原子結構與元素周期表課件高二上學期化學人教版選擇性必修2

原子結構與元素周期表第一章原子結構與性質1、知道元素周期律、元素周期系和元素周期表的概念，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、能從原子價電子數(shù)目和價電子排布的角度解釋元素周期表的分區(qū)、周期和族的劃分，加深對“位置”與“結構”關系的理解。元素周期表的發(fā)展史元素周期律：元素的性質隨原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變門捷列夫：原子序數(shù)是相對原子質量大小的順序序列元素周期系：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隨著核電荷數(shù)的遞增發(fā)生周期性的重復。元素周期表：元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格。三張重要歷史意義周期表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。三張重要歷史意義周期表………H…HeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMo…RuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLaCeNdPr……SmEuGdTbHoErTmYb……TaW…OsIrPtAuHgTlPbBi…………RaLaαTh……………U…………Ac………………………………PbαBiαTeα……維爾納的特長式周期表1905年，配位化學鼻祖維爾納制作了一張周期表。三張重要歷史意義周期表1922年，玻爾已經開始用原子結構來解釋元素周期系物質的性質（宏觀）元素周期表中的位置元素周期律原子結構（微觀）其他形式的元素周期表非金屬元素→金屬元素→稀有氣體元素非金屬元素→金屬元素→稀有氣體元素元素周期表的結構元素周期表的結構族縱16個7主8副1個縱行數(shù)12族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA縱行數(shù)3456789101112族序數(shù)0周期橫7個三短一、

二、

三四長四、

五、

六、

七（2種）（8種）（8種）（18種）（18種）（32種）（32種）（即18縱行）1314151617Ⅷ構造原理與元素周期表(1)根據(jù)構造原理，除第一周期外，其余周期總是從能級開始，以

能級結束，遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))等于該周期的

。nsnp元素數(shù)周期1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p4f5d6p6s5f6d7p7s……一二三四五六七周期序數(shù)=最高能層序數(shù)(Pd除外)構造原理與元素周期表（2）根據(jù)構造原理得出的核外電子排布，可以解釋元素周期系的基本結構。例如，可以解釋元素周期系中的每個周期的元素種類數(shù)，具體如下：1s2s→2p3s→3p4s→3d→4p5s→4d→5p6s→4f→5d→6p7s→5f

→6d→7p周期價電子排布各周期的能級對應能級組最多容納電子數(shù)元素種類第ⅠA族0族一1s11s21s22二2s12s22p62s、2p88三3s13s23p63s、3p88四4s14s24p64s、3d、4p1818五5s15s25p65s、4d、5p1818六6s16s26p66s、4f、5d、6p3232七7s17s27p67s、5f、6d、7p3232從ns能級開始以np結束遞增的核電荷數(shù)（或電子數(shù)）就等于每個周期里的元素數(shù)。規(guī)律2：構造原理與元素周期表（3）若以一個方格代表一種元素，每個周期排一個橫排，并按s、p、d、f分段，左側對齊，可得到怎樣的元素周期表？左對齊的周期表一二三四五六七sssppssppddssppddff1s1[He]2s1

[Ne]3s11s2[He]2s22p6[Ne]3s23p6[Ar]4s1[Ar]

3d104s24p6[Kr]5s1[Kr]

4d105s25p6[Xe]6s1[Xe]

4f145d106s26p6[Rn]7s1[Rn]

5f146d107s27p6(2種)(8種)(8種)(18種)(18種)(32種)(32種)每個周期的元素數(shù)=增加的能級容納的最多電子數(shù)思考與討論1950年國際純粹與應用化學聯(lián)合會推薦了一張元素周期表，書末的元素周期表就是參照其新版制作的。請問：怎樣將上圖變成書末的元素周期表？123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBⅣAⅤAⅥAⅦAⅢA0特長式周期表按原子序數(shù)遞增的順序將電子能層相同的元素排成橫排，將價層電子數(shù)相同的元素排成縱列，得特長式周期表。然后將57－71號元素、89－103號元素抽出來單獨放在主表的下方（鑭系和錒系）作為副表，它們合在一起分別占據(jù)主表的57格和89格，得書末周期表。原子的核外電子排布與族1s12s13s14s15s16s17s12s23s24s25s26s27s22s22p13s23p14s24p15s25p16s26p12s22p23s23p24s24p25s25p26s26p22s22p33s23p34s24p35s25p36s26p32s22p43s23p44s24p45s25p46s26p42s22p53s23p54s24p55s25p56s26p52s22p63s23p64s24p65s25p66s26p61s23d14s24d15s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s24d55s15d26s2鑭系5d66s24d75s15d76s24d85s15d96s14d105d106s14d105s14d105s25d106s26d27s2錒系5d46s24d55s24d45s14d25s25d36s25d56s26d37s2鑭系錒系5d16s26d17s24f15d16s24f46s24f36s24f56s24f76s24f66s24f75d16s24f106s24f96s24f146s24f136s24f126s24f116s24f145d16s26d27s24f25d16s24f35d16s26d77s26d67s24f75d16s26d97s26d117s26d127s26d137s26d147s26d107s24f45d16s24f145d16s21IA15VA14IVA13IIIA12IIB11IB4IVB3IIIB5VB

6VIB7VIIB

17VIIA16VIA1808、9、10VIII2IIA周期序數(shù)=元素能級中最高能層序數(shù)主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=價電子數(shù)=最高正化合價（O、F）除外ⅢB-ⅦB：價層電子數(shù)=列數(shù)=族序數(shù)=(n-1)d+ns上的電子數(shù)元素周期表的分區(qū)-按核外電子排布按電子排布式中最后填入電子的能級符號，可將元素周期表分為s、p、d、f4個區(qū)，而ⅠB、ⅡB族這2個縱行的元素的核外電子因先填滿了(n-1)d能級而后再填充ns能級而得名ds區(qū)。ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBns2ns1s區(qū)p區(qū)ns2np1ns2np6d區(qū)f區(qū)ds區(qū)f區(qū)元素周期表的分區(qū)分區(qū)元素位置價層電子排布式元素種類及性質特點s區(qū)IA族、ⅡA族ns1-2原子的核外電子最后排布在ns能級上，屬于活潑金屬元素(H除外),為堿金屬元素和堿土金屬元素p區(qū)ⅢA~ⅦA族及0族ns2np1-6(He除外)原子的核外電子最后排布在np能級(He為s能級)上，為非金屬元素和少數(shù)金屬元素d區(qū)ⅢB~ⅦB族(鑭系、錒系除外)以及Ⅷ族(n-1)d1-9ns1-2(Pd除外)為過渡金屬元素，原子的核外電子最后排布在(n-1)d能級上，d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成ds區(qū)IB族、ⅡB族(n-1)d10ns1-2為過渡金屬元素，核外電子先填滿(n-1)d能級而后再填充ns能級，由于d軌道已填滿電子，因此d軌道一般不參與化學鍵的形成f區(qū)鑭系和錒系(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2鑭系元素化學性質相似；錒系元素化學性質相似元素周期表的分區(qū)-按元素的金屬性和非金屬性金屬元素區(qū)非金屬元素區(qū)副族元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域，又稱為過渡元素。（均為金屬元素）思考與討論（1）為什么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)有什么關系？寫出它們的價層電子排布通式。副族元素介于s區(qū)元素（主要是金屬元素）和p區(qū)元素（主要是非金屬元素）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。過渡元素價層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)的關系是：第IIIB族—第VIIB族元素:價層電子數(shù)=族序數(shù)；價層排布(n-1)d1-5ns1-2第VIII族有3列元素，其族序數(shù)=該族的第1列元素的價層電子數(shù)；

Ⅷ族價層排布(n-1)d6-10ns1-2第IB族—第IIB族元素：族序數(shù)=最外層電子數(shù)。價層排布(n-1)d10ns1-2。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）。思考與討論（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)有2列，d區(qū)有8列，p區(qū)有6列。s區(qū)元素的價層電子排布通式為ns1～2，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，在化學反應中容易失去電子，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。思考與討論（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。（在后續(xù)電負性學習之后，我們會有更深的理解。）思考與討論（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，不符合構造原理（它們的3d軌道達到半充滿或全充滿結構，是一種能量較低的穩(wěn)定結構）。此外，Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基態(tài)原子電子均不符合構造原理。思考與討論（5）預言119號元素基態(tài)原子最外層電子排布；預言第八周期有多少種元素。

1s2s→2p3s→3p4s→3d→4p5s→4d→5p6s→4f→5d→6p7s→5f→6d→7p周期一二三四五六七元素數(shù)28818183232價層電子填入的能級順序：8s→5g→6f→7d→8p元素個數(shù)為：2+18+14+10+6=50種對角線規(guī)則Li與Mg①燃燒都只生成氧化物;②都能直接與N2反應生成氮化物(Li3N、Mg3N2)。③對應氫氧化物加熱時都可分解生成氧化物和H2O。④對應碳酸鹽均不穩(wěn)定，受熱均能分解生成相應氧化物和CO2。⑤含鋰和鎂的某些鹽，如碳酸鹽、磷酸鹽等均難溶于水。Be與Al2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Be+2HCl=BeCl2+H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑Be+2NaOH=Na2BeO2+H2↑Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OBeO+2HCl=BeCl2+H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OBe(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OBe(OH)2+2HCl=BeCl2+2H2OBeO+2NaOH=Na2BeO2+H2OAlCl3是共價化合物，則BeCl2也是共價化合物AlClClClClAlClCl對角線規(guī)則B與Si①Si的熔點高、硬度大，則B也具有高熔點和大的硬度②Si3N4與BN均由相應原子直接構成③最高價氧化物對應水化物的酸均為弱酸1.某元素基態(tài)原子的外圍電子排布即價電子排布為3d74s2，該元素在周期表中的位置及分區(qū)是

(

)A．第三周期，第ⅡB族，ds區(qū) B．第四周期，第ⅡB族，d區(qū)C．第三周期，第ⅦA族，s區(qū) D．第四周期，第Ⅷ族，d區(qū)D2.元素周期表中鉻元素的信息見下圖。下列說法中，不正確的是()A．鉻元素的相對原子質量是52.00B．鉻元素位于p區(qū)C．鉻元素位于第四周期VIB族D．基態(tài)鉻原子的價層電子軌道表示式為：B3.下列各元素是主族元素還是副族元素?