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第二节 原子结构与元素性质
第1课时
第一章 原子结构与性质
考点
构造原理与元素周期表
元素周期律、元素
周期系和元素周期表
01
02
思考：构造原理与元素周期表之间存在什么关系呢？
元素周期律、元素周期系和元素周期表
原子结构与元素周期表
元素周期律
元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变
元素周期系
元素按其原子核电荷数递增排列的序列
元素周期表
呈现周期系的表格，元素周期系只有一个，元素周期表多种多样
三张有重要历史意义的周期表
门捷列夫
门捷列夫第二张元素周期表
元素周期律、元素周期系和元素周期表
※ 又称 周期表；
短式
从第四周期开始每个周期截成两截，第1～7族分主副族，第八族称为过渡元素。
※ 重要特征：
维尔纳
※ 维尔纳周期表是 ，每个周期一行，各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系，各有各的位置，同族元素 ，它确定了前五个周期的元素种类。
特长式周期表
上下对齐
维尔纳的特长式周期表
三张有重要历史意义的周期表
元素周期律、元素周期系和元素周期表
※ 重要之处：
把21～28、39～46等元素用____框起，这些框内元素的原子新增加的电子是填入__________的，他已经用原子结构解释元素周期系了，玻尔元素周期表确定了第六周期为__________。
方框
内层轨道
32种元素
波尔
三张有重要历史意义的周期表
元素周期律、元素周期系和元素周期表
玻尔元素周期表
例1、为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表150周年，联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”，关于下表的说法正确的是( )
A. 表中数字代表元素的原子序数
B. 表中元素的排列依据是元素的原子结构
C. 推测表中“？＝70”指代的元素的最高化合价为＋4
D. 每一纵列都对应现在常用的元素周期表中的一族
C
※ 第一周期：从1s1开始，以1s2结束，只有两种元素；
周期 ns～np 电子数 元素数目
一 1s1～2
二 2s1～22p1～6
三 3s1～23p1～6
四 4s1～23d1～104p1～6
五 5s1～24d1～105p1～6
六 6s1～24f1～145d1～106p1～6
七 7s1～25f1～146d1～107p1～6
2
2
8
8
8
8
18
18
18
18
32
32
32
32
※ 其余各周期：总是从ns能级开始，以np结束，从ns能级开始以np结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数目。
元素周期表的基本结构——周期元素种数的确定
构造原理与元素周期表
※ 若以一个方格代表一种元素，每个周期排一个横排，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可得到如下元素周期表：
怎么和书末的元素周期表不一样呢？
元素周期表的基本结构——元素周期表的形成
构造原理与元素周期表
将2s2与p段末端对齐
将p段与p段对齐
d段与d段对齐
f段单独列出
元素周期表的基本结构——元素周期表的形成
构造原理与元素周期表
每一横行叫一周期，共7个周期。
7个周期
(7个横行)
※ 短周期
第四、五、六、七周期，每周期所含元素的种类数分别是 ：____、_____、_____ 、_____ 。
第一、二、三周期，每周期所含元素的种类数分别是：____、_____、_____。
※ 长周期
2
8
8
18
18
32
32
元素周期表探究——元素周期表的结构
构造原理与元素周期表
周期：
每一纵行叫一族
元素周期表探究——元素周期表的结构
构造原理与元素周期表
族：
个数 元素周期表中有____个纵列，共有____个族
特点 主族元素的族序数＝_________________
分类 主族 共有___个，包括第___________________________________族
副族 共有___个，包括第ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族
Ⅷ族 包括第__________三个纵列
0族 占据元素周期表的第____纵列，最外层电子数为___(He为2)
18
16
最外层电子数
7
ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA
7
8、9、10
18
8
元素周期表探究——元素周期表的分区
① 根据核外电子的排布分区：
按电子排布式中最后填入电子的 可将元素周期表分为s、p、d、f 4个区，而ⅠB、ⅡB族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了
能级而后再填充 能级而得名ds区。
能级符号
(n－1)d
ns
IA 0
1s1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 1s2
2s1 2s2 2s2 2p1 2s2 2p2 2s22p3 2s2 2p4 2s2 2p5 2s22p6
3s1 3s2 IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB 3s2 3p1 3s2 3p2 3s23p3 3s2 3p4 3s2 3p5 3s23p6
4s1 4s2 3d1 4s2 3d2 4s2 3d3 4s2 3d5 4s1 3d5 4s2 3d6 4s2 3d7 4s2 3d8 4s2 3d104s1 3d104s2 4s2 4p1 4s2 4p2 4s24p3 4s2 4p4 4s2 4p5 4s24p6
5s1 5s2 4d15s2 4d2 5s2 4d4 5s1 4d5 5s1 4d5 5s2 4d7 5s1 4d8 5s1 4d10 4d105s1 4d105s2 5s2 5p1 5s2 5p2 5s25p3 5s2 5p4 5s2 5p5 5s25p6
6s1 6s2 镧系 5d2 6s2 5d3 6s2 5d4 6s2 5d5 6s2 5d6 6s2 5d7 6s2 5d9 6s1 5d106s1 5d106s2 6s2 6p1 6s2 6p2 6s26p3 6s2 6p4 6s2 6p5 6s26p6
7s1 7s2 锕系 6d2 7s2 6d3 7s2
例2、写出s区、p区、d区、ds区价电子排布式的通式
ns1～2
ns2np1～6 (He除外)
(n－1)d1～9ns1～2 (钯除外)
(n-1)d10
ns1～2
练、写出基态13Al、24Cr、26Fe、29Cu、30Zn、33As各元素原子的核外电子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置和分区。
(1) ______________________、___________________、______；
(2) ______________________、___________________、______；
(3) ______________________、___________________、______；
(4) _____________________、___________________、______；
(5) ______________________、___________________、______；
(6) ______________________、___________________、______。
[Ne]3s23p1
第三周期第ⅢA族
p区
[Ar]3d54s1
第四周期第ⅥB族
d区
[Ar]3d64s2
第四周期第Ⅷ族
d区
[Ar]3d104s1
第四周期第IB族
ds区
[Ar]3d104s2
第四周期第ⅡB族
ds区
[Ar]3d104s23p3
第四周期第ⅤA族
p区
电子
排布式
确定
价电子
排布式
元素
的分区
确定
s区
ns2np1～6
ns1～2
ⅠB：
ⅠA：
ns1
ns2
(n－1)d1～9ns1～2
p区
ⅢA~ⅦA(外围电子数=族序数)
0族 (排满)
(n－1)d10ns1～2
d区
ⅢB~ⅦB (外围电子数=族序数)
Ⅷ
ds区
(n－1)d10ns1
(n－1)d10ns2
ⅡA：
ⅡB：
方法总结：根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置
构造原理与元素周期表
元素周期表探究——元素周期表的分区
② 根据元素的金属性与非金属性分区：
IA 0
1s1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 1s2
2s1 2s2 2s2 2p1 2s2 2p2 2s22p3 2s2 2p4 2s2 2p5 2s22p6
3s1 3s2 IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB 3s2 3p1 3s2 3p2 3s23p3 3s2 3p4 3s2 3p5 3s23p6
4s1 4s2 3d1 4s2 3d2 4s2 3d3 4s2 3d5 4s1 3d5 4s2 3d6 4s2 3d7 4s2 3d8 4s2 3d104s1 3d104s2 4s2 4p1 4s2 4p2 4s24p3 4s2 4p4 4s2 4p5 4s24p6
5s1 5s2 4d15s2 4d2 5s2 4d4 5s1 4d5 5s1 4d5 5s2 4d7 5s1 4d8 5s1 4d10 4d105s1 4d105s2 5s2 5p1 5s2 5p2 5s25p3 5s2 5p4 5s2 5p5 5s25p6
6s1 6s2 镧系 5d2 6s2 5d3 6s2 5d4 6s2 5d5 6s2 5d6 6s2 5d7 6s2 5d9 6s1 5d106s1 5d106s2 6s2 6p1 6s2 6p2 6s26p3 6s2 6p4 6s2 6p5 6s26p6
7s1 7s2 锕系 6d2 7s2 6d3 7s2
过渡元素
半金属或类金属
Al
Li
Be
Mg
Si
B
元素的对角线规则：在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素的有些性质是相似的。
构造原理与元素周期表
如：锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物
对角线规则——实例分析：
① 锂和镁的相似性
a. 锂与镁的沸点较为接近
元素 Li Na Be Mg
沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100
b. 锂与镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。
c. 锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物难溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。
d. 锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。
e. 锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、MgO和H2O。
f. 碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是难溶于水的，相应的镁盐也难溶于水。
对角线规则——实例分析：
② 铍和铝的相似性
a. 铍与铝都可与酸、碱反应放出H2，且铍在浓硝酸中也发生钝化。
b. 二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液：
________________________________________________________；
________________________________________________________。
c. 二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
d. BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。
Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O， Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O
Be(OH)2＋2HCl＝BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH＝Na2BeO2＋2H2O
对角线规则——实例分析：
③ 硼和硅的相似性
a. 自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
b. B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：
_________________________________________________________；
_________________________________________________________。
c. 硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易水解。
d. 硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。
Si＋2KOH＋H2O＝K2SiO3＋2H2↑
2B＋2KOH＋2H2O＝2KBO2＋3H2↑
元素的发现时间轴
1、外围电子排布为4d55s1的元素在周期表中的位置是( )
A. 第四周期ⅠB族 B. 第五周期ⅠB族
C. 第四周期ⅥB族 D. 第五周期ⅥB族
2、已知M2＋的3d轨道中有6个电子。试推断：
(1) M原子的电子排布式__________________________；
(2)M原子的最外层电子数为_______；
(3)M元素在周期表中的位置__________________。
D
1s22s22p63s23p63d64s2
2
第四周期Ⅷ族
3、仔细观察下图，回答下列问题：
(1) B的原子结构示意图为________，
B元素位于元素周期表的第_____周期第______族。
(2) 铍的最高价氧化物的水化物是______(填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物，证明这一结论的有关离子方程式是_______________________________________________________
_______________________________________________________。
(3) 根据周期律知识，硼酸酸性比碳酸____，
理由是_____________________________。
(4) 根据Mg在空气中的燃烧情况，Li在空气中燃烧生成的产物为
_________________________(用化学式表示)。
二
ⅢA
两性
Be(OH)2＋2OH－ ＝ BeO22－＋ 2H2O
Be(OH)2＋2H＋＝Be2＋＋2H2O
弱
硼的非金属性比碳弱
Li2O、Li3N
4、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5个区，如图所示。请回答下列问题：
(1) 在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其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，其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，其原子的价电子排布式为______。
(4)第二周期第ⅤA族元素原子的价电子的轨道表示式为___________________。
球形
Fe2＋：1s22s2 2p63s23p63d6
Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5
Fe3＋
3d104s2
原子结构与元素周期表
构造原理与元素周期表
元素周期系
元素周期表
元素周期表
的基本结构
元素周期表探究
元素的对角线规则
元素周期律
三张有重要历史意义的周期表
周期元素种数的确定
元素周期表的形成
元素周期表的结构
元素周期表的分区
第二节
原子结构与元素的性质
第1课时
THANKS
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