高中化学选修三第一章第二节(人教版)

第二节原子结构与元素的性质元素周期律第2课时第1课时原子结构与元素周期表一、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）复习回忆族主族：副族：ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA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ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB共七个副族三个纵行(8、9、10），位于ⅦB与ⅠB中间原子结构表中位置元素性质原子序数=核电荷数周期数=电子层数主族序数=最外层电子数同位素－化学性质相同相似性递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）同周期同主族递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）电子层数最外层电子数元素金属性、非金属性强弱（主族）最外层电子数=最高正价最外层电子数－8=最低负价二、原子结构决定元素在周期表中的位置并决定性质1、某周期ⅡA族元素的原子序数为x，则同周期的ⅢA族元素的原子序数是()A、只有x+1B、可能是x+8或x+18C、可能是x+2D、可能是x+1或x+11或x+25课堂练习D碱金属原子序数周期电子排布式简化电子排布式稀有气体简化电子排布式Li3210NeNa11318ArK19436KrRb37554XeCs55686Rn写出原子的电子排布式：思考：每周期的规律：碱金属原子序数周期电子排布式简化电子排布式稀有气体电子排布式Li3210NeNa11318ArK19436KrRb37554XeCs55686Rn[He]2s1[Ne]3s1[Ar]4s1[Kr]5s1[Xe]6s11s22s22p6……3s23p6……4s24p6……5s25p6……6s26p61s22s11s22s22p63s1一、原子结构与元素周期表思考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)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。结论随着原子序数的增加，元素原子的外围电子层排布呈现周期性的变化：每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子层排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化。最外层电子数：从1到8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。（一）元素周期系的形成(1)周期系的形成随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现__________，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现_____________；这样形成一个_______，循环往复形成周期系。碱金属稀有气体周期(2)原因：___________________的周期性重复。原子核外电子排布一、原子结构与元素周期表周期一二三四五六七八元素数目288181832？金属元素数目023141530？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2：50313226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元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋1、写出每个周期开头第一个元素的最外层电子的排布式？ns1(n表示电子层数)第一周期：s2其它周期：ns2np6(n为电子层数)2、写出每个周期最后一个元素的最外层电子的排布式？科学探究：P143、同族主族元素的价电子层有何规律？相同4、同族过渡元素的价电子层有何规律？价电子层上的电子总数相等5、零族元素的价电子层有何规律？除氦外，其它相同(三)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=价电子数周期表上元素的“外围电子排布”简称“价电子层”，这是由于这些能级上的电子可在化学反应中发生变化,这些电子称为价电子。外围电子排布周期元素数目外围电子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21S11S2２8２S1－22S22p1－52S22p6３18３S1－23S23p1－53S23p6４18４S1－2３d1－83d104s1－24S24p1－54S24p6５32５S1－24d1－104d105s1－25S25p1－55S25p6６32６S1－24f1－145d1－105d106s1－26S26p1－56S26p6•1、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[Ar]3d54s2，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ⅦB族。课堂练习1.将元素周期表分成s区、p区、d区、f区和ds区的依据是什么？s区、d区、p区分别有几个纵列？2.元素周期表中的区与族存在着什么样的关系？(四)原子的电子构型和元素的分区区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号周期元素数目外围电子排布ⅠA－ⅡAＳ区ⅢB－Ⅷd区ⅠＢ－ⅡＢds区ⅢＡ－ⅦＡp区０族p区１21s11s2２8２s1－22s22p1－52s22p6３18３s1－23s23p1－53s23p6４18４s1－2３d1－83d104s1－24s24p1－54s24p6５32５s1－24d1－104d105s1－25s25p1－55s25p6６32６s1－24f1－145d1－105d106s1－26s26p1－56s26p6（四）元素周期表的分区1、s区：特点：价电子数=主族序数=最外层电子数①并不是所有价电子层为ns1或2的元素都在S区，He除外（它在p区）注意：②除H外，都是金属元素含ⅠA与ⅡA共两族两列；价电子层为ns1或2(n≥1)2、p区：特点：①价电子总数=主族序数（零族除外）注意：He在p区，但它无p电子含ⅢA至ⅦA及零族共六族六列；价电子层为ns2np1-6(n≥2),②以非金属元素为主3、d区：特点：②价电子总数=副族序数（所在的列序数）若价电子总数为8、9、10，则为Ⅷ族。有元素在d区但并不符合(n-1)d1-9ns1-2规则，如：46Pd4d10。46Pd[Kr]4d10,最大能层数是4，但是在第五周期。。注意：①均为金属元素；含ⅢB至ⅦB和Ⅷ族共六族八列（镧系和锕系属f区）；价电子层为(n-1)d1-9ns1-2说明：核外电子的排布规律只是经验总结，并不是所有元素都一定符合。4、ds区：含ⅠB与ⅡB共两族两列；价电子层为(n-1)d10ns1或2①价电子总数=所在的列序数特点：②均为金属元素；且d轨道电子全充满，一般不参与化学键的形成。5、f区：包括镧系与锕系；价电子层(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2说明：由于最外层电子数基本相同，(n-1)d电子数也基本相同，一般是(n-2)f的电子数不同，因此镧系元素化学性质相似；锕系元素化学性质也相似。ⅠA01ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2p区3s区ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB4d区ds区567镧系f区锕系元素周期表的五个分区小结：分区与外围电子排布的关系s区p区d区ds区元素分布（族）外围电子排布元素性质特点区全是金属元素，非金属元素主要集中区。主族主要含区，副族（过渡元素）主要含区。IA、IIAns1-2金属元素非金属元素ns2np1-6IIIA→0(n-1)d1-10ns1-2IIIB→VIII金属元素金属元素IB、IIB(n-1)d10ns1-2d、ds、fPd、dss、p(1)S区元素：最外层构型是ns1和ns2。IA~IIA族,除H外，其余为活泼金属。(2)p区元素：最外层电子构型从ns2np1~ns2np6的元素。即IIIA~VIIA族、零族元素。除H外，所有非金属元素都在p区。原子电子构型和元素的分区(3)d区元素:包含第IIIB族到VIII族元素。最外层电子数皆为1~2个，均为金属元素，性质相似。(4)ds区元素:包括IB族和IIB族元素，最外层电子数皆为1~2个，均为金属元素。(5)f区元素：包括镧系和锕系元素。最外层电子数基本相同，化学性质相似。小结：1.为什么s区、d区、ds区的元素都是金属(除H外)？s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子，在反应中易失去，所以都是金属。2.为什么副族元素及VIII族又称为过渡元素？副族元素和VIII族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。思考：3.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（如图）？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？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。已知某元素在周期表中位于第五周期、ⅥA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ⅥA族，4d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4，电子排布式[Kr]4d105s25p4课堂练习属P区•元素的存在，是与原子结构的稳定性，特别是与原子核的稳定性有关。原子序数大于83（铋之后）的元素，都是放射性元素，而原子序数在92之后（超铀元素）的元素，是用人工方法合成的元素（Np、Pu在自然界中也有，但含量极微）。目前已公认了112号元素的合成方法。•物理学家根据原子核结构理论计算，认为周期系最后可能出现的是原子序数为175的元素。人工合成的元素，将会完成第七周期（零族元素的原子序数应为118），并进入第八周期，甚至第九周期。在未来的第八、九周期中，原子中的电子依次填充新的能级——5g能级和6g能级。依照已有的规律，可以推知g能级最多能容纳18个电子。•由此可以预见，第八、九周期都将有50种元素，是超长周期。在这两个周期里，将有“超锕系”和“新超镧系”的5g~6f和6g~7f内过渡系(各为32种元素)。(五)元素周期系的远景形形色色的元素周期表形形色色的元素周期表形形色色的元素周期表小结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=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1.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，ⅦB族。2.试确定32号元素在周期表中的位置。第四周期，ⅣA族3.判断处于第三周期，ⅣA族元素的价层电子结构、原子序数。3s23p2，第14号元素课堂练习4.（08海南1）HBr分子的电子式为（）A．B.H+Br-C.D．H－Br5.（08海南14）根据元素周期表1—20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。(1)属于金属元素的有种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有(填两种化合物的化学式)；(2)属于稀有气体的是(填元素符号，下同)；(3)形成化合物种类最多的两种元素是；(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体除外)；(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性大于(填化学式)。A7K2OK2O2HeNeArCHNaNH3SiH4元素周期律第2课时（1）同一周期元素结构和性质具有一定的递变性；从左到右原子半径逐渐，失电子能力逐渐，得电子能力逐渐，元素的金属性逐渐，非金