1-2-原子结构与元素周期表

第二节原子结构与元素的性质第一课时

原子结构与元素周期表2019年则是元素周期表诞生的第150周年。联合国大会宣布2019年是“国际化学元素周期表年”“化学元素周期表不仅仅是对宇宙中所有已知原子进行排序的列表，它本质上是帮助我们更好地了解我们周围世界的一个窗口。”——奥德蕾·阿祖莱资料1869年,门捷列夫按元素相对原子质量从小到大的顺序排列，制作了第一张周期表。1913年，英国物理学家莫塞莱证明原子序数即原子核电荷数。一：元素周期律、元素周期系和元素周期表元素的性质随原子的核电荷数递增发生周期性递变实质：元素原子的核外电子排布周期性变化的结果元素按其原子核电荷数递增排列的序列

元素周期律：元素周期系：元素周期表：呈现元素周期系的表格区别：元素周期系只有1个,元素周期表多种。原子序数=

=质子数=

。原子的核外电子数核电荷数莫塞莱科学史话：三张有重要历史意义的周期表1869门捷列夫周期表1905维尔纳的特长式周期表1922波尔元素周期表古代发现的元素截止到1789年新发现的元素截止到1869年门捷列夫提出元素周期表时新发现的元素截止到1923年新发现的元素截止到1945年新发现的元素截止到2000年新发现的元素至今为止新发现的元素元素的发现一：元素周期律、元素周期系和元素周期表现行元素周期表7163个4个“周期序数=电子层数”

（能层数）“主族序数=最外层电子数

=最高化合价(O、F除外)”

根据构造原理得出的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。二：构造原理与元素周期表周期最外层电子排布各周期增加的能级元素种类第ⅠA族0族一1s11s21s2二2s12s22p62s、2p8三3s13s23p63s、3p8四4s14s24p64s、3d、4p18五5s15s25p65s、4d、5p18六6s16s26p66s、4f、5d、6p32七7s17s27p67s、5f、6d、7p32第一周期从1s1开始,以1s2结束，只有2种元素。其余周期总是从

能级开始，以

能级结束，递增的核电荷数(或电子数)等于该周期的

。1.周期与元素种类：ns(n-2)fnp(n-1)dnsnp元素数【思考与讨论】若以一个方格代表一种元素，每个周期排成一个横排，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可得到如下元素周期表，怎样变成书末的元素周期表？二：构造原理与元素周期表pfdsspsdpfsdpdsppss二：构造原理与元素周期表2.族与价层电子：同族元素

相同价层电子数按族分类族价层电子排布式价层电子数特点主族IAns11ⅡAns22ⅢAns2np13IVAns2np24VAns2np35ⅥAns2np46ⅦAns2np570族01s2或ns2np6(n>1)2或8稳定结构族序数=最外层电子数

=价层电子数

=最高正化合价

（O、F除外）二：构造原理与元素周期表2.族与价层电子：同族元素

相同价层电子数按族分类族价层电子排布式价层电子数特点副族(镧系、锕系除外)ⅢB(n-1)d1-10ns1-2(Pd除外:4d10)(n-1)d1ns23ⅣB(n-1)d2ns24VB…5VIB…6VIIB(n-1)d5ns27IB(n-1)d10ns111ⅡB(n-1)d10ns212Ⅷ(n-1)d6-8ns28910族序数=价层电子数

=最高正化合价族序数=第1列元素的价电子数>最高正化合价（Ru、Os可表现＋8价）族序数=最外层电子数IB族序数<最高正化合价IIB族序数=最高正化合价金属元素3.元素周期表分区：二：构造原理与元素周期表探究【讨论】（1）按照核外电子排布，可把元素周期表划分成5个区。各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号（ds区除外）：注解s区、d区和p区分别有几个列？为什么s区（除氢元素）、d区和ds区的元素都是金属元素？s区2列、d区8列、p区6列最外层电子数均不超过2，容易失去电子。ns1~2ns2np1~6(除He外)(n-1)d1~9ns1~2(Pd除外)(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2(n-1)d10ns1-2二：构造原理与元素周期表3.元素周期表分区：根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置（价层电子数=族序数）（价层电子数=族序数）（Pd除外）1.指出下列元素是主族元素还是副族元素,及其在元素周期表中的位置。

周期

族

区(1)1s22s22p63s2(2)[Kr]4d105s25p2(3)[Ar]3d14s2

(4)[Ar]3d104s1

三ⅡAs五ⅣAp四ⅢBd四ⅠBds【试一试】：2.Fe元素处于周期表中的哪个区?Fe2+、Fe3+哪种更稳定?为什么?d区:[Ar]3d64s2

Fe2+：[Ar]3d6，Fe3+：[Ar]3d5,Fe3+的3d能级“半充满”,稳定性强于Fe2+。二：构造原理与元素周期表探究【讨论】（2）为什么副族元素又称为过渡元素？过渡元素价层电子数跟它们的族序数有什么关系？写出它们的价层电子排布通式。副族元素介于s区元素(主要是金属元素)和p区元素(主要是非金属元素)之间，处于由金属元素向非金属元素过渡的区域，因此副族元素又称为过渡元素。

族序数=价层电子数族序数=第1列元素的价层电子数族序数=最外层电子数(n-1)d1-10ns2通式(除镧系和锕系)：价层电子数与族序数的关系：ⅢB族—ⅦB族元素：Ⅷ族：IB族、ⅡB族：二：构造原理与元素周期表探究【讨论】这些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。（3）处于非金属与金属分界线上的元素常被称为半金属或类金属，为什么？（4）在周期表里找出Cr和Cu的价层电子。它们的电子排布符合构造原理吗？此外还有哪些元素的基态原子电子排布不符合构造原理？Cr的价层电子：3d54s1，Cu的价层电子：3d104s1，不符合构造原理。Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等。（5）预言119号元素基态原子最外层电子排布；预言第八周期有多少种元素。8s1

50种：8s-5g-6f-7d-8p即2+18+14+10+6=504、对角线规则二：构造原理与元素周期表某些主族元素与

的主族元素的某些性质是相似的，这种相似性称之为

规则。右下方对角线过氧化物Li在空气中燃烧生成Li2O、Li3N而不是

。铍的最高价氧化物的水化物是___

___化合物：两性Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2OBe(OH)2＋2OH－===BeO22-＋2H2OH3BO3、H2SiO3酸性都是弱酸分区电子填入的最后能级符号（ds除外）周期族电子层数（能层数）价层电子排布构性位元素周期律元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变原子序数＝核电荷数=质子数＝核外电子数小结：

第二节原子结构与元素的性质第二课时

元素周期律元素周期律定义：元素的性质随原子的核电荷数递增发生周期性递变元素性质包括：

、

、

、

等

核外电子排布原子半径化合价金属性与非金属实质：元素原子的核外电子排布周期性变化的结果一、原子半径原子半径取决于电子的能层数核电荷数越多电子之间的排斥作用越大导致原子半径越大越大核对电子的吸引作用越大导致原子半径越小一、原子半径主族元素原子半径的周期性变化思考与讨论：（1）元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？如何解释这种趋势？（2）元素周期表中的同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？如何解释这种趋势？？微粒半径受电子层数、核电荷数、核外电子数的综合影响，比较微粒半径的一般思路“三看”（特例：Li、Cl）:(1)“一看层”:先看电子层数,电子层数越多,微粒半径一般越大。(2)“二看核”:若电子层数相同则看核电荷数,核电荷数越大,微粒半径越小。(3)“三看电子”:若电子层数、核电荷数均相同,则看核外电子数,电子数多的半径大。一、原子半径【试一试】下列微粒半径大小比较错误的是(

)A．K＞Na＞Li B．Na＋>Mg2＋>Al3＋C．Mg2＋>Na＋>F－ D．Cl－>F－>FC二、电离能第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。用符号I1表示。单位：kJ/molM(g)=M＋(g)＋e－

从+1价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的最低能量叫做第二电离能，符号I2，依次类推。I3

I4…M(g)=M+(g)+e-

I1M+(g)=M2+(g)+e-

I2M2+(g)=M3+(g)+e-

I3同族元素，从上到下，I1

。同周期元素，从左到右，I1呈

趋势，B、Al、O、S等元素反常）。变小增大二、电离能规律：1.从原子结构角度解释I1为何呈现这样的变化？同主族原子半径增大，核对最外层电子的吸引力减小，I1逐渐减小。同周期原子半径减小，核对最外层电子的吸引力增大，I1呈增大趋势。2.从原子结构角度解释B、Al、O、S等元素的I1反常原因？【思考与讨论】【结论】：同周期，ⅡA族元素的I1比ⅢA族元素的I1大；

ⅤA族元素的I1比ⅥA族元素的I1大。【资料卡片】：B、Al的I1失去的电子是np能级的，该能级的能量比ns能级的高；O、S的I1异常：①N、P电子排布是半充满，比较稳定，电离能较高

②O、S失去的是已配对的电子，配对电子相互排斥，因而电离能较低二、电离能I1越小，原子越容易失电子，金属活泼性越强。随着电子的失去，半径变小，阳离子所带正电荷数越大当逐级电离能发生突变时，说明失去的电子所在的能层发生了变化。可据此判断原子价层电子数，推测其最高化合价。?二、电离能应用：(1)比较元素金属性的强弱一般情况下，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强（特例比较多）。(2)确定元素原子的核外电子层排布、化合价电子是分层排布的，元素原子失去不同能层的电子时电离能会发生突变。如果电离能在In与In＋1之间发生突变，则元素的原子易形成＋n价离子。三、电负性化学键：元素相互化合，相邻的原子之间产生的强烈的化学作用力键合电子：原子中用于形成化学键的电子称为键合电子电负性：描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小②电负性是相对值，没单位，以F的电负性为4.0和Li的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性。①电负性越大的原子，对键合电子的吸引力

。越大HFH....F..+....F..H..键合电子三、电负性同周期元素，从左到右，元素的电负性逐渐变大。同主族元素，自上而下，元素的电负性逐渐变小。规律：三、电负性应用：判断元素金属性和非金属性的强弱电负性<1.8→金属元素:电负性越小，金属性越强电负性≈1.8→

类金属

电负性>1.8→非金属:电负性越大，非金属性越强