1.2.1原子结构与元素周期表.ppt

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1、知识回顾,元素周期表的结构,元素周期表概念,19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr,VIII,Li Be,B C N O F Ne,0,123,456,周期表与周期律,H,He,IIIA IVA VA VIA VIIA,IA,IIIB IVB VB VIB VIIB,IIA,Al Si P S Cl Ar,IB IIB,Na Mg,催化剂、耐高温、耐腐蚀,元素周期表意义,非金属性逐渐增强,非金属性逐渐增强,金属性逐渐增强,金

2、属性逐渐增强,7,一、元素周期表的结构,周期,短周期,长周期,第1周期：2 种元素,第2周期：8 种元素,第3周期：8 种元素,第4周期：18 种元素,第5周期：18 种元素,第6周期：32 种元素,不完全周期,第7周期：26种元素,镧57La 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素,锕89Ac 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素,周期序数=电子层数（能层数）,（横行）,族,主族：,副族：,A,A,A,A,A,A,A,第VIII 族：,稀有气体元素,主族序数=最外层电子数=价电子数=最高正价数,（纵行）,零族：,共七个主族,B,B,B,B,B,B,B,共七个副族,三个纵行(8、9、10），位

3、于 B 与B中间,一、元素周期表的结构,元素周期表的结构,七主七副七周期，,族零族镧锕系。,1、在周期表中，把 相同的元素，按 的顺序从左到右排成横行，称之为，有 个；在把不同横行中 相同的元素，按 递增的顺序由上而下排成纵行，称之为，共有 个纵行，个族。16个族又可分为 主族、副族、族、0族。,能层数,原子序数递增,周期,7,最外层电子数,能层数,族,18,16,7个,7个,1个,1个,课堂练习,一、原子结构与元素周期表,写出碱金属元素基态原子的电子排布,3,二,1s22s1或He2s1,11,三,1s22s22p63s1或Ne3s1,19,四,1s22s22p63s23p64s1或Ar4s

4、1,37,五,1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或Kr5s1,55,六,1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1或Xe6s1,可见，元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。,结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。,元素周期系周期发展规律,由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一样多，而是随着周期序号的递增渐渐增多。因而，我们可以把元素周期系的周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋。,(3)我们把“构造原理”中能量接近的原子轨

5、道划分为一个“能级组”,下表是各周期所含元素种数与相应能级组的原子轨道关系：,288181832未完,2,8,8,18,18,32,未满,可见各周期所含元素的种数等于相应能级组中各轨道最多容纳的电子数之和,元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋,小结,（一）、原子结构与元素周期表1.周期数=电子层数=能层数,周期 一 二 三 四 五 六 七元素数目 2 8 8 18 18 32 32（？）,2.主族元素：族序数=原子的最外层电子数副族元素：大多数族序数=（n-1)d+ns的电子数=价电子数 0族元素：除He（1s2）外，其余最外层电子均为ns2np6排布。并且其它每个族序数和价电子数是相等的.,(一

6、)原子的电子排布与周期的划分,(1)结合周期表,我们会发现,每一周期的第一种元素(除第一周期外)是 _,最外层电子排布为_,每一周期的最后一种元素都是 _,这些元素的最外层电子排布除He为1s2 外,其余都是_.,碱金属,ns1,稀有气体,ns2np6,(2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的_.,能层数,结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。,一、原子结构与元素周期表,思考与探究,1、以第三周期为例，写出钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩基态原子的简化电子排布式并观察原子的核外电子排布变化有什么规律？,最外层电子排布从1个电子(ns1)到 8个电子(ns2np6

7、)呈周期性变化.,结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。,2、以第四周期为例，写出钾、钙、钪、钛砷、硒、溴、氪18种基态原子的外围电子排布式，并观察原子的核外电子排布与族序数有什么关系？,思考与探究,50,31,3、你能否根据原子结构与各周期中元素种数的关系分析元素周期系周期发展规律？,思考与探究,32,科学探究,1.元素周期表共有几个周期？每个周期各有多少中元素？写出每一周期开头第一个元素和结尾元素的最外层电子排布通式。为什么第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同？,2.元素周期表共有多少个纵列？周期表上元素的“外围电子排布”简称“价电子层”，这是由于这些能级上的电子数

8、可在化学反应中发生变化。每个纵列的价电子层的电子数是否相等？,(二)原子的电子排布与族的划分,在周期中有18个纵列,除零族元素中He（1s2）与其它稀有气体ns2np6不同外,一般说来,其它每个族序数和价电子数是相等的.主族元素：族序数=原子的最外层电子数=价电子数副族元素：大多数族序数=（n-1)d+ns的电子数之和=价电子总数,4、已知某元素的原子序数是25，写出该元素原子的价电子层结构式，并指出该元素所属的周期和族。,其排布式为Ar3d54s2，,由于最高能级组数为4，其中有7个价电子，故该元素是第四周期B族。,课堂练习,3、按照电子排布，可把周期表的元素划分为5个区：s区、d区、ds区

9、、p区、f区。划分区的依据是什么？s区、d区、p区分别有几个纵列？,区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号,科学探究,A、A族,A零族,B族,B、B族,镧系和锕系,ns1、ns2,ns2np16,(n1)d18ns2,(n1)d10ns12,（n2）f014ns2,各区元素特点：,活泼金属,大多为非金属,过渡元素,过渡元素,小结,过渡元素,4.为什么副族元素又称为过渡元素？,5.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内？,6.处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么？,科学探究,副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。,4

10、.为什么副族元素又称为过渡元素？,5.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内？,这是由元素的价电子结构和元素周期表中元素性质递变规律决定的，在元素周期表中，同周期的元素从左到右非金属性渐强，同主族元素从上到下非金属性渐弱，结果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性。,处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此，这些元素常被称之为半金属或准金属。,6.处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么？,2、已知某元素在周期表中位于第五周期、A族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？,由于是A族，4

11、d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4，,电子排布式Kr4d105s25p4,课堂练习,属P区,3、某周期A族元素的原子序数为x，则同周期的族元素的原子序数是()A 只有x+1 B 可能是x+8或x+18 C 可能是x+2 D 可能是x+1或x+11或x+25,课堂练习,D,4.已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。,第四周期，B族。,5.试确定32号元素在周期表中的位置。,第四周期，A族,6.判断处于第三周期，A族元素的价层电子结构、原子序数。,Ne3s23p2，第14号元素,练习：,课堂小结:,1、原子的电子排布与周期的划分,2、原子的电子排布与族的划分,

12、主族元素：族序数=原子的最外层电子数=价电子数 副族元素：大多数族次=（n-1)d+ns的 电子数=价电子数,3、原子的电子构型和元素的分区,周期序数=能层数,5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。,一、原子结构与元素周期表,1829年德国化学家德贝菜纳发现当时已知的44种元素中有15种元素可分成5组，每组的三个元素性质相似，而且中间元素的相对原子质量约为较轻和较重的两个元素相对原子质量之和的一半。由此提出了“三素组”的概念，为发现元素性质的规律性打下了基础。1860年，25岁门捷列夫出席了在化学史上具有里程碑意义的德国卡尔斯鲁厄化学大会。他回忆“我的周期律的决定性时刻在1860年，在会上我

13、聆听意大利化学家康尼查罗的演讲正是当时，元素的性质随原子量(相对原子质量)递增而呈现周期性变化的基本思想冲击了我。”,科学史话：第一张元素周期表,科学史话：元素周期表的发展,此后门捷列夫为使他的思想信念转化为科学理论，作出了10年艰苦卓绝的努力，系统地研究了元素的性质，按照相对原子质量的大小，将元素排成序，终于发现了元素周期律。门捷列夫面对当时已知的63种元素，通过对比元素的性质和相对原子质量的大小，重新测定了一些元素的相对原子质量，先后调整了17种元素的序列；门捷列夫敏捷地认识到这些元素远非整个元素大家庭，大胆地预言了11种尚未发现的元素，为它们在相对原子质量序列中留下空位，预言了它们的性质，并于1869年发表了第一张元素周期表。,延伸阅读：迈耶尔的悲哀,科学史话：第一张元素周期表,1、1829年德国化学家德贝菜纳提出了“三素组”的概念2、1869年俄国化学家门捷列夫发表了第一张元素周期表3、1905年瑞士配位化学创始人维尔纳制成了现代形式的元素周期表4、1913年英国物理学家莫斯莱发现门捷列夫的“原子序数”就是原子的核电荷数。从此，元素周期律被表述为：元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变。,元素周期表手稿,