【原创】第一章第二节《原子结构与元素的性质》课件(共65张PPT)-高二化学人教版（2019）选择性必修二
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| 名称 | 【原创】第一章第二节《原子结构与元素的性质》课件(共65张PPT)-高二化学人教版（2019）选择性必修二 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-28 16:00:23 | ||
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文档简介
(共65张PPT)
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第一课时 原子结构与元素周期表
一、原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表
（1）元素周期律
元素性质随着元素原子的核电荷数（原子序数）的递增发生周期性的递变的规律。
（2）元素周期系
元素按原子核电荷数递增排列的序列称为 。
元素周期系
元素周期系与元素周期表的关系
元素周期系周期性发展就像螺壳上的螺旋。
（3）
第一课时 原子结构与元素周期表
一、原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表：
（4）元素周期表
有重要历史意义的周期表
【科学史话】三张有重要历史意义的元素周期表：3分钟阅读教材
第一课时 原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表：
（4）元素周期表
①门捷列夫的短式周期表
特征：
从第四周期开始每个周期截成两段。族分I～VIII和0族，1-7族分主副族，第八族为过渡元素（铁、钴、镍等“三素组”）。
短式周期表
第一课时 原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表：
（4）元素周期表
②维尔纳的特长式周期表
… … …
H … He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo … Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Ce Nd Pr … … Sm Eu Gd Tb Ho Er Tm Yb … … Ta W … Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi … … …
… Ra Laα Th … … … … … U … … … … Ac … … … … … … … … … … … … Pbα Biα Teα … …
1905年，配位化学鼻祖维尔纳制做了一张周期表称为特长式周期表
1905年，配位化学鼻祖维尔纳制作了一张周期表，如图1-15所示。维尔纳周期表是特长式周期表，每个周期一行，各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系，各有各的位置，同族元素上下对齐，尽管当时镧系和锕系的概念尚未形成，不知道它们有多少种元素。维尔纳周期表前五个周期的元素种类被完全确定--2、8、8、18、18，但第六、第七周期因镧系和锕系元素种类未知而未定。现今的元素周期表与维尔纳周期表相似，但也有差异，如维尔纳周期表中Be、Mg的位置与现今周期表不同。
②维尔纳的特长式周期表
第一课时 原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表：
（4）元素周期表
1922年，玻尔也绘制了一张元素周期表，玻尔已经开始用原子结构来解释元素周期系
玻尔元素周期表
玻尔周期表中用直线连接前后周期相关元素（同族元素），原因它们的价电子数相等
玻尔周期表中用方框框起原子新增加的电子是填入内层轨道的。
③
第一课时 原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表：
（4）元素周期表
形形色色的元素周期表
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
（1）根据构造原理（核外电子排布），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
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
递增的核电荷数=元素种数
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
【思考】如何将其变成书末的元素周期表？
元素种数
周期数＝最外层电子所在轨道所处的电子层数
【过渡】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：
（2）
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
构造原理
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
【分析】元素周期表中,同族元素 相同,这是同族元素性质相似的结构基础。
价层电子数
例如,元素周期表最左侧第ⅠA族元素的基态原子最外层都只有一个电子,即 ;
ns1
再如,元素周期表最右侧稀有气体元素的基态原子,除氦(1s2)外,最外层都是8电子,即 。
ns2np6
从第四周期开始的长周期,比短周期多出的元素全部是 ,这是因为它们的最外层电子数始终不超过2, 即为 (Pd例外)。而第六、七周期比第四、五周期多出14个元素的基态原子最外层也只有2个s电子,所以也是 。
金属元素
ns1~2
金属元素
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
【探究】再探元素周期表：
问题（1）：元素周期表共有几个周期？每个周期各有多少种元素？为什么第一周期结尾元素的电子排布跟同族的其他周期元素的不同
问题（2）：元素周期表共有多少个列 各列的价层电子数各为多少 同列元素价层电子数是否相等 元素周期表可分为哪些族 族序有什么规律
问题（3）：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
提示：右上角三角区的元素，能层数少，容易得到电子达到相对稳定结构，
呈现非金属性，属于非金属元素
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
主族元素和副族元素的价层电子排布：
主族元素的价层电子排布式、价层电子数：
列数 1 2 13 14 15 16 17
族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价层电子 排布式 ____ ____ _____ ____ ________ ______ ________
价层电 子数 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
结论：同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价层电子全部排布在ns或ns、np轨道上。价层电子数与族序数相同。
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
主族元素和副族元素的价层电子排布：
副族元素的价层电子排布式、价层电子数(以第四周期为例)：
列数 3 4 5 6 7 11 12
副族元素 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 29Cu 30Zn
族序数 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
价层电子 排布式 _____ _____ _____ _____ _____ ______ ______
价层 电子数 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
结论：副族元素同一纵列原子的价层电子排布基本相同，价层电子排布为(n－1)d1～10ns1～2。第ⅢB～ⅦB族的价层电子数与族序数相同，第ⅠB族、ⅡB族价层电子数与族序数不同。
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
主族元素和副族元素的价层电子排布：
稀有气体元素
零族：
价层电子：(n-1)d6-8ns2
价层电子：ns2或ns2np6
第Ⅷ族：
三个纵行(8、9、10），位于Ⅶ B 与ⅠB中间
【易错提醒】对价电子的错误认识：
(1)价电子不一定是最外层电子,只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。
(2)元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数,这只对主族元素成立,部分过渡元素是不成立的。
(3)同一族元素的价电子排布不一定相同,如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同,在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同。
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
讨论（1）：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。
提示：副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域，因此又把它称为过渡元素。
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；
过渡元素的价层电子排布通式为：（n-1)dl-10ns1-2(除镧系和锕系）。
第IB族、第ⅡB族的族序数等于它们的最外层电子数；
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
元素周期表的分区
按核外电子排布划分：
注：除ds区外，各区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号。
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
元素周期表的分区
分区 元素分布 外围电子排布 元素性质特点
s区 第ⅠA族、第ⅡA族 ns1~2 除氢外都是活泼金属元素
p区 第ⅢA族~ⅦA族、0族 ns2np1~6(He除外) 最外层电子参与成键(0族元素一般不考虑)
d区 第ⅢB族~ ⅦB族、第Ⅷ族 (n-1)d1~9ns1~2 (Pd除外) 次外层d能级中的电子不同程度地参与化学键的形成
ds区 第ⅠB族、第ⅡB族 (n-1)d10ns1~2 金属元素
f区 镧系、锕系 (n-2)f0~14 (n-1)d0~2ns2 镧系元素化学性质相近；锕系元素化学性质相近
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
元素周期表的分区
讨论（2）：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？
提示：s区元素的价层电子排布通式为nsl~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，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。
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
元素周期表的分区
按元素金属性与非金属性划分：
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
元素周期表的分区
按元素金属性与非金属性划分：
金属元素和非金属元素的分界线为沿___________________________
与_____________________之间所画的一条折线，非金属性较强的元素处于元素周期表的__________位置，金属性较强的元素处于元素周期表的__________位置；
d区、ds区和f区的元素全部是________元素。s区的元素除_____外，全部是金属元素。
B、Si、As、Te、At、Ts
Al、Ge、Sb、Po、Lv
右上角
左下角
金属
氢
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
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，这种相似性称为对角线规则。如锂和镁、铍和铝、硼和硅等。
与酸反应 与碱反应
单质
氧化物
氢氧化物
1．P、Cr元素的最高正价是多少？
提示：＋5、＋6。
2．Cu、Zn的常见化合价是多少？
提示：＋1、＋2；＋2。
3．某元素的最高正价为＋7价，它一定是第ⅦA族元素吗？
提示：不一定。它可能是第ⅦA族元素，也可能是第ⅦB族元素。
下列是某些元素基态原子的电子排布式，其中表示第三周期元素的是( )
A．1s22s1 B．1s22s22p5
C．1s22s22p63s2 D．1s22s22p63s23p64s1
解析：元素所在的周期与最高能层序数n有关，核外电子的最高能层序数为n时，该元素位于第n周期。故第三周期元素的最高能层序数为3，C项正确。
√
某元素原子价层电子排布式为3d54s2，其在元素周期表中的位置为
( )
A．第四周期ⅡA族 B．第四周期ⅡB族
C．第四周期ⅦA族 D．第四周期ⅦB族
√
已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于( )
A．ⅤB族 B．ⅡB族
C．Ⅷ族 D．ⅡA族
√
某元素的最外层电子数为2，价层电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素。
(1)你能写出该元素原子的电子排布式吗？
(2)该元素在元素周期表中的位置是什么？
(3)按核外电子排布划分，该元素属于哪个区？
基态原子的N能层上只有一个电子的元素，一定是第ⅠA 族元素吗？
提示：不一定。基态原子的N能层上只有一个电子的元素，可能是第ⅠA族元素，也可能为副族元素，如铬元素、铜元素。
下面的元素周期表中全都是金属元素的区域为( )
A．只有s区 B．只有d区
C．s区、d区和ds区 D．d区、f区和ds区
√
按核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，以下元素属于s区的是( )
A．Fe B．Mg
C．Al D．La
√
锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂及其化合物的叙述正确的是( )
A．Li2SO4难溶于水 B．Li与N2反应的产物是Li3N
C．LiOH易溶于水 D．LiOH与Li2CO3受热都很难分解
√
第二课时 元素周期律
同周期的主族元素，从左到右
Na、Mg、Al、Si、 P、 S、 Cl
+1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
-4 -3 -2 -1
金属性减弱，非金属性增强
同主族元素，从上到下
Li
Na
K
Rb
Cs
金属性增强
F
Cl
Br
I
At
非金属性减弱
温故而知新
元素的性质随核电荷数的递增发生周期性的递变，称为元素的周期律。
元素周期律
元素周期律主要体现在核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性等周期性变化。
第二课时 元素周期律
1、原子半径
影响原子半径大小的因素
电子的能层数
核电荷数
电子的能层越多，电子之间的排斥作用将使原子的半径增大。
核电荷数越大，核对电子的吸引作用也就越大，将使原子的半径减小。
第二课时 元素周期律
1、原子半径
影响原子半径大小的因素
【思考与讨论】
观察元素周期表中主族元素的原子半径变化有何规律？
由大到小呈现周期性变化。
第二课时 元素周期律
1、原子半径
影响原子半径大小的因素
电子能层增加，电子间斥力使半径增大
你能解释元素周期表中主族元素原子半径呈现周期性变化的原因了吗？
核电荷数递增，核对电子吸引力增大，半径减小
你能比较出下列原子的半径大小吗？
(1)C、N、O、F (2)Si、C、N (3)Li、Na、K、Rb
你能比较出下列离子的半径大小吗？
(1)F－、Cl－、Br－、I－ (2)Na＋、Mg2＋、Al3＋
下列原子半径最大的是( )
A．1s22s22p3 B．1s22s22p63s23p3
C．1s22s22p5 D．1s22s22p63s23p2
√
下列各组微粒不是按半径依次增大的顺序排列的是( )
A．Na、K、Rb B．F、Cl、Br
C．Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ D．Cl－、Br－、I－
√
下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是( )
A．NaF B．MgI2
C．BaI2 D．KBr
√
第二课时 元素周期律
2、电离能
第一电离能
气态基态原子失去一个电子转化为气态基态阳离子所需要的最低能量叫做第一电离能，用符号I1表示。
符号：I 单位：KJ/mol
第二课时 元素周期律
2、电离能
M(g)= M+ (g) + e- I1（第一电离能）
M+(g)= M2+ (g) + e- I2（第二电离能）
M2+(g)= M3+ (g) + e- I3（第三电离能）
结论
（1）电离能的数值逐级增大；
（2）电离能的差别大小反映了电子的分层排布
第二课时 元素周期律
2、电离能
原子的第一电离能与元素性质有何关联？
【思考与讨论】
电离能越小，表示在气态时该原子失去电子越 ，即元素的_____性越强；
电离能越大，表明在气态时该原子失去电子 ,即元素的________性越弱。
容易
越难
金属
金属
第二课时 元素周期律
2、电离能
意义：
判断原子失去电子的数目或形成的阳离子的电荷
第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。 第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。因此碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越强。
第一电离能
第二课时 元素周期律
2、电离能
影响因素：
第一电离能
核电荷数
电子层数相同，核电荷数越多、半径越小、核对外层电子引力越大、越不易失去电子，电离能越大。
原子半径
同族原子半径越大、原子核对外层电子的引力越小，越易失电子，电离能越小。
第二课时 元素周期律
2、电离能
电离能随原子序数的递增呈现周期性变化。
第二课时 元素周期律
2、电离能
【思考与讨论】
以ⅡA、ⅦA族为例，同主族元素的第一电离能变化有何规律？
以二、三周期为例，同周期元素的第一电离能变化有何规律？
第二课时 元素周期律
2、电离能
【思考与讨论】
以ⅡA、ⅦA族为例，同主族元素的第一电离能变化有何规律？
以二、三周期为例，同周期元素的第一电离能变化有何规律？
（1）同主族元素的原子，随着核电 荷数的增大，I1逐渐减小。
（2）同周期元素的原子，随着核电荷数的增大，I1呈增大趋势。
第二课时 元素周期律
2、电离能
【思考与讨论】
从原子结构角度解释为何呈现这样的规律？
（1）同主族原子半径增大，核对最外层电子的吸引力减小，I1逐渐减小。
（2）同周期原子半径减小，核对最外层电子的吸引力增大，I1呈增大趋势。
第二课时 元素周期律
2、电离能
He
Ne
Ar
H
Li
Na
Be
B
C
N
O
F
Mg
Al
Si
P
S
Cl
短周期元素的第一电离能
在第二周期中Be和N元素及第三周期中Mg和P的第一电离能大于相邻的元素的第一电离能。为什么？
（1）所失电子的能级：
能量：3s2 < 3p1
（2）价层电子排布：
全空、半满、全满
状态更稳定，所需能量高。
第二课时 元素周期律
2、电离能
电离能kJ·mol Na Mg Al
第一电离能 496 738 578
第二电离能 4562 1451 1817
第三电离能 6912 7733 2745
第四电离能 9543 10540 11575
第五电离能 13353 13630 14830
第六电离能 16610 17995 18376
第七电离能 20114 21703 23293
解释：原子失去电子后形成阳离子，所带正电荷对电子的吸引力更强，所以原子的逐级电离能越来越大。
元素的逐级电离能数据
第二课时 元素周期律
2、电离能
电离能kJ·mol Na Mg Al
第一电离能 496 738 578
第二电离能 4562 1451 1817
第三电离能 6912 7733 2745
第四电离能 9543 10540 11575
第五电离能 13353 13630 14830
第六电离能 16610 17995 18376
第七电离能 20114 21703 23293
结论：同一能层的电子的电离能相差较小；不同能层的电子电离能相差较大。
元素的逐级电离能数据
第二课时 元素周期律
2、电离能
用来判断原子失去的电子数目和形成的阳离子所带的电荷数（元素的化合价）。
如果I2>>I1，则原子易形成+1价阳离子而不易形成+2价阳离子；如I3>>I2>I1，即I在I2和I3之间突然增大，则元素易形成+2价阳离子。
电离能的应用
(1)四种元素中哪种元素的金属性最强？
(2)甲、乙的价层电子排布式是什么？它们的常见化合价是多少？
(3)丁一定为非金属元素吗？试说明理由。
下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据，思考并回答下列问题：
元素 I1/eV I2/eV I3/eV
甲 5.7 47.4 71.8
乙 7.7 15.1 80.8
丙 13.0 23.9 40.0
丁 15.7 27.6 40.7
下列各项中元素的第一电离能依次减小的是( )
A．H、Li、Na、K B．I、Br、Cl、F
C．Na、Mg、Al、Si D．Si、Al、Mg、Na
√
某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是( )
A．X元素在化合物中可能显＋4价
B．X可能为非金属元素
C．X为第五周期元素
D．X单质与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3＋
√
第二课时 元素周期律
2、电负性
化学键：
元素相互化合，相邻的原子之间产生的强烈的化学作用力，形象地叫做化学键。
键合电子：
原子中用于形成化学键的电子称为键合电子
第二课时 元素周期律
2、电负性
用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小
定义
意义
元素的电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力越强，表示该元素越容易接受电子，越不容易失去电子，形成阴离子的倾向越大。反之，电负性越小，相应原子在化合物中吸引电子的能力越弱，表示该元素越不不易接受电子，越容易失去电子，形成阳离子的倾向越大。
第二课时 元素周期律
2、电负性
以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性。电负性是相对值，没单位。
大小的标准
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的周期性变化
电负性随原子序数的递增呈现周期性变化
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的周期性变化
在图中找出电负性最大和最小的元素;
总结出元素电负性随原子序数递增有什么变化规律？
一般来说，同周期元素
从左到右，元素的电负
性逐渐变大；
同族元素从上到下，元
素的电负性逐渐变小。
金属元素的电负性较小，
非金属元素的电负性较大。
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的应用
判断元素金属性和非金属性的强弱
电负性越大,元素的非金属性越强,电负性越小,元素的非金属性越弱。
金属元素的电负性一般小于1.8。
非金属元素的电负性一般大于1.8。
位于非金属三角区边界的“类金属”,电负性在1.8左右,既表现金属
性,又表现非金属性。
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的应用
判断化学键的类型
电负性相差很大(相差>1.7)
离子键
电负性相差不大(相差<1.7)
共价键
电负性相差越大的共价键，共用电子对偏向电负性大的原子趋势越大，键的极性越大。
但也有特例（如HF）
但也有特例（如NaH）
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的应用
判断共价化合物中元素的化合价
两种非金属元素形成的化合物中，通常电负性大的元素显负价，电负性小的显正价
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的应用
解释对角线规则
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，被称为“对角线规则”。对角线相似是由于它们的电负性相近的缘故。
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。
1．下列各组元素按电负性由大到小排列正确的是( )
A．F>N>O B．O>Cl>F
C．As>P>N D．Cl>S>As
√
2．下列是几种原子的基态电子排布式，其中电负性最大的原子是( )
A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3
C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s2
√
3．(2021·朝阳第一高级中学高二期中)下列化合物中，两种元素的电负性相差最大的是( )
A．HI B．NaI
C．CsF D．KCl
√
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第一课时 原子结构与元素周期表
一、原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表
（1）元素周期律
元素性质随着元素原子的核电荷数（原子序数）的递增发生周期性的递变的规律。
（2）元素周期系
元素按原子核电荷数递增排列的序列称为 。
元素周期系
元素周期系与元素周期表的关系
元素周期系周期性发展就像螺壳上的螺旋。
（3）
第一课时 原子结构与元素周期表
一、原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表：
（4）元素周期表
有重要历史意义的周期表
【科学史话】三张有重要历史意义的元素周期表：3分钟阅读教材
第一课时 原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表：
（4）元素周期表
①门捷列夫的短式周期表
特征：
从第四周期开始每个周期截成两段。族分I～VIII和0族，1-7族分主副族，第八族为过渡元素（铁、钴、镍等“三素组”）。
短式周期表
第一课时 原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表：
（4）元素周期表
②维尔纳的特长式周期表
… … …
H … He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo … Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Ce Nd Pr … … Sm Eu Gd Tb Ho Er Tm Yb … … Ta W … Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi … … …
… Ra Laα Th … … … … … U … … … … Ac … … … … … … … … … … … … Pbα Biα Teα … …
1905年，配位化学鼻祖维尔纳制做了一张周期表称为特长式周期表
1905年，配位化学鼻祖维尔纳制作了一张周期表，如图1-15所示。维尔纳周期表是特长式周期表，每个周期一行，各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系，各有各的位置，同族元素上下对齐，尽管当时镧系和锕系的概念尚未形成，不知道它们有多少种元素。维尔纳周期表前五个周期的元素种类被完全确定--2、8、8、18、18，但第六、第七周期因镧系和锕系元素种类未知而未定。现今的元素周期表与维尔纳周期表相似，但也有差异，如维尔纳周期表中Be、Mg的位置与现今周期表不同。
②维尔纳的特长式周期表
第一课时 原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表：
（4）元素周期表
1922年，玻尔也绘制了一张元素周期表，玻尔已经开始用原子结构来解释元素周期系
玻尔元素周期表
玻尔周期表中用直线连接前后周期相关元素（同族元素），原因它们的价电子数相等
玻尔周期表中用方框框起原子新增加的电子是填入内层轨道的。
③
第一课时 原子结构与元素周期表
1、元素周期律、元素周期系和元素周期表：
（4）元素周期表
形形色色的元素周期表
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
（1）根据构造原理（核外电子排布），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
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
递增的核电荷数=元素种数
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
【思考】如何将其变成书末的元素周期表？
元素种数
周期数＝最外层电子所在轨道所处的电子层数
【过渡】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：
（2）
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
构造原理
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
【分析】元素周期表中,同族元素 相同,这是同族元素性质相似的结构基础。
价层电子数
例如,元素周期表最左侧第ⅠA族元素的基态原子最外层都只有一个电子,即 ;
ns1
再如,元素周期表最右侧稀有气体元素的基态原子,除氦(1s2)外,最外层都是8电子,即 。
ns2np6
从第四周期开始的长周期,比短周期多出的元素全部是 ,这是因为它们的最外层电子数始终不超过2, 即为 (Pd例外)。而第六、七周期比第四、五周期多出14个元素的基态原子最外层也只有2个s电子,所以也是 。
金属元素
ns1~2
金属元素
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
【探究】再探元素周期表：
问题（1）：元素周期表共有几个周期？每个周期各有多少种元素？为什么第一周期结尾元素的电子排布跟同族的其他周期元素的不同
问题（2）：元素周期表共有多少个列 各列的价层电子数各为多少 同列元素价层电子数是否相等 元素周期表可分为哪些族 族序有什么规律
问题（3）：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
提示：右上角三角区的元素，能层数少，容易得到电子达到相对稳定结构，
呈现非金属性，属于非金属元素
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
主族元素和副族元素的价层电子排布：
主族元素的价层电子排布式、价层电子数：
列数 1 2 13 14 15 16 17
族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价层电子 排布式 ____ ____ _____ ____ ________ ______ ________
价层电 子数 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
结论：同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价层电子全部排布在ns或ns、np轨道上。价层电子数与族序数相同。
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
主族元素和副族元素的价层电子排布：
副族元素的价层电子排布式、价层电子数(以第四周期为例)：
列数 3 4 5 6 7 11 12
副族元素 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 29Cu 30Zn
族序数 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
价层电子 排布式 _____ _____ _____ _____ _____ ______ ______
价层 电子数 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
结论：副族元素同一纵列原子的价层电子排布基本相同，价层电子排布为(n－1)d1～10ns1～2。第ⅢB～ⅦB族的价层电子数与族序数相同，第ⅠB族、ⅡB族价层电子数与族序数不同。
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
主族元素和副族元素的价层电子排布：
稀有气体元素
零族：
价层电子：(n-1)d6-8ns2
价层电子：ns2或ns2np6
第Ⅷ族：
三个纵行(8、9、10），位于Ⅶ B 与ⅠB中间
【易错提醒】对价电子的错误认识：
(1)价电子不一定是最外层电子,只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。
(2)元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数,这只对主族元素成立,部分过渡元素是不成立的。
(3)同一族元素的价电子排布不一定相同,如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同,在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同。
第一课时 原子结构与元素周期表
2、构造原理与元素周期表
讨论（1）：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。
提示：副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域，因此又把它称为过渡元素。
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；
过渡元素的价层电子排布通式为：（n-1)dl-10ns1-2(除镧系和锕系）。
第IB族、第ⅡB族的族序数等于它们的最外层电子数；
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
元素周期表的分区
按核外电子排布划分：
注：除ds区外，各区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号。
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
元素周期表的分区
分区 元素分布 外围电子排布 元素性质特点
s区 第ⅠA族、第ⅡA族 ns1~2 除氢外都是活泼金属元素
p区 第ⅢA族~ⅦA族、0族 ns2np1~6(He除外) 最外层电子参与成键(0族元素一般不考虑)
d区 第ⅢB族~ ⅦB族、第Ⅷ族 (n-1)d1~9ns1~2 (Pd除外) 次外层d能级中的电子不同程度地参与化学键的形成
ds区 第ⅠB族、第ⅡB族 (n-1)d10ns1~2 金属元素
f区 镧系、锕系 (n-2)f0~14 (n-1)d0~2ns2 镧系元素化学性质相近；锕系元素化学性质相近
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
元素周期表的分区
讨论（2）：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？
提示：s区元素的价层电子排布通式为nsl~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，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。
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
元素周期表的分区
按元素金属性与非金属性划分：
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
元素周期表的分区
按元素金属性与非金属性划分：
金属元素和非金属元素的分界线为沿___________________________
与_____________________之间所画的一条折线，非金属性较强的元素处于元素周期表的__________位置，金属性较强的元素处于元素周期表的__________位置；
d区、ds区和f区的元素全部是________元素。s区的元素除_____外，全部是金属元素。
B、Si、As、Te、At、Ts
Al、Ge、Sb、Po、Lv
右上角
左下角
金属
氢
第一课时 原子结构与元素周期表
3、元素周期表的分区 对角线规则
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，这种相似性称为对角线规则。如锂和镁、铍和铝、硼和硅等。
与酸反应 与碱反应
单质
氧化物
氢氧化物
1．P、Cr元素的最高正价是多少？
提示：＋5、＋6。
2．Cu、Zn的常见化合价是多少？
提示：＋1、＋2；＋2。
3．某元素的最高正价为＋7价，它一定是第ⅦA族元素吗？
提示：不一定。它可能是第ⅦA族元素，也可能是第ⅦB族元素。
下列是某些元素基态原子的电子排布式，其中表示第三周期元素的是( )
A．1s22s1 B．1s22s22p5
C．1s22s22p63s2 D．1s22s22p63s23p64s1
解析：元素所在的周期与最高能层序数n有关，核外电子的最高能层序数为n时，该元素位于第n周期。故第三周期元素的最高能层序数为3，C项正确。
√
某元素原子价层电子排布式为3d54s2，其在元素周期表中的位置为
( )
A．第四周期ⅡA族 B．第四周期ⅡB族
C．第四周期ⅦA族 D．第四周期ⅦB族
√
已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于( )
A．ⅤB族 B．ⅡB族
C．Ⅷ族 D．ⅡA族
√
某元素的最外层电子数为2，价层电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素。
(1)你能写出该元素原子的电子排布式吗？
(2)该元素在元素周期表中的位置是什么？
(3)按核外电子排布划分，该元素属于哪个区？
基态原子的N能层上只有一个电子的元素，一定是第ⅠA 族元素吗？
提示：不一定。基态原子的N能层上只有一个电子的元素，可能是第ⅠA族元素，也可能为副族元素，如铬元素、铜元素。
下面的元素周期表中全都是金属元素的区域为( )
A．只有s区 B．只有d区
C．s区、d区和ds区 D．d区、f区和ds区
√
按核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，以下元素属于s区的是( )
A．Fe B．Mg
C．Al D．La
√
锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂及其化合物的叙述正确的是( )
A．Li2SO4难溶于水 B．Li与N2反应的产物是Li3N
C．LiOH易溶于水 D．LiOH与Li2CO3受热都很难分解
√
第二课时 元素周期律
同周期的主族元素，从左到右
Na、Mg、Al、Si、 P、 S、 Cl
+1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
-4 -3 -2 -1
金属性减弱，非金属性增强
同主族元素，从上到下
Li
Na
K
Rb
Cs
金属性增强
F
Cl
Br
I
At
非金属性减弱
温故而知新
元素的性质随核电荷数的递增发生周期性的递变，称为元素的周期律。
元素周期律
元素周期律主要体现在核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性等周期性变化。
第二课时 元素周期律
1、原子半径
影响原子半径大小的因素
电子的能层数
核电荷数
电子的能层越多，电子之间的排斥作用将使原子的半径增大。
核电荷数越大，核对电子的吸引作用也就越大，将使原子的半径减小。
第二课时 元素周期律
1、原子半径
影响原子半径大小的因素
【思考与讨论】
观察元素周期表中主族元素的原子半径变化有何规律？
由大到小呈现周期性变化。
第二课时 元素周期律
1、原子半径
影响原子半径大小的因素
电子能层增加，电子间斥力使半径增大
你能解释元素周期表中主族元素原子半径呈现周期性变化的原因了吗？
核电荷数递增，核对电子吸引力增大，半径减小
你能比较出下列原子的半径大小吗？
(1)C、N、O、F (2)Si、C、N (3)Li、Na、K、Rb
你能比较出下列离子的半径大小吗？
(1)F－、Cl－、Br－、I－ (2)Na＋、Mg2＋、Al3＋
下列原子半径最大的是( )
A．1s22s22p3 B．1s22s22p63s23p3
C．1s22s22p5 D．1s22s22p63s23p2
√
下列各组微粒不是按半径依次增大的顺序排列的是( )
A．Na、K、Rb B．F、Cl、Br
C．Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ D．Cl－、Br－、I－
√
下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是( )
A．NaF B．MgI2
C．BaI2 D．KBr
√
第二课时 元素周期律
2、电离能
第一电离能
气态基态原子失去一个电子转化为气态基态阳离子所需要的最低能量叫做第一电离能，用符号I1表示。
符号：I 单位：KJ/mol
第二课时 元素周期律
2、电离能
M(g)= M+ (g) + e- I1（第一电离能）
M+(g)= M2+ (g) + e- I2（第二电离能）
M2+(g)= M3+ (g) + e- I3（第三电离能）
结论
（1）电离能的数值逐级增大；
（2）电离能的差别大小反映了电子的分层排布
第二课时 元素周期律
2、电离能
原子的第一电离能与元素性质有何关联？
【思考与讨论】
电离能越小，表示在气态时该原子失去电子越 ，即元素的_____性越强；
电离能越大，表明在气态时该原子失去电子 ,即元素的________性越弱。
容易
越难
金属
金属
第二课时 元素周期律
2、电离能
意义：
判断原子失去电子的数目或形成的阳离子的电荷
第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。 第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。因此碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越强。
第一电离能
第二课时 元素周期律
2、电离能
影响因素：
第一电离能
核电荷数
电子层数相同，核电荷数越多、半径越小、核对外层电子引力越大、越不易失去电子，电离能越大。
原子半径
同族原子半径越大、原子核对外层电子的引力越小，越易失电子，电离能越小。
第二课时 元素周期律
2、电离能
电离能随原子序数的递增呈现周期性变化。
第二课时 元素周期律
2、电离能
【思考与讨论】
以ⅡA、ⅦA族为例，同主族元素的第一电离能变化有何规律？
以二、三周期为例，同周期元素的第一电离能变化有何规律？
第二课时 元素周期律
2、电离能
【思考与讨论】
以ⅡA、ⅦA族为例，同主族元素的第一电离能变化有何规律？
以二、三周期为例，同周期元素的第一电离能变化有何规律？
（1）同主族元素的原子，随着核电 荷数的增大，I1逐渐减小。
（2）同周期元素的原子，随着核电荷数的增大，I1呈增大趋势。
第二课时 元素周期律
2、电离能
【思考与讨论】
从原子结构角度解释为何呈现这样的规律？
（1）同主族原子半径增大，核对最外层电子的吸引力减小，I1逐渐减小。
（2）同周期原子半径减小，核对最外层电子的吸引力增大，I1呈增大趋势。
第二课时 元素周期律
2、电离能
He
Ne
Ar
H
Li
Na
Be
B
C
N
O
F
Mg
Al
Si
P
S
Cl
短周期元素的第一电离能
在第二周期中Be和N元素及第三周期中Mg和P的第一电离能大于相邻的元素的第一电离能。为什么？
（1）所失电子的能级：
能量：3s2 < 3p1
（2）价层电子排布：
全空、半满、全满
状态更稳定，所需能量高。
第二课时 元素周期律
2、电离能
电离能kJ·mol Na Mg Al
第一电离能 496 738 578
第二电离能 4562 1451 1817
第三电离能 6912 7733 2745
第四电离能 9543 10540 11575
第五电离能 13353 13630 14830
第六电离能 16610 17995 18376
第七电离能 20114 21703 23293
解释：原子失去电子后形成阳离子，所带正电荷对电子的吸引力更强，所以原子的逐级电离能越来越大。
元素的逐级电离能数据
第二课时 元素周期律
2、电离能
电离能kJ·mol Na Mg Al
第一电离能 496 738 578
第二电离能 4562 1451 1817
第三电离能 6912 7733 2745
第四电离能 9543 10540 11575
第五电离能 13353 13630 14830
第六电离能 16610 17995 18376
第七电离能 20114 21703 23293
结论：同一能层的电子的电离能相差较小；不同能层的电子电离能相差较大。
元素的逐级电离能数据
第二课时 元素周期律
2、电离能
用来判断原子失去的电子数目和形成的阳离子所带的电荷数（元素的化合价）。
如果I2>>I1，则原子易形成+1价阳离子而不易形成+2价阳离子；如I3>>I2>I1，即I在I2和I3之间突然增大，则元素易形成+2价阳离子。
电离能的应用
(1)四种元素中哪种元素的金属性最强？
(2)甲、乙的价层电子排布式是什么？它们的常见化合价是多少？
(3)丁一定为非金属元素吗？试说明理由。
下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据，思考并回答下列问题：
元素 I1/eV I2/eV I3/eV
甲 5.7 47.4 71.8
乙 7.7 15.1 80.8
丙 13.0 23.9 40.0
丁 15.7 27.6 40.7
下列各项中元素的第一电离能依次减小的是( )
A．H、Li、Na、K B．I、Br、Cl、F
C．Na、Mg、Al、Si D．Si、Al、Mg、Na
√
某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是( )
A．X元素在化合物中可能显＋4价
B．X可能为非金属元素
C．X为第五周期元素
D．X单质与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3＋
√
第二课时 元素周期律
2、电负性
化学键：
元素相互化合，相邻的原子之间产生的强烈的化学作用力，形象地叫做化学键。
键合电子：
原子中用于形成化学键的电子称为键合电子
第二课时 元素周期律
2、电负性
用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小
定义
意义
元素的电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力越强，表示该元素越容易接受电子，越不容易失去电子，形成阴离子的倾向越大。反之，电负性越小，相应原子在化合物中吸引电子的能力越弱，表示该元素越不不易接受电子，越容易失去电子，形成阳离子的倾向越大。
第二课时 元素周期律
2、电负性
以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性。电负性是相对值，没单位。
大小的标准
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的周期性变化
电负性随原子序数的递增呈现周期性变化
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的周期性变化
在图中找出电负性最大和最小的元素;
总结出元素电负性随原子序数递增有什么变化规律？
一般来说，同周期元素
从左到右，元素的电负
性逐渐变大；
同族元素从上到下，元
素的电负性逐渐变小。
金属元素的电负性较小，
非金属元素的电负性较大。
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的应用
判断元素金属性和非金属性的强弱
电负性越大,元素的非金属性越强,电负性越小,元素的非金属性越弱。
金属元素的电负性一般小于1.8。
非金属元素的电负性一般大于1.8。
位于非金属三角区边界的“类金属”,电负性在1.8左右,既表现金属
性,又表现非金属性。
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的应用
判断化学键的类型
电负性相差很大(相差>1.7)
离子键
电负性相差不大(相差<1.7)
共价键
电负性相差越大的共价键，共用电子对偏向电负性大的原子趋势越大，键的极性越大。
但也有特例（如HF）
但也有特例（如NaH）
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的应用
判断共价化合物中元素的化合价
两种非金属元素形成的化合物中，通常电负性大的元素显负价，电负性小的显正价
第二课时 元素周期律
2、电负性
电负性的应用
解释对角线规则
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，被称为“对角线规则”。对角线相似是由于它们的电负性相近的缘故。
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。
1．下列各组元素按电负性由大到小排列正确的是( )
A．F>N>O B．O>Cl>F
C．As>P>N D．Cl>S>As
√
2．下列是几种原子的基态电子排布式，其中电负性最大的原子是( )
A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3
C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s2
√
3．(2021·朝阳第一高级中学高二期中)下列化合物中，两种元素的电负性相差最大的是( )
A．HI B．NaI
C．CsF D．KCl
√