内容正文:
第1章 原子结构与性质
1.2 原子结构与元素性质
第1课时 原子结构与元素周期表
人教版选择性必修2
构造原理与元素周期表
2
元素周期律、元素周期系、元素周期表
1
知识导航
知识导航
明·学习目标
1.深入认识元素周期表的基本结构。
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。
回顾一下元素周期表的结构,有几个周期?几个族?每个周期有多少种元素?
七个周期
16个族
元素种类数
2种
8种
8种
18种
18种
32种
32种
引·新课导入
01
元素周期律、
元素周期系、
元素周期表
元素周期律、元素周期系、元素周期表
1869年,门捷列夫发现,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,称为原子序数,这个序列中的元素性质随着原子序数递增发生周期性的重复,这一规律被门捷列夫称作元素周期律。
门捷列夫
探·知识奥秘
1913年,英国物理学家莫塞莱证明原子序数即原子核电荷数。
随后元素周期律表述为元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。
元素的这一按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。
元素周期表是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。
元素周期律、元素周期系、元素周期表
莫塞莱
探·知识奥秘
三张重要的周期表
门捷列夫周期表
从第四周期开始每个周期截成两截,第1-7族分主族副族,第八族称为过渡元素(第八族是铁、钴、镍等“三素组”)。
探·知识奥秘
三张重要的周期表
维尔纳的特长式周期表
每个周期一行,各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系、锕系,各有各的位置,同族元素上下对齐;前五个周期的元素种类被完全确定。表中的Be、Mg的位置与现今周期表不同。
探·知识奥秘
三张重要的周期表
玻尔元素周期表
波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。波尔周期表还用直线连接前后周期的相关元素(同族元素),这是因为波尔已经知道,它们的价电子数相等。
探·知识奥秘
总结
三张重要的周期表
探·知识奥秘
门捷列夫周期表
1869年,门捷列夫制作了历史上第一张周期表,门捷列夫周期表最重要的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(第八族是铁、钴、镍等“三素组”)。主副族和第八族的概念使用至今,但过渡元素的概念不同了。
维尔纳的特长式周期表
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,尽管当时镧系和锕系的概念尚未形成,不知道它们有多少种元素。
维尔纳周期表前五个周期的元素种类被完全确定——2、8、8、18、18,但第六、七周期因镧系和锕系元素种类未知而未定。现今的元素周期表与维尔纳周期表相似,但也有差异,如维尔纳周期表中Be、Mg的位置与现今周期表不同。
玻尔周期表
玻尔用原子结构来解释周期系,他认识到,21~28、39~46等元素的原子新增加的电子是填入内层轨道的。玻尔得知镧(La)后14种元素基态原子有4f电子,也用方框框起,而且第六周期为32种元素,但第七周期元素所知甚少。玻尔周期表还用直线连接前后周期的相关元素(同族元素),这是因为玻尔已经知道,它们的价电子数相等。
1.为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表
(部分如右)150周年,联合国宣布2019年为
“国际化学元素周期表年”。
下列说法正确的是( )
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
析·典型范例
12
2.下列对元素周期表的认识正确的是( )
A.有9行7个周期
B.有16列16个族
C.有三个短周期四个长周期 D.非金属元素存在于主族与副族中
C
析·典型范例
13
02
构造原理与元素周期表
构造原理与元素周期表的结构
元素周期表的结构
周期
短周期
长周期
第1周期:2 种元素
第2周期:8 种元素
第3周期:8 种元素
第4周期:18 种元素
第5周期:18 种元素
第6周期:32 种元素
第7周期:32 种元素
镧57La – 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素
锕89Ac – 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素
(横行)
周期序数 = 电子层数(能层数)
探·知识奥秘
构造原理与元素周期表的结构
元素周期表的结构
族
主族:
副族:
ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , Ⅵ A , Ⅶ A
稀有气体元素
(纵行)
零族:
共七个主族
ⅠB , ⅡB , Ⅲ B , Ⅳ B ,ⅤB , Ⅵ B , Ⅶ B , VIII(三个纵行(8、9、10) , 位于Ⅶ B 与ⅠB中间 )
共八个副族
主族序数=最外层电子数
探·知识奥秘
构造原理与元素周期表的结构
回忆并书写1-36号元素的基态原子的价层电子排布式。
1s1
2s1
3s1
4s1
1s2
2s2
3s2
4s2
3s2
3p6
4s2
4p6
2s2
2p1
2s2
2p2
2s2
2p3
2s2
2p4
2s2
2p5
3s2
3p1
3s2
3p2
3s2
3p3
3s2
3p3
3s2
3p5
4s2
4p1
4s2
4p2
4s2
4p3
4s2
4p4
4s2
4p5
3d1
4s2
3d2
4s2
3d3
4s2
3d5
4s1
3d5
4s2
3d6
4s2
3d7
4s2
3d8
4s2
3d10
4s1
3d10
4s2
2s2
2p6
探·知识奥秘
构造原理与元素周期表的结构
周期序数 电子层数 价层电子填入的能级 元素个数
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6
7 7
1s
2s→2p
3s → 3p
4s → 3d → 4p
5s → 4d → 5p
6s → 4f → 5d → 6p
7s → 5f → 6d → 7p
探究原子核外电子排布与周期的关系。
2
8
8
18
18
32
32
探·知识奥秘
构造原理与元素周期表的结构
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。例如:第一周期从 开始,以 结束;其余各周期总是从 能级开始,以 能级结束,其间递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数。
1s 2s→
2p 3s→
3p 4s→3d
→4p 5s→
4d→5p 6s→4f→
5d→6p 7s→5f→
6d→7p
周期 一 二 三 四 五 六 七
元素数 2 8 8 18 18 32 32
1s1
1s2
ns
np
探·知识奥秘
构造原理与元素周期表的结构
探究原子核外电子排布与族的关系。
ⅠA 原子序数 周期 基态原子的电子排布 价层电子排布
锂 3 二 [He]2s1
钠 11 三 [Ne]3s1
钾 19 四 [Ar]4s1
铷 37 五 [Kr]5s1
铯 55 六 [Xe]6s1
2s1
6s1
4s1
5s1
3s1
第ⅠA族元素价层电子排布通式:ns1(n=周期序数=电子层数)
探·知识奥秘
构造原理与元素周期表的结构
第ⅠA族价层电子排布通式:ns1
第ⅡA价层电子排布通式:ns2
第ⅢA价层电子排布通式:ns2np1
第ⅣA价层电子排布通式:ns2np2
第ⅤA价层电子排布通式:ns2np3
第ⅥA价层电子排布通式:ns2np4
第ⅦA价层电子排布通式:ns2np5
探究原子核外电子排布与族的关系。
价层电子数=主族序数
探·知识奥秘
构造原理与元素周期表的结构
探究原子核外电子排布与族的关系。
族序数 价层电子排布
ⅢB (n-1)d1ns2
ⅣB (n-1)d2ns2
ⅤB (n-1)d3ns2
ⅥB (n-1)d5ns1
ⅦB (n-1)d5ns2
Ⅷ (n-1)d6~8ns2
ⅠB (n-1)d10ns1
ⅡB (n-1)d10ns2
价层电子数=主族序数
ⅢB-ⅦB:价层电子数=族序数
ⅠB-ⅡB:族序数=最外层电子数
探·知识奥秘
构造原理与元素周期表的结构
探究原子核外电子排布与分区的关系
我们把价层电子相似的元素集中起来划分为一个区,以最后填入的电子的能级符号作为该区的符号。
s区
d区
ds区
p区
探·知识奥秘
构造原理与元素周期表的结构
探究原子核外电子排布与分区的关系
探·知识奥秘
构造原理与元素周期表的结构
1s1
2s1
3s1
4s1
5s1
6s1
7s1
2s2
3s2
4s2
5s2
6s2
7s2
2s22p1
3s23p1
4s24p1
5s25p1
6s26p1
2s22p2
3s23p2
4s24p2
5s25p2
6s26p2
2s22p3
3s23p3
4s24p3
5s25p3
6s26p3
2s22p4
3s23p4
4s24p4
5s25p4
6s26p4
2s22p5
3s23p5
4s24p5
5s25p5
6s26p5
2s22p6
3s23p6
4s24p6
5s25p6
6s26p6
1s2
3d14s2
4d15s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d64s2
3d74s2
3d84s2
3d104s1
3d104s2
4d55s1
5d26s2
镧系
5d66s2
4d75s1
5d76s2
4d85s1
5d96s1
4d10
5d106s1
4d105s1
4d105s2
5d106s2
6d27s2
锕系
5d46s2
4d55s2
4d45s1
4d25s2
5d36s2
5d56s2
6d37s2
镧系
锕系
5d16s2
6d17s2
4f15d16s2
4f46s2
4f36s2
4f56s2
4f76s2
4f66s2
4f75d16s2
4f106s2
4f96s2
4f146s2
4f136s2
4f126s2
4f116s2
4f145d16s2
6d27s2
4f25d16s2
4f35d16s2
6d77s2
6d67s2
4f75d16s2
6d97s2
6d117s2
6d127s2
6d137s2
6d147s2
6d107s2
4f45d16s2
4f145d16s2
IA
IIA
VA
IVA
IIIA
IIB
IB
VIII
IVB
IIIB
VB
VIB
VIIB
VIIA
VIA
0
半金属或类金属
过渡元素
探·知识奥秘
构造原理与元素周期表的结构
某些主族元素与右下方的主族元素的某些性质是相似的,这种相似性称之为对角线规则。
2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑
Be+2HCl = BeCl2+H2↑
2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑
Be+2NaOH = Na2BeO2+H2↑
Al2O3+6HCl = 2AlCl3+3H2O
BeO+2HCl = BeCl2+H2O
Al2O3+2NaOH = 2NaAlO2+H2O
Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+ 2H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O
Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O
Be(OH)2+2HCl = BeCl2+2H2O
BeO+2NaOH = Na2BeO2+H2O
探·知识奥秘
1.原子序数为83的元素位于:①第五周期;②第六周期;③ⅣA族;④ⅤA族;⑤ⅡB族,其中正确的组合是( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤
2.下列说法中正确的是( )
A. 所有金属元素都分布在d区和ds区
B. 原子最外层电子数为2的元素都分布在s区
C. 元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D. s区均为金属元素
C
C
析·典型范例
27
3.价层电子排布为4d55s1的元素在周期表中的位置是( )
A.第四周期第ⅠB族
B.第五周期第ⅠB族
C.第四周期第ⅥB族
D.第五周期第ⅥB族
D
析·典型范例
28
1.2 原子结构与元素的性质
第2课时
元素周期律/系/表
构造原理与元素周期表
相关概念及历史
三张重要的
元素周期表
元素周期表的结构
核外电子排布与
周期、族的关系
元素周期表的分区
理·核心要点
1.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的叙述中,正确的是( )
A. 原子价电子排布为ns2np1~6的元素一定是主族元素
B. 基态原子最外电子层的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素
C. 原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB~ⅦB族
D. 基态原子N能层上只有1个电子的元素一定是主族元素
B
练·技能实战
2.已知某元素基态原子的价电子排布为(n-1)dansb(a、b均为大于0的正整数),下列有关说法正确的是( )
A. 该元素一定位于元素周期表中的d区
B. 该元素一定位于元素周期表中的ds区
C. 该元素的族序数为a+b
D. 该元素一定为金属元素
A
练·技能实战
3.下列关于价层电子排布为3s23p4的粒子描述正确的是( )
A.该元素在元素周期表中位于p区
B.它的核外电子排布式为[Ne]3s23p4
C.该元素为氧元素
D.其轨道表示式为
A
练·技能实战
4.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子排布式为nsn-1npn+1,则下列说法不正确的是 ( )
A. Y元素原子的价层电子排布式为4s24p4
B. Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族
C. X元素所在周期中所含非金属元素种数最多
D. Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
A
练·技能实战
感谢
您的聆听
THANKS
人教版选择性必修2
$