第一章原子結構與性質(zhì)第二節(jié)原子結構與元素性質(zhì)課時1原子結構與元素周期表1.了解元素周期律、元素周期系和元素周期表的關系。2.能從核外電子排布角度，解釋元素周期系的基本結構。3.通過原子結構和元素在周期表中的位置分析推理其他元素的位置及性質(zhì)。一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1869年，門捷列夫發(fā)現(xiàn)，按相對原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)⒃嘏帕衅饋?，得到一個元素序列，并從最輕的元素氫開始進行編號，稱為原子序數(shù)，這個序列中的元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增發(fā)生周期性的重復，這一規(guī)律被門捷列夫稱作元素周期律。1913年，英國物理學家莫塞萊證明原子序數(shù)即原子核電荷數(shù)。隨后元素周期律表述為元素的性質(zhì)隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變。元素的這一按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系。元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格。元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。圖1-14門捷列夫的短式周期表圖1-16玻爾元素周期表二、構造原理和元素周期表根據(jù)構造原理得出的核外電子排布，可以解釋元素周期系的基本結構。例如，可以解釋元素周期系中每個周期的元素數(shù)，第一周期從1s1開始，以1s2結束，只有兩種元素。其余各周期總是從ns能級開始，以np結束，而從ns能級開始以np結束遞增的核電荷數(shù)（或電子數(shù)）就等于每個周期里的元素數(shù)，具體數(shù)據(jù)如下：

1s2s→2p3s→3p4s→3d→4p5s→4d→5p6s→4f→5d→6p7s→5f→6d→7p周期一二三四五六七元素數(shù)28818183232元素的原子核外電子排布發(fā)生周期性的重復。二、構造原理和元素周期表若以一個方格代表一種元素，每個周期排一個橫排，并按s、p、d、f分段，左側對齊，可得到如下元素周期表：1950年國際純粹與應用化學聯(lián)合會（IUPAC）推薦了一張元素周期表，書末的元素周期表就是參照其新版制作的。請問：怎樣將圖1-17變成書末的元素周期表？在書末的元素周期表中，同族元素價層電子數(shù)相同，這是同族元素性質(zhì)相似的結構基礎。例如，元素周期表最左側第ⅠA族元素的基態(tài)原子最外層都只有一個電子，即ns1

；元素周期表最右側稀有氣體元素的基態(tài)原子，除氦（1s2）外，最外層都是8電子，即ns2np6。ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB寫出下列元素的價層電子排布式：ⅠA01s1ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA1s22s12s22s22p12s22p22s22p32s22p42s22p52s22p63s13s2ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB3s23p13s23p23s23p33s23p43s23p53s23p64s14s23d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d94s23d104s14s24p14s24p24s24p33s23p44s24p54s24p6CrMnVCuZnNi3d34s23d44s23d54s23d84s23d94s23d104s23d34s23d54s13d54s23d84s23d104s13d104s2232425232425282930282930結合元素的價層電子排布式，分析元素周期表的排布規(guī)律：按照電子排布分成5個區(qū)，除ds區(qū)外，各區(qū)名稱為最后填入電子的能級符號。ⅠA01ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2p區(qū)3s區(qū)ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB4d區(qū)ds區(qū)567鑭系f區(qū)錒系二、元素周期表的分區(qū)ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBns1ns2s區(qū)電子填充的最后一個能級是s能級ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBns2np5ns2np1p區(qū)電子填充的最后一個能級是p能級ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB(n-1)d1ns2(n-1)d10ns1d區(qū)電子填充的最后一個能級是d能級ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB(n-1)d10ns1(n-1)d10ns2次外層有10個d電子，最外層有1-2個s電子ds區(qū)ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB鑭系錒系(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2新增電子主要排布在(n-2)f亞層，也被成為內(nèi)過渡層f區(qū)ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBs區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)電子填充的最后一個能級是s能級電子填充的最后一個能級是p能級新增電子主要排布在(n-2)f亞層，也被成為內(nèi)過渡層次外層有10個d電子，最外層有1-2個s電子電子填充的最后一個能級是d能級1.原子結構與元素周期表的分區(qū)①s區(qū)：第ⅠA、ⅡA族元素，價層電子排布ns1～2，最后一個電子填在ns能級上，(除H外)均屬于活潑金屬元素。②p區(qū)：第ⅢA～ⅦA族以及0族元素，價層電子排布ns2np1～6(除He)外，最后

一個電子填在np能級上，為非金屬元素、稀有氣體元素和少數(shù)金屬元素。③d區(qū)：第ⅢB～Ⅷ族元素(除鑭系、錒系外)，價層電子排布(n－1)d1～9ns1～2(鈀除外)，最后一個電子填在(n－1)d能級上，為過渡金屬元素。④ds區(qū)：第ⅠB、ⅡB族元素，價層電子排布(n－1)d10ns1～2，可理解為先填滿(n－1)d能級而后再填充ns能級，為過渡金屬元素。⑤f區(qū)：包括鑭系和錒系元素，價層電子排布為(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2。(1)價層電子排布和元素周期表的關系①原子的電子層數(shù)＝能級中最高能層序數(shù)＝周期序數(shù)。②主族元素原子的價層電子數(shù)＝該元素在周期表中的主族序數(shù)，0族元素(除He外)原子的價層電子數(shù)為8。③副族(過渡元素)：價層電子還包括部分內(nèi)層電子。族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0價層電子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np6(除He為1s2外)(2)價層電子排布與元素的最高正價①主族元素：最高正價＝主族序數(shù)(O、F除外)。②第ⅢB～ⅦB族：最高正價＝族序數(shù)。③第Ⅷ族：可失去最外層的s軌道上的電子和次外層的部分(n－1)d軌道上

的電子，所以最高正價低于族序數(shù)(8)，只有Ru和Os可表現(xiàn)正八價。④第ⅠB族：可失去ns1電子和部分(n－1)d電子，所以其族序數(shù)＜最高正價；

第ⅡB族：只失去ns2電子，第ⅡB族的族序數(shù)＝最高正價。2.根據(jù)元素的金屬性和非金屬性分區(qū)從第四周期開始的長周期，比短周期多出的元素全部是金屬元素，這是因為它們的最外層電子數(shù)始終不超過2，即為ns1~2（Pd例外）。而第六、第七周期比第四、第五周期多出14種元素的基態(tài)原子最外層也只有2個s電子，所以也是金屬元素。ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB過渡元素3d能級為什么過渡元素都是金屬元素？+202882+26281424s2原子結構示意圖價層電子排布3d64s2三、元素的對角線規(guī)則三、元素的對角線規(guī)則鋰和鎂的相似性a.沸點較為接近：b.在氧氣中燃燒生成氧化物，而其他堿金屬則生成過氧化物、超氧化物；c.都能直接與氮氣反應生成相應的氮化物Li3N和Mg3N2。d.氫氧化物在加熱時均可分解為Li2O、H2O和MgO、H2O。e.氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽都難溶于水，而其他堿金屬的相應鹽易溶于水等。元素LiNaBeMg沸點/℃1347882.924671100鈹和鋁的相似性：①單質(zhì)在冷的濃硝酸中鈍化；②氧化物、氫氧化物都有兩性；③氯化物都是共價化合物，易汽化，能升華，能溶于有機溶劑等。硼和硅的相似性：①硼和硅的密度分別為2.35g·cm-3

和2.336g·cm-3，兩者相近；②硼和硅的氫化物在常溫下都是氣體，都能直接被水氧化；③最高價氧化物的水化物都是酸等。“對角線”規(guī)則的表現(xiàn)，舉例如下：根據(jù)原子結構特征判斷元素在元素周期表中的位置電子排布式價層電子排布式1.原子序數(shù)為83的元素位于：①第五周期②第六周期③第ⅣA族④第ⅤA族⑤第ⅡB族，其中正確的組合是A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤√2.下列關于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關系的表述正確的是A.基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，一定是第ⅠA族元素B.原子的價層電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素一定是d區(qū)元素C.有三個未成對電子的原子一定屬于主族元素D.基態(tài)原子的價層電子排布為(n－1)dxnsy的元素的族序數(shù)一定為x＋y√3.元素X、Y、Z在周期表中的相對位置如圖所示。已知Y元素原子的價層電子排布式為nsn－1npn＋1，則下列說法不正確的是A.Y元素原子的價層電子排布式為4s24p4B.Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族C.X元素所在周期中所含非金屬元素種數(shù)最多D.Z元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3√4.指出下列元素是主族元素還是副族元素，在元素周期表中的什么位置？(1)核外電子排布式為1s22s22p63s2的元素，是____(填“主”或“副”，下同)族元素，位于元素周期表中第____周期第_____族，屬于___區(qū)元素。主三ⅡAs(2)核外電子排布式為[Kr]