1.2.1原子结构与元素周期表 课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质第1课时原子结构与元素周期表学习目标1、知道元素周期律、元素周期系和元素周期表的概念。2、了解三张有重要历史意义的周期表，了解元素周期表的发展历史。3、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周期、族和分区的划分，加深对“位置”与“结构”关系的理解。一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1、元素周期律：元素的性质随原子的核电荷数递增发生周期性递变，这一规律叫做元素周期律2、元素周期系：元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。这个序列中的元素性质随着核电荷数的递增发生周期性的重复。循环往复新知探究3、元素周期表：元素周期表是呈现元素周期系的表格。知识·拓展形形色色的元素周期表门捷列夫周期表维尔纳的特长式周期表玻尔周期表短式周期表科学·史话三张有重要历史意义的周期表非金属元素→金属元素→稀有气体元素非金属元素→金属元素→稀有气体元素元素周期表的结构新知探究元素周期表的结构族纵16个7主7副1个纵行数12族序数ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA纵行数345671112族序数0周期横7个三短一、

二、

三四长四、

五、

六、

七（2种）（8种）（8种）（18种）（18种）（32种）（32种）（即18纵行）1314151617Ⅷ新知探究（即8、9、10纵行）1个根据构造原理得出的核外电子排布，可以理解元素周期系的基本结构。ns→(n-2)f→(n-1)d→np二、构造原理与元素周期表新知探究①根据构造原理，除第一周期外，其余周期总是从能级开始，以

能级结束，递增的核电荷数(或电子数)等于该周期的

。nsnp元素数周期序数=最高能层序数1、原子核外电子排布与周期的关系若以一个方格代表一种元素，每个周期排一个横排，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可得到如下元素周期表。sssssssppppppddddff请问怎么样将上述元素周期表变成书末的元素周期表？s思考·讨论1s12s13s14s15s16s17s12s23s24s25s26s27s22s22p13s23p14s24p15s25p16s26p12s22p23s23p24s24p25s25p26s26p22s22p33s23p34s24p35s25p36s26p32s22p43s23p44s24p45s25p46s26p42s22p53s23p54s24p55s25p56s26p52s22p63s23p64s24p65s25p66s26p61s23d14s24d15s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s24d55s15d26s2镧系5d66s24d75s15d76s24d85s15d96s14d105d106s14d105s14d105s25d106s26d27s2锕系5d46s24d55s24d45s14d25s25d36s25d56s26d37s2镧系锕系5d16s26d17s24f15d16s24f46s24f36s24f56s24f76s24f66s24f75d16s24f106s24f96s24f146s24f136s24f126s24f116s24f145d16s26d27s24f25d16s24f35d16s26d77s26d67s24f75d16s26d97s26d117s26d127s26d137s26d147s26d107s24f45d16s24f145d16s2IAVAIVAIIIAIIBIBIVBIIIBVBVIBVIIBVIIAVIA0VIIIIIA族的划分与原子的价电子数目和价电子排布密切相关查看元素周期表，各列的价层电子数为多少？同列价层电子数是否相等？新知探究主族数ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA价电子排布式价电子数ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np51234567①价层电子排布与主族的关系2.原子核外电子排布与族的关系族序数=最外层电子数＝价层电子数＝最高正化合价（O、F除外）同主族元素原子的价层电子排布相同；价电子电子排布：ns1~2或ns2np1~5新知探究主族数ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA价电子排布式价电子数ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np51234567①价层电子排布与主族的关系2.原子核外电子排布与族的关系族序数=最外层电子数＝价层电子数＝最高正化合价（O、F除外）同主族元素原子的价层电子排布相同；价电子电子排布：ns1~2或ns2np1~5新知探究1s12s13s14s15s16s17s12s23s24s25s26s27s22s22p13s23p14s24p15s25p16s26p12s22p23s23p24s24p25s25p26s26p22s22p33s23p34s24p35s25p36s26p32s22p43s23p44s24p45s25p46s26p42s22p53s23p54s24p55s25p56s26p52s22p63s23p64s24p65s25p66s26p61s23d14s24d15s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s24d55s15d26s2镧系5d66s24d75s15d76s24d85s15d96s14d105d106s14d105s14d105s25d106s26d27s2锕系5d46s24d55s24d45s14d25s25d36s25d56s26d37s2IAVAIVAIIIAIIBIBIVBIIIBVBVIBVIIBVIIAVIA0VIIIIIA新知探究价电子排布：(n－1)d1~10ns1~2(除镧系和锕系）②价层电子排布与副族（第VIII族）的关系价层电子数=纵列数（不一定是族序数）ⅠB~ⅡB族序数＝ns电子数，ⅢB~ⅦB族序数＝价电子数；ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBsddspfns1ns2ns2np1ns2np5ns2np6(n-1)d1~9ns1~2(除镧系和锕系）(n-1)d10ns1~2电子填充的最后一个能级是s能级电子填充的最后一个能级是d能级电子填充的最后一个能级是p能级先填满了(n-1)d能级而后填充ns能级新知探究3.原子核外电子排布与元素周期表的分区的关系按电子排布式中最后填入电子的能级符号，可将元素周期表分为s、p、d、f4个区，而ⅠB、ⅡB族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了(n-1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。s区有两列，d区有8列，ds区有2列，p区有6列。价电子排布式：s区：ns1～2；p区：ns2np1～6(He除外)；d区：(n-1)d1～9ns1～2(钯除外)；ds区：(n-1)d10ns1～2；f区：(n-2)f0～14(n-1)d0～2ns2。元素周期表的分区分区元素位置价层电子排布式元素种类及性质特点s区IA族、ⅡA族ns1-2原子的核外电子最后排布在ns能级上，属于活泼金属元素(H除外),为碱金属元素和碱土金属元素p区ⅢA~ⅦA族及0族ns2np1-6(He除外)原子的核外电子最后排布在np能级(He为s能级)上，为非金属元素和少数金属元素d区ⅢB~ⅦB族(镧系、锕系除外)以及Ⅷ族(n-1)d1-9ns1-2(Pd除外)为过渡金属元素，原子的核外电子最后排布在(n-1)d能级上，d轨道可以不同程度地参与化学键的形成ds区IB族、ⅡB族(n-1)d10ns1-2为过渡金属元素，核外电子先填满(n-1)d能级而后再填充ns能级，由于d轨道已填满电子，因此d轨道一般不参与化学键的形成f区镧系和锕系(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2镧系元素化学性质相似；锕系元素化学性质相似归纳·总结4.元素周期表的分区-按元素的金属性和非金属性金属元素区非金属元素区副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域，又称为过渡元素。（均为金属元素）新知探究【探究】再探元素周期表：问题（1）：元素周期表共有几个周期？每个周期各有多少种元素？为什么第一周期结尾元素的电子排布跟同族的其他周期元素的不同?问题（2）：元素周期表共有多少个列?各列的价层电子数各为多少?同列元素价层电子数是否相等?元素周期表可分为哪些族?族序有什么规律?问题（3）：为什么在元素周期表中非金属主要集中在右上角三角区内?提示：右上角三角区的元素，大多数的价层电子排布为ns2np1~6，价层电子数较多容易得到电子，呈现非金属性，属于非金属元素思考·讨论第一周期只有一个电子层，能级只有1s能级。（1）为什么副族元素又称为过渡元素？过渡元素价层电子数跟它们的族序数有什么关系？写出它们的价层电子排布通式。副族元素介于s区元素（主要是金属元素）和p区元素（主要是非金属元素）之间，处于由金属元素向非金属元素过渡的区域，因此副族元素又称为过渡元素。过渡元素价层电子数跟它们的族序数的关系是：第IIIB族—第VIIB族元素:价层电子数=族序数；价层排布(n-1)d1-5ns1-2第VIII族有3列元素，其族序数=该族的第1列元素的价层电子数；

Ⅷ族价层排布(n-1)d6-10ns1-2第IB族—第IIB族元素：族序数=最外层电子数。价层排布(n-1)d10ns1-2。过渡元素的价层电子排布通式为(n－1)d1～10ns1～2（除镧系和锕系）。思考·讨论【讨论】再探元素周期表：（2）按照核外电子排布，可把元素周期表划分成5个区，如图1-19所示。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。s区、d区和p区分别有几个列？为什么s区（除氢元素）、d区和ds区的元素都是金属元素？s区有2列，d区有8列，p区有6列。s区元素的价层电子排布通式为ns1～2，d区元素的价层电子排布通式为(n－1)d1～9ns1～2，ds区元素的价层电子排布通式为(n－1)d10ns1～2，它们的最外层电子数均不超过2，在化学反应中容易失去电子，所以s区（除氢元素外）、d区和ds区的元素都是金属元素。思考·讨论【讨论】再探元素周期表：（3）处于非金属与金属分界线上的元素常被称为半金属或类金属，为什么？由于处于非金属与金属分界线上的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此这些元素常被称为半金属或类金属。思考·讨论【讨论】再探元素周期表：（4）在周期表里找出Cr和Cu的价层电子。它们的电子排布符合构造原理吗？

此外还有哪些元素的基态原子电子排布不符合构造原理？提示：Cr和Cu的价层电子，它们的电子排布不符合构造原理Mo、Ag、Au等基态原子电子排布不符合构造原理（5）预言119号元素基态原子最外层电子排布；预言第八周期有多少种元素。119号元素的基态原子最外层电子排布为为8s18s→5g→6f→7d→8p2+18+14+10+6=50对角线规则Li与Mg①燃烧都只生成氧化物;②都能直接与N2反应生成氮化物(Li3N、Mg3N2)。③对应氢氧化物加热时都可分解生成氧化物和H2O。④对应碳酸盐均不稳定，受热均能分解生成相应氧化物和CO2。⑤含锂和镁的某些盐，如碳酸盐、磷酸盐等均难溶于水。对角线规则：在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素的有些性质是相似的。思考·讨论Be与Al2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Be+2HCl=BeCl2+H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑Be+2NaOH=Na2BeO2+H2↑Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OBeO+2HCl=BeCl2+H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OBe(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OBe(OH)2+2HCl=BeCl2+2H2OBeO+2NaOH=Na2BeO2+H2OAlCl3是共价化合物，则BeCl2也是共价化合物AlClClClClAlClCl思考·讨论对角线规则B与Si①Si的熔点高、硬度大，则B也具有高熔点和大的硬度②Si3N4与BN均由相应原子直接构成③最高价氧化物对应水化物的酸均为弱酸思考·讨论对角线规则1.下列各元素是主族元素还是副族元素?位于周期表中的第几周期和哪个族?属于哪个区(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

(2)[Kr]4d¹⁰5s²5p²

(3)[Ar]3d³4s²(4)[Ar]3d¹⁰4s¹

(5)[Ar]4s¹(1)主族元素，第3周期第ⅦA族，p区(2)主族元素，第5周期第ⅣA族，p区(3)副族元素，第4周期第ⅤB族，d区(4)副族元素，第4周期第ⅠB族，ds区(5)主族元素，第4周期第ⅠA族，s区