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(共18张PPT)
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
人教版选择性必修2
一
二
三
四
五
六
七
主族
副族
0族
短周期
长周期
族别名
碱金属
碱土金属
硼族
碳族
氮族
氧族
卤族
稀有气体
过渡元素
2种
8种
8种
18种
18种
32种
32种
镧系
锕系
期序数=电子层数
主族序数＝最外层电子数
元素性质随着 递增发生周期性的重复
任务一 元素周期律、元素周期系和元素周期表
门捷列夫
按相对原子质量从小到大的顺序排列,从最轻的元素氢开始进行编号——
原子序数
莫塞莱
证明: 原子序数 即 原子核电荷数
元素性质按原子 递增发生周期性的重复
原子序数
核电荷数
1. 元素周期律
2. 元素周期系
呈现元素周期系的表格元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。
任务一 元素周期律、元素周期系和元素周期表
3. 元素周期表
任务一 元素周期律、元素周期系和元素周期表
4. 三张有重要历史意义的周期表
短式元素周期表：1869年，门捷列夫制作了历史上第一张周期表，又称短式周期表。
重要特征：
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。
任务一 元素周期律、元素周期系和元素周期表
4. 三张有重要历史意义的周期表
特长式元素周期表：1905年，配位化学鼻祖维尔纳制作了一张特长式周期表。
重要特征：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，同族元素上下对齐，它确定了前五个周期的元素种类（2、8、8、18、18）。Be、Mg的位置与现今周期表不同。
任务一 元素周期律、元素周期系和元素周期表
4. 三张有重要历史意义的周期表
玻尔元素周期表：1922年，玻尔获诺贝尔奖时做了题为《原子结构》的报告，其中有一张周期表。
重要特征：把21～28、39～46等元素用方框框起，这些框内元素的原子新增加的电子是填入内层轨道的，他用原子结构解释元素周期律，玻尔元素周期表确定了第六周期为32种元素。
任务二 构造原理与元素周期表
思考：核外电子排布与周期、族的划分间的关系？
1s1
2s1
3s1
4s1
5s1
6s1
7s1
2s2
3s2
4s2
5s2
6s2
7s2
2s22p1
3s23p1
4s24p1
5s25p1
6s26p1
2s22p2
3s23p2
4s24p2
5s25p2
6s26p2
2s22p3
3s23p3
4s24p3
5s25p3
6s26p3
2s22p4
3s23p4
4s24p4
5s25p4
6s26p4
2s22p5
3s23p5
4s24p5
5s25p5
6s26p5
2s22p6
3s23p6
4s24p6
5s25p6
6s26p6
1s2
3d14s2
4d15s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d64s2
3d74s2
3d84s2
3d104s1
3d104s2
4d55s1
5d26s2
镧系
5d66s2
4d75s1
5d76s2
4d85s1
5d96s1
4d10
5d106s1
4d105s1
4d105s2
5d106s2
6d27s2
锕系
5d46s2
4d55s2
4d45s1
4d25s2
5d36s2
5d56s2
6d37s2
镧系
锕系
5d16s2
6d17s2
4f15d16s2
4f46s2
4f36s2
4f56s2
4f76s2
4f66s2
4f75d16s2
4f106s2
4f96s2
4f146s2
4f136s2
4f126s2
4f116s2
4f145d16s2
6d27s2
4f25d16s2
4f35d16s2
6d77s2
6d67s2
4f75d16s2
6d97s2
6d117s2
6d127s2
6d137s2
6d147s2
6d107s2
4f45d16s2
4f145d16s2
IA
VA
IVA
IIIA
IIB
IB
IVB
IIIB
VB
VIB
VIIB
VIIA
VIA
0
VIII
IIA
7s27p1
7s27p2
7s27p3
7s27p4
7s27p5
7s27p6
6d67s2
6d77s2
6d97s1
6d107s1
6d17s2
6d47s2
6d57s2
任务二 构造原理与元素周期表
1.原子核外电子排布与周期的划分
根据构造原理，除第一周期外，其余周期总是从 能级开始，以 能级结束。
ns
np
周期 (起止序数) 价层电子排布 一个能级组对应一个周期[能量相近的合并成一组] 元素
种数
第ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数 一( 1~2 ) 1s1 1s2 2 1s 2
二( 3~10 ) 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8
三( 11~18 ) 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8
四( 19~36 ) 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18
五( 37~54 ) 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18
六( 55 ~86 ) 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32
七( 87~ 118 ) 7s1 7s27p6 8 7s、5f、6d、7p 32
短周期
长周期
周期序数＝能层数＝能级中最高能层序数
与对应能级组最多容纳电子数相等
八( 119~ ) 8s1 8s28p6 8 8s、5g、6f、7d、8p 50
预测
7个周期
(7个横行)
任务二 构造原理与元素周期表
思考： 若以一个方格代表一种元素，每个周期排一个横行，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可以制作出1950年化学联合会推荐的元素周期表，如下图所示。思考，如何将其变成书末的元素周期表？
周期
1
2
3
4
5
6
7
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
任务二 构造原理与元素周期表
s
s
s
s
s
s
s
p
d
f
p
p
p
p
p
d
d
d
f
任务二 构造原理与元素周期表
2.原子核外电子排布与族的划分
1s1
2s1
3s1
4s1
5s1
6s1
7s1
2s2
3s2
4s2
5s2
6s2
7s2
2s22p1
3s23p1
4s24p1
5s25p1
6s26p1
2s22p2
3s23p2
4s24p2
5s25p2
6s26p2
2s22p3
3s23p3
4s24p3
5s25p3
6s26p3
2s22p4
3s23p4
4s24p4
5s25p4
6s26p4
2s22p5
3s23p5
4s24p5
5s25p5
6s26p5
2s22p6
3s23p6
4s24p6
5s25p6
6s26p6
1s2
3d14s2
4d15s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d64s2
3d74s2
3d84s2
3d104s1
3d104s2
4d55s1
5d26s2
镧系
5d66s2
4d75s1
5d76s2
4d85s1
5d96s1
4d10
5d106s1
4d105s1
4d105s2
5d106s2
6d27s2
锕系
5d46s2
4d55s2
4d45s1
4d25s2
5d36s2
5d56s2
6d37s2
镧系
锕系
5d16s2
6d17s2
4f15d16s2
4f46s2
4f36s2
4f56s2
4f76s2
4f66s2
4f75d16s2
4f106s2
4f96s2
4f146s2
4f136s2
4f126s2
4f116s2
4f145d16s2
6d27s2
4f25d16s2
4f35d16s2
6d77s2
6d67s2
4f75d16s2
6d97s2
6d117s2
6d127s2
6d137s2
6d147s2
6d107s2
4f45d16s2
4f145d16s2
1
IA
15
VA
14
IVA
13
IIIA
12
IIB
11
IB
4
IVB
3
IIIB
5
VB
6
VIB
7
VIIB
17
VIIA
16
VIA
18
0
8、 9、 10
VIII
2
IIA
主族序数 = 最外层电子数=价电子数=最高正化合价（O、F）除外
ⅢB-ⅦB：价层电子数=列数=族序数=(n-1)d+ns上的电子数
Ⅷ族：若价层电子数分别为8、9、10，则是第Ⅷ族的。
ⅠB 、ⅡB族：族序数=最外层ns轨道上的电子数
任务二 构造原理与元素周期表
3.原子核外电子排布与元素周期表的分区
1s1
2s1
3s1
4s1
5s1
6s1
7s1
2s2
3s2
4s2
5s2
6s2
7s2
2s22p1
3s23p1
4s24p1
5s25p1
6s26p1
2s22p2
3s23p2
4s24p2
5s25p2
6s26p2
2s22p3
3s23p3
4s24p3
5s25p3
6s26p3
2s22p4
3s23p4
4s24p4
5s25p4
6s26p4
2s22p5
3s23p5
4s24p5
5s25p5
6s26p5
2s22p6
3s23p6
4s24p6
5s25p6
6s26p6
1s2
3d14s2
4d15s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d64s2
3d74s2
3d84s2
3d104s1
3d104s2
4d55s1
5d26s2
镧系
5d66s2
4d75s1
5d76s2
4d85s1
5d96s1
4d10
5d106s1
4d105s1
4d105s2
5d106s2
6d27s2
锕系
5d46s2
4d55s2
4d45s1
4d25s2
5d36s2
5d56s2
6d37s2
镧系
锕系
5d16s2
6d17s2
4f15d16s2
4f46s2
4f36s2
4f56s2
4f76s2
4f66s2
4f75d16s2
4f106s2
4f96s2
4f146s2
4f136s2
4f126s2
4f116s2
4f145d16s2
6d27s2
4f25d16s2
4f35d16s2
6d77s2
6d67s2
4f75d16s2
6d97s2
6d117s2
6d127s2
6d137s2
6d147s2
6d107s2
4f45d16s2
4f145d16s2
VA
IVA
IIIA
IIB
IB
IVB
IIIB
VB
VIB
VIIB
VIIA
VIA
VIII
IIA
7s27p1
7s27p2
7s27p3
7s27p4
7s27p5
7s27p6
6d67s2
6d77s2
6d97s1
6d107s1
6d17s2
6d47s2
6d57s2
S
ns1～2
P
ns2np1～6
(He除外)
ds
(n-1)
d10ns1～2
d
(n-1)d1～9ns1～2
(钯除外)
f(n-2)f0～14(n-1)d0～2ns2
任务二 构造原理与元素周期表
3.原子核外电子排布与元素周期表的分区
原子的核外电子最后排布在ns能级上，属于活泼金属元素(H除外),为碱金属元素和碱土金属元素
原子的核外电子最后排布在np能级(He为s能级)上，为非金属元素和少数金属元素。除H外，所有非金属元素都在p区。
过渡金属元素，核外电子先填满(n-1)d能级而后再填充ns能级，d轨道已填满电子，因此d轨道一般不参与形成化学键
过渡金属元素，原子的核外电子最后排布在(n-1)d能级上，d轨道可以不同程度地参与化学键的形成
都为金属元素，镧系元素化学性质相似；锕系元素化学性质相似
任务三 对角线规则
1.Li与Mg
①锂和镁的熔点接近。
③锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2
④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进行。
⑤在碱金属的氟化物、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。
②锂和镁在氧气中燃烧时只生成正常的氧化物，而非过氧化物：
4Li + O2 = 2Li2O 2Mg + O2 = MgO
处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性。
任务三 对角线规则
②都可与酸、碱反应放出氢气：
③铍在浓硝酸中也发生钝化
①二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
④既能溶于强酸又能溶于强碱溶液
Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH=Na[Al(OH)4]
Be(OH)2＋2HCl=BeCl2＋2H2O Be(OH)2＋2NaOH=Na2[Be(OH)4]
⑤BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。
Be＋2NaOH＋2H2O＝Na2[Be(OH)4]（四羟基合铍酸钠）＋H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性。
2.Be与Al
任务三 对角线规则
处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性。
①自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
②B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：
2B＋2NaOH＋6H2O = 2Na[B(OH)4]＋3H2↑，
Si＋2NaOH＋H2O= Na2SiO3＋2H2↑
（四羟基合硼酸钠）
3.B与Si
元素性质随着原子序数递增发生周期性的重复
知识总结
原子结构与元素周期表
元素周期表、元素周期系、元素周期律
构造原理与元素周期表
对角线规则
元素按原子核电荷数递增排列的序列
呈现元素周期系的表格
元素周期系只有一个，
元素周期表多种多样。
周期序数=基态原子的能层数
某些主族元素与其右下方的主族元素性质是相似的。
ⅢB-ⅦB：族序数 = 价层电子数
ⅠB-ⅡB：族序数 = 最外层电子数
Ⅰ A-ⅦA：族序数 = 价层电子数
族序数
分区
没有d看最后定s区或p区；
d满为ds区；d不满为d区；
f出现f区。
依据：电子排布式

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