1.2.1原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道元素周期律、元素周期系和元素周期表的概念。2、了解三張有重要?dú)v史意義的周期表，了解元素周期表的發(fā)展歷史。3、能從原子價(jià)電子數(shù)目和價(jià)電子排布的角度解釋元素周期表的周期、族和分區(qū)的劃分，加深對(duì)“位置”與“結(jié)構(gòu)”關(guān)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：元素的性質(zhì)隨原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變，這一規(guī)律叫做元素周期律2、元素周期系：元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系。這個(gè)序列中的元素性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增發(fā)生周期性的重復(fù)。循環(huán)往復(fù)新知探究3、元素周期表：元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格。知識(shí)·拓展形形色色的元素周期表門捷列夫周期表維爾納的特長(zhǎng)式周期表玻爾周期表短式周期表科學(xué)·史話三張有重要?dú)v史意義的周期表非金屬元素→金屬元素→稀有氣體元素非金屬元素→金屬元素→稀有氣體元素元素周期表的結(jié)構(gòu)新知探究元素周期表的結(jié)構(gòu)族縱16個(gè)7主7副1個(gè)縱行數(shù)12族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA縱行數(shù)345671112族序數(shù)0周期橫7個(gè)三短一、

二、

三四長(zhǎng)四、

五、

六、

七（2種）（8種）（8種）（18種）（18種）（32種）（32種）（即18縱行）1314151617Ⅷ新知探究（即8、9、10縱行）1個(gè)根據(jù)構(gòu)造原理得出的核外電子排布，可以理解元素周期系的基本結(jié)構(gòu)。ns→(n-2)f→(n-1)d→np二、構(gòu)造原理與元素周期表新知探究①根據(jù)構(gòu)造原理，除第一周期外，其余周期總是從能級(jí)開始，以

能級(jí)結(jié)束，遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))等于該周期的

。nsnp元素?cái)?shù)周期序數(shù)=最高能層序數(shù)1、原子核外電子排布與周期的關(guān)系若以一個(gè)方格代表一種元素，每個(gè)周期排一個(gè)橫排，并按s、p、d、f分段，左側(cè)對(duì)齊，可得到如下元素周期表。sssssssppppppddddff請(qǐng)問(wèn)怎么樣將上述元素周期表變成書末的元素周期表？s思考·討論1s12s13s14s15s16s17s12s23s24s25s26s27s22s22p13s23p14s24p15s25p16s26p12s22p23s23p24s24p25s25p26s26p22s22p33s23p34s24p35s25p36s26p32s22p43s23p44s24p45s25p46s26p42s22p53s23p54s24p55s25p56s26p52s22p63s23p64s24p65s25p66s26p61s23d14s24d15s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s24d55s15d26s2鑭系5d66s24d75s15d76s24d85s15d96s14d105d106s14d105s14d105s25d106s26d27s2錒系5d46s24d55s24d45s14d25s25d36s25d56s26d37s2鑭系錒系5d16s26d17s24f15d16s24f46s24f36s24f56s24f76s24f66s24f75d16s24f106s24f96s24f146s24f136s24f126s24f116s24f145d16s26d27s24f25d16s24f35d16s26d77s26d67s24f75d16s26d97s26d117s26d127s26d137s26d147s26d107s24f45d16s24f145d16s2IAVAIVAIIIAIIBIBIVBIIIBVBVIBVIIBVIIAVIA0VIIIIIA族的劃分與原子的價(jià)電子數(shù)目和價(jià)電子排布密切相關(guān)查看元素周期表，各列的價(jià)層電子數(shù)為多少？同列價(jià)層電子數(shù)是否相等？新知探究主族數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價(jià)電子排布式價(jià)電子數(shù)ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np51234567①價(jià)層電子排布與主族的關(guān)系2.原子核外電子排布與族的關(guān)系族序數(shù)=最外層電子數(shù)＝價(jià)層電子數(shù)＝最高正化合價(jià)（O、F除外）同主族元素原子的價(jià)層電子排布相同；價(jià)電子電子排布：ns1~2或ns2np1~5新知探究主族數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價(jià)電子排布式價(jià)電子數(shù)ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np51234567①價(jià)層電子排布與主族的關(guān)系2.原子核外電子排布與族的關(guān)系族序數(shù)=最外層電子數(shù)＝價(jià)層電子數(shù)＝最高正化合價(jià)（O、F除外）同主族元素原子的價(jià)層電子排布相同；價(jià)電子電子排布：ns1~2或ns2np1~5新知探究1s12s13s14s15s16s17s12s23s24s25s26s27s22s22p13s23p14s24p15s25p16s26p12s22p23s23p24s24p25s25p26s26p22s22p33s23p34s24p35s25p36s26p32s22p43s23p44s24p45s25p46s26p42s22p53s23p54s24p55s25p56s26p52s22p63s23p64s24p65s25p66s26p61s23d14s24d15s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s24d55s15d26s2鑭系5d66s24d75s15d76s24d85s15d96s14d105d106s14d105s14d105s25d106s26d27s2錒系5d46s24d55s24d45s14d25s25d36s25d56s26d37s2IAVAIVAIIIAIIBIBIVBIIIBVBVIBVIIBVIIAVIA0VIIIIIA新知探究?jī)r(jià)電子排布：(n－1)d1~10ns1~2(除鑭系和錒系）②價(jià)層電子排布與副族（第VIII族）的關(guān)系價(jià)層電子數(shù)=縱列數(shù)（不一定是族序數(shù)）ⅠB~ⅡB族序數(shù)＝ns電子數(shù)，ⅢB~ⅦB族序數(shù)＝價(jià)電子數(shù)；ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBsddspfns1ns2ns2np1ns2np5ns2np6(n-1)d1~9ns1~2(除鑭系和錒系）(n-1)d10ns1~2電子填充的最后一個(gè)能級(jí)是s能級(jí)電子填充的最后一個(gè)能級(jí)是d能級(jí)電子填充的最后一個(gè)能級(jí)是p能級(jí)先填滿了(n-1)d能級(jí)而后填充ns能級(jí)新知探究3.原子核外電子排布與元素周期表的分區(qū)的關(guān)系按電子排布式中最后填入電子的能級(jí)符號(hào)，可將元素周期表分為s、p、d、f4個(gè)區(qū)，而ⅠB、ⅡB族這2個(gè)縱行的元素的核外電子因先填滿了(n-1)d能級(jí)而后再填充ns能級(jí)而得名ds區(qū)。s區(qū)有兩列，d區(qū)有8列，ds區(qū)有2列，p區(qū)有6列。價(jià)電子排布式：s區(qū)：ns1～2；p區(qū)：ns2np1～6(He除外)；d區(qū)：(n-1)d1～9ns1～2(鈀除外)；ds區(qū)：(n-1)d10ns1～2；f區(qū)：(n-2)f0～14(n-1)d0～2ns2。元素周期表的分區(qū)分區(qū)元素位置價(jià)層電子排布式元素種類及性質(zhì)特點(diǎn)s區(qū)IA族、ⅡA族ns1-2原子的核外電子最后排布在ns能級(jí)上，屬于活潑金屬元素(H除外),為堿金屬元素和堿土金屬元素p區(qū)ⅢA~ⅦA族及0族ns2np1-6(He除外)原子的核外電子最后排布在np能級(jí)(He為s能級(jí))上，為非金屬元素和少數(shù)金屬元素d區(qū)ⅢB~ⅦB族(鑭系、錒系除外)以及Ⅷ族(n-1)d1-9ns1-2(Pd除外)為過(guò)渡金屬元素，原子的核外電子最后排布在(n-1)d能級(jí)上，d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)IB族、ⅡB族(n-1)d10ns1-2為過(guò)渡金屬元素，核外電子先填滿(n-1)d能級(jí)而后再填充ns能級(jí)，由于d軌道已填滿電子，因此d軌道一般不參與化學(xué)鍵的形成f區(qū)鑭系和錒系(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似；錒系元素化學(xué)性質(zhì)相似歸納·總結(jié)4.元素周期表的分區(qū)-按元素的金屬性和非金屬性金屬元素區(qū)非金屬元素區(qū)副族元素處于金屬元素向非金屬元素過(guò)渡的區(qū)域，又稱為過(guò)渡元素。（均為金屬元素）新知探究【探究】再探元素周期表：?jiǎn)栴}（1）：元素周期表共有幾個(gè)周期？每個(gè)周期各有多少種元素？為什么第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟同族的其他周期元素的不同?問(wèn)題（2）：元素周期表共有多少個(gè)列?各列的價(jià)層電子數(shù)各為多少?同列元素價(jià)層電子數(shù)是否相等?元素周期表可分為哪些族?族序有什么規(guī)律?問(wèn)題（3）：為什么在元素周期表中非金屬主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)?提示：右上角三角區(qū)的元素，大多數(shù)的價(jià)層電子排布為ns2np1~6，價(jià)層電子數(shù)較多容易得到電子，呈現(xiàn)非金屬性，屬于非金屬元素思考·討論第一周期只有一個(gè)電子層，能級(jí)只有1s能級(jí)。（1）為什么副族元素又稱為過(guò)渡元素？過(guò)渡元素價(jià)層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)有什么關(guān)系？寫出它們的價(jià)層電子排布通式。副族元素介于s區(qū)元素（主要是金屬元素）和p區(qū)元素（主要是非金屬元素）之間，處于由金屬元素向非金屬元素過(guò)渡的區(qū)域，因此副族元素又稱為過(guò)渡元素。過(guò)渡元素價(jià)層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)的關(guān)系是：第IIIB族—第VIIB族元素:價(jià)層電子數(shù)=族序數(shù)；價(jià)層排布(n-1)d1-5ns1-2第VIII族有3列元素，其族序數(shù)=該族的第1列元素的價(jià)層電子數(shù)；

Ⅷ族價(jià)層排布(n-1)d6-10ns1-2第IB族—第IIB族元素：族序數(shù)=最外層電子數(shù)。價(jià)層排布(n-1)d10ns1-2。過(guò)渡元素的價(jià)層電子排布通式為(n－1)d1～10ns1～2（除鑭系和錒系）。思考·討論【討論】再探元素周期表：（2）按照核外電子排布，可把元素周期表劃分成5個(gè)區(qū)，如圖1-19所示。除ds區(qū)外，各區(qū)的名稱來(lái)自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級(jí)的符號(hào)。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個(gè)列？為什么s區(qū)（除氫元素）、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素？s區(qū)有2列，d區(qū)有8列，p區(qū)有6列。s區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為ns1～2，d區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為(n－1)d1～9ns1～2，ds區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為(n－1)d10ns1～2，它們的最外層電子數(shù)均不超過(guò)2，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，所以s區(qū)（除氫元素外）、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素。思考·討論【討論】再探元素周期表：（3）處于非金屬與金屬分界線上的元素常被稱為半金屬或類金屬，為什么？由于處于非金屬與金屬分界線上的元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性，因此這些元素常被稱為半金屬或類金屬。思考·討論【討論】再探元素周期表：（4）在周期表里找出Cr和Cu的價(jià)層電子。它們的電子排布符合構(gòu)造原理嗎？

此外還有哪些元素的基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理？提示：Cr和Cu的價(jià)層電子，它們的電子排布不符合構(gòu)造原理Mo、Ag、Au等基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理（5）預(yù)言119號(hào)元素基態(tài)原子最外層電子排布；預(yù)言第八周期有多少種元素。119號(hào)元素的基態(tài)原子最外層電子排布為為8s18s→5g→6f→7d→8p2+18+14+10+6=50對(duì)角線規(guī)則Li與Mg①燃燒都只生成氧化物;②都能直接與N2反應(yīng)生成氮化物(Li3N、Mg3N2)。③對(duì)應(yīng)氫氧化物加熱時(shí)都可分解生成氧化物和H2O。④對(duì)應(yīng)碳酸鹽均不穩(wěn)定，受熱均能分解生成相應(yīng)氧化物和CO2。⑤含鋰和鎂的某些鹽，如碳酸鹽、磷酸鹽等均難溶于水。對(duì)角線規(guī)則：在元素周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的。思考·討論Be與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是共價(jià)化合物，則BeCl2也是共價(jià)化合物AlClClClClAlClCl思考·討論對(duì)角線規(guī)則B與Si①Si的熔點(diǎn)高、硬度大，則B也具有高熔點(diǎn)和大的硬度②Si3N4與BN均由相應(yīng)原子直接構(gòu)成③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸均為弱酸思考·討論對(duì)角線規(guī)則1.下列各元素是主族元素還是副族元素?位于周期表中的第幾周期和哪個(gè)族?屬于哪個(gè)區(qū)(1)1s22s22p?3s23p?

(2)[Kr]4d1?5s25p2

(3)[Ar]3d34s2(4)[Ar]3d1?4s1

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