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(共58张PPT)
第一节原子结构与元素周期表第四章 物质的结构 元素周期表定远二中蒋华新第四章物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第二节 元素周期律
第三节 化学键
新课标人教版必修一
1、原子结构
2、元素周期表
3、核素
4、碱金属元素
5、卤族元素
第一节 原子结构与元素周期表
1869年，俄国化学家门捷列夫 (1834～1907年)将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，通过分类归纳，制出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整的体系，成为化学发展史上重要的里程碑之一。
门捷列夫与元素周期表
他还预言了一些未知元素的性质都得到了证实。但是由于时代的局限，门捷列夫揭示的元素内在联系的规律还是初步的，他未能认识到形成元素性质周期性变化的根本原因。
化学史话
图4-3(课本P88)： 门捷列夫
——类铝(镓)的发现
1875年，法国化学家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新的元素，命名为镓，测得镓的比重为4.7，不久收到门捷列夫的来信指出镓的比重不应是4 .7，而是5.9～ 6.0。
布瓦博德朗是唯一手里掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道镓的比重的呢？
经重新测定镓的比重确实是5.94，这一结果使他大为惊奇，认真阅读门捷列夫的周期论文后，感慨地说“我没有什么可说的了，事实证明了门捷列夫理论的巨大意义”。
科学视野
预言新元素的存在
元素周期表预言新元素的存在
类铝(Ea) 镓(Ga)
1871年门捷列夫预言 1875年布瓦发现镓后测定
原子量约为68 原子量约为69.72
比重约为5.9~6.0 比重约为5.94
熔点应该很低 熔点为30.1℃
不受空气的侵蚀 灼热时略起氧化
灼热时能分解水气 灼热时确能分解水气
能生成类似明矾的矾类 能生成结晶很好的镓矾
可用分光镜发现其存在 镓是用分光镜发现的
最高价氧化物Ea2O3 最高价氧化物Ga2O3
门捷列夫的预言和以后的实验结果取得了惊人的一致
法国化学家布瓦博德朗首次测量的比重约为4.7
在门捷列夫第一张元素周期表中，某些地方画了问号，根据问号前后左右元素的性质和原子量，他认为问号中尚有未发现的新元素。
门捷列夫第一张元素周期表
Ga=69.72
Ge=72.63
门捷列夫第一张元素周期表是按相对质量排序。
现代元素周期表是按原子序数排序。
科学视野
元
素周期表
1869年，俄国化学家门捷列夫首制
诞生
将元素按照相对原子质量由小到大的顺序依次排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行
编制
揭示了化学元素间的内在联系
意义
为未知元素留下的空位先后被填满
演变
排序依据由相对原子质量改为原子的核电荷数
现行
思考1、现代元素周期表又有怎么样的结构呢？
拓展
Open up an exhibition
元素周期表的发展历程
原子结构与元素周期表
第二课时
元素周期表
走进《必修1》，探索无机世界的奥秘，从学习原子结构与元素周期表开始！
1、门捷列夫元素周期表
门捷列夫的第一张元素周期表(1869年)
科学视野
门捷列夫的第二张元素周期表(1871年)
科学视野
1、门捷列夫元素周期表
第二张周期具有现代元素周期表的雏形
环式元素周期表
2、形式多样的周期表
科学视野
扇形元素周期表
2、形式多样的周期表
科学视野
放射式元素周期表
2、形式多样的周期表
科学视野
棱台型元素周期表
2、形式多样的周期表
科学视野
螺旋式元素周期表
2、形式多样的周期表
科学视野
层式元素周期表
2、形式多样的周期表
科学视野
现在使用的元素周期表
讨论：一百多种元素是按照怎样的顺序排布在周期表中的呢？
2、形式多样的周期表
科学视野
常见的1 ～20号元素
VA
Na
11钠
H
1氢
He
2氦
Li
3锂
Be
4铍
B
5硼
C
6碳
N
7氮
O
8氧
F
9氟
Ne
10氖
Mg
12镁
Al
13铝
Si
14硅
P
15磷
S
16硫
Cl
17氯
Ar
18氩
K
19钾
Ca
20钙
IA
IIA
IIIA
IVA
VIA
VIIA
0
族：具有相同的最外层电子数(过渡元素为外围电子数)的列
周期：具有相同的电子层数的行
元素在周期表中的编排
A：主族
2
3
4
1
思考1、现代元素周期表是怎么编排的呢？
导入
Leading-in
非金属元素
金属元素
仔细观察周期表，寻找每周期的金属元素的种类与周期序数的关系？
1、元素周期表的编排原则
元素周期表
按照元素在周期表中的顺序给元素编号，所得的序号就叫原子序数。
原子序数就等于该元素原子的质子数，也等于该元素原子的核电荷数。
新课
New class
二、元素周期表
原子序数
元素符号，红色为放射性元素。
从84号元素钋开始均为放射性元素
纵行元素的最外层电子数相同(同主族)
横行元素的电子层数相同(同周期)
(2)纵行(18个纵行) ：把最外层电子数(过渡元素为外围电子数)相同的元素，按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。
在元素周期表中，按原子序数递增的顺序从左到右排列
1、元素周期表的编排原则
在元素周期表中，按照元素在周期表中的顺序给元素编号，所得的序号就叫原子序数。
在原子中，原子序数有以下关系:
原子序数==核电荷数==质子数==核外电子数
周期 (周期表中有七个横行，即为七个周期)
族：包括7个主族、7个副族、1个0族和1个第八族(除8、9、10三列为一个第八族外，其余每列为一个族)，计16个族
元素周期表
(1)横行(7个横行)：将电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成一个横行。
训练1、下列叙述错误的是( )
A. 把最外层电子数相同的元素按电子层数递增排成8行
B. 主族元素在周期表中的位置决定于该元素原子的电子层数和最外层电子数
C. 在元素周期表中，按最外层电子数相同的元素排成一个纵行，共排出18列
D. 把电子层数相同的各元素按原子序数递增排成七个横行
A
巩固训练
Consolidate exercise
2、周期：七个横行七个周期
具有相同的电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个周期
思考2、观察元素周期表，你能发现周期序数与原子核外电子层数有什么关系吗？
元素周期表
周期 (七个横行七个周期)
周期序数等于原子核外电子层数
观察元素周期表，针对下表进行思考并填表
周期序数 起点与终点 的元素符号 元素种 类数目 原子核外电子层数
一
二
三
四
五
六
七
2
1H ～ 2He
1
8
3Li ～ 10Ne
2
8
11Na ～ 18Ar
3
18
19K ～ 36Kr
4
18
37Rb ～54Xe
5
32
55Cs ～86Rn
6
32
87Fr～ 118Og
7
短周期
长周期
思考与讨论
(课本P95)
思考与交流
周期
元素周期表
元素周期表
短周期
short periods
长周期
long periods
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
周期
periods
(横向)
三短四长
＊为人造元素
1
2
3
4
5
6
7
2、周期：7个横行，7个周期
具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个周期。
助记词
2、周期：7个横行，7个周期
具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个周期。
元素周期表
(1)周期元素的特点：同周期元素的排布特点
①第一周期：第1周期只包括氢和氦
②第二至第七周期：除第1周期只包括氢和氦外，每一周期的元素都是从最外层电子数为1的碱金属开始，逐渐过渡到最外层电子数为7的卤素，最后以最外层电子数为8(He为2)的稀有气体元素结束。
③过渡元素：长周期(即从第四周期开始)出现过渡元素，过渡过渡元素也叫过渡金属
(2)周期序数与元素原子结构的关系：周期序数等于该周期元素具有的原子核外电子层数。
周期序数==原子核外电子层数
第n周期(n>1)的最后一种金属元素位于第n主族，且该金属元素还表现一定的非金属性。
(3)每一周期的金属元素种类：金属元素包括主族金属和过渡金属
2、周期：7个横行，7个周期
元素周期表
主族有4种金属元素， 10种过渡金属，共计14种金属
主族有5种金属元素， 10种过渡金属，共计15种金属
主族有6种金属元素， 24种过渡金属，共计30种金属
主族有7种金属元素， 24种过渡金属，共计31种金属
周期 一 二 三 四 五 六 七
金属种类 2 3 4/10 5/10 6/24 7/24
非金属种类 6 5 4 3 2 1
拓展
Open up an exhibition
每一周期的金属元素
第n周期(n>1)的最后一种金属元素位于第n主族，且该金属元素还表现一定的非金属性。
这些金属元素既表现出一定的金属性，同时还表现出一定的非金属性。
3.族：7个主族、7个副族、1个第八族、1个0族
最外层电子数相同(副族为外围电子数相同)按电子层数递增顺序从上而下排列的一系列元素称为族。
1
12
13 14 15 16 17
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
18
讨论1、观察元素周期表，你能发现族序数与原子核外最外层电子数(过渡元素为外围电子数)有什么关系吗？
元素周期表
主族序数等于最外层电子数，过渡元素为外围电子数等于纵行数。
元素周期表
3.族：7个主族、7个副族、1个第八族、1个0族
最外层电子数相同(副族为外围电子数相同)按电子层数递增顺序从上而下排列的一系列元素称为族。
元素周期表
族
Groups
or Families
主族：
副族：
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
第VIII 族：
稀有气体元素
零族：
共七个主族
ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB
共七个副族
包含8、9、10三列
(纵向)
＊为人造元素
1
2
3 4 5 6 7 8 9 10 1112
1314151617
18
七主七副零、八族
共18个纵行
副族元素的排序是从ⅢB开始
助记词
在周期表中，共有18个纵行，8、9、10三个纵行为一族，其余15个纵行，每个纵行为一族。
3.族：7个主族、7个副族、1个第八族、1个0族
最外层电子数相同(副族为外围电子数相同)按电子层数递增顺序从上而下排列的一系列元素称为族。
族序数符号用罗马数字表示：
即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ ……
族
七个主族：用A表示：ⅠA、ⅡA……
七个副族：用B表示：ⅢB、ⅣB ……ⅡB
一个第Ⅷ族： 8、9、10三个纵行
一个0族：稀有气体元素
副族的排列顺序是：
ⅢB →ⅣB →ⅤB→ⅥB →ⅦB →ⅠB →ⅡB，并不是从ⅠB开始
元素周期表
(1)主族：7个主族
主族由短周期元素和长周期元素构成的族(稀有气体除外)。
①表示方法：在族序数(罗马数字)后标一个“A”字，共七个主族。
②数量关系
主族序数==最外层电子数==最高正化合价数
纵行 1 2 13 14 15 16 17
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
其中F、O无正化合价，但在OF2中氧为+2价
过渡元素
元素周期表
(2)副族：7个副族
副族只由长周期元素构成的族。
在族序数(罗马数字)后标一个“B”字，在元素周期表中，共七个副族。
副族的顺序不是从ⅠB开始，而是从ⅢB开始
(3)第VIII族：1个第八族
由第8、9、10三个纵行元素构成第八族
纵行 3 4 5 6 7 11 12
副族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB
纵行数 8 9 10
族序数 第VIII族 第四周期的元素 铁(Fe) 钴(Co) 镍(Ni)
第
八
族
元素周期表
(4)0族：1个0族
由稀有气体元素构成的族(第18纵行)族序数为 “0族”。
稀有气体元素的最外层电子数为8(He为2)，元素的化学性质不活泼，通常很难与其他物质发生化学反应，因而叫 0族。
某些稀有气体能与氟反应，生成氟化物。 如氙的氟华物：XeF2、 XeF4 、 XeF6 等
(5)过渡元素：副族和第VIII族总称为过渡元素，因为它们都是金属元素又称为过渡金属。
①过渡元素的最外层电子数：它们的最外层电子数一般为1 ～ 2个。
②过渡元素纵行数：一般等于外围电子数。
元素周期表
ⅰ.镧系：位于第六周期第ⅢB族
从57号元素镧到71号元素镥，共15种元素
ⅱ.锕系：位于第七周期第ⅢB族
从89号元素锕到103号元素铹，共15种元素
镧系与锕系
③镧系与锕系
镧系与锕系在周期表中的位置
元素周期表
(5)过渡元素：副族和第VIII族总称为过渡元素
(5)过渡元素：副族和第VIII族总称为过渡元素
元素周期表
位于第六周期第ⅢB族，从57号元素镧到71号元素镥，共15种元素。
位于第七周期第ⅢB族，从89号元素锕到103号元素铹，共15种元素。
4、元素周期表中的元素
(1)方格中的信息
①基本信息：原子序数、元素符号、元素名称和元素的相对原子质量。
②特别信息：质量数
(2)同族元素的特别名称
①碱金属元素：锂、钠、钾、铷、铯、钫
②卤族元素：氟、氯、溴、碘砹等
图4-4(P96)：元素周期表中的方格
元素周期表
其外还有氧族元素、碳族元素、稀有元素等。
过渡元素
非金属元素
金属元素
超铀元素为92号元素以后的元素，多数是人工进行核反应制得的元素。
镧系和锕系元素
碱土金属元素
元素周期表的结构
卤族元素
稀有气体元素
碱金属元素
氧族元素
氮族元素
碳族元素
金属元素：包括镧系和锕系，但不包括ⅠA的氢
训练2、主族元素在周期表中所处的位置，取决于该元素的( )
A. 最外层电子数和原子量
B. 原子量和核外电子数
C. 次外层电子数和电子层数
D. 电子层数和最外层电子数
D
巩固训练
Consolidate exercise
主族序数等于原子的最外层电子数
3个短周期 (1、2、3周期)
4个长周期 (4、5、6、7周期)
周期(7行)
族(16列)
元素周期表
主族 (7个) IA ~ VIIA
副族(7个) IB ~ VIIB (ⅢB →ⅡB)
VIII族(1个) 8、9、10三个纵行
0族 (1个) 最右边一个纵行
(稀有元素)
归纳：三短、四长；七主、七副；0，VIII族
5、元素周期表的结构
要求：熟记横向1～35号元素，纵向主族元素
元素周期表
周期序数等于原子的电子层数
各周期元素的种数分别是：2、8、8、18、18、32、32
助记词
主族(7个)
副族(7个)
第VIII族
0族
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
短周期
1
“短周期” 就应该想到是指前18号元素。前三周期往往是本章元素推断题的突破口。
因此要求大家必须按周期表的顺序熟练书写前20号元素。
注意：“短周期”元素的含义
元素周期表
5、元素周期表的结构
(1)元素周期表中的短周期
(2)元素周期表的性质
讨论1. 在元素周期表中，形成化合物种类最多的元素是哪一族？哪一族所含元素种类最多？
(IVA族)； (ⅢB族)
若包括有机物，第ⅠA族的氢元素形成的有机化合物也很多。
ⅢB族包含镧系和锕系，元素种类多。
元素周期表
(2)元素周期表的性质
讨论2、 在元素周期表中，同主族相邻元素的原子序数之间相差多少
2、8、18、32
同主族2、3两周期的序差均为8
2
8
8
18
18
32
8
8
18
18
32
32
元素周期表
(2)元素周期表的性质
讨论3、若是三、四周期同主族元素的原子序数差是多少
(相差8或18 )
ⅠA、ⅡA区域：下一周期元素的原子序数==上一周期元素的原子序数＋上一周期所含元素种类
ⅢA~ ⅦA区域：下一周期元素的原子序数==上一周期元素的原子序数＋下一周期所含元素种类
讨论4、若是二、三周期同主族元素的原子序数差是多少
(相差8 )
元素周期表
(2)元素周期表的性质
讨论5、同周期ⅡA、ⅢA相邻元素的原子序数相差多少
相差1、11、25
同周期ⅡA、ⅢA相邻元素的序差：
第2、3周期的序差为1
第4、5周期的序差为11
第6、7周期的序差为25
元素周期表
(2)元素周期表的性质
①形成化合物种类最多的元素所在族
能生成化合物种类最多的是IVA族(碳元素)，
第ⅠA族的氢形成的有机化合物种类也很多。
③ 同主族相邻元素的原子序数差
第ⅠA、ⅡA族序差分别(从第一周期开始)为 2、8、8、18、18、32；
第Ⅲ A ～ ⅦA ～ 0族序差分别(从第一周期开始)为 8、8、18、18、32、32。
同主族2、3两周期的序差均为8
②同周期ⅡA、ⅢA相邻元素的原子序数差
第2、3周期的序差为1；第4、5周期的序差为11；第6、7周期的序差为25；
元素周期表
即ⅠA、ⅡA区域的序差：下一周期元素的原子序数==上一周期元素的原子序数＋上一周期所含元素种类数
即ⅢA~ ⅦA~ 0族区域的序差：下一周期元素的原子序数==上一周期元素的原子序数＋下一周期所含元素种类数。
③ 同主族相邻元素的原子序数差
ⅰ.ⅠA、ⅡA区域序差：若A和B第ⅠA、 ⅡA族，上下两周期元素的序差等于上周期的元素种类数。
ⅱ.ⅢA~ ⅦA ~ 0族区域序差： 若A和B第ⅢA～ ⅦA ～ 0族，上下两周期元素的序差等于下周期的元素种类数。
yB n
xA m
x- y=n
yB n
xA m
x- y=m
元素周期表
训练3、下列各组的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是( )
A. 14、24、34 B. 26、31、35
C. 5、15、20 D. 11、17、18
C
巩固训练
Consolidate exercise
用未知元素的原子序数减去相近的稀有气体元素的原子序数，得到序数差(ΔX)。
周期数： 1 2 3 4 5 6 7
0族元素：2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn 118Og
①稀有元素的原子序数：要求熟记稀有气体元素的原子序数
讨论2、已知元素的原子序数怎么确定该元素在元素周期表中的位置？
用序差法
(3)元素在周期表中的位置确定
②序差计算：未知元素与稀有元素的序数差
元素周期表
5、元素周期表的结构
0族的序差：8 8 18 18 32 32
{
{
{
{
{
{
助记法
周期： 1 2 3 4 5 6 7
0族元素：2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn 118Og
③位置确定：确定在周期表中的位置
ⅰ.序数差为正值(序数差为+1、+2)：未知元素在该稀有元素下一周期的第ⅠA、ⅡA 主族
例如：分别为88、114号元素相近的稀有元素的原子序数为118和86，序数差分别是：
ΔX1＝ 88 －86 ＝+2 ΔX2＝ 114 －118＝ -4
元素周期表
(3)元素在周期表中的位置确定
序数差 +1 +2
主族序数 ⅠA ⅡA
周期数 相近稀有元素的下一周期 88号元素
ΔX1＝+2
第7周期，
第ⅡA族.
③位置确定：确定在周期表中的位置
ⅱ.序数差为负值(序数差为-5～ -1)：未知元素在该稀有元素同一周期的ⅢA～ⅦA主族
序数差 -5 -4 -3 -2 -1
主族序数 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
周期数 相近稀有元素的同周期 114号元素
ΔX2＝ -4
第7周期，
第ⅣA族.
元素周期表
0族元素：2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn 118Og
周期： 1 2 3 4 5 6 7
(3)元素在周期表中的位置确定
5、元素周期表的结构
ΔX2＝ 114 －118＝ -4
元素周期表的的发展
科学史话
(课本P98)
图4-3(P98)：门捷列夫的第一张周期表
18世纪，元素因不断被发现而增多。化学家开始对它们进行分类和整理，以求发现系统的元素体系。
1789年，法国化学家拉瓦锡发表了《化学概要》；1829年，德国化学家德贝赖纳提出“三素组”的概念；1864年，德国化学家迈尔发表了《现代化学理论》；1869年，俄国化学家门捷列夫编写了第一张“元素周期表”。
1905年，瑞士化学家维尔纳(1913获诺贝尔化学奖) 制成现代元素周期表；1913年，英国物理学家摸赛莱发现原子序数等于核电荷数。使周期表趋于完善。
课 堂 小 结
板书提纲
Blackboard-writing outline
二、元素周期表
1、元素周期表的编排原则
(1)横行：将电子层数相同的元素排成一个横行
(2)纵行：把最外层电子数(外围电子数)相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行
2、周期：七个横行七个周期
具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个周期。
周期序数==电子层数
3.族：7个主族、7个副族、1个第八族、1个0族
最外层电子数(外围电子数)相同按电子层数递增顺序从上而下排列的一系列元素称为族。
练习1、下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数)，其中正确的是( )
A B
C D
2 3 4
11
19
2
10 11
18 19
6
11 12 13
24
6 7
14
31 32
D
要求：1、掌握各周期分别含有几种元素。
2、熟悉周期表的结构、元素位置。
练习2、若某ⅡB族元素原子序数为x，那么原子序数为 x+1的元素位于( )
A. ⅢB族 B. ⅢA族
C.ⅠB族 D.ⅠA族
B
练习3、 已知A为ⅡA族元素， B 为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为 m 和 n ，且A、B为同一周期元素。下列关系式错误的是( )
A . n = m + 1 B. n = m + 11
C. n = m + 25 D. n = m + 1 0
D
规律
奇族奇序，偶族偶序。
同周期的ⅡA族元素与ⅢA族元素的序差：1、 11、 25
原子序数 34 53 88 115
周期
族
4
5
7
VIA
VIIA
IIA
7
ⅤA
练习4、推算原子序数为 34、53、88、115 的元素在周期表中的位置。
解析：
周期数： 1 2 3 4 5 6 7
0族元素：2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn 118Og

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