原子结构与元素周期表课件高二上学期化学人教版选择性必修2

原子结构与元素周期表第一章原子结构与性质1、知道元素周期律、元素周期系和元素周期表的概念，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。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，加深对“位置”与“结构”关系的理解。元素周期表的发展史元素周期律：元素的性质随原子的核电荷数递增发生周期性递变门捷列夫：原子序数是相对原子质量大小的顺序序列元素周期系：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。元素周期表：元素周期表是呈现元素周期系的表格。三张重要历史意义周期表门捷列夫的短式周期表1869年，门捷列夫制作了历史上第一张周期表。三张重要历史意义周期表………H…HeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMo…RuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLaCeNdPr……SmEuGdTbHoErTmYb……TaW…OsIrPtAuHgTlPbBi…………RaLaαTh……………U…………Ac………………………………PbαBiαTeα……维尔纳的特长式周期表1905年，配位化学鼻祖维尔纳制作了一张周期表。三张重要历史意义周期表1922年，玻尔已经开始用原子结构来解释元素周期系物质的性质（宏观）元素周期表中的位置元素周期律原子结构（微观）其他形式的元素周期表非金属元素→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元素周期表的结构族纵16个7主8副1个纵行数12族序数ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA纵行数3456789101112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构造原理与元素周期表(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1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p4f5d6p6s5f6d7p7s……一二三四五六七周期序数=最高能层序数(Pd除外)构造原理与元素周期表（2）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，可以解释元素周期系中的每个周期的元素种类数，具体如下：1s2s→2p3s→3p4s→3d→4p5s→4d→5p6s→4f→5d→6p7s→5f

→6d→7p周期价电子排布各周期的能级对应能级组最多容纳电子数元素种类第ⅠA族0族一1s11s21s22二2s12s22p62s、2p88三3s13s23p63s、3p88四4s14s24p64s、3d、4p1818五5s15s25p65s、4d、5p1818六6s16s26p66s、4f、5d、6p3232七7s17s27p67s、5f、6d、7p3232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。规律2：构造原理与元素周期表（3）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，可得到怎样的元素周期表？左对齐的周期表一二三四五六七sssppssppddssppddff1s1[He]2s1

[Ne]3s11s2[He]2s22p6[Ne]3s23p6[Ar]4s1[Ar]

3d104s24p6[Kr]5s1[Kr]

4d105s25p6[Xe]6s1[Xe]

4f145d106s26p6[Rn]7s1[Rn]

5f146d107s27p6(2种)(8种)(8种)(18种)(18种)(32种)(32种)每个周期的元素数=增加的能级容纳的最多电子数思考与讨论1950年国际纯粹与应用化学联合会推荐了一张元素周期表，书末的元素周期表就是参照其新版制作的。请问：怎样将上图变成书末的元素周期表？123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBⅣAⅤAⅥAⅦAⅢA0特长式周期表按原子序数递增的顺序将电子能层相同的元素排成横排，将价层电子数相同的元素排成纵列，得特长式周期表。然后将57－71号元素、89－103号元素抽出来单独放在主表的下方（镧系和锕系）作为副表，它们合在一起分别占据主表的57格和89格，得书末周期表。原子的核外电子排布与族1s12s13s14s15s16s17s12s23s24s25s26s27s22s22p13s23p14s24p15s25p16s26p12s22p23s23p24s24p25s25p26s26p22s22p33s23p34s24p35s25p36s26p32s22p43s23p44s24p45s25p46s26p42s22p53s23p54s24p55s25p56s26p52s22p63s23p64s24p65s25p66s26p61s23d14s24d15s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s24d55s15d26s2镧系5d66s24d75s15d76s24d85s15d96s14d105d106s14d105s14d105s25d106s26d27s2锕系5d46s24d55s24d45s14d25s25d36s25d56s26d37s2镧系锕系5d16s26d17s24f15d16s24f46s24f36s24f56s24f76s24f66s24f75d16s24f106s24f96s24f146s24f136s24f126s24f116s24f145d16s26d27s24f25d16s24f35d16s26d77s26d67s24f75d16s26d97s26d117s26d127s26d137s26d147s26d107s24f45d16s24f145d16s21IA15VA14IVA13IIIA12IIB11IB4IVB3IIIB5VB

6VIB7VIIB

17VIIA16VIA1808、9、10VIII2IIA周期序数=元素能级中最高能层序数主族序数=最外层电子数=价电子数=最高正化合价（O、F）除外ⅢB-ⅦB：价层电子数=列数=族序数=(n-1)d+ns上的电子数元素周期表的分区-按核外电子排布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。ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBns2ns1s区p区ns2np1ns2np6d区f区ds区f区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）思考与讨论（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）。思考与讨论（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。思考与讨论（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。（在后续电负性学习之后，我们会有更深的理解。）思考与讨论（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？Cr的价层电子排布式为3d54s1，Cu的价层电子排布式为3d104s1，不符合构造原理（它们的3d轨道达到半充满或全充满结构，是一种能量较低的稳定结构）。此外，Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基态原子电子均不符合构造原理。思考与讨论（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。

1s2s→2p3s→3p4s→3d→4p5s→4d→5p6s→4f→5d→6p7s→5f→6d→7p周期一二三四五六七元素数28818183232价层电子填入的能级顺序：8s→5g→6f→7d→8p元素个数为：2+18+14+10+6=50种对角线规则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。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1.某元素基态原子的外围电子排布即价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置及分区是

(

)A．第三周期，第ⅡB族，ds区 B．第四周期，第ⅡB族，d区C．第三周期，第ⅦA族，s区 D．第四周期，第Ⅷ族，d区D2.元素周期表中铬元素的信息见下图。下列说法中，不正确的是()A．铬元素的相对原子质量是52.00B．铬元素位于p区C．铬元素位于第四周期VIB族D．基态铬原子的价层电子轨道表示式为：B3.下列各元素是主族元素还是副族元素?