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1、2024/8/231第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质第二节第二节 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质第第1 1课时课时新课标人教版高中化学课件系列新课标人教版高中化学课件系列选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质2024/8/232 【教学目标教学目标】认识原子结构与元素周期系的关认识原子结构与元素周期系的关系，了解周期系的应用价值。系，了解周期系的应用价值。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/233周期周期短周期短周期长周期长周期第第1周期周期(H-He)：2 种元素种元素第第2周期周期(Li-Ne)：8 种元素种元素第第3周期周期(Na-Ar)：8
2、种元素种元素第第4周期周期(K-Kr)：18 种元素种元素第第5周期周期(Rb-Xe)：18 种元素种元素第第6周期周期(Cs-Rn)：32 种元素种元素不完全周期不完全周期第第7周期：周期：26种元素种元素镧镧57La 镥镥71Lu 共共15 种元素称镧系元素种元素称镧系元素锕锕89Ac 铹铹103Lr 共共15 种元素称锕系元素种元素称锕系元素周期序数周期序数 = = 电子层数电子层数（能层数）（能层数） （横行）（横行）知识回顾：知识回顾：元素周期表的结构（由元素周期表的结构（由周期周期与与族族构成）构成）原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表(应应32种种)2024/8/234 族族
3、主族：主族：副族：副族：A, A, A, A,A, A, A 第第VIII 族：族：稀有气体元素稀有气体元素主族序数主族序数= =最外层电子数最外层电子数=价电子数价电子数=最高正价数最高正价数（纵行）（纵行） 零族：零族：共七个主族共七个主族B, B, B, B,B, B, B 共七个副族共七个副族三个纵行三个纵行(第第8、9、10），位），位于于 B 与与B中间中间 知识回顾：知识回顾：元素周期表的结构元素周期表的结构（由（由周期周期与与族族构成）构成）元素周期表从元素周期表从左到右族顺序依次左到右族顺序依次为：为：A , A , B , B ,B , B , B，第第VIII 族族； B
4、 , B , A , A ,A , A , A，零族零族_原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/235一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表碱金属原子序数周期电子排布式简化电子排布式稀有气体简化电子排布式Li3210NeNa11318ArK19436KrRb37554XeCs55686Rn写出原子的电子排布式：写出原子的电子排布式：原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/236思考：每周期的规律：思考：每周期的规律：碱金属原子序数周期电子排布式简化电子排布式稀有气体电子排布式Li32He 2sHe 2s1 110NeNa113Ne3s118ArK194A
5、r4s136KrRb375Kr5s154XeCs556Xe6s186Rn每周期，电子排布每周期，电子排布最外层总是从最外层总是从1个到个到8个个，元素，元素从碱金属到稀有气体从碱金属到稀有气体。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/237价电子层：外围电子排布价电子层：外围电子排布碱金属原子序数周期电子排布式价电子排布稀有气体价电子排布Li322s2s1 110Ne2s22p6Na1133s118Ar3s23p6K1944s136Kr4s24p6Rb3755s154Xe5s25p6Cs5566s186Rn6s26p6每周期，电子排布每周期，电子排布最外层总是从最外层总是从1个到
6、个到8个个，元素，元素从碱金属到稀有气体从碱金属到稀有气体。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/238结论结论随着原子序数的增加，元素原子的随着原子序数的增加，元素原子的外围外围电子层排布电子层排布呈现周期性的变化：呈现周期性的变化：每隔一定数目的元素，元素原子的每隔一定数目的元素，元素原子的外围电外围电子层排布子层排布重复出现从重复出现从nsns1 1 到到 nsns2 2npnp6 6 的周期的周期性变化。性变化。最外层电子数：从最外层电子数：从1 1到到8 8 元素周期系的形成是由于元素周期系的形成是由于元素的原子元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。核外电子的排布
7、发生周期性的重复。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/239（一）元素周期系的形成（一）元素周期系的形成(1)周期系的形成周期系的形成随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现_，就开始建立一个新的电子层，随后最外，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现个电子，出现_；这样形成一个；这样形成一个_，循环往复形，循环往复形成周期系。成周期系。碱金属碱金属稀有气体稀有气体周期周期(2)(2)原因：原因：_的周期性重复。的周期性重复。原子核外电子排布原子核外电子排布一、原子结构与元素
8、周期表一、原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2310( (二二) )原子的电子排布与周期的划分原子的电子排布与周期的划分(1)(1)观察周期表观察周期表, ,我们会发现我们会发现, ,每一周期的第一种元素每一周期的第一种元素( (除第一周期外除第一周期外) )是是 _, , 最外层电子排布最外层电子排布为为_,_,每一周期的最后一种元素都是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这些元素的最外层电子排布除HeHe为为1s1s2 2 外外, ,其余都是其余都是_._. 碱金属碱金属nsns1 1稀有气体稀有气体nsns2 2npnp6
9、 6(2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的元素的_.能层数能层数结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。期性的变化。一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2311周期周期一一二二三三四四五五六六七七八八元素元素数目数目2 28 88 81818181832322626？金属金属元素元素数目数目0 02 23 3141415153030？5031你能否根据原子结构与各你能否根据原子结构与各周期中元素种数的周期中元
10、素种数的关系分析元素周期系周期发展规律？关系分析元素周期系周期发展规律？思考与探究思考与探究322024/8/2312 归纳： （ 3 3）、）、随着核电荷数的递增，电子在能级里的填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，元素周期系的周期充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不是单调不是单调的的，每一周期里元素的数目不总是一样多，而是随，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着周期序号的递增渐渐增多渐渐增多。因而，。因而，我们可以把元我们可以把元素周期系的周期发展形象的比喻成素周期系的周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋螺壳上的螺旋。原子结构与元素周期表原子结构与元
11、素周期表2024/8/2313元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23141、写出每个周期开头第一个元素的最外层电子的、写出每个周期开头第一个元素的最外层电子的排布式？排布式？nsns1 1 (n(n表示电子层数表示电子层数) )第一周期：第一周期：s s2 2 其它周期：其它周期：nsns2 2npnp6 6 (n(n为电子层数为电子层数) )2、写出每个周期最后一个元素的最外层电子的排布式、写出每个周期最后一个元素的最外层电子的排布式？科科 学学 探探 究：究：P143、同族主族元素的价电子层有何规律？、同族
12、主族元素的价电子层有何规律？相同相同4、同族过渡元素的价电子层有何规律？、同族过渡元素的价电子层有何规律？价电子层上的电子总数相等价电子层上的电子总数相等5、零族元素的价电子层有何规律？、零族元素的价电子层有何规律？除氦外，其它相同除氦外，其它相同原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2315( (三三) )原子的电子排布与族的划分原子的电子排布与族的划分在周期中有在周期中有1818个纵列个纵列, ,除零族元素中除零族元素中HeHe（1s1s2 2）与）与其它稀有气体其它稀有气体nsns2 2npnp6 6不同外，一般说来，其它每不同外，一般说来，其它每个个族序数和价电子数是一
13、般相等的。族序数和价电子数是一般相等的。主族元素：主族序数主族元素：主族序数= =原子的最外层电子数原子的最外层电子数 = =价电子数价电子数副族元素：副族序数副族元素：副族序数（大多数）（大多数） = =（n-1)d+nsn-1)d+ns的电子数的电子数 = =价电子数价电子数原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23161 1、已知某元素的原子序数是、已知某元素的原子序数是2525，写出该元素原子的，写出该元素原子的价电子层结构式，并指出该元素所属的周期和族。价电子层结构式，并指出该元素所属的周期和族。 其排布式为其排布式为ArAr3d3d5 54s4s2 2，由于最高能级
14、组数为由于最高能级组数为4 4，其中有，其中有7 7个价电个价电子，故该元素是第四周期子，故该元素是第四周期BB族。族。课堂练习原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2317按照电子排布，可把周期表的元素划分为按照电子排布，可把周期表的元素划分为5 5个区：个区：s s区、区、p区、区、d d区、区、dsds区、区、f f区区。划分区的依据是。划分区的依据是什么？什么？ s s区、区、d d区、区、p p区分别有几个纵列？区分别有几个纵列？区的名称来自按照构造原理最后填充的区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号能级的符号思考与探究原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2
15、024/8/2318（四）元素周期表的分区（四）元素周期表的分区1 1、s s区：区：特点：特点：价电子数价电子数=主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数 并不是所有价电子层为并不是所有价电子层为nsns1 1或或2 2的元素的元素都在都在S S区，区， HeHe除外（它在除外（它在p p区）区）注意：注意：除除H外，都是金属元素外，都是金属元素含含A与与A共两族两列共两族两列；价；价电子层为电子层为ns1或或2(n1)原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23192 2、p p区：区：特点：特点：价电子总数价电子总数=主族序数（零族除外）主族序数（零族除外）注意：注意：H
16、e在在p区，但它无区，但它无p电子电子含含A至至A及零族及零族共六族六列共六族六列；价电子层为价电子层为ns2 np1-6(n2) ,以非金属元素为主以非金属元素为主原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23203 3、d d区：区：特点：特点：价电子总数价电子总数=副族序数副族序数;若价电子总数为若价电子总数为8、9、10，则为，则为族。族。 有元素在有元素在d d区但并不符合区但并不符合(n-1)d(n-1)d1-91-9nsns1-21-2规则，规则，如：如：4646Pd 4dPd 4d1010。注意：注意：均为金属元素；均为金属元素；含含B至至B和和族族共六族八列共六族
17、八列 （镧系和锕系属镧系和锕系属f区区）；）；价电子层为价电子层为(n-1)d1-9ns1-2说明：说明： 核外电子的排布规律只是经验总结，并不核外电子的排布规律只是经验总结，并不是所有元素都一定符合。是所有元素都一定符合。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23213 3、d d区：区：特点：特点：价电子总数价电子总数=副族序数副族序数;若价电子总数为若价电子总数为8、9、10，则为，则为族。族。 有元素在有元素在d d区但并不符合区但并不符合(n-1)d(n-1)d1-91-9nsns1-21-2规则，规则，如：如：4646Pd 4dPd 4d1010。注意：注意：均为金
18、属元素；均为金属元素；含含B至至B和和族族共六族八列共六族八列 (镧系和锕系属镧系和锕系属f区区)；价电子层为价电子层为(n-1)d1-9ns1-2说明：说明： 核外电子的排布规律只是经验总结，并不核外电子的排布规律只是经验总结，并不是所有元素都一定符合。是所有元素都一定符合。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23224 4、dsds区：区： 含含BB与与BB共两族两列共两族两列； 价电子层为价电子层为 (n-1)d(n-1)d1010nsns1 1或或2 2价电子总数价电子总数=所在的所在的列序数列序数特点特点：均均为金属元素；且为金属元素；且d轨道电子全轨道电子全充满，
19、一般不参与化学键的形成。充满，一般不参与化学键的形成。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23235 5、f f区：区： 包括镧系与锕系；包括镧系与锕系；价电子层价电子层(n-2)f(n-2)f0-140-14(n-1)d(n-1)d0-20-2nsns2 2说明：说明： 由于最外层电子数基本相同，由于最外层电子数基本相同，(n-1)d电子数也基本相同，电子数也基本相同，一般一般是是(n-2)f的电子数不同，的电子数不同，因此镧系因此镧系元素化学性质相似；锕系元素化元素化学性质相似；锕系元素化学性质也相似。学性质也相似。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2
20、324AA 0 01AAAAAAAAAAAA2p p区区3s s区区BBBBBBBBBBBBBB4d d区区dsds区区567镧系f区锕系元素周期表的五个分区元素周期表的五个分区原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2325小结：小结：(四四)原子的电子构型和元素的分区原子的电子构型和元素的分区S S 区元素：最外层构型是区元素：最外层构型是nsns1 1和和nsns2 2。IAIA和和 IIAIIA族元族元 素。素。除除H H外，其余为活泼金属。外，其余为活泼金属。p区元素：最外层电子构型从区元素：最外层电子构型从ns2np1ns2np6的元素。的元素。即即IIIAVIIA族
21、、零族元素。除族、零族元素。除H外，所有非金属元外，所有非金属元素都在素都在p区。区。 ds区元素区元素:包括包括IB族和族和IIB族元素族元素，最外层电子数，最外层电子数皆为皆为12个，均为金属元素个，均为金属元素 。f区元素：包括镧系和锕系元素。最外层电子数基区元素：包括镧系和锕系元素。最外层电子数基本相同，化学性质相似。本相同，化学性质相似。d区元素区元素:包含第包含第IIIB族到族到VIII族元素。最外层电族元素。最外层电子数皆为子数皆为12个，均为金属元素，性质相似。个，均为金属元素，性质相似。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2326小结：小结：s s区区p p
22、 区区d d 区区ds ds 区区元素分元素分布（族）布（族）外围电外围电子排布子排布元素性元素性质特点质特点 区全是金属元素，非金属元素主要集中区全是金属元素，非金属元素主要集中 区。区。主族主要含主族主要含 区，副族（过渡元素）主要含区，副族（过渡元素）主要含 区。区。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2327小结：分区与外围电子排布的关系小结：分区与外围电子排布的关系s s区区p p 区区d d 区区dsds 区区元素分元素分布（族）布（族）IAIA、IIAIIAIIIAIIIA0 0 IIIBIIIBVIIIVIIIIBIB、IIBIIB外围电外围电子排布子排布ns
23、ns1-21-2nsns2 2npnp1-61-6(n-1)d(n-1)d1-101-10nsns1-21-2(n-1)d(n-1)d1010nsns1-21-2元素性元素性质特点质特点金属元金属元素素非金属非金属元素元素金属元素金属元素金属元素金属元素 d、ds、f 区全是金属元素，非金属元素主要集中区全是金属元素，非金属元素主要集中 P 区。区。主族主要含主族主要含 s、p 区，副族（过渡元素）主要含区，副族（过渡元素）主要含 d、ds 区。区。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23281. 横行：问题横行：问题1 1七个周期；七个周期；2 2，8 8，8 8，1818
24、，1818，3232种，不完全；种，不完全；最外层的排布式的通式为最外层的排布式的通式为nsns1 1 nsns2 2npnp6 6; ;因为第一周期只有因为第一周期只有1s1s能级，电子排布式只能为能级，电子排布式只能为1s1s2 2科学探究：六个问题科学探究：六个问题原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23292.纵列：问题纵列：问题218个纵列；个纵列；相等相等【除零族元素除零族元素He（1s2）外）外】每个纵列的价电子构型和每个纵列的价电子构型和它们的族序数有什么联系它们的族序数有什么联系？主族：主族：价电子层价电子层为为ns或或ns np型，价电子为最外层型，价电子
25、为最外层电子电子副族：价电子层一般出现副族：价电子层一般出现d、f原子轨道等原子轨道等原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23303. 周期表的区域划分：问题周期表的区域划分：问题3 S区：区：2列（列（IAIA、IIAIIA） d区：区：8列（列（IIIB-VIIIIIIB-VIII） P区：区：6列（列（IIIA-VIIAIIIA-VIIA、0 0） ds区：区：2列（列（IBIB、IIBIIB） f区：镧系、锕系区：镧系、锕系纵列数：纵列数：原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2331问问：为什么：为什么s区、区、d区、区、ds区的元素都是金属区的元素
26、都是金属(除除H外外)？ s s区、区、d d区、区、dsds区的元素最外层区的元素最外层电子数为电子数为1-21-2个电子，在反应中个电子，在反应中易失去，所以都是金属。易失去，所以都是金属。3. 周期表的区域划分：问题周期表的区域划分：问题3原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2332 7 7主族主族: :IA-VIIAIA-VIIA 7 7副族副族: :IIIB-IIBIIIB-IIB 第第族族 0 0族族 4. 族：问题族：问题4副族元素副族元素包括包括d区、区、ds区元素，介于区元素，介于s区元素（主要区元素（主要是金属元素）和是金属元素）和p区（主要是非金属）元素
27、之间，处区（主要是非金属）元素之间，处于由金属向非金属过渡的区域，因此，把副族元素又于由金属向非金属过渡的区域，因此，把副族元素又称为称为过渡元素过渡元素原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2333问题问题5 5：这是由元素的这是由元素的价电子层结构价电子层结构和元素周期表中和元素周期表中元素元素性质的递变规律性质的递变规律决定的。决定的。同周期元素从左到右同周期元素从左到右非金属性非金属性增强增强同主族从上到下同主族从上到下非金属性非金属性减弱减弱，金属性金属性增强增强结果使元素周期表结果使元素周期表右上角三角区右上角三角区内的元素主要呈内的元素主要呈现出现出非金属性非金属
28、性。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2334问题问题5 5：这是由元素的这是由元素的价电子层结构价电子层结构和元素周期表中和元素周期表中元素元素性质的递变规律性质的递变规律决定的。决定的。同周期元素从左到右同周期元素从左到右非金属性非金属性增强增强同主族从上到下同主族从上到下非金属性非金属性减弱减弱，金属性金属性增强增强结果使元素周期表结果使元素周期表右上角三角区右上角三角区内的元素主要呈内的元素主要呈现出现出非金属性非金属性。原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2335由于元素的金属性和非金属性没有严格的界限由于元素的金属性和非金属性没有严格的界限，处
29、于非金属三角区边缘的元素处于非金属三角区边缘的元素既能表现既能表现出一出一定的定的非金属性非金属性，又能表现又能表现出一定的出一定的金属性金属性，因此这些元素常被称为因此这些元素常被称为半金属半金属或或准金属准金属。问题问题6：原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/2336 1 1、已知某元素在周期表中位于第五周期、已知某元素在周期表中位于第五周期、AA族族位置上。试写出该元素基态原子的位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？电子排布式并分析该元素在哪区？ 由于是由于是AA族，族， 4d4d必是全充满的，必是全充满的，所以价电子排
30、布为所以价电子排布为5s5s2 25p5p4 4，电子排布式电子排布式Kr4dKr4d10105s5s2 25p5p4 4课堂练习属属P区区原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23372、下列元素是主族元素还是副族元素、下列元素是主族元素还是副族元素？第几周期？第几族？第几周期？第几族？（1）1s2 2s2 2p6 3s2 3p5（2）Ar3d10 4s13、由下列元素在周期表中的位置，给出、由下列元素在周期表中的位置，给出其原子的价电子层构型其原子的价电子层构型（3）第四周期第）第四周期第VIVIA族族（4）第四周期第）第四周期第IVIVB族族P区，主族，第三周期，第区，主
31、族，第三周期，第VIIA族族ds区，副族，第四周期，第区，副族，第四周期，第IB族族4S24P43d24S2原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表2024/8/23384、下列说法错误的是（、下列说法错误的是（ ）A. SA. S区元素的原子价电子层排布都是区元素的原子价电子层排布都是s s结尾结尾B. dB. d区元素的原子价电子层排布都是区元素的原子价电子层排布都是dsds结尾结尾C. C. dsds元素的原子价电子层排布都是元素的原子价电子层排布都是dsds结尾结尾D. pD. p区元素的原子价电子层排布都是区元素的原子价电子层排布都是spsp结尾结尾E. E. 主族元素的原子价电子层排布都含主族元素的原子价电子层排布都含s s，但都，但都 不含不含d dF. F. 过渡元素的原子价电子层排布都是过渡元素的原子价电子层排布都是dsds结尾结尾G. G. dsds区元素的原子区元素的原子d d轨道一定全满轨道一定全满 原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表
