第4讲原子核外电子排布与元素周期表课件.ppt
习题处理,二、核外电子排布与元素周期表,周期表是依据什么原则建构的？周期表中，各周期元素种类数为何依次为2,8,8,18,18,32，？为何原子的最外层电子数不超过8个（He不超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个？各周期元素的外围电子分别填充在哪些原子轨道中？s区、p区、d区和f区分别在周期表的什么位置？如何从核外电子排布看稀有气体是各周期中最稳定的元素？d电子从 周期开始出现，即(n-1)d，n ？ f电子从 周期开始出现，即(n-2)f，n ？8.为何K、Ca和Fe等元素第三层电子尚未填满就开始填充第四电子层？,思考：,核外电子排布与周期表建构的关系,元素按照原子序数递增顺序从左右排列。原子最外层电子数呈现从18（He例外）的周期性变化。将外围电子数相同（价电子数相同）的元素排在一列，称为族。如IA：ns1、IIA：ns2、IIIA：ns2np1由于各族元素的价电子排布式相同，所以，同族元素的化学性质相似。周期表分为7个周期。周期序数=核外电子层数。各周期最后一种元素为稀有气体。依次为： 2He、10Ne、18Ar、36Kr、54Xe、86Rn 前三周期称为短周期，第四、第五周期称为长周期，第六周期称为超长周期，第七周期称为不完全周期。周期表有18列，分别为7个主族、7个副族、1个0族、1个第VIII族（3列）。 主族序数=原子最外层电子数；IIIB-VIIB族族序数=价 电子数（外围电子数）；IB和IIB族序数=ns轨道上的电子数。,二、核外电子排布与元素周期表,原子的核外电子排布与元素周期表中元素的周期、族的划分有何内在联系？,多电子原子轨道的近似能级图,1、核外电子排布与与周期的划分,第一能级组,第二能级组,第三能级组,第四能级组,第五能级组,第六能级组,第七能级组,周期,1,2,3,4,5,6,7,电子数,2,8,8,18,18,32,32,元素数,各周期元素与相应能级组的关系,第一能级组,第二能级组,第三能级组,第四能级组,第五能级组,第六能级组,第七能级组,周期数元素电子层数能级组中最高主量子数元素数目相应能级组中原子轨道的最大电子容量,周期表与原子电子排布式,2、核外电子排布与族的划分,元素周期表有18个纵行共16个族，包括7个主族（A-A）、7个副族（B-B）、第族和零族。,族的划分与原子的价电子数目和价电子排布密切相关。概念：在原子外层轨道上的电子由于能量较高，因此一般化学反应只涉及外层原子轨道上的电子，这些电子称为价电子（valence electron)。,应用,根据周期表中各周期元素原子轨道的类型填写基态原子的电子排布式。从H原子开始填写。按照原子序数递增的顺序依次填写各元素。同一周期从左右，经过IA和IIA是，将电子填入ns轨道中，s区经过IIIA-0族时，将电子填入np轨道中，p区经过IIIB-IIB时，将电子填入（n-1）d轨道中，d区经过镧系元素和锕系元素时，将电子填入（n-2）f轨道中，f区。4.一直写到你要写的元素为止。,【例题1】硫元素的原子序数为16，对于基态S原子，写出核外电子排布式。写出简写的电子排布式。写出原子轨道表示式。,【例题2】Fe的原子序数为26，对于基态铁原子，写出核外电子排布式。写出简写的电子排布式。写出原子轨道表示式。说出Fe原子中有几个未成对电子。,【例题3】钚的原子序数为94，对于基态Pu原子，写出核外电子排布式。写出简写的电子排布式。写出原子轨道表示式（简写）。,根据元素周期表写出离子的电子排布式：,离子的基态电子排布式可由相应原子的基态电子排布式写出。要写出阴离子的基态电子排布式，按照电子填充的一般规则，将增加的电子填入该原子基态电子排布式中。要写出阳离子的基态电子排布式，将电子从相应原子的基态原子轨道中移除。从最高能级中的电子开始移除。若是按照电子层数相同的原子轨道写在一起的电子排布式书写的则非常方便，从最右边开始移除，使移除的电子数=阳离子的电荷数。,【例题4】对于基态的S2-，写出核外电子排布式。写出简写的离子轨道表示式。,【例题5】对于基态的Fe2+和Fe3+，写出它们的核外电子排布式。写出它们简写的离子轨道表示式。,【课后练习】,1、对于下列基态原子，填写表中空白：,对于下列基态离子填写表中空白：,如图所示，通电一段时间后，测得B中电极质量减轻了14g，电极增重了12.8g。A中电极共产生气体3.36L（STP）。（假设通电前后溶液的体积变化忽略不计）。（1）直流电源的y极是 极。（2）电极 质量减轻电极 增重的原因是 。阳极泥的成分是 。,x,y,C,C,粗铜,精铜,粗铜 ：含Zn、Au、Pt和C,A,B,AgNO3NaNO3溶液,CuSO4溶液,250mL,（3）写出各电极的反应分别是什么：B池溶液电解后的浓度 （不变、变大、变小、无法确定）。（4）写出A池中发生电解的化学方程式（5）计算通电前A溶液中C（Ag+）=？反应结束后，A池中C（H+）=？,主族：,周期表中共有7个主族，AA主族元素：凡内层轨道全充满，最后1个电子填入ns或np轨道上的，都是主族元素。或者说，是由短周期和长周期共同构成的族。价层电子排布：ns或nsnp价电子数与族数： 价电子的总数=族数, 即等于ns、np两个轨道上电子数目的总和。例：13Al，核外电子排布是1s22s22p63s23p1价层电子数为3，故为A族,副族元素,周期表中共有BB 7个副族凡最后一个电子填入（n1）d或(n 2 )f亚层上的都属于副族价电子排布： BB族元素， (n1)d、ns 价电子总数=两个轨道电子数目的总和=族数例如：元素24Cr的价电子构型是3d54s1B族B、B族：由于其(n 1)d轨道已经填满，故，ns轨道上电子数=族数,族,它处在周期表的中间，共有三个纵列VIII族：最后1个电子填在(n1)d轨道上，与副族元素同属于过渡元素外层电子的构型：(n 1)d610ns02,电子总数是810族数,0族,处于周期表的最右边一列。价电子排布都是：ns2 np6 全充满！,周期表的5个区的划分,价电子构型：ns1-2,价电子构型：ns2np1-6,价电子构型：（n-1）d1-9 ns1-2,价电子构型：（n-1）d10 ns1-2,价电子构型:(n-2)f0-14 (n-1)d 0-2ns2,过渡元素,内过渡元素,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,镧系锕系,f区(n-2)f114(n-1)d0-2 ns2 (有例外),d区(n-1)d19ns12 (有例外),区ns2np16,ds区(n-1)d10ns12,s区ns12,B B BB,A,A,A A,0,图6-10 长式周期表中元素的分区示意图,例题：已知某元素的原子序数为25，试写出该元素原子的电子排布式，并指出该元素在周期表中所属周期、族和区。P20-21,归纳,1、周期表共有7个周期： 三个短周期（1-3）；两个长周期（4-5）；两个超长周期（6-7，其中，7为不完全周期）。周期数=原子电子层数=原子最外层主量子数各周期元素数=相应能级中所容纳的电子最大数2、18列： 7个主族；7个副族；1个零族；1个第八族（3列） 主族/副族元素的族序数=价电子总数数,3、5个区及其价电子构型：,
