资源简介

(共47张PPT)
第一章　原子结构与性质
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
课程标准 核心素养目标
1.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征。
2．能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。 1.证据推理与模型认知：认识元素周期表的基本结构，建构元素周期表模型，促进对“位置”与“结构”关系的理解。
2．科学态度与社会责任：了解元素周期表的发展历史，具有探索未知、崇尚真理的意识。
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
1．元素周期律的发展
(1)1869年，门捷列夫发现，按__________________从小到大的顺序将元素排列起来，得到一个元素序列。
(2)这个序列中的元素性质随着__________________递增发生周期性的重复，这一规律被门捷列夫称作元素周期律。
(3)1913年，英国物理学家莫塞莱提出原子序数的概念。随后元素周期律表述为元素的性质随____________递增而呈周期性的变化。
相对原子质量
相对原子质量
原子序数
2．元素周期系
(1)元素周期系
元素按其原子序数(即原子核电荷数)递增排列的序列称为元素周期系。
(2)元素周期表与元素周期系的关系
元素周期表是呈现_______________的表格，元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。
元素周期系
二、构造原理与元素周期表
1．元素周期系的结构
(1)根据____________得出的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。

(2)第一周期从____开始，以____结束，只有两种元素。
构造原理
1s1
1s2
(3)其余各周期总是从____能级开始，以____能级结束，递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的_________。
(4)元素周期表的周期不是单调的；每一周期里元素的数目并不总是一样多，而是随周期序号的递增逐渐______，同时，金属元素的数目也逐渐______。
ns
np
元素数
增多
增多
2．长式元素周期表(书末)
(1)元素周期表的结构
2
8
8
18
18
32
32
短周期
长周期
7
8
8、9、10
18
(2)元素周期表的分区
按照核外电子排布，把元素周期表划分成__个区，除ds区外，各区的名称来自按____________最后填入电子的______的符号。具体如下图所示：
5
构造原理
能级
处于非金属与金属分界线附近的元素常被称为_________或_________。
ds区元素：包括第 Ⅰ B族、Ⅱ B族元素，其原子的(n－1)d轨道为充满电子的轨道，价层电子排布式为(n－1)d10ns1～2。
f区元素：包括镧系元素和锕系元素，其原子的价层电子排布式为(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2，电子可填入(n－2)f原子轨道。因为最外层电子数基本相同，(n－1)d的电子数也基本相同，所以镧系元素化学性质相似，锕系元素化学性质也相似。
半金属
类金属
(3)对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与_________的主族元素的有些性质是相似的，如Li和Mg在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物(Li2O、MgO)，而不是过氧化物，这种相似性被称为对角线规则。
右下方
◆深度剖析
关于元素周期系的理解
(1)把元素周期系的周期发展形象地比喻成螺壳上的螺旋，越靠近壳心的地方，周期越短，所含元素的种类越少；越向外扩散，周期越长，所含元素的种类越多。
(2)元素周期系的形成
◆拓展延伸
鲍林近似能级图及应用
鲍林基于大量光谱实验数据及近似的理论计算，提出多电子的原子轨道近似能级图。
(1)第一能级组对应第一周期，只涉及s轨道，最多容纳2个电子，故该周期只有2种元素。
(2)第二、三能级组涉及s、p轨道，分别对应第二、三周期，原子最外层电子从1个增加到8个，均含有8种元素。
(3)第四能级组对应第四周期，从19号到36号共包含18种元素，其中过渡元素的原子中新增的电子逐渐填入3d轨道。
(4)一个能级组最多容纳的电子数等于对应的周期包含的元素种类。
◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”)
(1)元素周期表中只有第 Ⅱ A族元素原子的价层电子排布为ns2 (　　　)
(2)某元素基态原子价层电子排布为4s24p3，该元素位于第四周期第ⅤA族 (　　　)
(3)在元素周期表中，第 Ⅲ B族所含元素种类最多 (　　　)
(4)在元素周期表中s区、d区和ds区都是金属元素(H除外) (　　　)
×
√
√
√
探究一__元素的原子结构与元素周期表结构的关系

元素周期表是门捷列夫对化学学科发展的重大贡献，揭示了原子核外电子排布与元素周期表中周期、族的内在联系。元素周期表的轮廓图如图所示：
[问题设计]
(1)分别写出基态16S、33As的电子排布式，确定二者在元素周期表中的位置，并分析原子核外电子排布与周期的划分之间的关系。
提示：S：1s22s22p63s23p4；第三周期第ⅥA族；As：1s22s22p63s23p63d104s24p3；第四周期第ⅤA族；周期与能层序数(n)有关，基态原子的最外层电子所在轨道处于第n能层时，该元素通常属于第n周期。
(2)分别写出基态Cr、Ni、Ge的价层电子排布式，并分析原子核外电子排布与族的划分之间的关系。
提示：Cr：3d54s1；Ni：3d84s2；Ge：4s24p2；族的划分与原子的价电子数目和价层电子排布密切相关，一般情况：价电子数目＝元素所在纵列序数，根据价层电子排布可确定其所在族。
1．各周期元素原子的价层电子排布与元素种类
2.主族和0族元素原子的价层电子排布特点
纵列 族序数 价层电子排布
1 Ⅰ A ns1
2 Ⅱ A ns2
13 Ⅲ A ns2np1
14 ⅣA ns2np2
15 ⅤA ns2np3
16 ⅥA ns2np4
17 ⅦA ns2np5
18 0 ns2np6(He：1s2)
3.副族元素原子的价层电子排布特点
纵列 族序数 价层电子排布
3 Ⅲ B (n－1)d1ns2(镧系、锕系元素除外)
4 ⅣB (n－1)d2ns2
5 ⅤB (n－1)d3ns2(Nb：4d45s1)
6 ⅥB (n－1)d5ns1(W：5d46s2)
7 ⅦB (n－1)d5ns2
8、9、10 Ⅷ (n－1)d6～9ns1～2(Pd：4d10)
11 Ⅰ B (n－1)d10ns1
12 Ⅱ B (n－1)d10ns2
A
解析：
元素周期表中的d区、ds区全部是过渡金属元素，A正确；第四周期的主族元素从左到右，元素的金属性依次减弱，B错误；基态原子最外层电子排布为ns1的元素不一定在ⅠA族或ⅠB族，如Cr位于第ⅥB族，Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，C错误；元素周期表最右侧稀有气体元素的基态原子，最外层的电子排布不一定为ns2np6，He为1s2，D错误。
1．(2025·浙江省湖州中学第二次质检)下列关于元素周期表的说法正确的是 (　　)
A．每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6
B．原子的价层电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是过渡元素
C．最外层电子数为2的元素都分布在s区
D．元素的价层电子数一定等于其所在族的族序数
B
解析：
并不是所有周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6，如第一周期是1s1到1s2，A错误；原子的价层电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素为第Ⅷ族元素，一定是过渡元素，B正确；Zn的电子排布式为[Ar]3d104s2，Zn的最外层电子数为2，但Zn位于ds区，C错误；主族元素原子的最外层电子数等于其所在主族的主族序数，0族或副族均有例外，如Cu的价层电子排布为3d104s1，Cu位于ⅠB族，D错误。
2．已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周期表中的位置和区分别是 (　　)
A．第四周期第ⅡB族；s区
B．第四周期第ⅧB族；d区
C．第四周期第Ⅷ族；d区
D．第四周期第Ⅷ族；ds区
C
解析：
由某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，可知共4个电子层，为第四周期元素，价层电子排布式为3d84s2，为Ni，最后填充d电子，为d区元素，位于第四周期第Ⅷ族。
探究二__元素在周期表中的位置确定

元素周期系只有一个，而元素周期表多种多样。1870年，海因里希·鲍姆豪尔(Heinrich Baumhauer)发表了螺旋形元素周期表结构(如图所示)，该螺旋形结构以氢元素为中心，元素随着相对原子质量增加呈螺旋式上升，每个从中心到外围的直线的辐射上的元素具有相同的属性，和现代版的元素周期表中同一族的元素一样。
[问题设计]
(1)结合图中信息，分别写出基态Se、Co的电子排布式，并确定对应元素在元素周期表中的位置。
提示：Se：[Ar]3d104s24p4，第四周期第ⅥA族；Co：[Ar]3d74s2，第四周期第Ⅷ族。
(2)结合图中信息，分别写出基态31Ga、21Sc的价层电子排布式，并确定对应元素在元素周期表中所在分区。
提示：31Ga：4s24p1，p区；21Sc：3d14s2，d区。
元素分区的确定方法
【例2】 关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是 (　　)
A．元素周期表的s区全部是金属元素
B．元素周期表的d区包含所有的过渡元素
C．过渡元素包括d区、f区、ds区的元素
D．ds区元素不都是副族元素
C
解析：
元素周期表的s区不全部是金属元素，如氢元素是非金属元素，A错误；过渡元素处于元素周期表的d区、ds区和f区，则元素周期表的d区仅包含部分过渡元素，B错误，C正确；第 Ⅰ B族和第 Ⅱ B族元素处于元素周期表的ds区，则ds区元素都是副族元素，D错误。
3．按电子排布，可将元素周期表中的元素分为5个区，以下元素属于s区的是 (　　)
A．Se B．Al
C．Fe D．Ca
D
解析：
元素周期表中，第 Ⅰ A、 Ⅱ A族元素属于s区，第 Ⅰ B、 Ⅱ B族属于ds区，其余副族元素属于d区、f区；第 Ⅲ A～0族元素属于p区，故Se、Al、Fe、Ca分别属于p区、p区、d区、s区。
4．下列关于元素的分区说法正确的是 (　　)
A．所有的金属元素都分布在d区和ds区
B．所有的非金属元素都分布在p区
C．元素周期表中第 Ⅲ B族到第 Ⅱ B族10个纵列的元素都是金属元素
D．最外层电子数为2的元素都分布在s区
C
解析：
部分金属元素分布在s区，如K、Na 是第 Ⅰ A族元素，Mg、Ca是第 Ⅱ A族元素，都是金属元素；部分金属元素分布在p区，如Al、Ga位于第 Ⅲ A族，属于金属元素，A错误；氢元素是非金属元素，位于元素周期表s区，B错误；元素周期表中第 Ⅲ B族到第 Ⅱ B族10个纵列的元素叫过渡元素，都是金属元素，C正确；He是2号元素，原子最外层电子数是2，属于p区元素；铁原子最外层电子数是2，属于d区元素，锌原子最外层电子数是2，属于ds区元素，D错误。
1．下列关于元素周期表的描述正确的是 (　　)
A．有7个周期，18个族
B．第ⅠA族元素也称为碱金属元素
C．元素种类最多的族为第ⅢB族
D．He的价层电子排布式为1s2，属于s区元素
C　
解析：
元素周期表有7个周期，16个族，A错误；第ⅠA族中金属元素称为碱金属元素，H是第ⅠA族的非金属元素，B错误；镧系元素和锕系元素分别有15种，它们都在第ⅢB族，所以元素种类最多的族为第ⅢB族，C正确；He为0族，0族都属于p区元素，D错误。
2．已知某元素＋3价离子的电子排布式为[Ar]3d5，则该元素在元素周期表中的位置及分区分别是 (　　)
A．第三周期第Ⅷ族；p区
B．第三周期第ⅤB族；ds区
C．第四周期第Ⅷ族；d区
D．第四周期第ⅤB族；f区
C　
解析：
某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其原子核外电子数为23＋3＝26，则为铁元素，其原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，故该元素处于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，位于元素周期表的d区。
3．元素周期表中铁元素的数据如图所示，下列说法正确的是 (　　)
A．铁元素的相对原子质量为55.58
B．Fe为ds区的元素，其在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族
C．铁原子中有26种空间运动状态不同的电子
A　
解析：
根据元素周期表中提供的元素信息可知，铁元素的相对原子质量为55.58，A正确；Fe的价层电子排布式为3d64s2，为d区的元素，其在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族，B错误；铁原子中有26种运动状态不同的电子，而不是空间运动状态，C错误；基态Fe3+的价层电子轨道表示式为 ，洪其违反了其违特规则，D错误。
4．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期元素，其原子结构如表所示：
元素 原子结构
W 周期序数等于原子的核外电子总数
X 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，不含未成对电子
Y 其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
Z 基态原子有8对自旋相反的电子
请回答下列问题：
(1)写出各元素的元素符号：W：___________________________，
X：___________，Y：__________，Z：_____________________。
(2)X元素在周期表中的位置是__________，处于____区。
(3)基态Y原子的电子排布式为________________，电子占据最高能级原子轨道的形状为________。
(4)基态Z原子的价层电子轨道表示式为______________，处于周期表的______区。
答案：(1)H　Mg　Si　Cl
(2)第三周期第 Ⅱ A族　s
(3)1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)　哑铃形
(4) p

展开更多......

收起↑