内容正文:
原子结构与元素周期表
1
1869年,门捷列夫制作了历史上第一张周期表
门捷列夫的短时周期表
门捷列夫第一张元素周期表(手稿)
美国Life杂志在1949年5月发布的一张螺旋形状的元素周期表
设计感十足的元素周期表
迪斯尼制作的元素周期表
设计感十足的元素周期表
周期表手环
设计感十足的元素周期表
水彩周期表
设计感十足的元素周期表
设计感十足的元素周期表
圣塔克拉拉大学Sheehan教授制作的显示各元素丰度的周期表(面积越大代表该元素在地球的含量越高)
这些设计感十足的周期表,是根据什么编排出来的?
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
1.元素周期律
元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。
2.元素周期系
元素按核电荷数递增排列的序列。
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。
2. 原子序数、核电荷数、质子数与核外电子数的关系
原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
注意:
1. 元素周期系与元素周期表的关系
元素周期表
(只有一种)
(有若干种)
元素周期系
决定
呈现
三张有重要意义的元素周期表
门捷列夫的短式周期表
重要特征是从第四周期开始每个周期截成两截,第1~7族分主副族,第八族称为过渡元素。
1905年,配位化学鼻祖维尔纳制作了一张特长式周期表
三张有重要意义的元素周期表
每个周期一行,各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系,各有各的位置,同族元素上下对齐,特长式周期表确定了前五个周期的元素种类。
1922年,玻尔绘制了一张元素周期表,特别重要之处是把21-28、39-46等元素用方框框起。
玻尔用原子结构解释周期系,他已经认识到,这些框内元素的原子新增加的电子是填入内层轨道的。
玻尔元素周期表确定了第六周期为32种元素。
三张有重要意义的元素周期表
ⅠA
1
2
3
4
5
6
7
0 该周期元素种数
ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
ⅡA
副族和Ⅷ族
元素周期表各周期容纳的元素种数各为多少?
请结合构造原理解释原因
2
8
8
18
18
32
32
二、构造原理与元素周期表
1.元素周期表的结构:根据构造原理得出的核外电子排布,可以解释元素周期系的基本结构。
(1)周期(七横七周期,三短四长)
从上到下 类别 各周期原子的电子层数 各周期最多容纳的元素种类数
第一周期 短周期 1 2
第二周期 2 8
第三周期 3 8
第四周期 长周期 4 18
第五周期 5 18
第六周期 6 32(含镧系15种元素)
第七周期 7 32(含锕系15种元素)
(2)核外电子排布与周期的划分
周期 外围电子排布 各周期增加的能级 元素
种类
第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
表:每一周期元素原子的外围电子排布与元素种类
二、构造原理与元素周期表
注意:核外电子排布与周期划分的关系
① 根据构造原理,将能量相近的能级分为一组,按能量由低到高可分为7个能级组,同一能级组内,各能级能量相差较小,各能级组之间能量相差较大。
② 每一个能级组对应一个周期,且该能级组中最高的能级对应的能层数等于元素的周期序数。
元素形成周期系的根本原因是元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。
(3)根据构造原理得出的核外电子排布与周期中元素种类数的关系
第一周期从1s1开始,以1s2结束,只有两种元素。
其余各周期总是从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
元素数。
二、构造原理与元素周期表
周期 能级组 元素种数
一
二
三
四
五
六
七
2
8
8
18
18
32
32
1s
2s→2p
3s→3p
4s→3d→4p
5s→4d→5p
6s→4f→5d→6p
7s→5f→6d→7p
递增的核电荷数 = 元素个数
(4)族(十八纵行十六族,七主七副一VIII一0)
列
数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
类
别 主族 副族 第VIII族 副族 主族 0
族
名
称 I
A II
A III
B IV
B V
B VI
B VI