《2020新突破化学选修三人教版（新课标地区）专用课件：第1章第二节第1课时 原子结构与元素周期表 .ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020新突破化学选修三人教版（新课标地区）专用课件：第1章第二节第1课时 原子结构与元素周期表 .ppt（41页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第二节 原子结构与元素的性质 第1课时 原子结构与元素周期表,知 识 梳 理,一、元素周期表的结构 1.周期(横行),短,2,8,8,长,18,18,32,32,2.族(纵行),3.元素的分区,(1)按电子排布，把周期表里的元素划分成_个区，分别为_、_、_、_、_。 (2)元素周期表共有_个族，其中s区包括_族，p区包括_ 族，d区包括_族及_族(镧系、锕系除外)，ds区包括_族，f区包括_元素和_元素。,A、A、A、A、A、A、A,B、B、B、B、B、B、B,8、9、10,B,B,5,s,p,d,f,ds,16,A、A,AA、0,BB,B、B,镧系,锕系,【自主思考】 1.由碱金属元素在周
2、期表中的位置和价电子排布式，可以看出碱金属元素所在的周期与电子层数有何关系？ 提示 碱金属元素的周期数电子层数。,二、元素周期系 1.碱金属元素基态原子的核外电子排布,He2s1,1s22s22p63s1,Ne3s1,1s22s22p63s23p64s1,Ar4s1,1s22s22p63s23p63d104s24p65s1,Kr5s1,2.元素周期系形成的原因,元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生_的重复。随着元素原子的核电荷数递增，每到出现碱金属，就开始建立一个新的_，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到_个电子，出现稀有气体；然后又开始由_到_，如此循环往复这就是元素周期系中
3、的一个个周期。,周期性,电子层,8,碱金属,稀有气体,三、元素周期表的分区,1.按电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表分为_、_、_、_四个区，而B、B族的元素的核外电子因先填满_能级而后再填充_能级而得名ds区。如下图：,s,p,d,f,(n1)d,ns,2.元素周期表中，非金属元素处于元素周期表的_位置，金属性强的元素处于元素周期表的_位置。,右上角,左下方,【自主思考】 2.结合元素周期表，分析各族元素的族序数与价电子排布的关系。 提示 主族元素的价电子排布为ns12或ns2np15，族序数等于价电子数；零族元素的价电子排布为ns2np6(He除外)；过渡元素BB族元素的价电
4、子排布为(n1)d10ns12，族序数与最外层电子数相等，BB族元素的价电子排布为(n1)d15ns12，族序数等于价电子数。,1.判断正误，正确的打“”；错误的打“”。,(1)每一周期都是从活泼金属元素开始，以稀有气体元素结束。( ) (2)元素周期表中，7个横行是7个周期，18个纵行就是18个族。( ) (3)周期表中B族B族为过渡元素，全部为金属元素。( ) (4)s区元素都是金属元素，p区元素都是非金属元素。( ) (5)最外层电子排布为ns1或ns2的元素一定是为金属元素。( ) (6)元素原子的价电子不一定是最外层电子。( ),自 我 检 测,答案 (1) (2) (3) (4)
5、(5) (6) (7),2.下列说法中正确的是( ),A.所有非金属元素都分布在p区 B.最外层电子数为2的元素都分布在s区 C.元素周期表中第B族到第B族10个纵行的元素都是金属元素 D.同一主族元素从上到下，金属性呈周期性变化 解析 非金属元素中氢在s区，其余非金属元素均分布在p区，A项错误；最外层电子数为2的元素可能在s区(如Mg)、p区(如He)或d区(如Ti、Fe)等，B项错误；同主族元素从上到下，金属性增强，非金属性减弱，属性质递变而不是周期性变化，D项错误。 答案 C,3.最活泼的金属元素、最活泼的非金属元素、常温下呈液态的金属(价电子排布为5d106s2)元素分别位于下面元素周
6、期表中的( ),A.s区、p区、ds区 B.s区、p区、d区 C.f区、p区、ds区 D.s区、f区和ds区,解析 最活泼的金属元素在A族，s区；最活泼的非金属元素(是氟)在A族，p区；汞的价电子排布为5d106s2，在B族，ds区。 答案 A,学习任务一 原子结构与元素周期表的关系 【合作交流】,原子结构早在初中就以微观形式出现过，但受到学生当时知识能力的限制，并没能对原子结构有深层次的理解。在高中化学教材中，通过原子结构与元素周期表性质的介绍，进一步阐明了其规律性。,1.主族元素从左到右外围电子排布有何特点？ 提示 主族元素从左到右外围电子排布从ns1ns2np5。 2.外围电子排布为5s
7、25p1的元素，在元素周期表中处于什么位置？据此分析元素的外围电子排布与周期表位置有何关系？ 提示 该元素位于第五周期第A族。元素能级中最高能层序数周期序数，主族元素原子的外围电子数该元素在周期表中的主族序数。 3.某元素位于周期表中第四周期A族，你能否据此书写出该元素的价电子排布式、电子排布式？ 提示 元素的价电子排布式为4s24p3，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。,【点拨提升】 核外电子排布与族的关系,(1)主族元素的价电子排布,主族元素的族序数价电子总数最高正价(O、F除外)。 同主族元素原子的价电子排布相同，价电子全部排布在ns或nsnp轨道上。 (2
8、)稀有气体的价电子排布为1s2或ns2np6。,(3)过渡元素(副族和族)(第四周期为例)的价电子排布,BB族：族序数价电子数原子最外层ns电子数次外层(n1)d电子数最高正价。 族：原子最外层ns电子数次外层(n1)d电子数之和分别为8、9、10。 B和B的族序数原子最外层电子数。 (4)0族最外层电子排布为1s2或ns2np6。,【例1】 某元素位于周期表中第四周期第A族，则该元素的名称和该元素原子价电子排布式均正确的是( ),A.砷，4s24p3 B.溴，4s24p5 C.磷，4s24p3 D.锑，5s25p3 解析 由于该元素为主族元素，价电子数主族序数，故价电子数为5，排除B项；又因
9、周期数电子层数，排除D；由元素在周期表中的位置可知：元素原子的价电子排布式为4s24p3，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，该元素为33号元素砷，故A项正确。 答案 A,原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。 (1)原子核外电子层数决定所在周期数；周期数最大能层数(钯除外，46Pd：Kr4d10，最大能层数是4，但是在第五周期)。 (2)外围电子总数决定排在哪一族。如：29Cu：3d104s1，10111尾数是1且有d轨道，所以是 B族。 (3)每周期起始元素和结束元素的价电子排布为ns1和ns2np6(第一周期为1s2)。,【变式训练】 1.原子的价电
10、子排布式为3d104s1的元素在周期表中位于( ),A.第五周期第B族 B.第五周期第B族 C.第四周期第B族 D.第四周期第B族 解析 该元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，即该原子含有4个能层，位于第四周期，其价电子排布式为3d104s1，属于第B族元素，所以该元素位于第四周期第B族，故选D。 答案 D,2.已知某元素2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，则该元素在周期表中属于( ),A.第B族 B.第B族 C.第族 D.第A族 解析 根据核外电子排布规律，可知该元素的原子最外层只有2个电子，而且应该排布在第四电子层上，该元素在周期表中的
11、位置应该是第四周期第A族。 答案 D,3.某元素原子最外层只有1个电子，最高电子层n4。问：,(1)符合上述条件的元素，可以有_种；原子序数分别为_。 (2)写出相应元素原子的简化电子排布式，并指出在周期表中的位置。 _。 解析 (1)题给元素原子最高电子层n4，最外层只有一个电子，则该电子在4s轨道上，所以最外层电子排布为4s1。次外层：当最外层已经填入电子时，次外层的3s和3p应已充满；而3d轨道的电子数可为0、5、10。这三种情况的原子序数分别为19、24和29，即K、Cr和Cu三种元素。 答案 (1)3 19、24、29 (2)K：Ar4s1，第四周期第A族；Cr：Ar3d54s1，第
12、四周期第B族；Cu：Ar3d104s1，第四周期第B族,学习任务二 原子结构与元素周期表的分区 【合作交流】,1.元素周期表划分区的依据是什么？ 提示 依据是原子的价层电子排布。 2.区的名称与电子的能级符号之间有什么关系？ 提示 区的名称来自于按构造原理最终填入电子的能级的符号(除ds区外)。,3.Fe元素处于周期表中的哪个区？Fe2、Fe3的电子排布式怎样书写？两种离子更稳定的是谁？为什么？ 提示 Fe位于d区，常见离子为Fe2、Fe3，电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3的3d轨道“半充满”，其稳定性强于
13、Fe2。 4.某元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，据此判断该元素位于周期表中的哪一区？是何种元素？ 提示 该元素为Zn，位于ds区。,【点拨提升】,元素的金属性与非金属性之间并没有严格的界限。“硼砹”分界线附近的元素通常既表现出一定的金属性，又表现出一定的非金属性。,【例2】 已知几种元素原子的核外原子结构或核外电子排布或价电子排布情况，分别判断其元素符号、原子序数并指出其在周期表中的位置。,解析 由电子排布式判断A为11号元素Na；由原子结构示意图可知x26，B为26号元素Fe；由价电子排布式判断C为29号元素Cu；由电子排布式判断D为16号元素S；由基态原子的
14、电子排布图判断E为17号元素Cl。 再根据最大能层序数等于周期序数确定元素所处的周期；元素A、D、E为主族元素，主族元素的价电子总数等于主族序数；C元素的价电子排布式为3d104s1，s能级电子数为1，应为ds区的第B族。 答案 A：Na 11 s 三 A B：Fe 26 d 四 C：Cu 29 ds 四 B D：S 16 p 三 A E：Cl 17 p 三 A,族和分区的关系 (1)主族：s区和p区。(nsnp)的电子数族序数。 (2)0族：p区。(nsnp)的电子数8(或2)。 (3)副族：d区ds区f区。 d区中(n1)dns的电子数族序数(第族部分元素除外)。 当8(n1)dns的电子
15、数10时，则为第族元素。 ds区中(n1)d全充满，ns的电子数族序数。,【变式训练】 4.已知某元素3价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则该元素在元素周期表中的位置是( ),A.第三周期第族，p区 B.第三周期第B族，ds区 C.第四周期第族，d区 D.第四周期第B族，f区 解析 该3价离子的核外有23个电子，则基态原子核外有26个电子，26号元素是铁，其位于第四周期第族，且位于d区。 答案 C,5.下列说法正确的是( ),A.所有金属元素都分布在d区和ds区 B.最外层电子数为2的元素都分布在s区 C.元素周期表中第B族到第B族10个纵行的元素都是金属元素 D.
16、s区均为金属元素 解析 部分金属在s区或p区，故A错误。s区除H外均为金属元素，故D项错误。He、Zn等元素的原子最外层电子数为2，但却不是s区元素，B项错误。元素周期表中第B族第B族的元素为过渡元素，全部为金属元素，C项正确。 答案 C,6.有A、B、C、D、E五种元素。其中A为第四周期元素，与D可形成11和21原子个数比的化合物；B为第四周期过渡元素，最高化合价为7；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合价；D的价电子排布式为nsnnpn2，E元素的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子。,(1)试写出下面三种元素的元素符号：A_、B_、C_。 (2)写出D2的电子排布式：_。 基态E原子
17、的电子排布式：_。 (3)B位于_族，C位于_族。,解析 由B为第四周期过渡元素，最高化合价为7可推出B是锰元素；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合价，则C是溴元素；D的价电子排布式为nsnnpn2，D是氧元素；A与D可形成11和21原子个数比的化合物，A是钾元素。B位于第四周期，最高价为7价，根据族序数等于价电子数可知B位于第B族，Br原子最外层也是7个电子，属于主族元素，位于A族。E元素的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，该元素应为Al。 答案 (1)K Mn Br (2)1s22s22p6 1s22s22p63s23p1 (3)
18、B A,7.在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现价电子排布相似的元素集中在一起。据此，人们将元素周期表分为五个区，并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号，如图所示。,(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子的电子云形状为_。 (2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，常见离子的电子排布式为_，其中较稳定的是_。 (3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子排布式为_。 (4)在p区中，第二周期第A族元素原子价电子排布图为_。 (5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在_区中。,解析 (1)s区为第A族、第A族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价电子的电子云形状为球形。 (2)d区为第B族第B族、第族，族序数最大且原子序数最小的为Fe，常见离子为Fe2、Fe3，电子排布式为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3的3d轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2。 (3)ds区符合条件的为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s2 3p63d104s2，价电子排布式为3d104s2。 (4)该题中符合题意的为N，价电子排布图为 。 (5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。,