人教版选修二 1.2 原子结构与元素的性质 课件（20张ppt）
文档属性
| 名称 | 人教版选修二 1.2 原子结构与元素的性质 课件（20张ppt） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-20 18:14:02 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
第二节 原子结构与元素的性质
（第1课时 原子结构与元素周期表）
《物质结构与性质》
上节回顾
1．能层与能级
5．泡利原理、洪特规则、能量最低原理
电子自旋与泡利原理
电子排布的轨道表示式
洪特规则
能量最低原理
2．基态与激发态 原子光谱
3．构造原理与电子排布式
4．电子云与原子轨道
《物质结构与性质》
1.原子核外电子排布遵循 ，电子从低能级向高能级进行填充。
2.元素周期表有 个周期，其中第 周期是短周期，
第 周期是长周期。
3.现行元素周期表中有 列，分为 个族，主族有 个，副族有7个，一个0族和一个 族。
构造原理
七
一、二、三
四、五、六、七
18
16
7
Ⅷ
(3)按原子核电荷数递增排列的序列称为 。根据元素周期系周期性可以制作不同格式的元素周期表。
(1)原子序数= =质子数= 。
元素周期律
元素周期系
原子的核外电子数
(2)元素性质随着原子序数的递增发生周期性的变化，称之为 。
核电荷数
(4)元素周期表是呈现元素周期系的表格。
第一张元素周期表是由 制作的。
门捷列夫
学习任务一：元素周期律、元素周期系和元素周期表
元素周期系只有一个,元素周期表多种多样
《物质结构与性质》
湖州市高中化学资源库
波尔元素周期表
门捷列夫周期表
维尔纳的特长式周期表
《物质结构与性质》
《物质结构与性质》
1.根据构造原理，除第一周期外，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 。
ns
np
元素种数
学习任务二：构造原理与元素周期表
周
期 外围电子排布 各周期增
加的能级 元素
种类
第ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数
一 1s1 1s2 2 1s 2
二 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8
三 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8
四 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18
五 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18
六 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32
七 7s1 7s27p6 8 7s、5f、6d、7p 32
递增的核电荷数=元素种数
《物质结构与性质》
0
第一周期
1s1
1s2
共2种元素
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
IIA
IA
IIIB
IVB
VB
VIB
VIIB
VIIIB
IB
IIB
IIIB
第二周期
2s1
2s2
共8种元素
2s22p6
第三周期
3s1
3s2
共8种元素
3s23p6
第六周期
共32种元素
6s
4f
5d
6p
2 14 10 6
第五周期
5s1
5s2
4d15s2
4d105s2
5s25p6
共18种元素
第四周期
4s1
4s2
3d104s24p6
共18种元素
第七周期
7s
5f
6d
7p
2 14 10 6
共32种元素
构造原理
1.根据构造原理，除第一周期外，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 。
2.周期和族。
ns
np
元素种数
学习任务二：构造原理与元素周期表
《物质结构与性质》
图1-17 左侧对齐的周期表（一周期一行）
思考与讨论1：
1950年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）推荐了一张元素周期表，书末的元素周期表就是参照其新版制作的。请问：怎样将图1-17变成书末的元素周期表？
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：
湖州市高中化学资源库
《物质结构与性质》
p
f
d
s
s
p
s
d
p
f
s
d
p
d
s
p
p
s
s
《物质结构与性质》
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，如图1-19所示。除
ds区外，各区的名称来自按构造原理最后
填入电子的能级的符号。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？
图1-19 元素周期表分区的简图
s区有2列，d区有8列，p区有6列。s区元素的价层电子排布通式为ns1～2，d区元素的价层电子排布通式为(n－1)d1～9ns1～2，ds区元素的价层电子排布通式为(n－1)d10ns1～2 ，它们的最外层电子数均不超过2，在化学反应中容易失去电子，所以s区（除氢元素外）、d区和ds区的元素都是金属元素。
学习任务三：元素周期表的分区
《物质结构与性质》
【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。
过渡元素价层电子数跟它们的族序数的关系是：第IIIB族到第VIIB族元素的价层电子数等于它们的族序数；第VIII族有3列元素，其族序数等于该族的第1列元素的价层电子数；第IB族、第IIB族的族序数等于它们的最外层电子数。过渡元素的价层电子排布通式为(n－1)d1～10ns1～2（除镧系和锕系）。
《物质结构与性质》
探究
【讨论】
（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？
由于处于非金属与金属分界线上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为半金属或类金属。（在后续电负性学习之后，我们会有更深的理解。）
《物质结构与性质》
探究
【讨论】
（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的价层电子排布式为3d54s1，Cu的价层电子排布式为3d104s1，不符合构造原理（它们的3d轨道达到半充满或全充满结构，是一种能量较低的稳定结构）。此外，Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基态原子电子均不符合构造原理。
探究
【讨论】
（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。
119号元素的基态原子最外层电子排布为8s1。第八周期应有50种元素。
《物质结构与性质》
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。如Li和Mg在过量的氧气中燃烧生成正常氧化物，而不是 。
右下方
对角线
过氧化物
学习任务四：对角线规则
《物质结构与性质》
思考与讨论
(1)外围电子排布为5s25p1的元素,在元素周期表中处于什么位置 据此分析元素的外围电子排布与元素在周期表中的位置有何关系
提示:该元素位于第五周期第ⅢA族。元素能级中最高能层序数=周期序数,主族元素原子的外围电子数=该元素在周期表中的主族序数。
(2)某元素位于周期表中第四周期ⅤA族,你能否据此写出该元素的价电子排布式和电子排布式
提示:该元素的价电子排布式为4s24p3;电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
(3)原子序数1~36的某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2,该元素可能属于哪一族
提示:0族(He)、ⅡA族、ⅡB族、ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅦB族、Ⅷ族。
《物质结构与性质》
规律总结
解答与元素周期表分区相关的问题时,要特别注意:
(1)主族元素的最外层电子即为外围电子(价电子),过渡元素的外围电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子,有的还包括倒数第三层的f电子;
(2)s区元素原子的价电子特征排布为ns1~2,价电子数等于主族序数;
(3)p区元素原子的价电子特征排布为ns2np1~6(He除外),价电子总数等于主族序数(0族除外);
(4)s区(H除外)、d区、ds区和f区都是金属元素。
《物质结构与性质》
1.s区、d区、p区分别有几个列？
提示 s区有两列；d区有8列，p区有6列。
2.为什么s区(H除外)、d区、ds区的元素都是金属元素？
提示 因为s区、d区和ds区元素的最外层电子数为1～2个。
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？
提示 处于非金属与金属分界线上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为半金属或类金属。
深度思考
4.为什么副族元素又称为过渡元素？
提示 由于副族元素是从典型的金属元素过渡到非金属元素的中间元素，因而又被称为过渡元素。
《物质结构与性质》
《物质结构与性质》
总 结
分区
电子填入的最后能级
周期
族
电子层数
最外层电子数(主族)
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＝质子数＝核外电子数
本课学习已结束， 请完成相应作业！
《物质结构与性质》
第二节 原子结构与元素的性质
（第1课时 原子结构与元素周期表）
《物质结构与性质》
上节回顾
1．能层与能级
5．泡利原理、洪特规则、能量最低原理
电子自旋与泡利原理
电子排布的轨道表示式
洪特规则
能量最低原理
2．基态与激发态 原子光谱
3．构造原理与电子排布式
4．电子云与原子轨道
《物质结构与性质》
1.原子核外电子排布遵循 ，电子从低能级向高能级进行填充。
2.元素周期表有 个周期，其中第 周期是短周期，
第 周期是长周期。
3.现行元素周期表中有 列，分为 个族，主族有 个，副族有7个，一个0族和一个 族。
构造原理
七
一、二、三
四、五、六、七
18
16
7
Ⅷ
(3)按原子核电荷数递增排列的序列称为 。根据元素周期系周期性可以制作不同格式的元素周期表。
(1)原子序数= =质子数= 。
元素周期律
元素周期系
原子的核外电子数
(2)元素性质随着原子序数的递增发生周期性的变化，称之为 。
核电荷数
(4)元素周期表是呈现元素周期系的表格。
第一张元素周期表是由 制作的。
门捷列夫
学习任务一：元素周期律、元素周期系和元素周期表
元素周期系只有一个,元素周期表多种多样
《物质结构与性质》
湖州市高中化学资源库
波尔元素周期表
门捷列夫周期表
维尔纳的特长式周期表
《物质结构与性质》
《物质结构与性质》
1.根据构造原理，除第一周期外，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 。
ns
np
元素种数
学习任务二：构造原理与元素周期表
周
期 外围电子排布 各周期增
加的能级 元素
种类
第ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数
一 1s1 1s2 2 1s 2
二 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8
三 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8
四 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18
五 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18
六 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32
七 7s1 7s27p6 8 7s、5f、6d、7p 32
递增的核电荷数=元素种数
《物质结构与性质》
0
第一周期
1s1
1s2
共2种元素
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
IIA
IA
IIIB
IVB
VB
VIB
VIIB
VIIIB
IB
IIB
IIIB
第二周期
2s1
2s2
共8种元素
2s22p6
第三周期
3s1
3s2
共8种元素
3s23p6
第六周期
共32种元素
6s
4f
5d
6p
2 14 10 6
第五周期
5s1
5s2
4d15s2
4d105s2
5s25p6
共18种元素
第四周期
4s1
4s2
3d104s24p6
共18种元素
第七周期
7s
5f
6d
7p
2 14 10 6
共32种元素
构造原理
1.根据构造原理，除第一周期外，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 。
2.周期和族。
ns
np
元素种数
学习任务二：构造原理与元素周期表
《物质结构与性质》
图1-17 左侧对齐的周期表（一周期一行）
思考与讨论1：
1950年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）推荐了一张元素周期表，书末的元素周期表就是参照其新版制作的。请问：怎样将图1-17变成书末的元素周期表？
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：
湖州市高中化学资源库
《物质结构与性质》
p
f
d
s
s
p
s
d
p
f
s
d
p
d
s
p
p
s
s
《物质结构与性质》
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，如图1-19所示。除
ds区外，各区的名称来自按构造原理最后
填入电子的能级的符号。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？
图1-19 元素周期表分区的简图
s区有2列，d区有8列，p区有6列。s区元素的价层电子排布通式为ns1～2，d区元素的价层电子排布通式为(n－1)d1～9ns1～2，ds区元素的价层电子排布通式为(n－1)d10ns1～2 ，它们的最外层电子数均不超过2，在化学反应中容易失去电子，所以s区（除氢元素外）、d区和ds区的元素都是金属元素。
学习任务三：元素周期表的分区
《物质结构与性质》
【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。
过渡元素价层电子数跟它们的族序数的关系是：第IIIB族到第VIIB族元素的价层电子数等于它们的族序数；第VIII族有3列元素，其族序数等于该族的第1列元素的价层电子数；第IB族、第IIB族的族序数等于它们的最外层电子数。过渡元素的价层电子排布通式为(n－1)d1～10ns1～2（除镧系和锕系）。
《物质结构与性质》
探究
【讨论】
（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？
由于处于非金属与金属分界线上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为半金属或类金属。（在后续电负性学习之后，我们会有更深的理解。）
《物质结构与性质》
探究
【讨论】
（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的价层电子排布式为3d54s1，Cu的价层电子排布式为3d104s1，不符合构造原理（它们的3d轨道达到半充满或全充满结构，是一种能量较低的稳定结构）。此外，Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基态原子电子均不符合构造原理。
探究
【讨论】
（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。
119号元素的基态原子最外层电子排布为8s1。第八周期应有50种元素。
《物质结构与性质》
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。如Li和Mg在过量的氧气中燃烧生成正常氧化物，而不是 。
右下方
对角线
过氧化物
学习任务四：对角线规则
《物质结构与性质》
思考与讨论
(1)外围电子排布为5s25p1的元素,在元素周期表中处于什么位置 据此分析元素的外围电子排布与元素在周期表中的位置有何关系
提示:该元素位于第五周期第ⅢA族。元素能级中最高能层序数=周期序数,主族元素原子的外围电子数=该元素在周期表中的主族序数。
(2)某元素位于周期表中第四周期ⅤA族,你能否据此写出该元素的价电子排布式和电子排布式
提示:该元素的价电子排布式为4s24p3;电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
(3)原子序数1~36的某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2,该元素可能属于哪一族
提示:0族(He)、ⅡA族、ⅡB族、ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅦB族、Ⅷ族。
《物质结构与性质》
规律总结
解答与元素周期表分区相关的问题时,要特别注意:
(1)主族元素的最外层电子即为外围电子(价电子),过渡元素的外围电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子,有的还包括倒数第三层的f电子;
(2)s区元素原子的价电子特征排布为ns1~2,价电子数等于主族序数;
(3)p区元素原子的价电子特征排布为ns2np1~6(He除外),价电子总数等于主族序数(0族除外);
(4)s区(H除外)、d区、ds区和f区都是金属元素。
《物质结构与性质》
1.s区、d区、p区分别有几个列？
提示 s区有两列；d区有8列，p区有6列。
2.为什么s区(H除外)、d区、ds区的元素都是金属元素？
提示 因为s区、d区和ds区元素的最外层电子数为1～2个。
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？
提示 处于非金属与金属分界线上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为半金属或类金属。
深度思考
4.为什么副族元素又称为过渡元素？
提示 由于副族元素是从典型的金属元素过渡到非金属元素的中间元素，因而又被称为过渡元素。
《物质结构与性质》
《物质结构与性质》
总 结
分区
电子填入的最后能级
周期
族
电子层数
最外层电子数(主族)
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＝质子数＝核外电子数
本课学习已结束， 请完成相应作业！
《物质结构与性质》