内容正文:
第二节 原子结构与元素的性质
第一章 原子结构和性质
第一课时
原子结构与元素周期表
引课视频:各式各样的元素周期表
学习目标
1、认识元素周期表的基本结构,了解元素周期律、元素周期系与元素周期表之间的关系。
2、能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表
的分区、周期和族的划分,促进对“位置”与“结构” 关系的理解。
元素周期律元素的性质随着原子序数递增发生现周期性的重复。
1869年,门捷列夫的第一张元素周期表
原子序数是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来,得到一个元素序列,并从最轻的元素氢开始进行编号。
1913年,英国物理学家莫塞莱
原子序数即原子核电荷数
元素周期律元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
1、元素周期律:
元素的性质随原子的核电荷数递增发生周期性递变,这一规律叫做元素周期律
2、元素周期系:
元素按其原子核电荷数递增排列的序列称元素周期系。
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
3、元素周期表
呈现元素周期系的表格
元素周期系只有一个,元素周期表多种多样。
特征
短式周期表
①从第四周期开始每个周期结成两段。
②第1~7族分主副,第八族称过渡元素(铁、钴、镍等“三素组”)
配位化学鼻祖维尔纳
特长式周期表
确定了前五周期的元素种类
Be、Mg的位置与现今周期表不同
波尔
21~28、39~46用原子结构来解释元素周期系,新增电子填入内层轨道。
镧系:基态原子4f电子
第六周期32种元素
课堂练习1:为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年,联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。关于下表的说法正确的是( )
A.表中数字代表元素的原子序数
B.表中元素的排列依据是元素的原子结构
C.推测表中“?=70”指代的元素的最高
化合价为+4
D.每一纵列都对应现在常用的元素周期表
中的一族
C
二、构造原理与元素周期表
1、构造原理与价层电子排布:
要求:写出1~36号元素基态原子的电子排布式及价层电子排布式。
1s
2s 2p
3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 7p
“能级组”的划分
2、元素周期表与能级组:
周期数 一 二 三 四 五 六 七
新添对能
级组
元素种数
1s
2s→2p
3s→3p
4s→3d
→4p
5s→4d
→5p
6s→4f→
5d→6p
7s→5f→
6d→7p
2
2+6=8
2+6=8
2+10+6=18
2+10+6=18
2+14+10+6=32
3、原子核外电子排布与元素周期表
(1)能级组与元素的周期特点和种类
周期结构特点:
①第一周期从1s1开始,以1s2结束,只有两种元素
②其余各周期除第一周期外,各周期均以填充ns能级的元素(碱金属)开始,并以填充满np能级(稀有气体)的元素告终。
③而从ns能级开始以np结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素种数。
(2)能级组与原子轨道:
1s
2s 2p
3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 7p
s
p
f
d
s
s
p
s
d
p
f
s
d
p
d
s
p
p
s
能级组
若以一个方格代表一种元素,每个周期排一横排,并按s、p、d、f分段,左侧对齐,可以得到如下元素周期表:
【思考与讨论】如何将其变成书末的元素周期表?
p
d
s
s
p
s
d
p
s
d
p
d
s
p
p
s
(3)原子轨道与元素周期表:
s
f
f
若将p段与p段对齐,d段与d段对齐、f段单独列出,将1s2与p段末端对齐,则得到书末的元素周期表
主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价电子构型
①主族:ns1→ns2np5,且主族序数=最外层电子数=价层电子数
②0族:He为1s2,其他为ns2np6
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
(4)原子核外电子排布与元素周期表中的族
副族序数 ⅢB ~VB VIB ⅦB
价电子构型
Ⅷ ⅠB ⅡB
(n-1)d1-3ns2
(n-1)d5ns1
(n-1)d5ns2
(n-1)d6~9ns1~2
(n-1)d10ns1
(n-1)d10ns2
ⅢB ~ⅦB族和第Ⅷ族:
(n-1)d1-9ns1-2
ⅠB 、ⅡB族:
(镧系、锕系除外)
(n-1)d10ns1-2
(Pd:4d10除外)
③副族
[(n-1)d轨道为全充满状态]
副