内容正文:
第二节 原子结构与元素的性质
基础课时3 原子结构与元素周期表
1.能从微观角度理解原子结构与元素周期表中位置的关系,能从原子价层电子数目、价层电子排布的角度解释元素周期表中元素的分区及周期和族的划分。
2.通过原子结构和元素在周期表中的位置分析推理其他元素的位置及性质,培养学生的模型认知能力。
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
1.元素周期律:元素性质随着原子序数递增发生周期性的重复。
2.元素周期系:按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。
3.元素周期表:呈现元素周期系的表格。
微点拨:元素周期系只有一个,元素周期表多种多样。
二、构造原理与元素周期表
1.核外电子排布与周期的划分
(1)电子排布与周期划分的本质联系
周期
价层电子排布
各周期增
加的能级
元素
种数
ⅠA族
0族
最外层最多
容纳电子数
一
1s1
1s2
2
1s
2
二
2s1
2s22p6
8
2s、2p
8
三
3s1
3s23p6
8
3s、3p
8
四
4s1
4s24p6
8
4s、3d、4p
18
五
5s1
5s25p6
8
5s、4d、5p
18
六
6s1
6s26p6
8
6s、4f、5d、6p
32
七
7s1
7s27p6
8
7s、5f、6d、7p
32
(2)规律:①周期序数=电子层数。②本周期包含的元素种数=对应能级组所含原子轨道数的2倍=对应能级组最多容纳的电子数。
2.核外电子排布与族的划分
(1)划分依据:取决于原子的价层电子数目和价层电子排布。
(2)特点:同族元素的价层电子数目和价层电子排布相同。
(3)规律
①主族元素的价层电子排布
主族序数
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
价层电
子排布
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
规律
主族序数=价层电子数=最外层电子数
②副族元素的价层电子排布
副族序数
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
价层电
子排布
(n-1)d1ns2(包括La、Ac,其他镧系、锕系元素除外)
(n-1)d2ns2
(n-1)d3ns2(Nb除外)
(n-1)d5ns1 (W除外)
副族序数
ⅦB
Ⅷ
Ⅰ B
Ⅱ B
价层电
子排布
(n-1)d5ns2
(n-1)d6~8ns2(Ru、Rh、Pd、Pt除外)
(n-1)d10ns1
(n-1)d10ns2
规律
ⅢB~ⅦB副族序数=价层电子数、Ⅷ第1列元素的价层电子数=族序数
Ⅰ B、Ⅱ B副族序数=最外层电子数
③0族(稀有气体元素):价层电子排布为1s2(He)或ns2np6的稳定结构
某元素位于周期表中第四周期第ⅤA族,你能否据此书写出该元素的价层电子排布式、电子排布式?
提示:元素的价层电子排布式为4s24p3,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
写出具有下列电子排布的微粒的核电荷数、元素符号,以及在周期表中的位置。
(1)A原子:1s22s22p5________、________;第________族、第________周期。
(2)B-:1s22s22p63s23p6________、________;第________族、第________周期。
(3)C原子:[He]2s22p3________、________;第________族、第________周期。
(4)价层电子排布为3d54s2的原子:________、________;第________族、第________周期。
[解析] (1)对于原子,核电荷数=核外电子数,确定A元素为F,位于元素周期表中第二周期第ⅦA族。
(2)对于阴离子,核电荷数=核外电子数-所带电荷数=18-1=17,故B-为Cl-;位于元素周期表中第三周期第ⅦA族。
(3)将简化电子排布式还原为电子排布式,即1s22s22p3,判断C原子为N;位于元素周期表中第二周期第ⅤA族。
(4)由构造原理知该元素原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,确定为Mn元素,位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。
[答案] (1)9 F ⅦA 二 (2)17 Cl ⅦA 三 (3)7 N ⅤA 二 (4)25 Mn ⅦB 四
三、再探元素周期表
1.元素周期表的结构
2.元素周期表的分区
(1)根据核外电子排布
根据核外电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区:s区、p区、d区、ds区和f区。除ds区外,各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。
(2)根据元素金属性与非金属性
①金属元素和非