原子结构与元素周期表-(1)讲解

上午9时16分知识回顾元素周期表的结构一、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：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中间一、元素周期表的结构复习回忆元素周期表的结构：七主七副七周期，Ⅷ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；再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、Ⅷ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18167个7个1个1个课堂练习2、某周期ⅡA族元素的原子序数为x，则同周期的Ⅲ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二、原子结构和元素周期表构造原理：1s；2s2p；3s3p；4s3d4p；5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d请同学们写出ⅠA和零族的简化电子排布式周期ⅠA零族能级组元素数目一1s11s21s2二[He]2s1[He]2s22p62s2p8三[Ne]3s1[Ne]3s23p63s3p8四[Ar]4s1[Ar]3d104s24p64s3d4p18五[Kr]5s1[Kr]4d105s25p65s4d5p18六[Xe]6s1[Xe]4f145d106s26p66s4f5d7p32七[Rn]7s1……1、周期的划分1）除第一周期外,各周期均以填充s轨道的元素开始,并以填充满p轨道的元素告终.（第一周期除外）1s11s22s12s22p63s13s23p64s14s24p65s15s25p66s16s26p6最外层电子数有18个2）周期元素数目＝相应能级组中原子轨道所能容纳的电子总数3）元素所在周期的判断：周期数＝能层数周期能级组能级组内原子轨道元素数目电子最大容量1Ⅰ1s222Ⅱ2s2p883Ⅲ3s3p884Ⅳ4s3d4p18185Ⅴ5s4d5p18186Ⅵ6s4f5d6p32327Ⅶ7s5f6d(未完)26(未完)未满随着原子序数的增加，元素原子的外围电子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排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化。(一)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。周期一二三四五六七八元素数目28818183226？金属元素数目023141530？50312、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。元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋思考与探究3、周期表上的“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可在化学反应中发生变化。每个纵行的价电子层的电子总数是否相等？主族元素的价电子数和族序数有何关系？不一定相等相等(二)原子的外围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A、ⅢB~ⅦB，电子总数为3~7B、Ⅷ，电子总数为8~10C、ⅠB和ⅡB，电子总数为11~12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[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、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思考与探究3、区的划分spdsdf周期元素数目外围电子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21S1２8２S1－22S22p1－52S22p6３18３S1－23S23p1－53S23p6４18４S1－2３d1－94s23d104s1－24S24p1－54S24p6５32５S1－24d1-95s24d105s1－25S25p1－55S25p6６32６S1－24f1－145d1－105d106s1－26S26p1－56S26p61S2最后1个电子填充在ns轨道上，最外层构型即价电子的构型是ns1或ns2，位于周期表的左侧，包括ⅠA和ⅡA族，它们都是活泼金属，容易失去电子形成+1或+2价离子。s区元素ⅠA和ⅡA族周期元素数目外围电子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21S1２8２S1－22S22p1－52S22p6３18３S1－23S23p1－53S23p6４18４S1－2３d1－94s23d104s1－24S24p1－54S24p6５32５S1－24d1-95s24d105s1－25S25p1－55S25p6６32６S1－25d1－104f1－145d106s1－26S26p1－56S26p61S2s区和p区的共同特点是：最后1个电子都排布在最外层，最外层电子的总数等于该元素的族序数。s区和p区就是按族划分的周期表中的主族和0族。最后1个电子填充在np轨道上，最外层构型即价层电子构型是ns2np1～6，位于周期表右侧，包括ⅢA～ⅦA族元素。大部分为非金属。0族稀有气体也属于p区。p区元素ⅢA～ⅦA族和0族元素周期元素数目外围电子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21S11S2２8２S1－22S22p1－52S22p6３18３S1－23S23p1－53S23p6４18４S1－2３d1－94s23d104s1－24S24p1－54S24p6５32５S1－24d1-95s24d105s1－25S25p1－55S25p6６32６S1－24f1－145d1－105d106s1－26S26p1－56S26p6它们的价层电子构型是(n－1)d1～10ns1～2，最后1个电子基本都是填充在倒数第二层(n－1)d轨道上的元素，位于长周期的中部。这些元素都是金属，常有可变化合价，称为过渡元素。它包括ⅢB～ⅦB族和Ⅷ族元素。d区元素ⅢB～ⅦB族和Ⅷ族元素周期元素数目外围电子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21S11S2２8２S1－22S22p1－52S22p6３18３S1－23S23p1－53S23p6４18４S1－2３d1－94s23d104s1－24S24p1－54S24p6５32５S1－24d1－95s24d105s1－25S25p1－55S25p6６32６S1－24f1－145d1－105d106s1－26S26p1－56S26p6价层电子构型是(n－1)d10ns1～2，即次外层d轨道是充满的，最外层轨道上有1～2个电子。它们既不同于s区，也不同于d区，故称为ds区，它包括ⅠB和ⅡB族，处于周期表d区和p区之间。它们都是金属，也属过渡元素。ds区元素ⅠB和ⅡB族最后1个电子填充在f轨道上，价电子构型是：（n－2）f0～14ns2,或(n–2)f0～14(n－1)d0～2ns2，它包括镧系和锕系元素（各有15种元素）。f区元素镧系和锕系元素元素的外围电子构型与其在周期表中的位置的关系外围电子构型中无d电子为族元素，分布在区、区；若有d电子的则为过渡元素，包括族、族，分布在区、区最外层电子数≥3的元素在区上午9时16分S区ds区d区p区f区包括元素价电子排布化学性质s区p区d区ds区f区ⅠA、ⅡA族ⅢA～ⅦA族和0族元素ⅢB～ⅦB族和Ⅷ族ⅠB、ⅡB族镧系和锕系ns1、ns2ns2np1～6(n－1)d1～10ns1～2(n－1)d10ns1～2各区元素特点活泼金属（H除外）大多为非金属过渡元素过渡元素小结思考：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。1.为什么副族元素又称为过渡元素？2.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？思考：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。1.为什么副族元素又称为过渡元素？2.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。电子构型与周期表1s1———————————————1s22s1———————————————2p63s1———————————————3p64s1—3d184s2——3d104s1-2—4p1———4p65s1—4d185s2——4d105s1-2—5p1———5p66s1—5d1——4f114——5d10—————6p67s1—6d1——5f114——6d27(tobecontinued)1.已知某元素的原子序数为50，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。47号元素呢？课堂练习2.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属P区课堂练习3.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。4.试确定32号元素在周期表中的位置。第四周期，ⅣA族5.判断处于第五周期，ⅣA族元素的价层电子结构、原子序数。[Kr]4d105s25p2，第50号元素课堂练习元素周期律已学过的元素周期律知识回顾最外层e-数：______________元素原子化合物结构性质原子半径：________________主要化合价：_______________元素性质：__________________最高价氧化物的水化物：_______________氢化物由单质直接合成的条件：____________稳定性：__________________同周期1~8(K层例外)横减竖增(不包括稀有气体)同周期+1~+7(F、O例外);-4~-1同周期金属性递减、非金属性递增同周期碱性递减、酸性递增左右渐易、上下渐难左右渐强、上下渐弱元素周期表概念192021222324252627282930313233343536KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrCsBa57-71At85FrRa89-1