(共25张PPT)
组织建设
第二节 原子结构与元素性质
(第1课时 构造原理与元素周期表)
第一章 原子结构与性质
温故知新
7周期
短周期:3个(第1、2、3周期)
16族
元素周期表
(7个横行)
(18个纵列)
7主 (ⅠA ~ ⅦA 族)
长周期:4个(第4、5、6、7周期)
7副 (ⅠB~ⅦB族)
0族
VIII族(3列)
活动1
结合构造原理,请同学们写出1~36号元素的基态原子的价层电子排布式。
1、构造原理与元素周期表
1s1
2s1
3s1
4s1
1s2
2s2
3s2
4s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
4p6
2s2
2p1
2s2
2p2
2s2
2p3
2s2
2p4
2s2
2p5
3s2
3p1
3s2
3p2
3s2
3p3
3s2
3p4
3s2
3p5
4s2
4p1
4s2
4p2
4s2
4p3
4s2
4p4
4s2
4p5
3d1
4s2
3d2
4s2
3d3
4s2
3d4
4s2
3d5
4s2
3d6
4s2
3d7
4s2
3d8
4s2
3d9
4s2
3d10
4s2
活动1
结合构造原理,请同学们写出1~36号元素的基态原子的价层电子排布式。
3d54s1
3d104s1
Cr
Cu
1、构造原理与元素周期表
活动2
探究原子核外电子排布与周期的关系
周期 序数 电子 层数 价层电子 填入的能级 电子数 元素
种数
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6
7 7
1s
2s→2p
3s → 3p
4s → 3d → 4p
5s → 4d → 5p
6s → 4f → 5d → 6p
7s → 5f → 6d → 7p
2
8
8
18
18
32
32
2
8
8
18
18
32
32
1、构造原理与元素周期表
每周期的元素种数
=
以ns开始、np结束递增的核电荷数(或电子数)
能级组之间能量相差较大,
能级组之内能量相差很小
能级组
能量相近的能级合并成一组
共七个能级组,也就形成了7个周期 。
1、构造原理与元素周期表
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p
周期
元素数
一 二 三 四 五 六 七
2 8 8 18 18 32 32
周期与能级组、原子轨道的对应关系
【思考】
1、构造原理与元素周期表
若以一个方格代表一种元素,每个周期排一个横行,并按s、p、d、f分段,左侧对齐,可以制作出1950年化学联合会推荐的元素周期表。如何变成书末的元素周期表?
p
f
d
s
s
p
s
d
p
f
s
d
p
d
s
p
p
s
s
【思考与讨论1】
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
4f
5f
2
8
8
18
18
32
32
2
14
10
6
根据构造原理得出的核外电子排布,可以解释元素周期系的基本结构。例如:第一周期从 开始,以 结束;其余各周期总是从 能级开始,以 能级结束,其间递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数。
1s1
1s2
ns
np
1、构造原理与元素周期表
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
4f
5f
2
8
8
18
18
32
32
2
14
10
6
预测第八周期会有几种元素?
50 种
1、构造原理与元素周期表
【思考与讨论2】
1、构造原理与元素周期表
主族元素
主族元素
0族元素
过渡元素
活动3
探究原子核外电子排布与族的关系
活动3
探究原子核外电子排布与族的关系
1、构造原理与元素周期表
ⅠA 原子 序数 周期 基态原子的电子排布 价层电子
排布
氢 1 一
锂 3 二
钠 11 三
钾 19 四
铷 37 五
铯 55 六
2s1
6s1
4s1
5s1
3s1
[He]2s1
[Ne]3s1
1s1
1s1
第IA族元素价层电子排布通式:ns1(n=周期序数 = 电子层数)
[Ar]4s1
[Kr]5s1
[Xe]6s1
活动3
探究原子核外电子排布与族的关系
1、构造原理与元素周期表
ⅡA 原子 序数 周期 基态原子的电子排布 价层电子
排布
铍 4 二
镁 12 三
钙 20 四
锶 38 五
钡 56 六
2s2
6s2
4s2
5s2
3s2
[He]2s2
[Ne]3s2
[Ar]4s2
[Kr]5s2
[Xe]6s2
第ⅡA族元素价层电子排布通式:ns2
活动3
探究原子核外电子排布与族的关系
1、构造原理与元素周期表
族 价层电子
排布通式
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
①主族元素
主族序数=价层电子数
价电子排布:ns1~2或ns2np1~5
②0族元素
价电子排布:1s2或ns2np6
活动3
探究原子核外电子排布与族的关系
1、构造原理与元素周期表
③副族元素
(以第四周期为例观察)
族 价层电子排布通式
Ⅰ B
Ⅱ B
Ⅲ B
Ⅳ B
Ⅴ B
Ⅵ B
Ⅶ B
Ⅷ
(n-1)d1ns2
(n-1)d2ns2
(n-1)d3ns2
(n-1)d5ns1
(n-1)d5ns2
(n-1)d6~8ns2
(n-1)d10ns1
(n-1)d10ns2
ⅢB-ⅦB:
价层电子数= 副族序数
第Ⅷ族族序数=该族第1列元素的价层电子数
ⅠB-ⅡB:
族序数 = 最外层电子数
预测第120号元素基态原子的最外层电子排布式
1、构造原理与元素周期表
120号元素的位置:第八周期第ⅡA族
主族族序数=价层电子数
120号元素最外层电子排布式:8s2
【思考与讨论3】
活动4
探究原子核外电子排布与分区的关系
1、构造原理与元素周期表
s区
ns1~2
p区
ns2np1~6
d区
ds区
(n-1)d10ns1~2
f区 (n-2)f0~14(n-2)d0~2ns2
f区
以最后填入的电子的能级符号作为该区的符号。
性质
位置
结构
小结
构造原理与元素周期表
周期序数=基态原子的能层数
ⅢB-ⅦB:族序数 = 价层电子数
ⅠB-ⅡB:族序数 = 最外层电子数
Ⅰ A-ⅦA:族序数 = 价层电子数
族序数
1、下列各元素是主族元素还是副族元素?位于周期表的第几周期和哪个族?属于哪个区?
(课本29页第9题)
(1)1s22s22p63s23p5
(2)[Kr]4d105s25p2
(3)[Ar]3d34s2
(4)[Ar]3d104s1
(5)[Ar]4s1
主族
主族
副族
主族
副族
第三周期第ⅦA族
p区
第五周期第ⅣA族
p区
第四周期第ⅤB族
d区
第四周期第ⅠB族
ds区
第四周期第ⅠA族
s区
评价任务
2. 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
2、再探周期表——分界
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,因此被称为半金属或类金属。
3、再探周期表——对角线规则
(1)定义: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)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。
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O, Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Be(OH)2+2HCl=BeCl2+2H2O, Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
实例分析:
铍和铝的相似性
a.二者的单质、氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液:
b. 二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
d. BeCl2和AlCl3都是共价化合物,易升华。
c. 常温下,铍在浓硝酸中也发生钝化。
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(3)性质的相似性:
Be+2NaOH = Na2BeO2+ H2↑
原子结构与元素周期表
构造原理与元素周期表
对角线规则
周期序数=基态原子的能层数
某些主族元素与其右下方的主族元素
有些性质是相似的。
ⅢB-ⅦB:族序数 = 价层电子数
ⅠB-ⅡB:族序数 = 最外层电子数
Ⅰ A-ⅦA:族序数 = 价层电子数
族序数
总结
3.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)。
Li2O、Li3N
类比:Mg在空气中与O2、CO2、N2反应得MgO、Mg3N2
温故知新
【价层电子】原子核外电子中能与其他原子相互作用形成化学键的电
子,即原子核外跟元素化合价有关的电子
主族元素原子:价电子一般是最外面能层的电子。
例:S K
Br
过渡元素原子:价电子则通常包括最外能级组的电子。
例:V Fe