應(yīng)一個周期，其最高的能級對應(yīng)的能層數(shù)

元素的周期序數(shù)。等于

二、構(gòu)造原理與元素周期表1、原子核外電子排布與周期的關(guān)系1s11s2兩種思考與討論：若以一個方格代表一種元素，每個周期排一橫排，并按s、p、d、f分段，左側(cè)對齊，可以得到如下元素周期表：spfdsspsdpfsdpdspps如何將其變成書末的元素周期表？pfdsspsdpfsdpdspps變變變s主族數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價電子排布式價電子數(shù)ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np51234567(2)特點:一般來說，同族元素原子的價層電子數(shù)

。(1)劃分依據(jù)：族的劃分與原子的價電子數(shù)目和價電子排布密切相關(guān)。(3)規(guī)律①價層電子排布與主族的關(guān)系族序數(shù)=最外層電子數(shù)＝價層電子數(shù)＝最高正化合價（O、F除外）價電子電子排布：ns1~2或ns2np1~52、核外電子排布與族的關(guān)系相同②價層電子排布與過渡元素的關(guān)系（以第四周期為例）1112價電子排布：(n－1)d1~10ns1~2(除鑭系和錒系、Pd）③價層電子排布與稀有氣體的關(guān)系：

價電子排布式為1s2或ns2np6價層電子數(shù)=縱列數(shù)（不一定是族序數(shù)）1.價層電子排布為5s25p1的基態(tài)原子,其相應(yīng)的元素在周期表中的位置是 (

)A.第四周期第ⅤA族B.第五周期第ⅢA族C.第五周期第ⅠA族D.第四周期第ⅢA族【例】最高能層的序數(shù)=周期序數(shù)價層電子數(shù)=主族序數(shù)B討論(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?

由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴(yán)格的界限，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，因此這些元素常被稱為半金屬或類金屬（一般可用于半導(dǎo)體材料）。1.按照金屬與非金屬排布分區(qū)金屬元素Be、Al形成的單質(zhì)能與NaOH反應(yīng)，體現(xiàn)出非金屬性；非金屬元素Si形成的硅單質(zhì)具有金屬光澤、能導(dǎo)電，表現(xiàn)出金屬性;三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的分區(qū)#0070C0#00B0F0分區(qū)元素位置價層電子排布式元素種類及性質(zhì)特點s區(qū)ⅠA族、ⅡA族ns1～2除H外都是活潑金屬元素p區(qū)ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6（He除外）非金屬元素和少數(shù)金屬元素最外層電子參與反應(yīng)d區(qū)ⅢB族（鑭系、錒系除外）～ⅦB族、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2過渡金屬元素d軌道不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2過渡金屬元素把周期表的元素劃分為5個區(qū)：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)（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的符號）三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的分區(qū)2.按照電子排布分區(qū)f區(qū)鑭系、錒系(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2過渡金屬元素P21注釋①#0070C0#00B0F0把周期表的元素劃分為5個區(qū)：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)（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的符號）三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的分區(qū)2.按照電子排布分區(qū)P21注釋①討論（1）：為什么副族元素又稱為過渡元素？過渡元素的價層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)有什么關(guān)系？寫出它們的價層電子排布通式。

副族元素處于s區(qū)元素(主要是活潑金屬元素)和p區(qū)元素(主要是活潑非金屬元素)之間，處于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。過渡元素價層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)的關(guān)系是:價層電子數(shù)=縱列數(shù)（不一定是族序數(shù)）ⅠB~ⅡB族序數(shù)＝最外層ns的電子數(shù)；ⅢB~ⅦB價層電子數(shù)＝族序數(shù)；Ⅷ族:第8列元素的價層電子數(shù)=族序數(shù)；Ⅷ族:第9列元素的價電子數(shù)為9；Ⅷ族:第10列元素的價電子數(shù)為10；過渡元素的價層電子排布通式為（n-1)d1~10ns1~2

(除鑭系和錒系、Pd:4d10)。(課本p21再探元素周期表)(課本p21再探元素周期表)討論（2）：按照核外電子排布，可把元素周期表劃分成5個區(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的符號。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個列?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？s區(qū)元素的價層電子排布通式為nsl~2，d區(qū)元素的價層電子排布通式為(n-1)d1~9ns1-2，ds區(qū)元素的價層電子排布通式為(n-1)d10ns1-2，它們的最外層電子數(shù)均不超過2，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。為什么非金屬元素主要分布在P區(qū)的右上角？P區(qū)大部分元素最外層電子數(shù)大于4，原子半徑越小(位于右上方)，得電子能力強。

s區(qū)有2列,d區(qū)有8列,p區(qū)有6列討論(4)：在周期表里找出Cr和Cu的價層電子。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的價層電子排布式為3d54s1，Cu的價層電子排布式為3d104s1，不符合構(gòu)造原理。(它們的3d軌道達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，Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基態(tài)原子電子排布均不符合構(gòu)造原理。(課本p21再探元素周期表)討論(5)：預(yù)言119號元素基態(tài)原子最外層電子排布；預(yù)言第八周期有多少種元素。119號元素的基態(tài)原子最外層電子排布式為8s1第八周期應(yīng)有50種元素8s→5g→6f→7d→8p2+18+14+10+6=50(課本p21再探元素周期表)①