人教版高中化学选修3课件:1.2 原子结构与元素的性质1.ppt
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1、 周期周期 短周期短周期 长周期长周期 第第1周期周期(H-He):2 种元素种元素 第第2周期周期(Li-Ne):8 种元素种元素 第第3周期周期(Na-Ar):8 种元素种元素 第第4周期周期(K-Kr):18 种元素种元素 第第5周期周期(Rb-Xe):18 种元素种元素 第第6周期周期(Cs-Rn):32 种元素种元素 不完全周期不完全周期 第第7周期:周期:26种元素种元素 镧镧57La 镥镥71Lu 共共15 种元素称镧系元素种元素称镧系元素 锕锕89Ac 铹铹103Lr 共共15 种元素称锕系元素种元素称锕系元素 周期序数周期序数 = = 电子层数电子层数(能层数)(能层数) (
2、横行)(横行) 知识回顾:知识回顾:元素周期表的结构(由元素周期表的结构(由周期周期与与族族构成)构成) 族族 主族:主族: 副族:副族: A , A , A , A ,A , A , A 第第VIII 族:族: 稀有气体元素稀有气体元素 主族序数主族序数= =最外层电子数最外层电子数=价电子数价电子数=最高正价数最高正价数 (纵行)(纵行) 零族:零族: 共七个主族共七个主族 B , B , B , B ,B , B , B 共七个副族共七个副族 三个纵行三个纵行(第第8、9、10),位),位 于于 B 与与B中间中间 知识回顾:知识回顾:元素周期表的结构元素周期表的结构(由(由周期周期与与
3、族族构成)构成) 元素周期表从元素周期表从左到右族顺序依次左到右族顺序依次为:为: A , A , B , B ,B , B , B,第第VIII 族族; B , B , A , A ,A , A , A,零族零族 _ _ (1)同一周期元素结构和性质具有一定的递变性同一周期元素结构和性质具有一定的递变性;从左;从左 到右原子半径逐渐到右原子半径逐渐 ,失电子能力逐渐,失电子能力逐渐 ,得电,得电 子能力逐渐子能力逐渐 ,元素的金属性逐渐,元素的金属性逐渐 ,非金属性逐,非金属性逐 渐渐 ,对应氢化物的稳定性逐渐,对应氢化物的稳定性逐渐 ;最高价氧;最高价氧 化物对应的水化物的酸性逐渐化物对应
4、的水化物的酸性逐渐 ;碱性逐渐;碱性逐渐 ; (2)同一主族元素结构和性质具有一定的相似性和递变同一主族元素结构和性质具有一定的相似性和递变 性性;同一主族,从上到下:原子半径逐渐;同一主族,从上到下:原子半径逐渐 ,失电子,失电子 能力逐渐能力逐渐 ,得电子能力逐渐,得电子能力逐渐 ,金属性逐,金属性逐 渐渐 ,非金属性逐渐,非金属性逐渐 ;对应氢化物的稳定性;对应氢化物的稳定性 逐渐逐渐 ;最高价氧化物对应的水化物的酸性逐;最高价氧化物对应的水化物的酸性逐 渐渐 ;碱性逐渐;碱性逐渐 ; 二、原子结构和性质周期性变化二、原子结构和性质周期性变化 复习回忆 减小减小 减弱减弱 增强增强 减弱
5、减弱 减弱减弱 增强增强 增强增强 增强增强 增大增大 增强增强 增强增强 增强增强 减弱减弱 减弱减弱 减弱减弱 减弱减弱 思考与探究 1、以第三周期为例,、以第三周期为例,写出钠、镁、铝、硅、磷、写出钠、镁、铝、硅、磷、 硫、氯、氩基态原子的简化电子排布式并硫、氯、氩基态原子的简化电子排布式并观观 察原子的核外电子排布变化有什么规律?察原子的核外电子排布变化有什么规律? 最外层电子排布从最外层电子排布从1 1个电子个电子(ns(ns1 1) )到到 8 8个电子个电子(ns(ns2 2npnp6 6) )呈周期性变化呈周期性变化. . 结论:随着核电荷数的增加,核外电子的结论:随着核电荷数
6、的增加,核外电子的 排布发生周期性的变化。排布发生周期性的变化。 (一)元素周期系的形成(一)元素周期系的形成 (1)周期系的形成周期系的形成 随着元素原子的核电荷数的递增,每到出现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,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,最后达到层上的电子逐渐增多,最后达到8个电子,出现个电子,出现 _;这样形成一个;这样形成一个_,循环往复形,循环往复形 成周期系。成周期系。 碱金属碱金属 稀有气体稀有气体 周期周期 (2)原因:原因:_的周期性重复。的周期性重复。 原子核外电子排布原子核外电子排布 一、原子结构
7、与元素周期表一、原子结构与元素周期表 ( (二二) )原子的电子排布与周期的划分原子的电子排布与周期的划分 (1)观察周期表观察周期表,我们会发现我们会发现,每一周期的第一种元素每一周期的第一种元素 (除第一周期外除第一周期外)是是 _, 最外层电子排布为最外层电子排布为 _,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_. 碱金属碱金属 nsns1 1 稀有气体稀有气体 nsns2 2npnp6 6 (2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中观察周期表发现周期表中周期序数等于该
8、周期中 元素的元素的_. 能层数能层数 结论:随着核电荷数的增加,核外电子的排布发生周结论:随着核电荷数的增加,核外电子的排布发生周 期性的变化。期性的变化。 一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表 周期周期 一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七 八八 元素元素 数目数目 2 8 8 18 18 32 26 ? 金属金属 元素元素 数目数目 0 2 3 14 15 30 ? 50 31 2、你能否根据原子结构与各周期中元素种周期中元素种 数的关系分析元素周期系周期发展规律?数的关系分析元素周期系周期发展规律? 思考与探究 32 归纳: ( 3)、)、随着核电荷数的递增,电子在能级
9、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总是一样多,而是随着周期序号的递增渐渐渐渐 增多增多。因而,。因而,我们可以把元素周期系的周期我们可以把元素周期系的周期 发展形象的比喻成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 1、写出每个周期开头第一个元素的最外层电、写出每个周期开头第一个元素的最外层电 子的排布式?子的排布式? ns1 (n表示电子层数
10、表示电子层数) 第一周期:第一周期:s2 其它周期:其它周期:ns2np6 (n为电子层数为电子层数) 2、写出每个周期最后一个元素的最外层电子的、写出每个周期最后一个元素的最外层电子的 排布式?排布式? 3、同族主族元素的价电子层有何规律?、同族主族元素的价电子层有何规律? 相同 相同 4、同族过渡元素的价电子层有何规律?、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?、零族元素的价电子层有何规律? 除氦外,其它相同除氦外,其它相同 ( (三三) )原子的电子排布与族的划分原子的电子排布与族的划分 在周期中有在周期中有18
11、个纵列个纵列,除零族元素中除零族元素中He (1s2)与其它)与其它 稀有气体稀有气体ns2np6不同外不同外,一般说来一般说来,其它每个其它每个 族序数和价电子数是一般相等的族序数和价电子数是一般相等的. 主族元素:主族序数主族元素: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 副族元素:副族序数副族元素:副族序数(大多数)(大多数) =(n-1)d+ns的电子数的电子数 =价电子数价电子数 1 1、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,写出该元 素原子的价电子层结构式,并指出该元素所素原子的价电子层结构式,并指出该元素所 属的周期和族。属的
12、周期和族。 其排布式为其排布式为ArAr3d3d5 54s4s2 2, 由于最高能级组数为由于最高能级组数为4 4,其中有,其中有7 7个价电个价电 子,故该元素是第四周期子,故该元素是第四周期BB族。族。 课堂练习课堂练习 按照电子排布,可把周期表的元素划分为按照电子排布,可把周期表的元素划分为5 5个区:个区: s s区、区、 p区、区、d d区、区、dsds区、区、f f区区。划分区的依据。划分区的依据 是什么?是什么? s s区、区、d d区、区、p p区分别有几个纵列?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区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号能级的符号 思考与
13、探究思考与探究 (四)、元素周期表的分区(四)、元素周期表的分区 1、s区:区: 特点:特点: 价电子数价电子数=主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数 并不是所有价电子层为并不是所有价电子层为ns1 或或2的元素都在 的元素都在S区,区, He除外除外 (它在(它在p区)区) 注意:注意: 除除H外,都是金属元素外,都是金属元素 含含A与与A共两族两列共两族两列;价;价 电子层为电子层为ns1或 或2(n1) 2、p区:区: 特点:特点: 价电子总数价电子总数=主族序数(零族除外)主族序数(零族除外) 注意:注意: He在在p区,但它无区,但它无p电子电子 含含A至至A及零族及零族共六族
14、六列共六族六列; 价电子层为价电子层为ns2 np1-6(n2) , 以非金属元素为主以非金属元素为主 3、d区:区: 特点:特点: 价电子总数价电子总数=副族序数副族序数; 若价电子总数为若价电子总数为8、9、10,则为,则为族。族。 有元素在有元素在d区但并不符合区但并不符合(n-1)d1- 9ns1-2规则,如: 规则,如:46Pd 4d10。 注意:注意: 均为金属元素;均为金属元素; 含含B至至B和和族族共六族八列共六族八列 (镧系和锕系属镧系和锕系属f区区); 价电子层为价电子层为(n-1)d1-9ns1-2 说明:说明: 核外电子的排布规律只是经验总结,并不是核外电子的排布规律只
15、是经验总结,并不是 所有元素都一定符合。所有元素都一定符合。 4、ds区:区: 含含B与与B共两族两列共两族两列; 价电子层为价电子层为 (n-1)d10ns1或 或2 价电子总数价电子总数=所在的所在的列序数列序数 特点特点: 均均为金属元素;且为金属元素;且d轨道电子全轨道电子全 充满,一般不参与化学键的形成。充满,一般不参与化学键的形成。 5、f区:区: 包括镧系与锕系;包括镧系与锕系; 价电子层价电子层(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2 说明:说明: 由于最外层电子数基本相同,由于最外层电子数基本相同, (n-1)d电子数也基本相同,电子数也基本相同,一般是一般是(n- 2)
16、f的电子数不同,的电子数不同,因此镧系元素化因此镧系元素化 学性质相似;锕系元素化学性质也相学性质相似;锕系元素化学性质也相 似。似。 A 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 元素周期表的五个分区元素周期表的五个分区 小结:小结:(四四)原子的电子构型和元素的分区原子的电子构型和元素的分区 S 区元素:最外层构型是区元素:最外层构型是ns1和和ns2。IA和和 IIA族元族元 素。素。 除除H外,其余为活泼金属。外,其余为活泼金属。 p区元素:最外层电子构型从区元素:最外层电子构型从n
17、s2np1ns2np6的元素。的元素。 即即IIIAVIIA族、零族元素。除族、零族元素。除H外,所有非金属元外,所有非金属元 素都在素都在p区。区。 ds区元素区元素:包括包括IB族和族和IIB族元素族元素,最外层电子数,最外层电子数 皆为皆为12个,均为金属元素个,均为金属元素 。 f区元素:包括镧系和锕系元素。最外层电子数基区元素: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。本相同,化学性质相似。 d区元素区元素:包含第包含第IIIB族到族到VIII族元素。最外层电族元素。最外层电 子数皆为子数皆为12个,均为金属元素,性质相似。个,均为金属元素,性质相似。 问问:为什么:
18、为什么s区、区、d区、区、ds区的元素区的元素 都是金属都是金属(除除H外外)? s s区、区、d d区、区、dsds区的元素最外层区的元素最外层 电子数为电子数为1 1- -2 2个电子,在反应中个电子,在反应中 易失去,所以都是金属。易失去,所以都是金属。 1. 为什么副族元素及为什么副族元素及VIII族族又称为过渡元素?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)?右上角三角区内(如图)?处于非金属三角区边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?缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么?
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