高二化学 1.2.1《原子结构与元素的性质 》课件（新人教选修3）.ppt

第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质第二节 原子结构与元素的性质(第一课时)选修选修3 3课件课件2021/8/11 星期三1一一 、原子结构与元素周期表、原子结构与元素周期表知识回顾知识回顾元素周期表的结构 2021/8/11 星期三22021/8/11 星期三3周期周期短周期短周期长周期长周期第第1周期：周期：2 种元素种元素第第2周期：周期：8 种元素种元素第第3周期：周期：8 种元素种元素第第4周期：周期：18 种元素种元素第第5周期：周期：18 种元素种元素第第6周期：周期：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（能层数）电子层数（能层数）（横行）（横行）知识回顾：知识回顾：元素周期表的结构元素周期表的结构2021/8/11 星期三4 族族主族：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(8、9、10），位于），位于 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2021/8/11 星期三5练习：练习：1.1.推测核电荷数为推测核电荷数为5656的元素在周期表的元素在周期表中第中第_周期第周期第_族族,下列关于它的性下列关于它的性质的说法中正确的是质的说法中正确的是()()A A、它可以从硫酸铜溶液中置换出铜单质、它可以从硫酸铜溶液中置换出铜单质B B、它可以从冷水中置换出氢气、它可以从冷水中置换出氢气C C、钡可以从饱和食盐水中置换出金属钠、钡可以从饱和食盐水中置换出金属钠D D、钾可以从氯化钡溶液中置换出金属钡、钾可以从氯化钡溶液中置换出金属钡六六AB BBa:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s22021/8/11 星期三62.2.某周期某周期A族元素的原子序数为族元素的原子序数为x x，则同周期，则同周期的的A族元素的原子序数是族元素的原子序数是()()A A 只有只有x+1 B B 可能是可能是x+8或或x+18 C C 可能是可能是x+2 D D 可能是可能是x+1或或x+11或或x+25 D 2021/8/11 星期三7原子结构原子结构表中位置表中位置元素性质元素性质原子序数原子序数=核电荷数核电荷数周期数周期数=电子层数电子层数主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数同位素化学性质相同同位素化学性质相同 相似性相似性 递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）同周期同周期同主族同主族递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）电子层数电子层数最外层电子数最外层电子数元素金属性、元素金属性、非金属性强弱非金属性强弱（主族）最外层电子数（主族）最外层电子数=最高正价最高正价 最外层电子数最外层电子数8=8=最低负价最低负价原子结构决定元素在周期表中的位置，决定性质。原子结构决定元素在周期表中的位置，决定性质。2021/8/11 星期三8练习：练习：写出碱金属元素基态原子的电子排布写出碱金属元素基态原子的电子排布碱金属碱金属原子原子序数序数周期周期基态原子的电子排布基态原子的电子排布锂锂钠钠钾钾铷铷铯铯3二二1s22s1或或He2s111三三1s22s22p63s1或或Ne3s119四四1s22s22p63s23p64s1或或Ar4s137五五1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或或Kr5s155六六1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1或或Xe6s12021/8/11 星期三91.1.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)结合周期表结合周期表,我们会发现我们会发现,每一周期的第每一周期的第一种元素一种元素(除第一周期外除第一周期外)是是 _,最外层电子排布为最外层电子排布为_,_,每一周期的最后每一周期的最后一种元素都是一种元素都是 _,这些元素的最这些元素的最外层电子排布除外层电子排布除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 6(2)(2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的周期中元素的_ _ _.能层数能层数科学探究科学探究2021/8/11 星期三10 (3)(3)我们把我们把“构造原理构造原理”中能量接近的原子轨道划分为中能量接近的原子轨道划分为一个一个“能级组能级组”,”,下表是各周期所含元素种数与相应能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：级组的原子轨道关系：周期周期元素种数元素种数相应能级组中相应能级组中所含能级所含能级电子最大容量数电子最大容量数11s22s 2p33s 3p44s 3d 4p55s 4d 5p66s 4f 5d 6p77s 5f 6d 未完未完288181832未完未完288181832未满未满 可见各周期所含元素的种数等于相应能级组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中各轨道中最多容纳的电子数之和2021/8/11 星期三11 由于随着核电荷数由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期理，元素周期系的周期不是单调的，每一周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一里元素的数目不总是一样多，而是随着周期序样多，而是随着周期序号的递增号的递增渐渐增多渐渐增多。因。因而，我们可以把元素周而，我们可以把元素周期系的周期发展形象的期系的周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋。比喻成螺壳上的螺旋。2021/8/11 星期三122.2.原子的电子排布与族的划分原子的电子排布与族的划分 周期表上元素的周期表上元素的“外围电子排布外围电子排布”简称简称“价电子层价电子层”，这是由于这些能级上的电，这是由于这些能级上的电子可在化学反应中发生变化子可在化学反应中发生变化,这些电子称为这些电子称为价电子价电子,仔细观察周期表仔细观察周期表,看看每个族序数看看每个族序数与价电子数是否相等？与价电子数是否相等？2021/8/11 星期三13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）与其它稀有气体与其它稀有气体nsns2 2npnp6 6不同外不同外,一般说来一般说来,其它其它每个族序数和价电子数是相等的。每个族序数和价电子数是相等的。主族元素：族序数主族元素：族序数=原子的最外层电子数原子的最外层电子数=价价 电子数电子数副族元素：大多数族序数副族元素：大多数族序数=（n-1)d+nsn-1)d+ns的电的电 子数子数=价电子数价电子数2021/8/11 星期三14思考与交流：思考与交流：元素周期表里的元素可按不同的分类方法分元素周期表里的元素可按不同的分类方法分为不同的区为不同的区,你能把周期表裁剪成不同的区吗你能把周期表裁剪成不同的区吗?3.3.按电子排布，可把周期表里的元素划分为按电子排布，可把周期表里的元素划分为5 5个个区，区，(除除dsds区外区的名称来自按构造原理最后填区外区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号入电子的能级符号)仔细观察周期表仔细观察周期表,你能划分开你能划分开吗吗?这些区分别有几个纵列？这些区分别有几个纵列？问题：为什么问题：为什么s s区、区、d d区和区和dsds区都是金属？区都是金属？2021/8/11 星期三15周周期期元元素素数数目目外围电子排布外围电子排布AAB族族21s11s28s12 2s22p1 52s22p68s123s23p1 53s23p618s12d184s23d104s124s24p1 54s24p618s124d1-85s24d105s125s25p1 55s25p632s124f1146s25d1106s25d106s126s26p1 56s26p62021/8/11 星期三16周周期期元元素素数数目目外围电子排布外围电子排布AAB族族21s18s12 2s22p1 52s22p68s123s23p1 53s23p618s12d184s23d104s124s24p1 54s24p618s124d1-85s24d105s125s25p1 55s25p632s124f1146s25d1106s25d106s126s26p1 56s26p6 1S22021/8/11 星期三17周周期期元元素素数数目目外围电子排布外围电子排布AAB族族21s11s28s12 2s22p1 52s22p68s123s23p1 53s23p618s12d184s23d104s124s24p1 54s24p618s124d1-85s24d105s125s25p1 55s25p632s124f1146s25d1106s25d106s126s26p1 56s26p62021/8/11 星期三18周周期期元元素素数数目目外围电子排布外围电子排布AAB族族21S11S28S12 2S22p1 52S22p68S123S23p1 53S23p618S12d184s23d104s124S24p1 54S24p618S124d1-85s24d105s125S25p1 55S25p632S124f1146s25d1106s25d106s126S26p1 56S26p62021/8/11 星期三19周周期期元元素素数数目目外围电子排布外围电子排布AAAABB族族21s18s12 2s22p1 52s22p68s123s23p1 53s23p618s12d184s23d104s124s24p1 54s24p618s124d1-85s24d105s125s25p1 55s25p632s124f1146s25d1106s25d106s126s26p1 56s26p6 1S22021/8/11 星期三20A01AAAAAA2p区区3s区区BBBBBBB4d区区ds区区567镧系镧系f区区锕系锕系元素周期表的分区简图元素周期表的分区简图 0 2021/8/11 星期三21 划分区的依据是什么？划分区的依据是什么？s区、区、d区、区、ds区、区、p区分别有几个纵列？区分别有几个纵列？【想一想】【想一想】依据外围电子的排布特征，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。看最后一个电子填充的轨道类型。2021/8/11 星期三22 最后最后1 1个电子填充在个电子填充在 轨道上，轨道上，价电子的构型是价电子的构型是 或或 ，位于周，位于周期表的期表的 侧，包括侧，包括 和和 族，族，它们都是它们都是 ，容易失去电子形，容易失去电子形成成 或或 价离子。价离子。s s区元素区元素nsns1ns2左左AA活泼金属活泼金属+1+22021/8/11 星期三23 最后最后1 1个电子填充在个电子填充在 轨道上，轨道上，价电子构型是价电子构型是 ，位于周期表，位于周期表 侧，包括侧，包括 族元素。大部族元素。大部分为分为 元素。元素。p p区元素区元素npns2np16右右AA、零族零族非金属非金属2021/8/11 星期三24 s s区和区和p p区的共同特点是：最后区的共同特点是：最后1 1个电个电子都排布在子都排布在 ，除零族外，最外层，除零族外，最外层电子的总数等于该元素的电子的总数等于该元素的 。除零。除零族外，族外，s s区和区和p p区的元素都是主族元素。区的元素都是主族元素。最外层最外层族序数族序数2021/8/11 星期三25 它们的价层电子构型是它们的价层电子构型是 ，最后最后1 1个电子基本都是填充在个电子基本都是填充在 轨轨道上，位于长周期的中部。这些元素都是道上，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，常有可变化合价，为过渡元素。它包括 族元素。族元素。d d区元素区元素(n1)d18ns2(n1)d 金属金属B2021/8/11 星期三26 价层电子构型是价层电子构型是 ，即次外，即次外层层d d轨道是轨道是 的，最外层轨道上有的，最外层轨道上有1 12 2个个电子。它们既不同于电子。它们既不同于s s区，也不同于区，也不同于d d区，称区，称为为dsds区，它包括区，它包括 族，处于周期族，处于周期表表d d区和区和p p区之间。它们都是区之间。它们都是 ，也属过，也属过渡元素。渡元素。dsds区元素区元素(n1)d10ns12充满充满B和和B金属金属2021/8/11 星期三27 最后最后1 1个电子填充在个电子填充在f f轨道上，价电子构轨道上，价电子构型是：型是：（n n2 2）f f0 01414n ns s2 2,或或(n n 2)f 2)f0 01414、(n n1)d1)d0 02 2n ns s2 2，它包括，它包括镧系镧系和和锕系锕系元素元素（各有（各有1414种元素）。种元素）。f f区元素区元素2021/8/11 星期三28包括元素包括元素价电子排布价电子排布元素分类元素分类s s区区p p区区d d区区dsds区区f f区区AA、AA族族AA零族零族BB族族BB、BB族族镧系和锕系镧系和锕系n ns s1 1、n ns s2 2n ns s2 2n np p1 16 6(n n1)d1)d1 18 8n ns s2 2(n n1)d1)d1010n ns s1 12 2（n n2 2）f f0 01414n ns s2 2各区元素特点：各区元素特点：活泼金属活泼金属大多为非金属大多为非金属过渡元素过渡元素过渡元过渡元素素小结小结过渡元素过渡元素2021/8/11 星期三29区区s s区区dsds区区d d区区p p区区（第第IA族族第第IIA族族）（第第IIIB族族第第VIIB族族第第VIII族族）（第第I族族第第II族族）（第第IIIA族族第第VIIA族族0族族）价电子构型价电子构型nsns1212(n-1)d(n-1)d1919nsns1212(n-1)d(n-1)d1010nsns1212nsns2 2npnp16163.3.(小结小结)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2021/8/11 星期三301.1.为什么副族元素又称为过渡元素？为什么副族元素又称为过渡元素？2.2.为什么在元素为什么在元素周期表中非金属周期表中非金属元素主要集中在元素主要集中在右上角三角区内右上角三角区内（如图）？（如图）？3.3.处于非金属三处于非金属三角区边缘的元素角区边缘的元素常被称为半金属常被称为半金属或准金属。为什或准金属。为什么？么？思考题：思考题：2021/8/11 星期三31 副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的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。区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。1.1.为什么副族元素又称为过渡元素？为什么副族元素又称为过渡元素？2.2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角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？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，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。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。称之为半金属或准金属。2021/8/11 星期三32 例、例、已知某元素的原子序数为已知某元素的原子序数为25，试写出该元，试写出该元素原子的电子排布式，并指出该元素在周期表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。中所属周期、族和区。解：解：1s22s22p63s23p6 3d54s2 或或 Ar 3d54s2 n=4,属于第四周期属于第四周期 最外层电子数最外层电子数+次外层次外层d电子数电子数=7 为为VIIB族族 3d电子未充满，应属于电子未充满，应属于d 区元素。区元素。2021/8/11 星期三331 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族位置上。试写出该元素基态原子的价电子族位置上。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？排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？由于是由于是AA族，族，4d 4d必是全充满的，所必是全充满的，所以价电子排布为以价电子排布为5s5s2 25p5p4 4。电子排布式：电子排布式：Kr4dKr4d10105s5s2 25p5p4 4课堂练习课堂练习:属属P区区2021/8/11 星期三342.2.已知一元素的价层电子结构为已知一元素的价层电子结构为3d3d5 54s4s2 2，试，试确定其在周期表中的位置。确定其在周期表中的位置。第四周期，第四周期，BB族。族。3.3.试确定试确定3232号元素在周期表中的位置。号元素在周期表中的位置。第四周期，第四周期，AA族族 4.4.判断处于第三周期，判断处于第三周期，AA族元素的价层电子族元素的价层电子结构、原子序数。结构、原子序数。Ne3sNe3s2 23p3p2 2，第，第1414号元素号元素练习：练习：Ar3dAr3d10104s4s2 24p4p2 22021/8/11 星期三35小小 结结1 1、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2 2、原子的电子排布与族的划分、原子的电子排布与族的划分 主族元素：族序数主族元素：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：大多数族次副族元素：大多数族次=（n-1)d+nsn-1)d+ns的的 电子数电子数=价电子数价电子数3 3、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周期序数周期序数=能层数能层数5 5个区：个区：s s区、区、d d区、区、dsds区、区、p p区、区、f f区。区。一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表2021/8/11 星期三36再见2021/8/11 星期三37