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(共32張PPT)
第一章 原子結構與性質
第二節 原子結構與元素的性質
第1課時 原子結構與元素周期表
知識回顧
元素周期表的結構
7個周期
（7橫行）
短周期
長周期
第一周期
第二周期
第三周期
第四周期
第五周期
第六周期
第七周期
2 種元素
8 種元素
8 種元素
18 種元素
18 種元素
32 種元素
32 種元素
周期序數 = 電子層數(能層數)
知識回顧
元素周期表的結構
（18縱行）
16個族
7個主族
8個副族
零族
ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA
ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB , Ⅷ，ⅠB , ⅡB
8、9、10三個縱行
稀有氣體元素
He Ne Ar Kr Xe Rn Og
主族序數=最外層電子數=最高正化合價數
（O、F除外）
1869年，門捷列夫在總結和對比當時已知的六十多種元素的性質之后，制作了歷史上的第一張元素周期表。
短式周期表
門捷列夫：原子序數=相對原子質量從小到大的順序。
元素周期律：元素的性質隨著原子序數遞增而發生周期性的遞變。
1913年，英國物理學家莫塞萊用實驗證明：原子序數=核電荷數=質子數。
人們把元素這一按照其原子的核電荷數遞增排列的序列稱為元素周期系。
特長式周期表
1905年，維爾納制作了一張特長式周期表。
1922 年，玻爾獲諾貝爾獎時做了題為“原子結構”的報告，其中有一張周期表用原子結構來解釋了周期系。
元素周期表是呈現元素周期系的表格。元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。
元素周期表與原子結構究竟有著怎樣密切的關系呢？
知識回顧
構造原理
1s
→ 2s → 2p
→ 3s → 3p
→ 4s → 3d → 4p
→ 5s → 4d → 5p
→ 6s → 4f → 5d → 6p
→ 7s → 5f → 6d → 7p……
觀察元素周期表各元素的原子的價層電子排布式，回答下列問題：
元素數
2
8
8
18
18
32
32
周期
1s
2s
2p
3s
3p
4s
3d
4p
5s
4d
5p
4f
5d
6p
6s
5f
6d
7p
7s
……
一
二
三
四
五
六
七
1、根據構造原理，可以解釋元素周期系的基本結構：
除第一周期外，其余周期總是從 能級開始，以 能級結束，遞增的核電荷數(或電子數)等于該周期的 。
ns
np
元素數
周期序數 = 最高能層序數(Pd除外)
任務一：核外電子排布與周期的關系
周 期 價層電子排布 各周期增 加的能級 元素數
第ⅠA族 0族 最外層最多容納電子數
一 2 2
二 8 8
三 8 8
四 8 18
五 8 18
六 8 32
七 8 32
觀察元素周期表各元素的原子的價層電子排布式，填寫下列表格：
1s1
2s1
3s1
4s1
5s1
6s1
7s1
1s2
2s22p6
3s23p6
4s24p6
5s25p6
6s26p6
7s27p6
1s
2s、2p
3s、3p
4s、3d、4p
5s、4d、5p
6s、4f、5d、6p
7s、5f、6d、7p
每個周期的元素數=增加的能級容納的最多電子數
（4）在周期表里找出Cr和Cu的價層電子。它們的電子排布符合構造原理嗎 此外還有哪些元素的基態原子電子排布不符合構造原理
（5）預言119號元素基態原子最外層電子排布；預言第八周期有多少種元素。
Cr的價層電子排布式為3d54s1，Cu的價層電子排布式為3d104s1，不符合構造原理(它們的3d軌道達到半充滿或全充滿結構，是一種能量較低的穩定結構)。此外, Mo、Ag、Au、Ru、Pd、Nb、Pt、Rh、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基態原子電子排布均不符合構造原理。
119號元素的基態原子最外層電子排布為8s1。
第八周期應有50種元素。
探究·討論(書21頁)
主族序數 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
價電子排布式
列數 1 2 13 14 15 16 17
價電子數
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
1
2
3
4
5
6
7
主族從IA～ⅦA族，價層電子全部排布在ns或nsnp能級上。
主族序數=價層電子數=最外層電子數
將下列各主族元素的價電子數、價電子排布式填入表中
任務二：核外電子排布與族的關系
副族元素 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 29Cu 30Zn 26Fe 27Co 28Ni
族數
價電子排布式
價電子數
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
3d14s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d104s1
3d104s2
3
4
5
6
以第四周期副族元素為例，填寫下表
7
Ⅷ
3d64s2
3d74s2
3d84s2
8
9
10
11
12
過渡元素價層電子排布為(n－1)d1～10ns1～2。
ⅢB～ⅦB族：價層電子數=族序數
副族元素 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 29Cu 30Zn 26Fe 27Co 28Ni
族數
價電子排布式
價電子數
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
3d14s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d104s1
3d104s2
3
4
5
6
以第四周期副族元素為例，填寫下表
7
Ⅷ
3d64s2
3d74s2
3d84s2
8
9
10
11
12
第Ⅷ族：族序數=該族的第1列元素的價層電子數
第ⅠB、第ⅡB族：族序數=最外層(ns)電子數
副族元素 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 29Cu 30Zn 26Fe 27Co 28Ni
族數
價電子排布式
價電子數
列數
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
3d14s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d104s1
3d104s2
3
4
5
6
以第四周期副族元素為例，填寫下表
7
Ⅷ
3d64s2
3d74s2
3d84s2
8
9
10
11
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
過渡元素原子的價層電子數=縱列數(鑭系、錒系除外)。
1、主族元素原子的價層電子全部排布在ns或nsnp軌道上，即主族元素的價層電子數=最外層電子數=族序數。
2、過渡元素原子的價層電子排布為(n－1)d1～10ns1～2(鑭系、錒系、Pd除外)，價層電子數=縱列數(鑭系、錒系除外)。
任務二：核外電子排布與族的關系
1、正誤判斷
(1)價電子一定是最外層電子( )
(2)元素的價電子數一定等于其所在族的族序數( )
(3)同一族元素的價電子數一定相同( )
(4)基態原子的N層上只有一個電子的元素，一定是第ⅠA族元素( )
(5)原子的價電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素一定是過渡元素( )
×
×
×
×
√
2、已知某元素＋2價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6，該元素在周期表中屬于（ ）
A.第ⅤB族 B.第ⅡB族
C.第Ⅷ族 D.第ⅡA族
D
任務三：元素周期表的分區
按金屬元素與非金屬元素分區
金屬元素區
非金屬元素區
副族元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的區域，又稱為過渡元素。
探究·討論(書21頁)
（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？
由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴格的界限，處于金屬與非金屬分界線上的元素既能表現出一定的金屬性，又能表現出一定的非金屬性，因此這些元素常被稱為半金屬或類金屬。
p
f
d
s
s
p
s
d
p
f
s
d
p
d
s
p
p
s
s
若以一個方格代表一種元素，每個周期排一橫排，并按s、p、d、f分段，左側對齊，可以得到如下元素周期表：
ⅠA 0
ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB
任務三：元素周期表的分區
按電子排布分區
ns2
ns1
s區
p區
ns2np1
ns2np6
d區
(按構造原理最后填入電子的能級符號分為s、p、d、f區，第ⅠB、ⅡB族可理解為先填滿(n-1)d能級，再
填入ns能級而得名ds區)
f區
ds區
f區
探究·討論(書21頁)
（2）按照核外電子排布，可把元素周期表劃分成5個區，如圖1-19所示。除ds區外，各區的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。s區、d區和p區分別有幾個列？為什么s區(除氫元素)、d區和ds區的元素都是金屬元素？
s區有2列，d區有8列，p區有6列。
s區元素的價層電子排布通式為ns1~2，d區元素的價層電子排布通式為(n-1)d1~9ns1~2，ds區元素的價層電子排布通式為(n-1)d10ns1~2，它們的最外層電子數均不超過2，在化學反應中容易失去電子，所以s區(除H外)、d區和ds區的元素都是金屬元素。
根據原子結構特征判斷元素在元素周期表中的位置
電子排布式
確定
價層電子排布式
ns1～2
ns2np1～6
(n-1)d10ns1～2
(n-1)d1～9ns1～2
p區
ds區
d區
s區
分區 族
主族元素的價層電子數=族序數
IA、ⅡA
副族元素價層電子數=縱列數
ⅢA~ⅦA、0族
IB、ⅡB
ⅢB~ⅦB、Ⅷ族
周期序數 = 最高能層序數
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族？屬于哪個區？
（1）1s22s22p63s23p5
（2）[Kr]4d105s25p2
（3）[Ar]3d34s2
（4）[Ar]3d104s1
（5）[Ar]4s1
主族
第三周期第ⅦA族
p區
主族
第五周期第ⅣA族
p區
副族
第四周期第ⅤB族
d區
副族
第四周期第ⅠB族
ds區
主族
第四周期第ⅠA族
s區
2、下列說法正確的是( )
A.所有金屬元素都分布在d區和ds區
B.最外層電子數為2的元素都分布在s區
C.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10個縱列的元素都是金屬元素
D.基態原子的p能級上半充滿的元素不一定位于p區
C
3、下列關于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的價層電子排布特點的有關敘述正確的是（ ）
A.O的基態原子中，2p能級為半充滿，屬于p區元素
B.Cu位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，屬于ds區元素
C.最外層電子排布式為4s1，一定屬于第ⅠA族
D.最外層電子排布式為ns2np1，該元素可能是第ⅢA族或第ⅢB族
B
4、已知基態R2＋的核外電子排布式為[Ar]3d7，則有關R元素的說法錯誤的是( )
A.質子數為27 B.在周期表中位于第ⅡB族
C.在周期表中處于d區 D.屬于過渡金屬元素
B
任務四：對角線規則
在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質是相似的，這種相似性被稱為對角線規則。它是一種經驗規則。
與酸反應 與堿反應
單質
氧化物
氫氧化物
如鈹、鋁兩元素的性質相似性
2Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
2Al +2OH- + 2H2O = 2AlO2-+3H2↑
2Al + 6H+ = 2Al3++ 3H2↑
Al2O3 + 2OH- = 2AlO2-+ H2O
Al(OH)3+3H+＝ Al3+ +3H2O
Al(OH)3 + OH-＝AlO2- + 2H2O
Be + 2H+ = 2Be2++ H2↑
Be +2OH- = BeO22-+H2↑
BeO + 2H+ = Be2+ + H2O
BeO +2OH- = BeO22-+H2O
Be(OH)2 + 2H+ = Be2+ + 2H2O
Be(OH)2 + OH- = BeO22- + 2H2O
仔細觀察下圖，回答下列問題：
(1)B的原子結構示意圖為_______，
B元素位于元素周期表的第____周期第_____族。
(2)鈹的最高價氧化物的水化物是______(填“酸性”“堿性”或“兩性”)化合物，證明這一結論的有關離子方程式是__________________________________
(3)根據周期律知識，硼酸酸性比碳酸____，理由是___________________。
二
ⅢA
兩性
Be(OH)2＋2H＋= Be2＋＋2H2O
弱
硼的非金屬性比碳弱
(4)根據Mg在空氣中的燃燒情況，Li在空氣中燃燒生成的產物為____________(用化學式表示)。
Li2O、
Li3N

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