第一章 第二节 原子结构与元素的性质-【新课程能力培养】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2学习手册（人教版）

第二节　 原子结构与元素的性质 1. 知道元素周期表的基本结构, 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。 能 列举元素周期律 (表) 的应用。 2. 能说出元素电离能、 电负性的含义, 能 描述主族元素原子半径、 第一电离能和 电负性变化的一般规律, 并能从电子排 布的角度对元素性质的周期性变化规律 进行解释。 能说明电负性大小与原子在 化合物中吸引电子能力的关系, 能利用 电负性判断元素的金属性与非金属性的 强弱。 　 知识点 1　 原子结构与元素周期表 1. 元素周期系 按核电荷数递增排列的元素序列称为元 素周期系。 元素周期系只有一个。 2. 元素周期表 元素周期表是呈现元素周期系的表格。 元素周期表可以多种方式呈现, 如门捷列夫 的短式表、 维尔纳的特长式表、 玻尔的塔式 表等。 3. 构造原理与元素周期表 根据构造原理得出的核外电子排布, 可 以解释元素周期表的基本结构。 (1) 核外电子排布与周期的划分 根据构造原理, 随着核电荷数的递增, 增加的电子按如下顺序 “填入” 各能级: (1s) → ( 2s → 2p) → ( 3s → 3p) → (4s→3d→4p) → (5s→4d→5p) → (6s→ 4f→5d→6p) → (7s→5f→6d→7p) →…… 可以发现, 除第一能层 “填入” 电子 是从 1s1 开始、 1s2 结束外, 电子在 “填入” 新的能层时, 总是从 ns 能级开始, 且在 “填入” 新的能层之前总是以 np 能级结束。 若将能量相近的能级划分为一组, 即每个括 号内的能级为一组, 则可得到七个能级组, 每个能级组对应一个周期, 周期序数等于对 应能级组的最高能层数, 每个能级组最多所 能容纳的电子数就等于对应周期所包含的元 素数。 如下表所示: 周期 能级组 电子数 元素数 一 1s1 ~ 2 2 2 二 2s1 ~ 2→2p1 ~ 6 8 8 三 3s1 ~ 2→3p1 ~ 6 8 8 四 4s1 ~ 2→3d1 ~ 10→4p1 ~ 6 18 18 五 5s1 ~ 2→4d1 ~ 10→5p1 ~ 6 18 18 六 6s1 ~ 2→4f1 ~ 14→5d1 ~ 10→6p1 ~ 6 32 32 七 7s1 ~ 2→5f1 ~ 14→6d1 ~ 10→7p1 ~ 6 32 32 1939 年,美国化学家鲍林 (L . Pauling) 根据光谱实验的结果, 将能量相近的能 级合并成一组, 提出了多电子原子中原 子轨道的近似能级图。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 14 第一章　原子结构与性质　 鲍林近似能级图共七个能级组, 按 原子轨道能量高低排列, 原子轨道的能 量依次增大, 能级组之间能量相差较 大, 而能级组之内能量相差很小。 根据构造原理, 若有第八周期, 则 电子的填充顺序为: 8s1 ~ 2 → 5g1 ~ 1 8 → 6f1 ~ 14 →7d1 ~ 10 →8p1 ~ 6, 因此第八周期 将会有 50 种元素。 (2) 核外电子排布与族的划分 以一个方格代表一种元素, 按核电荷数 递增的顺序将每个周期排成一个横排, 并按 s、 p、 d、 f 分段, 再按周期序数递增的顺 序, 将各周期 s 段与 s 段、 p 段与 p 段、 d 段与 d 段、 f 段与 f 段上下对齐, 并将 f 段单 独列出, 再将 1s2 与 p 段末端对齐, 则得到 同族元素价层电子数相同 (除氦 1s2 外) 的 元素周期表。 其中, 第ⅠA ~ ⅦA 族元素和 第ⅠB、 ⅡB 族元素的最外层电子数等于它 们的族序数; 第ⅢB ~ ⅦB 族元素的价层电 子数等于它们的族序数 (除镧系和锕系元素 外); 第Ⅷ族包含 8、 9、 10 三列元素, 其价 层电子数分别为 8、 9、 10; 0 族元素的最外 层电子数除 He 为 2 外, 其余均为 8。 教材中所用的元素周期表为长式周 期表。 1989 年, 国际纯粹与应用化学 联合会 (IUPAC) 建议把长式周期表的 各族自左至右统一编号为 1 ~ 18 列, 不 再划分主、 副族。 由于元素的化学性质主要取决于原子的 价电子排布, 而同族