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(共18張PPT)
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
人教版選擇性必修2
一
二
三
四
五
六
七
主族
副族
0族
短周期
長周期
族別名
堿金屬
堿土金屬
硼族
碳族
氮族
氧族
鹵族
稀有氣體
過渡元素
2種
8種
8種
18種
18種
32種
32種
鑭系
錒系
期序數=電子層數
主族序數＝最外層電子數
元素性質隨著 遞增發生周期性的重復
任務一 元素周期律、元素周期系和元素周期表
門捷列夫
按相對原子質量從小到大的順序排列,從最輕的元素氫開始進行編號——
原子序數
莫塞萊
證明: 原子序數 即 原子核電荷數
元素性質按原子 遞增發生周期性的重復
原子序數
核電荷數
1. 元素周期律
2. 元素周期系
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。
任務一 元素周期律、元素周期系和元素周期表
3. 元素周期表
任務一 元素周期律、元素周期系和元素周期表
4. 三張有重要歷史意義的周期表
短式元素周期表：1869年，門捷列夫制作了歷史上第一張周期表，又稱短式周期表。
重要特征：
從第四周期開始每個周期截成兩截，第1～7族分主副族，第八族稱為過渡元素。
任務一 元素周期律、元素周期系和元素周期表
4. 三張有重要歷史意義的周期表
特長式元素周期表：1905年，配位化學鼻祖維爾納制作了一張特長式周期表。
重要特征：每個周期一行，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，它確定了前五個周期的元素種類（2、8、8、18、18）。Be、Mg的位置與現今周期表不同。
任務一 元素周期律、元素周期系和元素周期表
4. 三張有重要歷史意義的周期表
玻爾元素周期表：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。
重要特征：把21～28、39～46等元素用方框框起，這些框內元素的原子新增加的電子是填入內層軌道的，他用原子結構解釋元素周期律，玻爾元素周期表確定了第六周期為32種元素。
任務二 構造原理與元素周期表
思考：核外電子排布與周期、族的劃分間的關系？
1s1
2s1
3s1
4s1
5s1
6s1
7s1
2s2
3s2
4s2
5s2
6s2
7s2
2s22p1
3s23p1
4s24p1
5s25p1
6s26p1
2s22p2
3s23p2
4s24p2
5s25p2
6s26p2
2s22p3
3s23p3
4s24p3
5s25p3
6s26p3
2s22p4
3s23p4
4s24p4
5s25p4
6s26p4
2s22p5
3s23p5
4s24p5
5s25p5
6s26p5
2s22p6
3s23p6
4s24p6
5s25p6
6s26p6
1s2
3d14s2
4d15s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d64s2
3d74s2
3d84s2
3d104s1
3d104s2
4d55s1
5d26s2
鑭系
5d66s2
4d75s1
5d76s2
4d85s1
5d96s1
4d10
5d106s1
4d105s1
4d105s2
5d106s2
6d27s2
錒系
5d46s2
4d55s2
4d45s1
4d25s2
5d36s2
5d56s2
6d37s2
鑭系
錒系
5d16s2
6d17s2
4f15d16s2
4f46s2
4f36s2
4f56s2
4f76s2
4f66s2
4f75d16s2
4f106s2
4f96s2
4f146s2
4f136s2
4f126s2
4f116s2
4f145d16s2
6d27s2
4f25d16s2
4f35d16s2
6d77s2
6d67s2
4f75d16s2
6d97s2
6d117s2
6d127s2
6d137s2
6d147s2
6d107s2
4f45d16s2
4f145d16s2
IA
VA
IVA
IIIA
IIB
IB
IVB
IIIB
VB
VIB
VIIB
VIIA
VIA
0
VIII
IIA
7s27p1
7s27p2
7s27p3
7s27p4
7s27p5
7s27p6
6d67s2
6d77s2
6d97s1
6d107s1
6d17s2
6d47s2
6d57s2
任務二 構造原理與元素周期表
1.原子核外電子排布與周期的劃分
根據構造原理，除第一周期外，其余周期總是從 能級開始，以 能級結束。
ns
np
周期 (起止序數) 價層電子排布 一個能級組對應一個周期[能量相近的合并成一組] 元素
種數
第ⅠA族 0族 最外層最多容納電子數 一( 1~2 ) 1s1 1s2 2 1s 2
二( 3~10 ) 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8
三( 11~18 ) 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8
四( 19~36 ) 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18
五( 37~54 ) 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18
六( 55 ~86 ) 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32
七( 87~ 118 ) 7s1 7s27p6 8 7s、5f、6d、7p 32
短周期
長周期
周期序數＝能層數＝能級中最高能層序數
與對應能級組最多容納電子數相等
八( 119~ ) 8s1 8s28p6 8 8s、5g、6f、7d、8p 50
預測
7個周期
(7個橫行)
任務二 構造原理與元素周期表
思考： 若以一個方格代表一種元素，每個周期排一個橫行，并按s、p、d、f分段，左側對齊，可以制作出1950年化學聯合會推薦的元素周期表，如下圖所示。思考，如何將其變成書末的元素周期表？
周期
1
2
3
4
5
6
7
將2s2與p段末端對齊
將p段與p段對齊
d段與d段對齊
f段單獨列出
任務二 構造原理與元素周期表
s
s
s
s
s
s
s
p
d
f
p
p
p
p
p
d
d
d
f
任務二 構造原理與元素周期表
2.原子核外電子排布與族的劃分
1s1
2s1
3s1
4s1
5s1
6s1
7s1
2s2
3s2
4s2
5s2
6s2
7s2
2s22p1
3s23p1
4s24p1
5s25p1
6s26p1
2s22p2
3s23p2
4s24p2
5s25p2
6s26p2
2s22p3
3s23p3
4s24p3
5s25p3
6s26p3
2s22p4
3s23p4
4s24p4
5s25p4
6s26p4
2s22p5
3s23p5
4s24p5
5s25p5
6s26p5
2s22p6
3s23p6
4s24p6
5s25p6
6s26p6
1s2
3d14s2
4d15s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d64s2
3d74s2
3d84s2
3d104s1
3d104s2
4d55s1
5d26s2
鑭系
5d66s2
4d75s1
5d76s2
4d85s1
5d96s1
4d10
5d106s1
4d105s1
4d105s2
5d106s2
6d27s2
錒系
5d46s2
4d55s2
4d45s1
4d25s2
5d36s2
5d56s2
6d37s2
鑭系
錒系
5d16s2
6d17s2
4f15d16s2
4f46s2
4f36s2
4f56s2
4f76s2
4f66s2
4f75d16s2
4f106s2
4f96s2
4f146s2
4f136s2
4f126s2
4f116s2
4f145d16s2
6d27s2
4f25d16s2
4f35d16s2
6d77s2
6d67s2
4f75d16s2
6d97s2
6d117s2
6d127s2
6d137s2
6d147s2
6d107s2
4f45d16s2
4f145d16s2
1
IA
15
VA
14
IVA
13
IIIA
12
IIB
11
IB
4
IVB
3
IIIB
5
VB
6
VIB
7
VIIB
17
VIIA
16
VIA
18
0
8、 9、 10
VIII
2
IIA
主族序數 = 最外層電子數=價電子數=最高正化合價（O、F）除外
ⅢB-ⅦB：價層電子數=列數=族序數=(n-1)d+ns上的電子數
Ⅷ族：若價層電子數分別為8、9、10，則是第Ⅷ族的。
ⅠB 、ⅡB族：族序數=最外層ns軌道上的電子數
任務二 構造原理與元素周期表
3.原子核外電子排布與元素周期表的分區
1s1
2s1
3s1
4s1
5s1
6s1
7s1
2s2
3s2
4s2
5s2
6s2
7s2
2s22p1
3s23p1
4s24p1
5s25p1
6s26p1
2s22p2
3s23p2
4s24p2
5s25p2
6s26p2
2s22p3
3s23p3
4s24p3
5s25p3
6s26p3
2s22p4
3s23p4
4s24p4
5s25p4
6s26p4
2s22p5
3s23p5
4s24p5
5s25p5
6s26p5
2s22p6
3s23p6
4s24p6
5s25p6
6s26p6
1s2
3d14s2
4d15s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d64s2
3d74s2
3d84s2
3d104s1
3d104s2
4d55s1
5d26s2
鑭系
5d66s2
4d75s1
5d76s2
4d85s1
5d96s1
4d10
5d106s1
4d105s1
4d105s2
5d106s2
6d27s2
錒系
5d46s2
4d55s2
4d45s1
4d25s2
5d36s2
5d56s2
6d37s2
鑭系
錒系
5d16s2
6d17s2
4f15d16s2
4f46s2
4f36s2
4f56s2
4f76s2
4f66s2
4f75d16s2
4f106s2
4f96s2
4f146s2
4f136s2
4f126s2
4f116s2
4f145d16s2
6d27s2
4f25d16s2
4f35d16s2
6d77s2
6d67s2
4f75d16s2
6d97s2
6d117s2
6d127s2
6d137s2
6d147s2
6d107s2
4f45d16s2
4f145d16s2
VA
IVA
IIIA
IIB
IB
IVB
IIIB
VB
VIB
VIIB
VIIA
VIA
VIII
IIA
7s27p1
7s27p2
7s27p3
7s27p4
7s27p5
7s27p6
6d67s2
6d77s2
6d97s1
6d107s1
6d17s2
6d47s2
6d57s2
S
ns1～2
P
ns2np1～6
(He除外)
ds
(n-1)
d10ns1～2
d
(n-1)d1～9ns1～2
(鈀除外)
f(n-2)f0～14(n-1)d0～2ns2
任務二 構造原理與元素周期表
3.原子核外電子排布與元素周期表的分區
原子的核外電子最后排布在ns能級上，屬于活潑金屬元素(H除外),為堿金屬元素和堿土金屬元素
原子的核外電子最后排布在np能級(He為s能級)上，為非金屬元素和少數金屬元素。除H外，所有非金屬元素都在p區。
過渡金屬元素，核外電子先填滿(n-1)d能級而后再填充ns能級，d軌道已填滿電子，因此d軌道一般不參與形成化學鍵
過渡金屬元素，原子的核外電子最后排布在(n-1)d能級上，d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成
都為金屬元素，鑭系元素化學性質相似；錒系元素化學性質相似
任務三 對角線規則
1.Li與Mg
①鋰和鎂的熔點接近。
③鋰和鎂都能直接與氮氣反應生成相應的氮化物Li3N和Mg3N2
④鋰和鎂與水的反應都十分緩慢，并且生成的氫氧化物難溶于水，附著于金屬表面阻礙反應進行。
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，相應的鎂鹽也難溶于水。
②鋰和鎂在氧氣中燃燒時只生成正常的氧化物，而非過氧化物：
4Li + O2 = 2Li2O 2Mg + O2 = MgO
處于“對角線”位置的元素，它們的性質具有相似性。
任務三 對角線規則
②都可與酸、堿反應放出氫氣：
③鈹在濃硝酸中也發生鈍化
①二者的氧化物Al2O3和BeO的熔點和硬度都很高。
④既能溶于強酸又能溶于強堿溶液
Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH=Na[Al(OH)4]
Be(OH)2＋2HCl=BeCl2＋2H2O Be(OH)2＋2NaOH=Na2[Be(OH)4]
⑤BeCl2和AlCl3都是共價化合物，易升華。
Be＋2NaOH＋2H2O＝Na2[Be(OH)4]（四羥基合鈹酸鈉）＋H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
處于“對角線”位置的元素，它們的性質具有相似性。
2.Be與Al
任務三 對角線規則
處于“對角線”位置的元素，它們的性質具有相似性。
①自然界中B與Si均以化合物的形式存在。
②B與Si的單質都易與強堿反應，且不與稀酸反應：
2B＋2NaOH＋6H2O = 2Na[B(OH)4]＋3H2↑，
Si＋2NaOH＋H2O= Na2SiO3＋2H2↑
（四羥基合硼酸鈉）
3.B與Si
元素性質隨著原子序數遞增發生周期性的重復
知識總結
原子結構與元素周期表
元素周期表、元素周期系、元素周期律
構造原理與元素周期表
對角線規則
元素按原子核電荷數遞增排列的序列
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。
周期序數=基態原子的能層數
某些主族元素與其右下方的主族元素性質是相似的。
ⅢB-ⅦB：族序數 = 價層電子數
ⅠB-ⅡB：族序數 = 最外層電子數
Ⅰ A-ⅦA：族序數 = 價層電子數
族序數
分區
沒有d看最后定s區或p區；
d滿為ds區；d不滿為d區；
f出現f區。
依據：電子排布式

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