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第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)
第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第1課時(shí) 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表
2、構(gòu)造原理與元素周期表
3、對(duì)角線規(guī)則
一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表
元素周期律
元素的性質(zhì)隨元素
原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變規(guī)律
元素周期系
元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列
元素周期表
呈現(xiàn)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
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表
門捷列夫制作了歷史上第一張?jiān)刂芷诒?br/>周
期
表
7個(gè)橫行(七個(gè)周期)
18個(gè)列(16個(gè)族)
3個(gè)短周期
4個(gè)長(zhǎng)周期
7個(gè)主族 (IA～VIIA）
0族: 稀有氣體元素
8個(gè)副族
第VIII族 ( 第8、9、10這三個(gè)縱行)
(ⅠB～VIIB)
主族序數(shù) =原子的最外層電子數(shù)
周期序數(shù) =原子的電子層數(shù)
【思考】元素周期表中每個(gè)周期的元素?cái)?shù)目分別是多少？為什么？
一
二
三
四
五
六
七
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
2、構(gòu)造原理與元素周期表
電子填入能級(jí)的順序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d
→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p
ns→(n-2)f→(n-1)d→np
【思考】請(qǐng)你回憶第一周期到第四周期的元素的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式，能找出什么規(guī)律？
第一周期：
電子排布從 開始，以 結(jié)束
1s1
1s2
各周期：
除第一周期外(1s1→1s2)
從 開始，以 結(jié)束
ns1
ns2np6
（n為能層序數(shù)=周期序數(shù)）
【思考】根據(jù)構(gòu)造原理電子填入ns到np結(jié)束，中間可能還需要填入哪些能級(jí)？
ns → (n-2)f → (n-1)d → np
周期 序數(shù) 電子 層數(shù) 各周期電子填充從ns→np的能級(jí) 遞增的 電子數(shù) 元素
數(shù)目
第一周期 1
第二周期 2
第三周期 3
第四周期 4
第五周期 5
第六周期 6
第七周期 7
2s→2p
3s → 3p
4s → 3d → 4p
5s → 4d → 5p
6s → 4f → 5d → 6p
7s → 5f → 6d → 7p
2
8
8
18
18
32
32
2
8
8
18
18
32
32
從ns能級(jí)開始以np結(jié)束遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))
= 每個(gè)周期里的元素?cái)?shù)目
1s
【思考】為什么原子的最外層電子數(shù)最多為8個(gè)？(K層為最外層最多2個(gè))
七 個(gè)
2，8，8，18，18，32，32
第一能層的能級(jí)只有1s能級(jí)，最多排2個(gè)電子
18
基本相等
Ⅰ~ⅦA族、Ⅰ~ⅦB 和Ⅷ、0族
ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族
非金屬性
金屬性
從金屬元素過渡到非金屬元素的區(qū)域，故稱過渡元素
主族 價(jià)層電子
排布通式
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)。
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
（1）主族序數(shù)=價(jià)電子數(shù)=基態(tài)原子的最外層電子數(shù)
0族 價(jià)層電子
排布通式
價(jià)電子排布：ns1~2或ns2np1~5
ns2np6
He除外，為1s2
(2)0族的價(jià)電子排布式為ns2np6
He為1s2
副族 價(jià)層電子排布通式
Ⅰ B
Ⅱ B
Ⅲ B
Ⅳ B
Ⅴ B
Ⅵ B
Ⅶ B
Ⅷ
(n－1)d1ns2
(n－1)d2ns2
(n－1)d3ns2
(n－1)d5ns1
(n－1)d5ns2
(n－1)d6～8ns2
(n－1)d10ns1
(n－1)d10ns2
ⅢB-ⅦB：族序數(shù) = 價(jià)層電子數(shù)
=(n-1)d+ns電子總數(shù)
ⅠB-ⅡB：族序數(shù) = ns的電子數(shù)=最外層電子數(shù)
（3）副族序數(shù)
過渡元素：價(jià)電子排布：(n－1)d1~10ns1~2
(鑭系、錒系、Pd除外)
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)。
ds區(qū)的價(jià)層電子排布通式
(n－1)d10ns1
(n－1)d10ns2
可認(rèn)為核外電子因先填滿了_______能級(jí)而后再填充 能級(jí)，得名ds區(qū)。
(n－1)d
ns
元素周期表可分為5個(gè)區(qū)。
f區(qū)
s 區(qū)
d 區(qū)
ds 區(qū)
p 區(qū)
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)
最外層電子數(shù)均不超過 ，容易 電子（H除外），
在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出 .
2
失去
s區(qū)有2列，d區(qū)有8列，ds區(qū)有2列、 p區(qū)有6列。
還原性（金屬性）
非金屬性
金屬性
從原子結(jié)構(gòu)方面來說，元素周期表中右上角三角區(qū)的元素，大多數(shù)的價(jià)層電子排布為ns2np1~5 。最外層電子數(shù)較多，得電子相對(duì)容易，失去電子相對(duì)較困難。從元素周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律來說，同周期元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng)（不包括0族元素），同主族元素從下向上非金屬性逐漸減弱。
問題
非金屬性
金屬性
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
Nb、Mo、Ru、Pd、Ag、Pt、Au等
不符合；
8s1
從ns開始到np結(jié)束：ns→(n-3)g→(n-2)f→(n-1)d→np
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
原子結(jié)構(gòu)與
元素周期表
電子排布與周期
電子排布與族
電子排布與元素分區(qū)
0族
ⅠA∽ⅦA; ⅢB∽ⅦB族序數(shù)=價(jià)電子數(shù)
s區(qū)：ⅠA∽ⅡA
d區(qū)：ⅢB∽ⅦB、Ⅷ
ds區(qū)：ⅠB∽ⅡB
p區(qū)： ⅢA∽ⅦA
f區(qū)：鑭系和錒系
ⅠB∽ⅡB=ns電子數(shù)
周期序數(shù)=能層數(shù)
結(jié)構(gòu)
位置 (以Sc為例)
決定
反應(yīng)
對(duì)角線規(guī)則：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。Li與Mg，Be與Al，B與Si
(2)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 1 100
1、鋰和鎂的相似性
(1)鋰與鎂的沸點(diǎn)較為接近：
(3)能直接與氮?dú)夥磻?yīng)：
(4)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。
(5)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。
2、鈹和鋁的相似性
(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
(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
Be(OH)2＋2HCl=BeCl2＋2H2O
Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]
Be(OH)2+2NaOH === Na2Be(OH)4
3、硼和硅的相似性
(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↑
B
主族的價(jià)層電子是最外層電子，副族的價(jià)層電子包含次外層的d或f能級(jí)
（1）第三周期第ⅦA族，P區(qū)
（2）第五周期第ⅣA族，P區(qū)
（3）第四周期第ⅤB族，d區(qū)
（4）第四周期第ⅠB族，ds區(qū)
（5）第四周期第ⅠA族，s區(qū)
（2022·湖南卷，2）B.化學(xué)家門捷列夫編制了第一張?jiān)刂芷诒?br/>（2022·天津卷，2）C.Fe位于元素周期表的p區(qū)
（2022·北京卷，3）A. 38Sr(鍶)位于元素周期表中第六周期第ⅡA族
（2022·湖南卷，5）D.原子序數(shù)為82的元素與Si位于同一主族
（2022·山東卷，16）(1)基態(tài)Ni原子的價(jià)電子排布式為_______，
在元素周期表中位置為_______。
（2021·廣東卷，20）汞的原子序數(shù)為80,位于元素周期表第　　周期第ⅡB族。




六
1s22s22p63s23p63d84s2
第四周期第Ⅷ族
（2021·浙江1月選考，16）現(xiàn)有4種短周期主族元素X、Y、Z和Q,原子序數(shù)依次增大,其中Z、Q在同一周期。相關(guān)信息如下表:
元素 相關(guān)信息
X 　最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的一半
Y 　最高化合價(jià)和最低化合價(jià)之和為零
Z 單質(zhì)為淡黃色固體,常存在于火山噴口附近
Q 　同周期元素中原子半徑最小
A.常溫時(shí),X單質(zhì)能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)
D.第五周期且與Q同主族元素的單質(zhì)在常溫常壓下呈液態(tài)


（2021·重慶卷，7）元素X、Y和Z可形成化合物X3Y3Z6， X的原子序數(shù)是Z的原子序數(shù)的5倍，1 mol X3Y3Z6含42mol質(zhì)子，
A. X位于周期表的第二周期第VA族
（2021·河北卷，17）(1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡(jiǎn)單離子中,核外電子排布相同的是　　　　　(填離子符號(hào))。
K+和P3-

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