资源简介

(共26张PPT)
1.2.2 核外电子排布与元素周期表
核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：
能从原子的微观层面，即核外电子排布的角度，理解元素性质与原子结构的关系，进而对元素周期表的结构和元素性质的周期性变化进行宏观辨识。
2.证据推理与模型认知：
通过对核外电子排布规律的实验数据、元素周期表中元素性质递变规律等证据的分析，建立核外电子分层排布模型、元素周期表模型，利用这些模型理解和解释元素的性质及变化。
3.科学态度与社会责任：
认识到元素周期表和核外电子排布知识对化学科学发展及实际生产生活的重要意义，培养严谨认真的科学态度。
学习重难点
学习重点
1.核外电子的排布规律，包括电子层的划分、各电子层最多容纳电子数的规律、最外层电子数的限制等，这是理解元素周期表结构和元素性质周期性变化的基础。
2.元素周期表的结构，如周期的划分、族的分类及特点，以及元素在周期表中的位置与原子结构的关系，掌握这些有助于利用周期表进行元素性质的预测和研究。
3. 元素性质的周期性变化与核外电子排布的关系。
学习难点
核外电子排布规律的理解和应用。
新课导入
在我们生活的这个丰富多彩的世界里，各种物质的性质千差万别。从坚硬的金属到柔软的非金属，从活泼的金属钠到相对稳定的稀有气体氦。大家有没有想过，为什么不同元素会有如此不同的性质呢？其实，这背后隐藏着一个关键因素 —— 原子的核外电子排布。今天，就让我们一起深入探索核外电子排布与元素周期表的奥秘，看看原子内部的电子是如何 “安排” 自己的位置，从而决定元素的性质，并构建起我们化学学习中重要的元素周期表大厦的
核外电子排布与周期的划分
PART 01
1.元素周期表的结构
7个周期
（7横行）
短周期
长周期
第一周期
第二周期
第三周期
第四周期
第五周期
第六周期
第七周期
2 种元素
8 种元素
8 种元素
18 种元素
18 种元素
32 种元素
32 种元素
周期序数 = 电子层数(能层数)
1.元素周期表的结构
（18纵行）
16个族
7个主族
8个副族
零族
ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA
8、9、10三个纵行
稀有气体元素
He Ne Ar Kr Xe Rn Og
主族序数=最外层电子数=最高正化合价数
（O、F除外）
ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB,ⅦI
1.元素周期表的结构
如图是元素周期表的轮廓图。请观察此图分析讨论原子的核外电子排布与元素周期表中周期、族的划分有什么内在联系。
1s
2.核外电子排布与周期的划分
鲍林近似能级图
将能量相近的原子轨道归为一组，所得到的能级组按照能量从低到高的顺序与与元素周期表中的7个周期相对应。不同能级组之间的能量差较大，同一能级组内能级之间的能量差较小。
化学家曾尝试建立核外电子排布、原子轨道能级与元素周期表之间的关系，以便从能量的角度解释元素性质呈现周期性变化的原因。
2.核外电子排布与周期的划分
1s1
2s1
3s1
4s1
1s2
2s2
3s2
4s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
4p6
2s2
2p1
2s2
2p2
2s2
2p3
2s2
2p4
2s2
2p5
3s2
3p1
3s2
3p2
3s2
3p3
3s2
3p4
3s2
3p5
4s2
4p1
4s2
4p2
4s2
4p3
4s2
4p4
4s2
4p5
3d1
4s2
3d2
4s2
3d3
4s2
3d5
4s1
3d5
4s2
3d6
4s2
3d7
4s2
3d8
4s2
3d10
4s1
3d10
4s2
进一步研究表明，通常只有最外能级组的电子才有可能参与化学反应，最外能级组中那些有可能参与化学反应的电子称为价电子。
一般情况下，主族元素原子的价电子只包括最外层电子；过渡元素原子的价电子除最外层电子外，还包括次外层的部分电子，甚至倒数第三层的电子。
2.核外电子排布与周期的划分
根据鲍林近似能级图，分析原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的内在联系
第七能级组
第六能级组
第五能级组
第四能级组
第三能级组
第二能级组
第一能级组
第七周期
第六周期
第五周期
第四周期
第三周期
第二周期
第一周期
包含32种元素
包含32种元素
包含18种元素
包含18种元素
包含8种元素
包含8种元素
包含2种元素
2.核外电子排布与周期的划分
（1）随着原子序数的递增，元素原子的价电子排布呈周期性的变化：每隔一定数目的元素，元素原子的价电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化。
1s1
2s1
3s1
4s1
1s2
2s2
3s2
4s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
4p6
2s2
2p1
2s2
2p2
2s2
2p3
2s2
2p4
2s2
2p5
3s2
3p1
3s2
3p2
3s2
3p3
3s2
3p4
3s2
3p5
4s2
4p1
4s2
4p2
4s2
4p3
4s2
4p4
4s2
4p5
3d1
4s2
3d2
4s2
3d3
4s2
3d5
4s1
3d5
4s2
3d6
4s2
3d7
4s2
3d8
4s2
3d10
4s1
3d10
4s2
（2）原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系：7个能级组分别对应7个周期；能级组最多容纳电子数=对应周期所包含的元素种数。
核外电子排布与族的划分
PART 02
1.核外电子排布与族的划分
ⅠA 原子 序数 周期 基态原子的电子排布 价层电子
排布
锂 3 二
钠 11 三
钾 19 四
铷 37 五
铯 55 六
2s1
6s1
4s1
5s1
3s1
ⅡA 原子 序数 周期 基态原子的电子排布 价层电子
排布
铍 4 二
镁 12 三
钙 20 四
锶 38 五
钡 56 六
2s2
6s2
4s2
5s2
3s2
[He]2s1
[Ne]3s1
[Ar]4s1
[Kr]5s1
[Xe]6s1
[He]2s2
[Ne]3s2
[Ar]4s2
[Kr]5s2
[Xe]6s2
1.核外电子排布与族的划分
族 按族分类 价电子排布式 价电子数 特点
IA~IIA
IIIA~VIIA IIIB~VIIB
IB~IIB
VIII
0
主族
副族（镧系、锕系除外）
ns1~2
ns2np1~5
(n-1)d1~5ns1~2
(n-1)d10ns1~2
1~2
3~7
3~7
11~12
族序数=最外层电子数=价电子数
族序数=价电子数
族序数=最外层ns轨道上的电子数
VIII族
0族
(n-1)d6~10ns0~2
1s2或ns2np6(n≥2)
8、9、10
2或8
VIII族第1列元素的价电子数=族序数
为原子轨道全充满的稳定结构
核外电子排布与元素周期表的划分
PART 03
1.核外电子排布与元素周期表的划分
人们将元素周期表分为5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：
p
f
d
s
s
p
s
d
p
f
s
d
p
d
s
p
p
s
s
1.核外电子排布与元素周期表的划分
（1）s区和p区包括所有主族元素和0族元素；d区、ds区和f区元素组成过渡元素，均为金属元素。（2）s区除氢元素外，其余都是较活泼的金属元素（碱金属元素和碱土金属元素）。除氢元素外，所有的非金属元素都在P区。（3）IIIB族的元素可能属于d区，也可能属于f区。
ⅠA 0
ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB
s 区
p 区
ds 区
d 区
f 区
由基态原子的价电子排布式判断元素位置
PART 04
1.由基态原子的价电子排布式判断元素位置
（1）主族元素
价电子排布式为ns1(IA族)、ns2(IIA族)、ns2np1~5(IIIA族~VIIA族)。
位置
周期：
周期序数=电子层数
族：
族序数=价电子数=最外层电子数
（2）0族元素
价电子排布式为ns2np6(He为1s2)，周期序数=电子层数。
例如：某主族元素的价电子排布式为5s25p3，则该元素在元素周期表中位于第五周期VA族。
1.由基态原子的价电子排布式判断元素位置
（3）副族元素
价电子排布式
IB族：
(n-1)d10ns1
IIB族：
IIIB族~VB族（镧系、锕系除外）、VIIB族：
VIB族：
(n-1)d10ns2
(n-1)dxns2(Nb除外)
(n-1)d5ns1(钨除外，W的价电子排布式为5d46s2)
位置
周期：
周期序数=电子层数
族：
族序数=最外层电子数
IB、IIB：
IIIB~VIIB：
族序数=价电子数
1.由基态原子的价电子排布式判断元素位置
（4）VII族
价电子排布式为(n-1)dxns0~2，价电子总数为8/9或10。
位置
周期：
周期序数=电子层数
族：
VIII
Pd除外，46Pd:[Kr]4d10，电子层数是4，但Pd位于第5周期。
因其价电子排布为4d55s1,故应位于元素周期表中的d区。
例：某元素的价电子排布式为4d55s1,该元素位于周期表中的哪一区
随堂训练
1.下列关于价层电子排布为3s23p4的粒子描述正确的是（ ）
A.该元素在元素周期表中位于p区
B.它的核外电子排布式为[Ne]3s23p4
C.该元素为氧元素
D.其轨道表示式为
A
随堂训练
3.下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的价层电子排布特点的有关叙述正确的是（ ）
A.Cu位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，属于ds区元素
B.O的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素
C.最外层电子排布式为4s1，一定属于第ⅠA族
D.最外层电子排布式为ns2np1，该元素可能是第ⅢA族或第ⅢB族
A
随堂训练
3.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ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D.基态原子的p能级上半充满的元素不一定位于p区
C
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