第三章物质结构和元素周期律（课件）《无机化学基础》元素周期律和元素周期表同步教学（人卫版第3版）

元素周期律和元素周期表 一、 电子层结构与元素周期律 元素周期律 元素以及其形成的单质与化合物的性质，随原子序数（核电荷数）的递增而呈周期性变化的规律，称为元素周期律。 元素周期表（长表） 周 期 能 级 组 序数 特点 原子序数 元素数 序数 所含能级 填充电子数 1 特短周期 1-2 2 1 1s 2 2 短周期 3-10 8 2 2s2p 8 3 11-18 8 3 3s3p 8 4 长周期 19-36 18 4 4s3d4p 18 5 37-54 18 5 5s4d5p 18 6 特长周期 55-86 32 6 6s4f5d6p 32 7 不完全 87- 23未完 7 7s5f 23未填完 具有相同电子层数的元素排列在同一横行,称为周期。 周期数 = 电子层数 = 最高能级组数 = 主量子数 （一）能级组与周期 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 4 人们发现，随着原子序数(核电荷)的增加，不断有新的电子层出现，并且最外层的电子的填充始终是从ns1开始到ns2 np6结束(除第一周期外)，即都是从碱金属开始到稀有气体结束，重复出现。元素性质呈现周期性的变化规律(周期律)是由于原子的电子层结构呈现周期性变化所造成的。 周期数 = 能级组数 = 核外电子层数=主量子数 由能级组和周期的关系可知，能级组的划分是导致周期表中各元素能划分为周期的本质原因。第七周期为未填满周期 周期表将所有的元素划分为七个横排，18个纵行，其中每一个横排为一个周期，共七个周期；除Fe、Co、Ni三个纵行为一族外，每一个纵行为一个族，共16个族，8个主族，8个副族。 主族序数 = 最外层电子数的总和= ns 电子数 + np 电子数 副族序数 = 外围价电子数= ns 电子数 +(n-1)d 电子数 族序 主族 副族 符号 IA- IIA IIIA-VIIIA IIIB-VIIIB IB- IIB 价电子组态 ns1-2 ns2np1-6 (n-1)d1-9ns1-2 (n- 1)d10ns1-2 将原子价层电子组态相似的元素排列为一个纵行,称为族。有长短周期元素的各列为主族（A），稀有气体为零族。仅有长周期元素的各列为副族（B），其中铁、钴、 镍 三列合成为一族；称为第Ⅷ族。 (二)价电子组态与族 主族（A）：有长短周期元素的各列， ⅠA→ⅦA+零族共8个主族。 副族（B）：仅有长周期元素的各列， ⅠB → ⅦB+Ⅷ族共8个副族。 5 根据各元素原子电子层结构的特点，把长式周期表划为s、p、 d、 ds、f五个区。 ns1~2 ns2np1~ns2np6 （n-1）d1~9ns1~2 （n-1）d10ns1~2 (三) 区 根据最后一个电子填入的能级不同，将元素分为五个区： S区： ns1~2。最后的电子填在ns上,包括IA、IIA ,属于活泼金属, 为碱金属和碱土金属 p区：ns2np1~ns2np6。最后的电子填在np上,包括IIIA-VIIA以及 0 族元素,为非金属和少数金属 d区：（n-1）d1~9ns1~2。最后的电子填在(n-1)d上,包括 IIIB-VIIB以及VIII族元素, 为过渡金属 ds区：（n-1）d10ns1~2。( n-1)d全充满,最后的电子填在ns上,包括 IB-IIB,过渡金属(d和ds区金属合起来,为过渡金属) f区：包括锕系、镧系 6 有效核电荷：原子核对核外电子实际起到吸引作用的核电荷。 (一)有效核电荷（Z*） 同一周期主族元素：从左到右，随着原子序数的增加，有效核电荷明显的增加。 同族元素：从上到下，有效核电荷增加不明显。 二、元素性质的周期性 （二）原子半径（r） (1)共价半径 (3) van der Waals 半径 主族元素：从左到右 r 减小； 从上到下 r 增大。 过渡元素：从左到右r 缓慢减小； 从上到下r 略有增大。 (2) 金属半径 r r r 电离能（I）是指气态的基态原子或阳离子失去一个电子成为气态一价阳离子或更高价态阳离子时所需要的能量。气态的基态原子失去一个电子成为气态一价阳离子所需要的能量称为第一电离能，记为I1。 （三）电离能 电离能I的大小，表示元素的原子失去电子，形成正离子的能力的大小，电离能越小，说明原子在气态时越易失去电子。 同一周期：从左到右，元素第一电离能逐渐增大，