人教版高中化学 第1章第2节 原子结构与元素的性质第1课时原子结构与元素周期表同步导学课件 新人教选修3.ppt

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1、第二节原子结构与元素的性质第二节原子结构与元素的性质2021/8/9 星期一1第第1课时原子结构与元素周期表课时原子结构与元素周期表2021/8/9 星期一2 最早的元素周期表是最早的元素周期表是门捷列夫制作的。元素捷列夫制作的。元素周期表反映元素的性周期表反映元素的性质随着原子序数的随着原子序数的递增呈增呈现周期性周期性变化的同化的同时，揭示着元素在元素周期表中的位置与原子核外，揭示着元素在元素周期表中的位置与原子核外电子排布之子排布之间的密切关系。就拿的密切关系。就拿118号元素来号元素来说吧，它吧，它们在元素周期表中在元素周期表中的分布是第的分布是第1周期：周期：2种，第种，第2周期：周

2、期：8种，第种，第3周期：周期：8种；它种；它们的原子核外的原子核外电子数分子数分别是是12号：最外号：最外层12个，个，310号：最外号：最外层18个，个，1118号：最外号：最外层18个。个。总的看来，原子核外的看来，原子核外电子排布遵循着什么子排布遵循着什么规律呢？原子的核外律呢？原子的核外电子排布究竟怎子排布究竟怎样决定着元素在元素周期表中的位置呢？决定着元素在元素周期表中的位置呢？2021/8/9 星期一31认识原子原子结构与元素周期系的关系。构与元素周期系的关系。2了解元素周期系的了解元素周期系的应用价用价值。3学会利用外学会利用外围电子排布子排布规律，律，对元素周期表元素周期表进

3、行分区。行分区。2021/8/9 星期一42021/8/9 星期一51碱金属元素基态原子的核外电子排布碱金属元素基态原子的核外电子排布碱金属碱金属原子原子序数序数周期周期基基态原子的原子的电子排布子排布锂3二二1s22s1或或He2s1钠11三三 或或 钾19四四 或或 铷37五五 或或 铯55六六 或或 1s22s22p63s1Ne3s11s22s22p63s23p64s1Ar4s11s22s22p63s23p63d104s24p65s1Kr5s11s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1Xe6s12021/8/9 星期一62.周期系的形成周期系的形成(1)

4、周期系的形成周期系的形成随着元素原子的核随着元素原子的核电荷数的荷数的递增，每到出增，每到出现 ，就就开开始始建建立立一一个个新新的的电子子层，随随后后最最外外层上上的的电子子数数逐逐渐增增多多，最后达到最后达到8个个电子，出子，出现 ；形形成成一一个个周周期期，循循环往往复形成周期系。复形成周期系。(2)原因：原因：的周期性的周期性变化。化。碱金属碱金属稀有气体稀有气体元素的原子核外电子排布元素的原子核外电子排布2021/8/9 星期一7核外电子排布与元素周期表核外电子排布与元素周期表(1)核外核外电子排布与周期的划分子排布与周期的划分每一周期元素原子的外每一周期元素原子的外围电子排布和元素

5、种数子排布和元素种数2021/8/9 星期一8周周期期外外围电子排布子排布各周期增加各周期增加的能的能级元素种元素种数数A族族0族族最外最外层最多最多容容纳电子数子数一一1s11s221s2二二2s12s22p682s、2p8三三3s13s23p683s、3p8四四4s14s24p684s、3d、4p18五五5s15s25p685s、4d、5p18六六6s16s26p686s、4f、5d、6p32七七7s187s、5f、6d(未完未完)26(未完未完)2021/8/9 星期一9核外核外电子排布与周期划分的关系子排布与周期划分的关系a根根据据构构造造原原理理，将将能能量量相相近近的的能能级分分为

6、一一组，按按能能量量由由低低到到高高可可分分为七七个个能能级组，同同一一能能级组内内，各各能能级能能量量相相差差较小，各能小，各能级组之之间能量相差能量相差较大。大。b每每一一个个能能级组对应一一个个周周期期，且且该能能级组中中最最大大的的能能层数等于元素的周期序数。数等于元素的周期序数。2021/8/9 星期一10(2)核外核外电子排布与族的划分子排布与族的划分族的划分依据是原子的价族的划分依据是原子的价层电子排布。子排布。同同主主族族元元素素原原子子的的价价层电子子排排布布完完全全相相同同，价价电子子全全部部排布在排布在ns或或nsnp轨道上。价道上。价电子数与族序数相同。子数与族序数相同

7、。稀有气体的价稀有气体的价电子排布子排布为1s2或或ns2np6。过渡渡元元素素(副副族族和和族族)同同一一纵行行原原子子的的价价层电子子排排布布基基本本相相同同。价价电子子排排布布为(n1)d110ns12，BB族族元元素素的的价价电子数与族序数相同。子数与族序数相同。2021/8/9 星期一111已已知知几几种种元元素素原原子子的的核核外外电子子情情况况，分分别判判断断其其元元素素符符号、原子序数并指出其在周期表中的位置。号、原子序数并指出其在周期表中的位置。元元素素元素元素符号符号原子原子序数序数周周期期族族A1s22s22p63s2BCNe3s23p2D2021/8/9 星期一12答答

8、案案：Mg12三三A23四四BSi14三三AP15三三A2021/8/9 星期一131周期表的结构周期表的结构2021/8/9 星期一142周期与族周期与族(1)周期：周期：的元素按照的元素按照 排列成的一个横行。排列成的一个横行。(2)族：周期表中，有族：周期表中，有 个个纵列列，除，除 三三个个纵列叫第列叫第 外，其余外，其余15个个纵列每一个列每一个纵列列标作一族。作一族。具有相同的电子层数具有相同的电子层数原子序数原子序数递增的顺序递增的顺序188、9、10族族2021/8/9 星期一15元素周期表的分区元素周期表的分区(1)根据核外根据核外电子排布子排布分区分区2021/8/9 星期

9、一16各区元素化学性各区元素化学性质及原子最外及原子最外层电子排布特点子排布特点分分区区元素分布元素分布外外围电子排布子排布元素性元素性质特点特点s区区A、A族族ns12除除氢外都是活外都是活泼金属元素金属元素p区区A族族A族、族、0族族ns2np16(He除外除外)最外最外层电子参与反子参与反应(0族族元素一般不考元素一般不考虑)d区区B族族B族、族、族族(n1)d19ns12(Pd除外除外)d轨道也不同程度地参与化道也不同程度地参与化学学键的形成的形成ds区区B族、族、B族族(n1)d10ns12金属元素金属元素f区区镧系、系、锕系系(n2)f014(n1)d02ns2镧系元素化学性系元素

10、化学性质相近，相近，锕系元素化学性系元素化学性质相近相近2021/8/9 星期一17(2)根据元素金属性与非金属性根据元素金属性与非金属性2021/8/9 星期一182指指出出下下列列元元素素位位于于周周期期表表中中第第几几周周期期，第第几几族族？位位于于周周期表中哪一个分区？期表中哪一个分区？(1)1s22s22p63s23p4第第_周周期期、_族族、_。(2)价价电子子构构型型4d105s25p2第第_周周期期、_族族、_。(3)价价电子子构构型型3d34s2第第_周周期期、_族族、_。2021/8/9 星期一19解解析析：最最高高能能层层数数等等于于周周期期序序数数，主主族族元元素素价价

11、电电子子数数等等于于主主族族元元素素族族序序数数，最最后后填填入入的的电电子子能能层层即即元元素素周周期期表表分分区区名称。名称。答答案案：(1)三三Ap区区(2)五五Ap区区(3)四四Bd区区 2021/8/9 星期一202021/8/9 星期一21(2011南南京京调研研)写写出出13Al、24Cr、26Fe、33As等等元元素素原原子子的的电子排布式，并判断它子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。在元素周期表中的位置。13Al：_，24Cr：_，26Fe：_，33As_。2021/8/9 星期一22Al的的核核外外电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p1，其其最最大大能

12、能层层数数为为3，所所以以其其周周期期为为第第三三周周期期；其其价价电电子子总总数数(外外围围电电子子总总数数)为为3，所所以以其其位位于于第第A族族。Cr的的核核外外电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p63d54s1，其其最最大大能能层层数数为为4，所所以以其其周周期期为为第第四四周周期期；其其价价电电子子总总数数(外外围围电电子子总总数数)为为6且且具具有有d轨轨道道，所所以以其其位位于于第第B族族。Fe的的核核外外电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p63d64s2，其其最最大大能能层层数数为为4，所所以以其其周周期期为为第第四四周周期期；其其价价电电子子总

13、总数数(外外围围电电子子总总数数)为为8，所所以以其其位位于于第第族族。As的的核核外外电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p63d104s24p3，其其最最大大能能层层数数为为4，所所以以其其周周期期为为第第四四周周期期；其其价价电电子子总总数数(外外围围电电子子总总数数)为为5，所所以以其其位位于第于第A族。族。2021/8/9 星期一23答案：答案：Al：1s22s22p63s23p1第三周期第第三周期第A族族Cr：1s22s22p63s23p63d54s1第四周期第第四周期第B族族Fe：1s22s22p63s23p63d64s2第四周期第第四周期第族族As：1s22s22

14、p63s23p63d104s24p3第四周期第第四周期第A族族2021/8/9 星期一24(1)由由元元素素的的价价电子子层排排布布式式可可知知元元素素在在周周期期表表中中的的位位置置，如：如：3s23p5为第三周期第第三周期第A族元素，族元素，即，周期数即，周期数电子子层数最高能数最高能层数，数，主族序数价主族序数价电子数。子数。同同样，由由主主族族元元素素在在元元素素周周期期表表中中的的位位置置可可以以推推断断其其价价电子排布式。子排布式。2021/8/9 星期一25(2)价价电子子数数：主主族族元元素素的的外外围电子子为该元元素素原原子子的的最最外外层电子。如碱金属原子的外子。如碱金属原

15、子的外围原子排布原子排布为ns1。副族元素的外副族元素的外围电子与其最外子与其最外层电子和内子和内层电子有关。子有关。如如铁元素原子的外元素原子的外围电子排布子排布为3d64s2。2021/8/9 星期一261某元素的原子序数某元素的原子序数为29，试问：(1)此元素原子的此元素原子的电子子总数是多少？数是多少？(2)它有多少个它有多少个电子子层？有多少个能？有多少个能级？(3)它的外它的外围电子构型是什么？子构型是什么？(4)它属于第几周期？第几族？主族它属于第几周期？第几族？主族还是副族？是副族？(5)它有多少个未成它有多少个未成对电子？子？2021/8/9 星期一27解析：解析：答案：答

16、案：(1)29个个(2)4个个电子子层；7个能个能级(3)3d104s1(4)第四周期；第四周期；B族；副族族；副族(5)有有1个未成个未成对电子子2021/8/9 星期一282021/8/9 星期一29(1)在在s区区中中，族族序序数数最最大大、原原子子序序数数最最小小的的元元素素，其其原原子子的的价价电子的子的电子云形状子云形状为_。(2)在在d区区中中，族族序序数数最最大大、原原子子序序数数最最小小的的元元素素，它它常常见离离子子的的电子子排排布布式式为_。(3)在在ds区区中中，族族序序数数最最大大、原原子子序序数数最最小小的的元元素素，其其原原子子的最外的最外层电子排布式子排布式为_

17、。(4)在在p区区中中，第第二二周周期期VA族族元元素素原原子子的的价价电子子的的电子子排排布布图为_。(5)当当今今常常用用于于核核能能开开发的的元元素素是是铀和和钚，它它们处在在元元素素周周期表的期表的_区中。区中。2021/8/9 星期一30思思路路点点拨拨：本本题题考考查查了了元元素素周周期期表表的的分分区区及及原原子子结结构构的的知识。知识。2021/8/9 星期一31(1)s区区包包括括A族族和和A族族，族族序序数数最最大大、原原子子序序数数最最小小的的元元素素应应是是第第二二周周期期A族族的的Be，其其电电子子排排布布式式为为1s22s2，价价电电子排布式为子排布式为2s2，其电

18、子云形状为球形。，其电子云形状为球形。(2)d区区包包括括BB族族和和族族，其其中中族族序序数数最最大大、原原子子序序数数最最小小的的元元素素应应该该是是第第四四周周期期族族的的Fe。Fe原原子子的的电电子子排排布布式为式为1s22s22p63s23p63d64s2。Fe元素的常见离子为元素的常见离子为Fe2和和Fe3。(3)ds区区包包括括B族族和和B族族，族族序序数数最最大大、原原子子序序数数最最小小的的元元素素是是Zn，B族族价价电电子子的的电电子子排排布布结结构构特特征征是是(n1)d10ns2，故，故Zn的价电子排布式为的价电子排布式为3d104s2。2021/8/9 星期一32(4

19、)在在p区区中中，位位于于第第二二周周期期A族族的的元元素素是是N，其其最最外外层层电电子排布式为子排布式为2s22p3，则电子排布图为：，则电子排布图为：。(5)铀和钚在铀和钚在f区。区。答案：答案：(1)球形球形(2)Fe2：1s22s22p63s23p63d6；Fe3：1s22s22p63s23p63d5(3)3d104s2(4)(5)f2021/8/9 星期一33(1)主族元素的价主族元素的价电子子总数等于族序数数等于族序数s区元素价区元素价电子特征排布子特征排布为ns12，价，价电子数等于主族序数。子数等于主族序数。p区区元元素素价价电子子特特征征排排布布为ns2np16，价价电子子

20、总数数等等于于主主族族序数。序数。(2)s区、区、d区、区、ds区都是金属元素区都是金属元素(氢元素除外元素除外)s区区有有2个个纵列列，d区区有有8个个纵列列，ds区区有有2个个纵列列；从从元元素素的的价价电子子层结构构可可以以看看出出，s区区、d区区、ds区区的的元元素素在在发生生化化学学反反应时容容易易失失去去最最外外层电子子及及倒倒数数第第二二层的的d电子子，呈呈现金金属属性，所以性，所以s区区(H除外除外)、d区、区、ds区都是金属元素。区都是金属元素。2021/8/9 星期一342(1)某某元元素素的的价价电子子排排布布式式为：4d55s1该元元素素位位于于元元素素周周期表中的哪一

21、区？期表中的哪一区？(2)所有非金属元素都在所有非金属元素都在p区区吗？答答案案：(1)因因其其价价电子子排排布布为4d55s1，故故其其位位于于元元素素周周期期表表中的中的d区；区；(2)绝大多数非金属元素在大多数非金属元素在p区，但区，但H却位于却位于s区。区。2021/8/9 星期一353下列下列说法中正确的是法中正确的是()A所有金属元素都分布在所有金属元素都分布在d区和区和ds区区B最外最外层电子数子数为2的元素都分布在的元素都分布在s区区C元元素素周周期期表表中中B族族到到B族族10个个纵行行的的元元素素都都是是金金属属元素元素Ds区均区均为金属元素金属元素解解析析：s区区除除H外

22、外均均为为金金属属元元素素，故故D项项错错误误；B项项如如He、Zn等等虽虽最最外外层层电电子子数数为为2但但却却不不是是s区区元元素素。周周期期表表中中B族族B族为过渡元素，全部为金属元素。族为过渡元素，全部为金属元素。答案：答案：C2021/8/9 星期一362021/8/9 星期一372021/8/9 星期一381下列下列说法中正确的是法中正确的是()As区都是金属元素区都是金属元素Bs区都是非金属元素区都是非金属元素C0族在族在p区区 D所有非金属元素都在所有非金属元素都在p区区解解析析：s区区为为A、A族族，既既有有金金属属元元素素又又有有非非金金属属元元素，素，p区为区为A、A、A

23、、A、A、0族。族。答案：答案：C2021/8/9 星期一392某某元元素素的的原原子子具具有有三三个个电子子层，关关于于其其外外围价价电子子排排布布的正确的正确说法是法是()A只有只有s电子子B只有只有p电子子C有有s、p电子子D只有只有s电子或有子或有s、p电子子解解析析：由由题题意意知知，该该元元素素的的外外围围价价电电子子排排布布为为3s12或或3s23p16，故故该该元元素素外外围围价价电电子子排排布布可可能能只只有有s电电子子或或s、p电电子。子。答案：答案：D2021/8/9 星期一403下列下列说法法错误的是的是()A欲研制新欲研制新农药，应着重研究非金属元素化合物着重研究非金

24、属元素化合物B耐高温、耐腐耐高温、耐腐蚀的合金材料的合金材料应在在过渡元素中渡元素中寻找找C当当发现第七周期零族元素第七周期零族元素时，其原子序数肯定是，其原子序数肯定是118D第七周期零族元素是金属元素第七周期零族元素是金属元素2021/8/9 星期一41解解析析：元元素素周周期期表表对对于于寻寻找找新新元元素素、合合成成新新物物质质具具有有指指导导意意义义。合合成成新新农农药药应应着着重重研研究究非非金金属属元元素素化化合合物物；耐耐高高温温、耐耐腐腐蚀蚀的的合合金金材材料料应应在在过过滤滤元元素素中中寻寻找找；第第七七周周期期零零族族元元素素的的原原子子序序数数为为：2881818323

25、2118；根根据据元元素素周周期期表表中中金金属属与与非非金金属属分分界界线线，第第七七周周期期零零族族元元素素应应该该是是非非金属元素。金属元素。答案：答案：D2021/8/9 星期一424已已知知某某元元素素2价价离离子子的的电子子排排布布式式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于元素在周期表中属于()AB族族 BB族族C族族 DA族族解解析析：族族的的划划分分与与原原子子的的价价电电子子数数目目和和价价电电子子排排布布有有密密切切关关系系。同同族族元元素素的的价价电电子子数数相相同同；对对主主族族元元素素来来说说，价价电电子子排排布布即即最最外外层层电电子子排排布布。要要

26、特特别别注注意意过过渡渡元元素素的的价价电电子子还还可可能能与与次次外外层层有有关关系系。由由题题意意推推知知，该该元元素素原原子子的的电电子子排排布布式为式为1s22s22p63s23p64s2，应为，应为A族元素族元素Ca。答案：答案：D2021/8/9 星期一435写写出出下下列列原原子子或或离离子子的的核核外外电子子排排布布式式，并并判判断断各各对应元素在元素周期表中的位置：元素在元素周期表中的位置：(1)17Cl：_，_周期周期_族；族；(2)25Mn：_，_周期周期_族；族；(3)26Fe3：_，_周期周期_族。族。解解析析：周周期期数数等等于于电电子子层层数数，族族序序数数等等于

27、于价价电电子子数数，区区分分主主族族、副副族族的的标标准准是是看看电电子子排排布布在在哪哪层层，当当出出现现d层层排排布布时时为为副副族族，另另外外，特特别别注注意意(3)其其原原子子的的电电子子排排布布式式应应为为1s22s22p63s23p63d64s2，2021/8/9 星期一44所所以以其其价价电电子子层层排排布布式式为为3d64s2，n4，第第四四周周期期，电电子子数数为为8有有d层层为为族族。另另外外(1)的的价价电电子子排排布布为为3s23p5，n3，第第三三周周期期，电电子子数数为为7，只只有有s、p层层，所所以以为为A族族。(2)价价电电子子排排布布为为3d54s2，n4，第

28、第四四周周期期，电电子子数数为为7，有有d层层，为为B族。族。答案：答案：(1)1s22s22p63s23p5 第三第三A(2)1s22s22p63s23p63d54s2第四第四B(3)1s22s22p63s23p63d5第四第四2021/8/9 星期一456X原子在第二原子在第二电子子层上只有一个空上只有一个空轨道，道，则X是是_ _；其；其电子排布子排布图为_ _；R原子的原子的3p轨道上只有一个未成道上只有一个未成对电子，子，则R元素可能是元素可能是_；Y原子原子的核的核电荷数荷数为33，其外，其外围电子排布是子排布是_，其在元素周期，其在元素周期表中的位置是表中的位置是_，是属于，是属

29、于_区的元素。区的元素。解析：解析：X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则其电子原子在第二电子层上只有一个空轨道，则其电子排布式为排布式为1s22s22p2，是碳元素，是碳元素，2021/8/9 星期一46其电子排布图为其电子排布图为R原原子子的的3p轨轨道道上上只只有有一一个个未未成成对对电电子子，则则其其原原子子的的电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p1或或1s22s22p63s23p5，则则R可可能能为为Al或或Cl。Y原原子子的的核核电电荷荷数数为为33，根根据据构构造造原原理理和和核核外外电电子子排排布布规规则则可可知知，Y原原子子的的核核外外电电子子排排布布为为1s22s22p63s23p63d104s24p3，在元素周期表中位于第四周期在元素周期表中位于第四周期A族，属于族，属于p区元素。区元素。答案：答案：C(或碳或碳)Al、Cl4s24p3第四周期第四周期A族族p2021/8/9 星期一47