化学人教版2019选择性必修2 1.2.1原子结构与元素周期表（共36张ppt）

(共36张PPT)
第一章
第2节 原子结构与元素的性质
物质的结构
和性质
第1课时 原子结构与元素周期表
03
元素周期表的远景
目录CONTENTS
构造原理与元素周期表
元素周期律、元素周期系、元素周期表
02
01
学习目标
1.熟知原子结构与元素周期表的关系，进一步熟悉元素周期表的结构。
2.能够从原子结构的角度认识元素周期表中区的划分。
知识回顾
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
第7周期：32 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
（7横行）
周期序数 = 电子层数（能层数）
族
（18纵行）
主族：
副族：
第VIII 族：
零族：
ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA
共7个主族
ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB
共7个副族
三个纵行(8、9、10），位于Ⅶ B 与ⅠB中间
主族序数=最外层电子数=价电子数=最高正化合价数
He Ne Ar Kr Xe Rn Og
知识回顾
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元素周期律、元素周期系、元素周期表
Part 1
第一部分
战
01
元素周期律、元素周期系、元素周期表
门捷列夫周期表
1869年，门捷列夫发现，元素的性质按照相对原子质量（原子序数）递增的顺序将元素排列起来得到一个元素序列
按照这个序列排列的元素的性质呈现周期性变化
战
元素周期律、元素周期系
1913年，英国物理学家莫塞莱证明原子序数不是相对原子质量而是核电荷数
元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变
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： 。
呈现周期系的表格
01
元素周期律、元素周期系、元素周期表
战
维尔纳的特长式周期表
01
元素周期律、元素周期系、元素周期表
战
玻尔元素周期表
比前一个原子新增加电子填入内层轨道（能及交错，先排列4p能级，排满之后在填充3d能级）
有4f 电子
有32种元素
价电子数相等
01
元素周期律、元素周期系、元素周期表
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构造原理与元素周期表
Part 2
第二部分
思考交流
写出1～36号元素的基态原子的价电子排布式
ⅠA 0
1s1 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 1s2
2s1 2s2 2s22p1 2s22p2 2s22p3 2s22p4 2s22p5 2s22p6
3s1 3s2 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB 3s23p1 3s23p2 3s23p3 3s23p4 3s23p5 3s23p6
4s1 4s2 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d44s2 3d54s2 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d94s2 4s24p1 4s24p2 4s24p3 3s23p4 4s24p5 4s24p6
24
3d5 4s1
29
3d10 4s1
02
构造原理与元素周期表
【思考】 每一个周期有什么规律？
周期 ns→np 电子数 元素数目
一 1s1～2 2 2
二 2s1～2→2p1～6 2+6=8 8
三 3s1～2→ 3p1～6 2+6=8 8
四 4s1～2→ 3d1～10→ 4p1～6 2+10+6=18 18
五 5s1～2→ 4d1～10→ 5p1～6 2+10+6=18 18
六 6s1～2→ 4f1～14→ 5d1～10→ 6p1～6 2+14+10+6=32 32
七 7s1～2→ 5f1～14→6d1～10→7p1～6 2+14+10+6=32 32
递增的核电荷数（或电子数）= 元素个数
最高能层序数 = 元素的周期序数
结构
位置
02
构造原理与元素周期表
构造原理与周期
思考
讨论
若以一个方格代表一种元素，每个周期排一横排，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可以得到如下元素周期表：
s
s
s
s
s
s
s
p
p
p
p
p
p
d
d
d
d
f
f
如何将其变成书末的元素周期表？
02
构造原理与元素周期表
ⅠA 0
1s1 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 1s2
2s1 2s2 2s22p1 2s22p2 2s22p3 2s22p4 2s22p5 2s22p6
3s1 3s2 3s23p1 3s23p2 3s23p3 3s23p4 3s23p5 3s23p6
4s1 4s2 4s24p1 4s24p2 4s24p3 3s23p4 4s24p5 4s24p6
主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价电子构型
①主族：ns1→ns2np5，且主族序数=最外层电子数=价层电子数
②0族：He为1s2，其他为ns2np6
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
02
构造原理与元素周期表
构造原理与族序
ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB
3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d104s1 3d104s2
3.各族元素价层电子排布特点
族序数 ⅢB ⅣB … ⅦB
价电子构型 …
Ⅷ ⅠB ⅡB
(n-1)d1ns2
(n-1)d2ns2
(n-1)d5ns2
(n-1)d6~9ns1~2
(n-1)d10ns1
(n-1)d10ns2
ⅢB ～ⅦB族和第Ⅷ族:
(n-1)d1-9ns1-2
ⅠB 、ⅡB族:
(镧系、锕系除外)
(n-1)d10ns1-2
(Pd：4d10除外)
③副族
[(n-1)d轨道为全充满状态]
01
能层与能级
总结
主族序数=最外层电子数=价层电子数
性质
位置
结构
周期数=电子层数=最高能层序数
ns1→ns2np5
0族：He为1s2，其他为ns2np6
族序数=价电子数
(n-1)d1-9ns1-2
列序数=价层电子数，若价层电子数分别为8、9、10，则是第Ⅷ族的。
ⅢB～ⅦB族
ⅠB 、ⅡB族：族序数=最外层ns轨道上的电子数
Ⅷ族：
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构造原理与元素周期表
Part 2
第一部分
思考
讨论
若以一个方格代表一种元素，每个周期排一横排，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可以得到如下元素周期表：
s
s
s
s
s
s
s
p
p
p
p
p
p
d
d
d
d
f
f
如何将其变成书末的元素周期表？
02
构造原理与元素周期表
p
f
d
s
s
p
s
d
p
f
s
d
p
d
s
p
p
s
变变变
s
02
构造原理与元素周期表
【发现】：现在使用的元素周期表是按照构造原理的顺序将相同的能级符号排在一个区域得到的
元素周期表分区
f区 (n-2)f0~14(n-2)d0~2ns2
s区
ns1~2
p区
ns2np1~6
d区
(n-1)d1~9ns1~2
Pd除外（4d10)
ds区
(n-1)d10ns1~2
02
构造原理与元素周期表
【讨论】（2）：按照最后一个电子排入的能级不同（除 ds区）， 可把元素周期表划分成5个区
Ti
Zr
Hf
Rf
V
Nb
Ta
Db
Cr
Mo
W
Sg
Mn
Tc
Re
Bh
Fe
Ru
Os
Hs
Co
Rh
Ir
Mt
Ni
Pd
Pt
Uun
Cu
Ag
Au
Uuu
Zn
Cd
Hg
Uub
Ga
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Tl
He
B
Al
Ge
Sn
Pb
C
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Sb
Bi
N
P
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At
F
Cl
Kr
Xe
Rn
Ne
Ar
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
Ca
Sr
Ba
Ra
Be
Mg
Sc
Y
La
Ac
H
由于第11列铜、银、金按构造原理进行电子排布时，电子排布式中最后两个能级的电子排布应该为(n-1)d9ns2，而事实上却是(n-1)d10ns1，可理解为先填满了(n-1)d能级而后填ns能级，故称为ds区。
02
构造原理与元素周期表
【思考】第11列铜、银、金和第12列锌、镉、汞为什么被称为ds区？
Ti
Zr
Hf
Rf
V
Nb
Ta
Db
Cr
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W
Sg
Mn
Tc
Re
Bh
Fe
Ru
Os
Hs
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Cu
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C
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Xe
Rn
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Li
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K
Rb
Cs
Fr
Ca
Sr
Ba
Ra
Be
Mg
Sc
Y
La
Ac
H
在P区He原子最外层只有2个电子，故电子排布为2s2
02
构造原理与元素周期表
【思考】p区元素价电子都是ns2np1~6吗？价电子为ns1~2的元素都在s区吗？
过渡元素
【思考】为什么副族元素和第Ⅷ族元素又称为过渡元素？
副族元素和第Ⅷ族元素（包括d区和ds区元素）介于s区元素（主要为金属）和p区（主要为非金属）之间，处于由金属元素向非金属元素过渡区域
Ti
Zr
Hf
Rf
V
Nb
Ta
Db
Cr
Mo
W
Sg
Mn
Tc
Re
Bh
Fe
Ru
Os
Hs
Co
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Mt
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Pd
Pt
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Cu
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Zn
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Ga
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B
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C
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Sb
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Fr
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Ba
Ra
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Mg
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Y
La
Ac
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02
构造原理与元素周期表
Ti
Zr
Hf
Rf
V
Nb
Ta
Db
Cr
Mo
W
Sg
Mn
Tc
Re
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Fe
Ru
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Hs
Co
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Mt
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Pd
Pt
Uun
Cu
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Au
Uuu
Zn
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Hg
Uub
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Tl
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Sn
Pb
C
Si
As
Sb
Bi
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P
Se
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Kr
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K
Rb
Cs
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Ca
Sr
Ba
Ra
Be
Mg
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Y
La
Ac
H
02
构造原理与元素周期表
【思考】为什么在元素周期表中非金属主要集中在右上角三角区内？
由于元素价电子层结构和元素周期表中元素性质递变规律决定的。同周期元素由左向右非金属逐渐增强，金属性逐渐减弱；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。结果使元素周期表右上角区域主要呈现非金属性。
Ti
Zr
Hf
Rf
V
Nb
Ta
Db
Cr
Mo
W
Sg
Mn
Tc
Re
Bh
Fe
Ru
Os
Hs
Co
Rh
Ir
Mt
Ni
Pd
Pt
Uun
Cu
Ag
Au
Uuu
Zn
Cd
Hg
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Tl
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Al
Ge
Sn
Pb
C
Si
As
Sb
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Po
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F
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Xe
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Li
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K
Rb
Cs
Fr
Ca
Sr
Ba
Ra
Be
Mg
Sc
Y
La
Ac
H
02
构造原理与元素周期表
【思考】为什么处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或类金属？
由于元素金属性和非金属性间没严格的界限，处于非金属三角边缘的元素既能表现出一定的金属性、又能表现出一定的非金属性。
①对角线规则是从相关元素及其化合物的许多
性质中总结出来的经验规则,不是定理。
体现对角线规则的相关元素
对角线规则
在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物,而不是过氧化物),这种相似性被称为对角线规则
②相似性：例如Li、Mg在空气中燃烧的产物分别为Li2O和MgO;铍和铝的氢氧化物均为两性氢氧化物;B和Si的含氧酸都是弱酸。
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元素周期表未来远景
Part 3
第一部分
03
元素周期表未来远景
03
元素周期表未来远景
03
元素周期表未来远景
课堂练习
1. 已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,该元素在周期表中的位置和区域是(　　)
A.第三周期第ⅥB族;p区 B.第三周期第ⅢB族;ds区
C.第四周期第ⅥB族;d区 D.第四周期第ⅢB族;f区
C
课堂练习
1.某元素的最外层电子数为2,价电子数为5,并且是同族中原子序数最小的元素,关于该元素的判断错误的是(　　)
A.电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2
B.该元素为V
C.该元素为第ⅡA族元素
D.该元素位于d区
C
4.仔细观察如图,回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图为　　　　　,B元素位于
元素周期表的第　　周期 族。
(2)铍的最高价氧化物对应的水化物是　　　化合物(填“酸性”“碱性”或“两性”),证明这一结论的有关离子方程式是　　　　　　 　　 。
二
ⅢA
两性
Be(OH)2+2OH—=BeO22—+2H2O
Be(OH)2+2H+=Be2++2H2O
(3)根据周期律知识,硼酸酸性比碳酸　　,理由是　　　　　　　　　　
(4)根据Mg在空气中的燃烧情况,Li在空气中燃烧生成的产物为　　 　 (用化学式表示)。
弱
硼的非金属性比碳弱
Li2O、Li3N
类比：Mg在空气中与O2、CO2、N2反应得MgO、Mg3N2
课堂练习
课堂小结
电子排布与周期
电子排布与族
周期序数=能层数
主族元素：族序数=价电子数
s区、d区、ds区、p区、f区
电子构型和元素的分区
副族元素：大多数族次=（n-1)d+ns的电子数=价电子数
原子结构与元素周期表
逆水行舟
不进则退
物质的结构
和性质