資源簡介

(共26張PPT)
第一章
第2節 原子結構與元素的性質
物質的結構
和性質
第1課時 原子結構與元素周期表
科學史話
1869年 門捷列夫元素周期表
按相對原子質量排序
1905年 維爾納特長式周期表
1922年
玻爾元素周期表
用原子結構解釋元素周期表
歷史上第一張周期表,又稱短式周期表
其他形式的元素周期表
戰
01
元素周期律、元素周期系、元素周期表
門捷列夫周期表
原子序數
核電荷數
=
=
質子數
=
核外電子數
按相對原子質量從小到大的順序將元素排列起來，得到一個元素序列，并從最輕的元素氫開始進行編號，稱為原子序數。
1913年，英國物理學家莫塞萊證明原子序數不是相對原子質量而是核電荷數
元素周期律: 。
元素周期系: 。
元素周期表： 。
元素周期律、元素周期系
元素的性質隨著元素核電荷數的遞增而呈周期性變化
元素按其原子核電荷數遞增排列的序列
呈現周期系的表格
01
元素周期律、元素周期系、元素周期表
02
構造原理與元素周期表
根據基態原子的價層電子排布式找規律。
【學習任務1】
第一周期：
從 開始，以 結束
1s1
1s2
其余各周期：
從 能級開始，以 能級結束
ns
np
（n=周期序數=電子層數）
最高能層序數 = 元素的周期序數
遞增的核電荷數（或電子數）= 元素個數
ⅠA 0
1s1 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 1s2
2s1 2s2 2s2 2p1 2s2 2p2 2s2 2p3 2s2 2p4 2s22p5 2s2
2p6
3s1 3s2 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB 3s2 3p1 3s2 3p2 3s2 3p3 3s2 3p4 3s23p5 3s2
3p6
4s1 4s2 3d1 4s2 3d2 4s2 3d3 4s2 3d5 4s1 3d5 4s2 3d6 4s2 3d7 4s2 3d8 4s2 3d10 4s1 3d104s2 4s2 4p1 4s2 4p2 4s2 4p3 4s2 4p4 4s24p5 4s2
4p6
結構
位置
02
構造原理與元素周期表
【學習任務2】
探究原子核外電子排布與周期的關系
能級組
能量相近的合并成一組
共七個能級組，也就形成了7個周期 。
各能級能量相差較小，
各能級組之間能量相差較大
周期 ns→np 電子數 元素數目
一 1s1～2 2 2
二 2s1～2→2p1～6 2+6=8 8
三 3s1～2→ 3p1～6 2+6=8 8
四 4s1～2→ 3d1～10→ 4p1～6 2+10+6=18 18
五 5s1～2→ 4d1～10→ 5p1～6 2+10+6=18 18
六 6s1～2→ 4f1～14→ 5d1～10→ 6p1～6 2+14+10+6=32 32
七 7s1～2→ 5f1～14→6d1～10→7p1～6 2+14+10+6=32 32
02
構造原理與元素周期表
【學習任務2】
探究原子核外電子排布與周期的關系
規律
①每一周期對應一個能級組
②周期序數=能級組中最大能層序數
③本周期包含的元素種類=對應能級組最多容納的電子數
ⅠA 0
1s1 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 1s2
2s1 2s2 2s22p1 2s22p2 2s22p3 2s22p4 2s22p5 2s22p6
3s1 3s2 3s23p1 3s23p2 3s23p3 3s23p4 3s23p5 3s23p6
4s1 4s2 4s24p1 4s24p2 4s24p3 3s23p4 4s24p5 4s24p6
主族序數 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
價電子構型
①主族：ns1→ns2np5，且主族序數=最外層電子數=價層電子數=最高正價
②0族：He為1s2，其他為ns2np6
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
02
構造原理與元素周期表
構造原理與族序
特點：同族元素的價層電子數目和價層電子排布相同，所以同族元素性質相似。
ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB
3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d104s1 3d104s2
族序數 ⅢB ⅣB … ⅦB
價電子構型 …
Ⅷ ⅠB ⅡB
(n-1)d1ns2
(n-1)d2ns2
(n-1)d5ns2
(n-1)d6~9ns1~2
(n-1)d10ns1
(n-1)d10ns2
ⅢB ～ⅦB族:
(n-1)d1-5ns1-2
ⅠB 、ⅡB族:
(鑭系、錒系除外)
(n-1)d10ns1-2
(Pd：4d10除外)
③副族
[(n-1)d軌道為全充滿狀態]
價層電子數=族序數
族序數=最外層電子數
副族最外層電子數都是1~2（Pd除外），全都是金屬元素。
構造原理與族序
列序數=價層電子數
Ⅷ族(8、9、10列)：
(n-1)d6-9ns1-2
若價層電子數分別為8、9、10，則是第Ⅷ族的。
例題
已知某元素的原子序數是25，寫出該元素的價層電子層結構式，并指出該元素所屬的周期和族？
1.某元素基態原子的電子排布式為[Ar]3d74s2，它在元素周期表中的位置是(　　)
A.第三周期ⅡB族 B.第四周期ⅡB族
C.第四周期ⅦB族 D.第四周期Ⅷ族
D
練一練
族 按族分類 價層電子排布式 價層電子數 特點
I A 主族 ns1 1 族序數=最外層電子數=價層電子數
ⅡA ns2 2 ⅢA ns2np1 3 IVA ns2np2 4 VA ns2np3 5 ⅥA ns2np4 6 ⅦA ns2np5 7 ⅢB 副族(鑭系、 錒系除外) (n-1)d1-10ns1-2 3 價層電子數=族序數
ⅣB 4 VB 5 VIB 6 VIIB 7 I B 11 （n-1）d軌道為全充滿狀態，族序數=最外層ns軌道上的電子數
ⅡB 12 Ⅷ Ⅷ族 (n-1)d6-10ns0-2 8 Ⅷ族第1列元素的價電子數=族序數
Ⅷ族第2列元素的價電子數為9
Ⅷ族第3列元素的價電子數為10
9 10 0 0族 1s2或ns2np6(n>1) 2或8 為原子軌道全充滿的穩定結構
核外電子排布與族的關系
1．元素周期表共有幾個周期、幾個主族、幾個副族？
2．Ⅷ族在元素周期表中占幾列？
回憶思考
7個周期
7個主族
7個副族
Ⅷ族
占三列
03
再探元素周期表
周期
短周期
長周期
第1周期：2 種元素
第2周期：8 種元素
第3周期：8 種元素
第4周期：18 種元素
第5周期：18 種元素
第6周期：32 種元素
第7周期：32 種元素
鑭57La – 镥71Lu 共15 種元素稱鑭系元素
錒89Ac – 鐒103Lr 共15 種元素稱錒系元素
（7橫行）
周期序數 = 電子層數（能層數）
元素周期表的結構
再探元素周期表
03
3短4長
族
（18縱行）
主族：
副族：
第VIII 族：
零族：
ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA
共7個主族
ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB
共7個副族
三個縱行(8、9、10），位于Ⅶ B 與ⅠB中間
He Ne Ar Kr Xe Rn Og
元素周期表的結構
03
再探元素周期表
原子結構與元素周期表分區
ⅠA 0
1s1 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 1s2
2s1 2s2 2s2 2p1 2s2 2p2 2s2 2p3 2s2 2p4 2s22p5 2s2
2p6
3s1 3s2 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB 3s2 3p1 3s2 3p2 3s2 3p3 3s2 3p4 3s23p5 3s2
3p6
4s1 4s2 3d1 4s2 3d2 4s2 3d3 4s2 3d5 4s1 3d5 4s2 3d6 4s2 3d7 4s2 3d8 4s2 3d10 4s1 3d104s2 4s2 4p1 4s2 4p2 4s2 4p3 4s2 4p4 4s24p5 4s2
4p6
ns1~2
ns2np6
(n-1)d1~10ns1~2
金屬元素，也稱過渡元素
ns2np1~5
多數是非金屬元素
金屬元素
（1）根據元素的金屬性和非金屬性分區
ⅠA 0
ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB
s
d
ds
p
f
ns1
ns2
ns2np1
ns2np5
ns2np6
(n-1)d1~9ns1~2(除鑭系和錒系）
(n-1)d10ns1~2
過渡金屬(n-1)d1~10ns1~2(除鑭系和錒系）
（2）根據元素原子的核外電子排布分區
以最后填入的電子的能級符號作為該區的符號。
元素周期表可分為5個區。
s區有2列，d區有8列，ds區有2列、 p區有6列。
原子結構與元素周期表分區
f區 (n-2)f0~14(n-2)d0~2ns2
s區
ns1~2
p區
ns2np1~6
d區
(n-1)d1~9ns1~2
Pd除外（4d10)
ds區
(n-1)d10ns1~2
(n-2)f0~14(n-2)d0~2ns2
d區、ds區、f區的元素全是金屬元素；s區的元素除H外，也全是金屬元素。
Ti
Zr
Hf
Rf
V
Nb
Ta
Db
Cr
Mo
W
Sg
Mn
Tc
Re
Bh
Fe
Ru
Os
Hs
Co
Rh
Ir
Mt
Ni
Pd
Pt
Uun
Cu
Ag
Au
Uuu
Zn
Cd
Hg
Uub
Ga
In
Tl
He
B
Al
Ge
Sn
Pb
C
Si
As
Sb
Bi
N
P
Se
Te
Po
O
S
Br
I
At
F
Cl
Kr
Xe
Rn
Ne
Ar
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
Ca
Sr
Ba
Ra
Be
Mg
Sc
Y
La
Ac
H
由于第11列銅、銀、金按構造原理進行電子排布時，電子排布式中最后兩個能級的電子排布應該為(n-1)d9ns2，而事實上卻是(n-1)d10ns1，可理解為先填滿了(n-1)d能級而后填ns能級，故稱為ds區。
02
原子結構與元素周期表分區
【思考】第11列銅、銀、金和第12列鋅、鎘、汞為什么被稱為ds區？
Ti
Zr
Hf
Rf
V
Nb
Ta
Db
Cr
Mo
W
Sg
Mn
Tc
Re
Bh
Fe
Ru
Os
Hs
Co
Rh
Ir
Mt
Ni
Pd
Pt
Uun
Cu
Ag
Au
Uuu
Zn
Cd
Hg
Uub
Ga
In
Tl
He
B
Al
Ge
Sn
Pb
C
Si
As
Sb
Bi
N
P
Se
Te
Po
O
S
Br
I
At
F
Cl
Kr
Xe
Rn
Ne
Ar
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
Ca
Sr
Ba
Ra
Be
Mg
Sc
Y
La
Ac
H
02
原子結構與元素周期表分區
【思考】為什么處于非金屬三角區邊緣的元素常被稱為半金屬或類金屬？
由于元素金屬性和非金屬性間沒嚴格的界限，處于非金屬三角邊緣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。
Ti
Zr
Hf
Rf
V
Nb
Ta
Db
Cr
Mo
W
Sg
Mn
Tc
Re
Bh
Fe
Ru
Os
Hs
Co
Rh
Ir
Mt
Ni
Pd
Pt
Uun
Cu
Ag
Au
Uuu
Zn
Cd
Hg
Uub
Ga
In
Tl
He
B
Al
Ge
Sn
Pb
C
Si
As
Sb
Bi
N
P
Se
Te
Po
O
S
Br
I
At
F
Cl
Kr
Xe
Rn
Ne
Ar
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
Ca
Sr
Ba
Ra
Be
Mg
Sc
Y
La
Ac
H
在P區He原子最外層只有2個電子，故電子排布為2s2
02
原子結構與元素周期表分區
【思考】p區元素價電子都是ns2np1~6嗎？價電子為ns1~2的元素都在s區嗎？
總結：各區價層電子排布特點
分區 元素位置 價層電子排布
s區 ⅠA、ⅡA ns1～2
p區 ⅢA～ⅦA族及0族 ns2np1～6(He除外)
d區 ⅢB～ⅦB及Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2(除鈀外)
ds區 ⅠB、ⅡB (n－1)d10ns1～2
f區 鑭系及錒系元素 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2
例1.已知某基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，該元素在周期表中的位置和區分別是(　　)
A.第四周期第ⅡB族，s區
B.第四周期第ⅧB族，d區
C.第四周期第Ⅷ族，d區
D.第四周期第Ⅷ族，ds區
C
課堂練習
1. 已知某元素+3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d3,該元素在周期表中的位置和區域是(　　)
A.第三周期第ⅥB族;p區 B.第三周期第ⅢB族;ds區
C.第四周期第ⅥB族;d區 D.第四周期第ⅢB族;f區
C
2.價層電子排布式為5s25p1的元素，在周期表中的位置是(　　)
A.第四周期ⅤA族 B.第五周期ⅢA族
C.第五周期ⅠA族 D.第四周期ⅢA族
B
①對角線規則是從相關元素及其化合物的許多
性質中總結出來的經驗規則,不是定理。
體現對角線規則的相關元素
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(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則.
②相似性：例如Li、Mg在空氣中燃燒的產物分別為Li2O和MgO;鈹和鋁的氫氧化物均為兩性氫氧化物;B和Si的含氧酸都是弱酸。
【真題引領】　(1)(2020·海南卷) Al在周期表中的位置_________________。
(2)(2019·天津卷)砷在元素周期表中的位置_________________。
(3)(2019·海南卷)Mn位于元素周期表中第四周期____________族。
(4)(2021·廣東卷)汞的原子序數為80，位于元素周期表中的位置__________________。
教你一招　元素在周期表中位置的判斷
第三周期第ⅢA族
第四周期第ⅤA族
ⅦB
第六周期第ⅡB族
大本P19
課堂小結
電子排布與周期
電子排布與族
周期序數=能層數
主族元素：族序數=價電子數
s區、d區、ds區、p區、f區
電子構型和元素的分區
副族元素：大多數族次=（n-1)d+ns的電子數=價電子數
原子結構與元素周期表

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