資源簡介 (共48張PPT)第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第一課時(shí) 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表1、認(rèn)識(shí)元素周期表的基本結(jié)構(gòu),了解元素周期律、元素周期系與元素周期表之間的關(guān)系。2、能從價(jià)電子排布的角度認(rèn)識(shí)元素周期表的分區(qū)、周期和族的劃分,促進(jìn)對“位置”與“結(jié)構(gòu)” 關(guān)系的理解。1.元素周期表共有幾個(gè)周期、幾個(gè)主族、幾個(gè)副族?2.Ⅷ族在元素周期表中占幾列?回憶思考7個(gè)周期7個(gè)主族7個(gè)副族Ⅷ族占三列早期元素之說主要來自兩個(gè)方面第一個(gè)方面是在中國古代早就有五行元素之說。五行元素來源于五行,五行之說始于夏朝,流行于商朝,直到西周才發(fā)展成為五行元素。另一個(gè)是歐洲的四元素之說,根據(jù)史料記載元素的概念最早是由古希臘恩培多克勒提出,并進(jìn)過一定時(shí)期的發(fā)展才得出四元素之說。四元素包括土、氣、火、水。元素周期表發(fā)展史元素周期表發(fā)展史1661年英國科學(xué)家羅伯特.波義爾在《懷疑派化學(xué)家》對四元素提出了質(zhì)疑,并提出了“物質(zhì)是由化學(xué)元素組成的”新觀點(diǎn)第一次給元素下了一個(gè)相對科學(xué)的定義。他曾研究過氣體物理學(xué)、氣象學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、化學(xué)、工藝、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論以及哲學(xué)、神學(xué)。其中成就突出的主要是化學(xué)。1789年,法國化學(xué)家安托萬-洛朗·拉瓦錫出版的《化學(xué)大綱》中發(fā)表了人類歷史上第一張《元素表》,在該表中,他將當(dāng)時(shí)已知的33種元素分四類。氣體非金屬金屬土質(zhì)元素周期表發(fā)展史1829年,德國的德貝萊納(首先發(fā)表了“三元素組”的假說。他發(fā)現(xiàn),在許多元素中分別存在著一組特別相似的三種元素,把這樣的三元素稱為“三元素組”。他確定的三元素組有:①鋰、鈉、鉀;②鈣、鍶、鋇;③鹵素組(氯、溴、碘);④硫、硒、碲;⑤錳、鉻、鐵。當(dāng)時(shí)由于發(fā)現(xiàn)的元素只有54個(gè),德貝萊納的分類僅限于局部元素的分組,沒能把所有元素作為一個(gè)整體來進(jìn)行研究。但他對元素進(jìn)行歸納分類的工作,對后人有一定的啟發(fā)。元素周期表發(fā)展史1862年,法國尚古多提出元素性質(zhì)有周期性重復(fù)出現(xiàn)的規(guī)律,他創(chuàng)造了一種螺旋圖。1865年,英國J.A.R.紐蘭茲把當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的元素按原子量大小順序排列,發(fā)現(xiàn)從任意一個(gè)元素算起,每到第八個(gè)元素,就和第一個(gè)元素的性質(zhì)相似,他把這個(gè)規(guī)律稱為八音律。元素周期表發(fā)展史1869年,門捷列夫制作了歷史上第一張?jiān)刂芷诒恚址Q短式周期表。從第四周期開始每個(gè)周期截成兩截,第1~7族分主副族,第八族稱為過渡元素(第八族是鐵、鈷、鎳等“三素組”)。至今,仍在使用主副族和第八族等名詞,但有些概念是不同的,如過渡元素等。元素周期表發(fā)展史原子序數(shù)核電荷數(shù)=元素周期律為元素的性質(zhì)隨著元素核電荷數(shù)的遞增而呈周期性變化。我們把元素按照其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系。莫塞萊=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)按相對原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)⒃嘏帕衅饋恚玫揭粋€(gè)元素序列,并從最輕的元素氫開始進(jìn)行編號(hào),稱為原子序數(shù)。1869年,門捷列夫發(fā)現(xiàn),元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化,這個(gè)規(guī)律叫作元素周期律。門捷列夫元素周期系和元素周期表的關(guān)系元素周期系只有一個(gè),元素周期表多種多樣。第一張?jiān)刂芷诒硎怯砷T捷列夫制作的。元素周期系決定呈現(xiàn)元素周期表只有一種繪制若干種1905年,配位化學(xué)鼻祖維爾納制作了一張周期表。維爾納周期表是特長式周期表,每個(gè)周期一行,各族元素、過渡金屬、稀有氣體、鑭系和錒系,各有各的位置,同族元素上下對齊。現(xiàn)今的元素周期表與維爾納周期表相似,但也有差異,如維爾納周期表中Be、 Mg的位置與現(xiàn)今周期表不同。元素周期表發(fā)展史玻爾元素周期表把21~28、39~46等元素用 框起方框認(rèn)識(shí)到框內(nèi)元素的原子新增加的電子是填入_____________的內(nèi)層軌道他已經(jīng)用原子結(jié)構(gòu)解釋元素周期系確定了第六周期為_______種元素說明321922 年,玻爾獲諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)做了題為“原子結(jié)構(gòu)”( The Structure of the Atom)的報(bào)告,其中有一張周期表。構(gòu)造原理與元素周期表結(jié)合構(gòu)造原理,請同學(xué)們寫出1~36號(hào)元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式。第一周期:從 開始,以 結(jié)束1s11s21s12s13s14s11s22s23s24s22s22p63s23p64s24p62s22p12s22p22s22p32s22p42s22p53s23p13s23p23s23p33s23p43s23p54s24p14s24p24s24p34s24p44s24p53d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s2其余各周期:從 能級(jí)開始,以 能級(jí)結(jié)束nsnp(n=周期序數(shù)=電子層數(shù))根據(jù)基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式找規(guī)律。以12號(hào)、29號(hào)元素為例,根據(jù)其電子排布式,判斷屬于哪個(gè)周期?周期序數(shù)=最高能層數(shù)活動(dòng)1例預(yù)言第八周期有多少種元素?價(jià)層電子填入的能級(jí)順序:8s → 5g → 6f → 7d → 8p元素個(gè)數(shù)為 2 + 18 + 14 + 10 + 6 = 50 種 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?cái)?shù) 2 8 8 18 18 32 32怎樣將圖1-17變成書末的元素周期表?思考與討論1(P20)sdpsfsdpfsdpsdpspsp構(gòu)造原理與元素周期表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8 種8 種18種18種32種32種0族主族主族副族副族第VIII族過渡元素再探周期表同族元素價(jià)電子數(shù)與族序數(shù)有何關(guān)系?(3)主族元素和副族元素的價(jià)層電子排布:列數(shù) 1 2 13 14 15 16 17族序數(shù) ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA價(jià)層電子 排布式 ____ ____ ____ ____ _______ ______ ________價(jià)層電子數(shù) ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____結(jié)論:同主族元素原子的價(jià)層電子排布完全相同,價(jià)層電子全部排布在ns或 ns 、np軌道上。價(jià)層電子數(shù)與族序數(shù)相同。ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np52456731主族元素的價(jià)層電子排布式、價(jià)層電子數(shù)副族元素的價(jià)層電子排布式、價(jià)層電子數(shù)(以第四周期為例):列數(shù) 3 4 5 6 7 11 12副族元素 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 29Cu 30Zn族序數(shù) ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____價(jià)層電子 排布式 _____ _____ _____ _____ _____ ______ ______價(jià)層 電子數(shù) ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____結(jié)論:副族元素同一縱列原子的價(jià)層電子排布基本相同,價(jià)層電子排布為(n-1)d1~10ns1~2。第ⅢB~ⅦB族的價(jià)層電子數(shù)與族序數(shù)相同,第ⅠB族、ⅡB族價(jià)層電子數(shù)與族序數(shù)不同。ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB3d104s13d34s23d54s13d54s23d24s23d14s23d104s2347561112(3)主族元素和副族元素的價(jià)層電子排布:稀有氣體元素零族:價(jià)層電子:(n-1)d6~8ns2價(jià)層電子:ns2或ns2np6第Ⅷ族:三個(gè)縱行(8、9、10),位于Ⅶ B 與ⅠB中間【易錯(cuò)提醒】對價(jià)電子的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí):(1)主族元素:價(jià)電子數(shù)=最外層電子數(shù)。副族和第Ⅷ族元素(過渡元素)的價(jià)電子還包括部分內(nèi)層電子(2)同一族元素的價(jià)電子排布不一定相同,如過渡元素中的鑭系元素和錒系元素就不相同,在第Ⅷ族中部分元素的價(jià)電子排布也不相同。探究(P21)任務(wù)二:構(gòu)造原理與元素周期表再探元素周期表仔細(xì)考察書末的元素周期表,你能提出哪些問題?例如:(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?(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?7 個(gè)2,8,8,18,18,32,32只有一個(gè)電子層,能級(jí)只有1s能級(jí)18列各列的價(jià)層電子數(shù)分別為1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,3,4,5,6,7,8(He除外);相等七主、七副、0和Ⅷ族探究(P21)再探元素周期表(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)(如圖1-18)?右上角三角區(qū)的元素,能層數(shù)少,容易得到電子達(dá)到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)非金屬性,屬于非金屬元素。1.正誤判斷(1)價(jià)層電子一定是最外層電子( )(2)元素的價(jià)層電子數(shù)一定等于其所在族的族序數(shù)( )(3)同一族元素的價(jià)層電子數(shù)一定相同( )(4)基態(tài)原子的N能層上只有一個(gè)電子的元素,一定是第ⅠA族元素( )(5)原子的價(jià)層電子排布為(n-1)d6~8ns2的元素一定是過渡元素( )××××√導(dǎo)思2.元素周期表有多少列?各列的價(jià)層電子數(shù)為多少?提示 18列。從左向右,第1~12列中,除了第3列中的鑭系和錒系外,其他的價(jià)層電子數(shù)都等于列數(shù);第13~18列,除了第18列中的稀有氣體外,其他的價(jià)層電子數(shù)都等于列數(shù)減10。除了鑭系、錒系和稀有氣體外,同列元素價(jià)層電子數(shù)相同。導(dǎo)思周期 元素 數(shù)目 外圍電子排布ⅠA-ⅡA ⅢB-Ⅷ ⅠB-ⅡB ⅢA-ⅦA 0族1 2 1s1 1s22 8 2s1~2 2s22p1~5 2s22p63 8 3s1~2 3s23p1~5 3s23p64 18 4s1~2 3d1~84s2 3d104s1~2 4s24p1~5 4s24p65 18 5s1~2 4d1~85s2 4d105s1~2 5s25p1~5 5s25p66 32 6s1~2 4f1~146s25d1~106s2 5d106s1~2 6s26p1~5 6s26p6元素周期表的分區(qū)ⅠA 0ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦAⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡBs區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)ns1~2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p能級(jí)電子填充的最后一個(gè)能級(jí)是d能級(jí)dspdsf除H外,其余為活潑金屬除H外,所有非金屬元素都在p區(qū)均為金屬元素,性質(zhì)相似均為金屬元素均為金屬元素,結(jié)構(gòu)相似①s區(qū):包括ⅠA、ⅡA族元素,價(jià)電子排布式為ns1~2,除氫元素外均屬于活潑金屬元素。 (3)各區(qū)元素的價(jià)電子排布特點(diǎn)②p區(qū):包括ⅢA~ⅦA族以及0族元素,價(jià)電子排布式為ns2np1~6(除He外),最后一個(gè)電子填在np能級(jí)上,為非金屬元素和少數(shù)金屬元素,最外層電子參與反應(yīng)。③d區(qū):金屬元素包括ⅢB~Ⅷ族元素(除鑭系、錒系外),價(jià)電子排布式為(n-1)d1~9ns1~2(鈀除外),d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成,金屬元素④ds區(qū):包括ⅠB、ⅡB族元素,價(jià)電子排布式為(n-1)d10ns1~2。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,金屬元素⑤f區(qū):包括鑭系和錒系元素,價(jià)電子排布式為(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2。 族序數(shù) 價(jià)電子排布 元素分類s區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)ⅠA、ⅡA族ⅢA~0族ⅢB~Ⅷ族ⅠB、ⅡB族鑭系和錒系ns1、ns2ns2np1~6(n-1)d1~8ns2(n-1)d10ns1~2(n-2)f0~14 (n-1)d0~2ns2課堂小結(jié):各區(qū)元素特點(diǎn)活潑金屬(除H)大多為非金屬過渡金屬過渡金屬過渡金屬討論2(1):為什么副族元素又稱為過渡元素?過渡元素價(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。副族元素元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域,因此又把它稱為過渡元素。過渡元素價(jià)層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)的關(guān)系是:第Ⅷ族有3列元素,其族序數(shù)等于該族的第1列元素的價(jià)層電子數(shù)。過渡元素的價(jià)層電子排布通式為(n-1)dl-10ns1-2(除鑭系和錒系)。元素周期表的分區(qū)ⅢB-ⅦB:族序數(shù) = 價(jià)層電子數(shù)ⅠB-ⅡB:族序數(shù) = 最外層電子數(shù)任務(wù)三:元素周期表的分區(qū)(2) s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個(gè)列?s區(qū)有2列,d區(qū)有8列,ds區(qū)有2列、 p區(qū)有6列。s區(qū)d區(qū)ds區(qū)p區(qū)以最后填入的電子的能級(jí)符號(hào)作為該區(qū)的符號(hào)。元素周期表可分為5個(gè)區(qū)。任務(wù)三:元素周期表的分區(qū)任務(wù)三:元素周期表的分區(qū)(2)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?最外層電子數(shù)為1~2個(gè)( 始終不超過2 ),即為ns1-2(Pd例外),容易失去電子(H除外)(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?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)出一定的金屬性任務(wù)三:元素周期表的分區(qū)(4) Cr和Cu的價(jià)層電子排布符合構(gòu)造原理么?還有哪些不符合?Nb、Mo、Ru、Pd、Ag、Pt、Au等(5) 預(yù)言119號(hào)元素基態(tài)原子最外層電子排布,并預(yù)測第八周期有多少種元素。8s150 種價(jià)層電子填入的能級(jí)順序:8s → 5g → 6f → 7d → 8p元素個(gè)數(shù)為:2 + 18 + 14 + 10 + 6 = 50 種評價(jià)任務(wù)例下列各元素是主族元素還是副族元素?位于周期表的第幾周期和哪個(gè)族?屬于哪個(gè)區(qū)?(課本29頁第9題)(1)1s22s22p63s23p5(2)[Kr]4d105s25p2(3)[Ar]3d34s2(4)[Ar]3d104s1(5)[Ar]4s1主族主族副族主族副族第三周期第ⅦA族第五周期第ⅣA族第四周期第ⅤB族第四周期第ⅠB族第四周期第ⅠA族p區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)s區(qū)在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素(如圖1-20)的有些性質(zhì)是相似的(如鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物,而不是過氧化物),這種相似性被稱為對角線規(guī)則 。(1)對角線規(guī)則是從相關(guān)元素及其化合物的許多性質(zhì)中總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則。在科學(xué)研究中,你對類似對角線規(guī)則這樣的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則有何看法?(2)以“對角線規(guī)則”為關(guān)鍵詞,利用互聯(lián)網(wǎng)搜索有關(guān)資料,比較鋰和鎂、鈹和鋁、硼和硅三對元素及其化合物性質(zhì)的相似性。處于“對角線”位置的元素,它們的性質(zhì)具有相似性。對角線規(guī)則【注】對角線規(guī)則是從相關(guān)元素及其化合物的許多性質(zhì)中總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則,不是定理。任務(wù)三:對角線規(guī)則b.在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物,而不是過氧化物,并且Li2O和MgO與水反應(yīng)都十分緩慢。元素 Li Na Be Mg沸點(diǎn)/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100a.鋰與鎂的沸點(diǎn)較為接近:1、鋰和鎂的相似性任務(wù)三:對角線規(guī)則c. 能直接與氮?dú)夥磻?yīng):d. 鋰和鎂的氫氧化物加熱分解:生成相應(yīng)的氮化物L(fēng)i3N和Mg3N2。Li2O、H2O和MgO、H2O。e. 在堿金屬的氟化物、碳酸鹽和磷酸鹽中:只有鋰鹽是難溶于水的,相應(yīng)的鎂鹽也難溶于水。1、鋰和鎂的相似性2)都可與酸、堿反應(yīng)放出氫氣:3)鈹在濃硝酸中也發(fā)生鈍化1)二者的氧化物Al2O3和BeO的熔點(diǎn)和硬度都很高任務(wù)三:對角線規(guī)則2、鈹和鋁的相似性任務(wù)三:對角線規(guī)則4)氧化物和氫氧化物都具有兩性:既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿溶液Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OBe(OH)2+2HCl=BeCl2+2H2O,Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O5)BeCl2和AlCl3都是共價(jià)化合物,易升華。2、鈹和鋁的相似性1. 自然界中B與Si均以化合物的形式存在。2. B與Si的單質(zhì)都易與強(qiáng)堿反應(yīng),且不與稀酸反應(yīng):2B+2KOH+2H2O = 2KBO2+3H2↑,Si+2KOH+H2O= K2SiO3+2H2↑任務(wù)三:對角線規(guī)則3、硼和硅的相似性原子結(jié)構(gòu)與元素周期表元素周期表、元素周期系、元素周期律構(gòu)造原理與元素周期表對角線規(guī)則原子序數(shù)元素性質(zhì)隨著__________遞增發(fā)生周期性的重復(fù)元素按原子__________遞增排列的序列核電荷數(shù)呈現(xiàn)元素周期系的表格元素周期系只有一個(gè),元素周期表多種多樣。周期序數(shù)=基態(tài)原子的能層數(shù)某些主族元素與其右下方的主族元素有些性質(zhì)是相似的。ⅢB-ⅦB:族序數(shù) = 價(jià)層電子數(shù)ⅠB-ⅡB:族序數(shù) = 最外層電子數(shù)Ⅰ A-ⅦA:族序數(shù) = 價(jià)層電子數(shù)族序數(shù)總結(jié)(1)除短周期外,其他周期均有18種元素 ( )(2)堿金屬元素是指第ⅠA族的所有元素 ( )(3)在元素周期表中,所有非金屬都位于p區(qū) ( )(4)價(jià)電子數(shù)與最高化合價(jià)相等的元素一定是主族元素 ( )(5)次外層全充滿而最外層有不成對電子的元素一定是主族元素 ( )(6)元素周期表5個(gè)區(qū)中都有金屬元素 ( ) √ 1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)× × × × × 2.下列說法中正確的是( )A.所有金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū)B.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱列的元素都是金屬元素C.ns電子的能量不一定高于(n-1)p 電子的能量D.電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了洪特規(guī)則B3.若某原子的價(jià)層電子排布式為4d15s2,則下列說法正確的是( )A.該元素位于周期表中第五周期第ⅢB族B.該元素原子價(jià)層電子數(shù)為2C.該元素為非金屬元素D.該元素原子N能層共有8個(gè)電子A4.已知某元素+2價(jià)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 展開更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫