高二化学选修3第一章第二节原子结构与元素的性质课件

第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质选修3课件一、原子结构与元素周期表知识回顾元素周期表的结构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种元素称锕系元素周期序数=电子层数（能层数）（横行）知识回顾：元素周期表的结构族主族：副族：ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA第VIII族：稀有气体元素主族序数=最外层电子数=价电子数=最高正价数（纵行）零族：共七个主族ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB共七个副族三个纵行(8、9、10），位于ⅦB与ⅠB中间知识回顾：元素周期表的结构练习：1.推测核电荷数为56的元素在周期表中第_____周期第_______族,下列关于它的性质的说法中正确的是()A、它可以从硫酸铜溶液中置换出铜单质B、它可以从冷水中置换出氢气C、钡可以从饱和食盐水中置换出金属钠D、钾可以从氯化钡溶液中置换出金属钡六ⅡABBa:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s22.某周期ⅡA族元素的原子序数为x，则同周期的ⅢA族元素的原子序数是()A只有x+1B可能是x+8或x+18C可能是x+2D可能是x+1或x+11或x+25D原子结构表中位置元素性质原子序数=核电荷数周期数=电子层数主族序数=最外层电子数同位素－化学性质相同相似性递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）同周期同主族递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）电子层数最外层电子数元素金属性、非金属性强弱（主族）最外层电子数=最高正价最外层电子数－8=最低负价原子结构决定元素在周期表中的位置，决定性质。练习：写出碱金属元素基态原子的电子排布碱金属原子序数周期基态原子的电子排布锂钠钾铷铯3二1s22s1或[He]2s111三1s22s22p63s1或[Ne]3s119四1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s137五1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或[Kr]5s155六1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1或[Xe]6s11.原子的电子排布与周期的划分(1)结合周期表,我们会发现,每一周期的第一种元素(除第一周期外)是________,最外层电子排布为______,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He为1s2外,其余都是__________.碱金属ns1稀有气体ns2np6(2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的______.能层数科学探究(3)我们把“构造原理”中能量接近的原子轨道划分为一个“能级组”,下表是各周期所含元素种数与相应能级组的原子轨道关系：周期元素种数相应能级组中所含能级电子最大容量数11s22s2p33s3p44s3d4p55s4d5p66s4f5d6p77s5f6d7p2881818323228818183232可见各周期所含元素的种数等于相应能级组中各轨道中最多容纳的电子数之和由于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渐渐增多。因而，我们可以把元素周期系的周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋。2.原子的电子排布与族的划分周期表上元素的“外围电子排布”简称“价电子层”，这是由于这些能级上的电子可在化学反应中发生变化,这些电子称为价电子,仔细观察周期表,看看每个族序数与价电子数是否相等？在周期中有18个纵列,除零族元素中He（1s2）与其它稀有气体ns2np6不同外,一般说来,其它每个族序数和价电子数是相等的。主族元素：族序数=原子的最外层电子数=价电子数副族元素：大多数族序数=（n-1)d+ns的电子数=价电子数思考与交流：元素周期表里的元素可按不同的分类方法分为不同的区,你能把周期表裁剪成不同的区吗?3.按电子排布，可把周期表里的元素划分为5个区，(除ds区外区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号)仔细观察周期表,你能划分开吗?这些区分别有几个纵列？问题：为什么s区、d区和ds区都是金属？周期元素数目外围电子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21s11s2２8２s1－22s22p1－52s22p6３8３s1－23s23p1－53s23p6４18４s1－2３d1－84s23d104s1－24s24p1－54s24p6５18５s1－24d1-85s24d105s1－25s25p1－55s25p6６32６s1－24f1－146s25d1－106s25d106s1－26s26p1－56s26p6周期元素数目外围电子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21s1２8２s1－22s22p1－52s22p6３8３s1－23s23p1－53s23p6４18４s1－2３d1－84s23d104s1－24s24p1－54s24p6５18５s1－24d1-85s24d105s1－25s25p1－55s25p6６32６s1－24f1－146s25d1－106s25d106s1－26s26p1－56s26p61S2周期元素数目外围电子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21s11s2２8２s1－22s22p1－52s22p6３8３s1－23s23p1－53s23p6４18４s1－2３d1－84s23d104s1－24s24p1－54s24p6５18５s1－24d1-85s24d105s1－25s25p1－55s25p6６32６s1－24f1－146s25d1－106s25d106s1－26s26p1－56s26p6周期元素数目外围电子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21S11S2２8２S1－22S22p1－52S22p6３8３S1－23S23p1－53S23p6４18４S1－2３d1－84s23d104s1－24S24p1－54S24p6５18５S1－24d1-85s24d105s1－25S25p1－55S25p6６32６S1－24f1－146s25d1－106s25d106s1－26S26p1－56S26p6周期元素数目外围电子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21s1２8２s1－22s22p1－52s22p6３8３s1－23s23p1－53s23p6４18４s1－2３d1－84s23d104s1－24s24p1－54s24p6５18５s1－24d1-85s24d105s1－25s25p1－55s25p6６32６s1－24f1－146s25d1－106s25d106s1－26s26p1－56s26p61S2ⅠA01ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2p区3s区ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB4d区ds区567镧系f区锕系元素周期表的分区简图0划分区的依据是什么？s区、d区、ds区、p区分别有几个纵列？【想一想】依据外围电子的排布特征，看最后一个电子填充的轨道类型。最后1个电子填充在轨道上，价电子的构型是或，位于周期表的侧，包括和族，它们都是，容易失去电子形成或价离子。s区元素nsns1ns2左ⅠAⅡA活泼金属+1+2最后1个电子填充在轨道上，价电子构型是，位于周期表侧，包括族元素。大部分为元素。p区元素npns2np1～6右ⅢA～ⅦA、零族非金属s区和p区的共同特点是：最后1个电子都排布在，除零族外，最外层电子的总数等于该元素的。除零族外，s区和p区的元素都是主族元素。最外层族序数它们的价层电子构型是，最后1个电子基本都是填充在轨道上，位于长周期的中部。这些元素都是，常有可变化合价，为过渡元素。它包括族元素。d区元素(n－1)d1～9ns1-2(n－1)d金属ⅢB～Ⅷ价层电子构型是，即次外层d轨道是的，最外层轨道上有1～2个电子。它们既不同于s区，也不同于d区，称为ds区，它包括族，处于周期表d区和p区之间。它们都是，也属过渡元素。ds区元素(n－1)d10ns1～2充满ⅠB和ⅡB金属包括元素价电子排布元素分类s区p区d区ds区f区ⅠA、ⅡA族ⅢA～零族ⅢB～Ⅷ族ⅠB、ⅡB族镧系和锕系ns1、ns2ns2np1～6(n－1)d1～9ns1-2(n－1)d10ns1～2各区元素特点：活泼金属大多为非金属过渡元素过渡元素小结过渡元素区s区ds区d区p区（第IA族→第IIA族）（第IIIB→VIIB→VIII）（第IＢ族→第IIＢ族）（第IIIA→VIIA→0族）价电子构型ns1→2(n-1)d1→9ns1→2(n-1)d10ns1→2ns2np1→63.(小结)原子的电子构型和元素的分区1.为什么副族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右上角三角区内（如图）？3.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？思考题：副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。1.为什么副族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右上角三角区内（如图）？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？这是由元素的价电子结构和元素周期表中元素性质递变规律决定的，在元素周期表中，同周期的元素从左到右非金属性渐强，同主族元素从上到下非金属性渐弱，结果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性。处于非金属三角区边缘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，这些元素常被称之为半金属或准金属。例、已知某元素的原子序数为25，试写出该元素原子的电子排布式，并指出该元素在周期表中所属周期、族和区。解：1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2n=4,属于第四周期∵最外层电子数+次外层d电子数=7∴为VIIB族3d电子未充满，应属于d区元素。1、已知某元素在周期表中位于第五周期、ⅥA族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？由于是ⅥA族，4d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4。电子排布式：[Kr]4d105s25p4课堂练习:属P区2.已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。第四周期，ⅦB族。3.试确定32号元素在周期表中的位置。第四周期，ⅣA族4.判断处于第三周期，ⅣA族元素的价层电子结构、原子序数。[Ne]3s23p2，第14号元素练习：[Ar]3d104s24p2小结1、原子的电子排布与周期的划分2、原子的电子排布与族的划分主族元素：族序数=原子的最外层电子数=价电子数副族元素：大多数族次=（n-1)d+ns的电子数=价电子数3、原子的电子构型和元素的分区周期序数=能层数5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。一、原子结构与元素周期表36第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质37上节知识扫描1、原子的电子排布与周期的划分2、原子的电子排布与族的划分主族元素：族序数=原子的最外层电子数=价电子数副族元素：大多数族次=（n-1)d+ns的电子数=价电子数3、原子的电子构型和元素的分区周期序数=能层数5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。一、原子结构与元素周期表38二、元素周期律39元素的性质随（）的递增发生周期性的递变，称为元素的周期律。核电荷数包括：原子半径、元素的金属性和非金属性、元素化合价、电离能和电负性等的周期性的变化。401.原子半径的周期性变化元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？周期表中的同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？41（一）原子半径1、影响因素:2、规律：（1）电子层数不同时,电子层数越多,原子半径越大。二、元素周期律原子半径大小取决于(1)电子的能层数(2)核电荷数（2）电子层相同时,核电荷数越大，原子半径越小。（3）电子层、核电荷数都相同时,电子数