原子结构与元素周期表910

1、原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表 原子结构原子结构 表中位置表中位置 元素性质元素性质 原子序数原子序数= 核电荷数核电荷数 周期数周期数= 电子层数电子层数 主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数 同位素同位素 化学性质相同化学性质相同 电子层数电子层数 最外层电子数最外层电子数 元素金属性、元素金属性、 非金属性强弱非金属性强弱 （主族）最外层电（主族）最外层电 子数子数 = 最高正价最高正价 最外层电子数最外层电子数8 = 最低负价最低负价 原子结构决定元素在周期表中的位置，决定性质原子结构决定元素在周期表中的位置，决定性质 活动活动1：思考：教材：思考：教材P14科学探究科

2、学探究1，并根，并根 据各周期开头与结尾元素的最外层电子的排布据各周期开头与结尾元素的最外层电子的排布 式总结每一周期元素原子结构特点。式总结每一周期元素原子结构特点。 问题一：原子结构与元素周期系的关系问题一：原子结构与元素周期系的关系 1s1 1s2 2s1 2s22p6 3s1 3s23p6 4s1 4s24p6 5s1 5s25p6 6s1 6s26p6 通式：通式：ns1ns2np6 碱金碱金 属属 原子原子 序数序数 周周 期期 基态原子的电子排布基态原子的电子排布 锂锂 钠钠 钾钾 铷铷 铯铯 3二二 He2s1 11 三三 Ne3s1 19四四Ar4s1 37 五五 Kr5s1

3、 55六六 Xe6s1 写出碱金属元素基态原子的电子排布写出碱金属元素基态原子的电子排布 1.原子的电子排布与周期的关系原子的电子排布与周期的关系 结合周期表结合周期表,我们会发现我们会发现,每一周期的第一每一周期的第一 种元素种元素(除第一周期外除第一周期外)是是 _, 最外层电子最外层电子 排布为排布为_，每一周期的最后一种元素都是，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这些元素的最外层电子排布除 He为为1s2 外外,其余都是其余都是_。最外层电子数。最外层电子数 从从_增加到增加到_ 。 碱金属碱金属 ns1 稀有气体稀有气体 ns2np6 18 结论：周期序数结

4、论：周期序数 电子层数电子层数 最高能层序数最高能层序数= = 各周期所含元素的种数各周期所含元素的种数= 。 相应能级组中各轨道相应能级组中各轨道 最多容纳的电子数之和最多容纳的电子数之和 结论：结论： 由于随着核电荷数的递增，电子在能级里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，元素周期系的的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的 周期周期不是单调的不是单调的，每一周期里元素的数目，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不总是一样多，而是随着周期序号的递增 渐渐增多渐渐增多。因而，我们可以把元素周期系。因而，我们可以把元素周期系 的周期发展形象的比喻成的

5、周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋螺壳上的螺旋。 元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋 判断下列元素所在的周期判断下列元素所在的周期 K: Fe: 1s22s22p6 3s23p64s1 Ar3d64s2 【课堂练习课堂练习】 注意：注意：46Pd Kr4d10,最大能层数是最大能层数是4，但，但 是在第五周期是在第五周期 活动活动2：思考：教材：思考：教材P14科学探究科学探究 2 每个纵列的价电子总数是否相等呢？每个纵列的价电子总数是否相等呢？ 问题二：原子的电子排布与族的划分问题二：原子的电子排布与族的划分 2.原子的电子排布与族的关系原子的电子排布与族的关系

6、1）价电子层：能级上可在化学反应中发）价电子层：能级上可在化学反应中发 生变化的能层。生变化的能层。 2）价电子：价电子层上的电子。）价电子：价电子层上的电子。 3）每个纵列的价电子层的电子总数相等）每个纵列的价电子层的电子总数相等 （注意：零族元素中（注意：零族元素中He（1s2）与其它稀有气）与其它稀有气 体体ns2np6 不同）不同） 所在列数所在列数 主族序数主族序数 A IIAIIIAAAAA 最外层电最外层电 子排布子排布 价电子数价电子数 ns1ns2ns2np1ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2 np5 1 2 13 14 15 16 17 1 2 3 4 5 6

7、 7 原子的电子排布与主族的关系原子的电子排布与主族的关系 主族元素：主族元素： 主族序数主族序数 原子的最外层电子数原子的最外层电子数 价电子数价电子数 = 所在列数所在列数 34567 族序数族序数 最外层电最外层电 子排布子排布 价电子数价电子数 (n-1)d1 ns2 (n-1)d2 ns2 3 4 5 6 7 原子的电子排布与副族的关系原子的电子排布与副族的关系 (n-1)d3 ns2 (n-1)d5 ns1 (n-1)d5 ns2 副族元素：副族元素： 族序数族序数= 的电子数的电子数 = 价层电子数（除价层电子数（除B和和B外）外） (n-1)d+ns IIIBBBBB 所在列数

8、所在列数 1112 族序数族序数BIIB 最外层电子最外层电子 排布排布 价电子数价电子数 原子的电子排布与副族的关系原子的电子排布与副族的关系 (n-1)d10ns1(n-1)d10ns2 11 12 B和和B：族序数：族序数=原子的最外层电子数原子的最外层电子数 所在列数所在列数 8910 族序数族序数 最外层电最外层电 子排布子排布 价电子数价电子数 原子的电子排布与副族的关系原子的电子排布与副族的关系 (n-1)d6ns2(n-1)d7ns2 (n-1)d8ns2 族元素：族元素： 纵列数纵列数= 的电子数（的电子数（8.9.10） (n-1)d+ns 8 9 10 主族元素：主族元素

9、： 主族序数主族序数 原子的最外层电子数原子的最外层电子数 价电价电 子数子数 族元素：族元素： 纵列数纵列数= 的电子数（的电子数（8.9.10） B和和B：族序数：族序数=原子的最外层电子数原子的最外层电子数 结论：结论： 副族元素：副族元素： 族序数族序数= 的电子数的电子数 = 价层电子数（除价层电子数（除B和和B外）外） (n-1)d+ns (n-1)d+ns = 已知某元素的原子序数是已知某元素的原子序数是2525，写出该元素，写出该元素 原子的价电子层排布式，并指出该元素所属的原子的价电子层排布式，并指出该元素所属的 周期数和族序数。周期数和族序数。 其电子排布简化式为其电子排布

10、简化式为 ； 由于最高能级组序数为由于最高能级组序数为4 4，其中有，其中有7 7个价个价 电子，故该元素是电子，故该元素是 。 【课堂练习课堂练习】 价电子层排布式：价电子层排布式： ； Ar3d54s2 3d54s2 第四周期第四周期B族族 活动活动3：阅读教材：阅读教材P14科学探究科学探究 2，思考：，思考： 1.划分区的依据是什么？划分区的依据是什么？ 2.s区、区、d区、区、ds区、区、p区分别有几个纵列？区分别有几个纵列？ 3. s区、区、p区、区、d区、区、 ds区各包含哪些族的区各包含哪些族的 元素？外围电子排布的特点？主要包含金属还元素？外围电子排布的特点？主要包含金属还

11、是非金属元素？是非金属元素？ 除除ds区外，区的名称都来自按构造原理最区外，区的名称都来自按构造原理最 后填入电子的能级的符号来划分的。后填入电子的能级的符号来划分的。 分别有分别有2个、个、8个、个、2个、个、6个纵列。个纵列。 周周 期期 元素元素 数目数目 外围电子排布外围电子排布 A- A B- 族族 2 1s1 8 s1-2 2s22p1-52s22p6 8 s1-23s23p1-53s23p6 18 s1-2d1-84s23d104s1-24s24p1-54s24p6 18 s1-24d1-85s24d105s1-25s25p1-55s25p6 32 s1-24f1-146s2 5

12、d1-106s2 5d106s1-26s26p1-56s26p6 1S2 最后最后1 1个电子填充在个电子填充在 轨道上，价层电子轨道上，价层电子 的排布是的排布是 或或 ，位于周期表的，位于周期表的 侧，侧， 包括包括 和和 族，它们都是族，它们都是 ， 容易失去电子形成容易失去电子形成 或或 价阳离子。价阳离子。 1、s区元素区元素 ns ns1ns2 左左 A A 活泼金属活泼金属 +1 +2 各区元素的特征：各区元素的特征： 周周 期期 元素元素 数目数目 外围电子排布外围电子排布 A- A B- 族族 2 1s1 1S2 8 s1-2 2s22p1-52s22p6 8 s1-23s2

13、3p1-53s23p6 18 s1-2d1-84s23d104s1-24s24p1-54s24p6 18 s1-24d1-85s24d105s1-25s25p1-55s25p6 32 s1-24f1-146s2 5d1-106s2 5d106s1-26s26p1-56s26p6 最后最后1个电子填充在个电子填充在 轨道上，价电子构轨道上，价电子构 型是型是 ，位于周期表，位于周期表 侧，包括侧，包括 族元素。大部分为族元素。大部分为 元素。元素。 p区元素区元素 np ns2np1 6 右右 AA、零族、零族 非金属非金属 s区和区和p区的共同特点是：区的共同特点是： 最后最后1个电子都排布在

14、个电子都排布在 ，除零，除零 族外，最外层电子的总数等于该元素族外，最外层电子的总数等于该元素 的的 。除零族外，。除零族外，s区和区和p区的元素区的元素 都是主族元素。都是主族元素。 最外层最外层 族序数族序数 周周 期期 元素元素 数目数目 外围电子排布外围电子排布 A- A B- 族族 2 1s1 1s2 8 s1-2 2s22p1-52s22p6 8 s1-23s23p1-53s23p6 18 s1-2d1-84s23d104s1-24s24p1-54s24p6 18 s1-24d1-85s24d105s1-25s25p1-55s25p6 32 s1-24f1-146s2 5d1-10

15、6s2 5d106s1-26s26p1-56s26p6 它们的价层电子构型是它们的价层电子构型是 ， 最后最后1个电子基本都是填充在个电子基本都是填充在 轨道上，轨道上， 位于长周期的中部。这些元素都是位于长周期的中部。这些元素都是 ，常有，常有 可变化合价，为过渡元素。它包括可变化合价，为过渡元素。它包括 族族 元素。元素。 d区元素区元素 (n1)d1 8ns2 (n1)d 金属金属 B 周周 期期 元素元素 数目数目 外围电子排布外围电子排布 A- A B- 族族 2 1s11S2 8 s1-2 2s22p1-52s22p6 8 s1-23s23p1-53s23p6 18 s1-2d1-

16、84s23d104s1-24s24p1-54s24p6 18 s1-24d1-85s24d105s1-25s25p1-55s25p6 32 s1-24f1-146s2 5d1-106s2 5d106s1-26s26p1-56s26p6 价层电子排布是价层电子排布是 ，即次外层，即次外层 d d轨道是轨道是 的，最外层的，最外层s s轨道上有轨道上有1 12 2个电个电 子。它们既不同于子。它们既不同于s s区，也不同于区，也不同于d d区，称为区，称为dsds 区，它包括区，它包括 族，处于周期表族，处于周期表d d区区 和和p p区之间。它们都是区之间。它们都是 ，也属过渡元素。，也属过渡元

17、素。 ds区元素区元素 (n1)d10ns1 2 充满充满 B和和B 金属金属 A 元素周期表的分区简图元素周期表的分区简图0 1 A A A A A A 2 p区区 3 s区区 B B B B B B B 4 d区区 ds区区 5 6 7 镧系镧系 f区区 锕系锕系 最后最后1个电子填充在个电子填充在f轨道上，价电子构型轨道上，价电子构型 是：是：（n2）f0 14ns2,或 或(n 2)f0 14、 、 (n1)d0 2ns2，它包括 ，它包括镧系镧系和和锕系锕系元素（各有元素（各有 14种元素）。种元素）。 f区元素区元素 注意：注意： 由于最外层电子数基本相同，由于最外层电子数基本相同

18、， (n-1)d电子数也基本相同，因此镧系元素化学电子数也基本相同，因此镧系元素化学 性质相似；锕系元素化学性质也相似。性质相似；锕系元素化学性质也相似。 包括元素包括元素价电子排布价电子排布元素分类元素分类 s区区 p区区 d区区 ds区区 f区区 A、A族族 A零族零族 B族族 B、B族族 镧系和锕系镧系和锕系 ns1、ns2 ns2np1 6 (n1)d1 9ns2 (n1)d10ns1 2 （n2）f0 14ns2 各区元素特点：各区元素特点： 活泼金属活泼金属 大多为非金属大多为非金属 过渡元素过渡元素 过渡元素过渡元素 过渡元素过渡元素 已知某元素在周期表中位于第五周期、已知某元素

19、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？子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？ 由于是由于是A族，族， 4d必是全充满的，所以必是全充满的，所以 价电子排布为价电子排布为5s25p4 电子排布式：电子排布式：Kr4dKr4d10 105s 5s2 25p5p4 4 【课堂练习课堂练习】 属属P区区 思考思考2 2：为什么在元素周期表中非金属元：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？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这是由元素的价电子结构和元

20、素周期表中 元素性质递变规律决定的，在元素周期表中，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。表右上角的元素主要呈现非金属性。 思考思考3 3：处于非金属三角区边缘的元素常被：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？称为半金属或准金属。为什么？ 处于非金属三角区边缘的元素既能表现出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，一定的非金属性，又能表现

21、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。因此，这些元素常被称之为半金属或准金属。 活动活动4 4：观察各族元素原子价电子层排布与：观察各族元素原子价电子层排布与 族序数的关系，总结原子结构与元素在周期表中族序数的关系，总结原子结构与元素在周期表中 的位置有什么关系？的位置有什么关系？ A A B B B B B VIII B B A A A A A 0 ns1 ns2 (n-1)d1 ns2 (n-1)d2 ns2 (n-1)d3 ns2 (n-1)d5 ns1 (n-1)d6 ns2 (n-1)d7 ns2 (n-1)d8ns2 (n-1)d5 ns2 ns2np1 ns2

22、np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6 (n-1)d10 ns1 (n-1)d10 ns2 周期数周期数=最大能层数最大能层数 （钯除外，因为（钯除外，因为46Pd Kr4d10,最大能层数是最大能层数是 4，但是在第五周期），但是在第五周期） 主族元素：主族序数主族元素：主族序数=最外层电子数最外层电子数=价电子数价电子数 如：如：29Cu 3d104s1 10+1=11尾数是尾数是1所以，所以， 是是IB。 副族元素：副族元素： 族序数：外围电子（价电子）总数决定族序数：外围电子（价电子）总数决定 （n-1）d+ns的电子总数的电子总数=纵行数纵行数 族序数族序数=

23、价电子总数个位数价电子总数个位数 第第族：价电子总数为族：价电子总数为810 【归纳拓展归纳拓展】 1. 区全是金属元素，非金属元素主区全是金属元素，非金属元素主 要集中要集中 区。主族主要含区。主族主要含 区，副区，副 族主要含族主要含 区，过渡元素主要含区，过渡元素主要含 区。区。 2.价电子特征排布价电子特征排布 s区：区： d区：区： ds区：区： p区：区： d、ds、f p s、p d、ds、f 价电子数价电子数= =主族序数主族序数 价电子总数价电子总数= =副族序数副族序数( (第第族例外族例外) ) 价电子总数价电子总数= =所在的列序数所在的列序数 价电子总数价电子总数=

24、=主族序数主族序数 d、ds、f 1.元素的分区和族元素的分区和族 1) s 区：区：ns12，最后的电子填在，最后的电子填在 上上 ，包括，包括 族元素族元素, 属于活泼金属，为碱属于活泼金属，为碱 金属和碱土金属；金属和碱土金属； 2) p区：区：ns2np16，最后的电子填在，最后的电子填在 上，上， 包括包括 族元素，为非金属和少数金属；族元素，为非金属和少数金属； 3) d区：（区：（n-1）d18ns2，最后的电子填在，最后的电子填在 上，包括上，包括 族元素，为族元素，为 过渡金属；过渡金属； s能级能级 A A A0族族 B族族 p能级能级 d能级能级 4) ds区：（区：（n-1）d10ns12，(