第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第一課時(shí)

原子結(jié)構(gòu)與元素周期表古代發(fā)現(xiàn)的元素截止到1789年新發(fā)現(xiàn)的元素截止到1869年門捷列夫提出元素周期表時(shí)新發(fā)現(xiàn)的元素截止到1923年新發(fā)現(xiàn)的元素截止到1945年新發(fā)現(xiàn)的元素截止到2000年新發(fā)現(xiàn)的元素至今為止新發(fā)現(xiàn)的元素元素周期表的內(nèi)涵？結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置一、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(jìn)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(fù)，這一規(guī)律被門捷列夫稱作元素周期律。1.元素周期律

一、元素周期律、元素周期系和元素周期表

1913年，英國物理學(xué)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。2.元素周期系

原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)一、元素周期律、元素周期系和元素周期表3.元素周期表

元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格。

只有一個,

多種多樣。元素周期系元素周期表二、元素周期表的發(fā)展門捷列夫周期表短式周期表1869年，門捷列夫制作了歷史上第一張周期表。特征：從第四周期開始每個周期截成兩截，第1~7族分主副族，第八族稱為過渡元素。二、元素周期表的發(fā)展維爾納的特長式周期表配位化學(xué)鼻祖每個周期一行，各族元素、過渡金屬、稀有氣體、鑭系和錒系，各有各的位置，同族元素

，它確定了前五個周期的元素種類。Be、Mg的位置與現(xiàn)今周期表不同上下對齊二、元素周期表的發(fā)展玻爾元素周期表玻爾元素周期表特別重要之處是把21～28、39～46等元素用方框框起，這說明他已經(jīng)認(rèn)識到，這些框內(nèi)元素的原子新增加的電子是填入內(nèi)層軌道的。

玻爾周期表中用直線連接前后周期相關(guān)元素（同族元素），原因它們的價(jià)電子數(shù)相等。新增電子填入內(nèi)層軌道鑭系二、元素周期表的發(fā)展練：為紀(jì)念門捷列夫發(fā)表第一張?jiān)刂芷诒?部分如下)150周年，聯(lián)合國宣布2019年為“國際化學(xué)元素周期表年”。關(guān)于下表的說法正確的是A.表中數(shù)字代表元素的原子序數(shù)B.元素的排列依據(jù)是元素的原子結(jié)構(gòu)C.推測表中“？＝70”指代的元素的

最高化合價(jià)為＋4D.每一縱列都對應(yīng)現(xiàn)在常用的元素周

期表中的一族C物質(zhì)的性質(zhì)（宏觀）元素周期表中的位置元素周期律原子結(jié)構(gòu)（微觀）歸納小結(jié)構(gòu)性位三、構(gòu)造原理與元素周期表元素周期表復(fù)習(xí)：元素周期表的結(jié)構(gòu)周期：7個(共7個橫行)短周期：3個(第一、二、三周期)長周期：4個(第四、五、六、七周期)族：16個(共18個縱行)主族：7個(ⅠA

～ⅦA

族)副族：8個(ⅢB

～ⅦB族、第Ⅷ族和ⅠB

、ⅡB族)由稀有氣體元素構(gòu)成0族：(1個)所含元素種類：28818183232鑭系錒系7橫18縱周期序數(shù)=電子層數(shù)=能層序數(shù)=最高正價(jià)數(shù)主族族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)(O、F除外)三、構(gòu)造原理與元素周期表ⅠA0HⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAHeLiBeBCNOFNeNaMgⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaSnAsSeBrKr活動1回憶并書寫1～36號元素的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式思考與討論：（1）第一周期的價(jià)層電子從_____開始,以_____結(jié)束；

（2）其余各周期的價(jià)電子總是從____能級開始,以______結(jié)束。三、構(gòu)造原理與元素周期表ⅠA01s1ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA1s22s12s22s22p12s22p22s22p32s22p42s22p52s22p63s13s2ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB3s23p13s23p23s23p33s23p43s23p53s23p64s14s23d14s23d24s23d34s23d44s23d54s23d64s23d74s23d84s23d94s24s24p14s24p24s24p33s23p44s24p54s24p63d104s23d54s13d104s11～36號元素的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式

第一周期從1s1開始，以1s2結(jié)束。其余各周期總是從ns能級開始，以np結(jié)束。思考與討論：(3)每一周期的元素?cái)?shù)與原子結(jié)構(gòu)（電子排布）有何關(guān)聯(lián)？三、構(gòu)造原理與元素周期表1～36號元素的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式

第一周期從1s1開始，以1s2結(jié)束。其余各周期總是從ns能級開始，以np結(jié)束。思考與討論：(3)每一周期的元素?cái)?shù)與原子結(jié)構(gòu)（電子排布）有何關(guān)聯(lián)？ⅠA01s1ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA1s22s12s22s22p12s22p22s22p32s22p42s22p52s22p63s13s2ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB3s23p13s23p23s23p33s23p43s23p53s23p64s14s23d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s24s24p14s24p24s24p33s23p44s24p54s24p6三、構(gòu)造原理與元素周期表IA0第一周期共2種元素1s11s2IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0第二周期2s12s2共8種元素2s22p6IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0第三周期3s13s2共8種元素3s23p6第四周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA04s14s23d14s2IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB3d104s24s24p6共18種元素三、構(gòu)造原理與元素周期表IAIIAIIIBIIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIBIIIAIVAVAVIAVIIA0第六周期共32種元素6s4f5d6p2+14+10+6=32IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0第五周期5s15s24d15s2IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB4d105s25s25p6共32種元素三、構(gòu)造原理與元素周期表周期元素?cái)?shù)1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p4f5d6p6s5f6d7p7s……一二三四五六七28818183232三、構(gòu)造原理與元素周期表周期ns→np電子數(shù)元素?cái)?shù)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遞增的核電荷數(shù)（或電子數(shù)）=元素?cái)?shù)2288881818181832323232三、構(gòu)造原理與元素周期表【拓展】請同學(xué)們預(yù)言第八周期有多少種元素？p8根據(jù)構(gòu)造原理：8s→5g→6f→7d→8p2+18+14+10+6=50三、構(gòu)造原理與元素周期表ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBns2np5ns1ns2ns2np1活動2：查看元素周期表，原子的價(jià)電子排布與族的劃分有什么關(guān)系？（1）元素周期表中,同主族元素

相同，價(jià)層電子數(shù)ns2np6零族元素He除外。（2）主族序數(shù)=價(jià)層電子數(shù)三、構(gòu)造原理與元素周期表ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB過渡元素3d能級過渡元素的價(jià)層電子排布式(n-1)d1~10ns1~2(除鑭系和錒系）過渡元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域。三、構(gòu)造原理與元素周期表ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB(n-1)d1ns2(n-1)d10ns1(1)第IIIB族—第VIIB族的價(jià)層電子數(shù)等于它們的族序數(shù)(2)第IB族、第ⅡB族的族序數(shù)等于它們的最外層電子數(shù)三、構(gòu)造原理與元素周期表【總結(jié)】構(gòu)造原理與元素周期表1、核外電子排布與周期的劃分2288881818181832323232三、構(gòu)造原理與元素周期表2、核外電子排布與族的劃分（1）價(jià)層電子排布與主族的關(guān)系（2）0族元素的價(jià)層電子排布式ns2np6(He除外)結(jié)論：對主族元素，同主族元素原子的價(jià)層電子數(shù)相同，價(jià)層電子全部排布在ns或ns、np軌道上。價(jià)層電子數(shù)與族序數(shù)相同。三、構(gòu)造原理與元素周期表（3）價(jià)層電子排布與過渡元素的關(guān)系（以第四周期為例）課本P21討論（1）過渡元素處于金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域。三、構(gòu)造原理與元素周期表結(jié)論：第ⅢB族—第ⅦB族的價(jià)層電子數(shù)等于它們的族序數(shù)；第IB族、第ⅡB族的族序數(shù)與價(jià)層電子數(shù)不同，但等于它們的最外層電子數(shù)；第Ⅷ族元素的價(jià)層電子數(shù)與列序數(shù)相同。過渡元素的價(jià)層電子排布式(n-1)d1~10ns1~2(鑭系和錒系除外）三、構(gòu)造原理與元素周期表1.價(jià)層電子排布為5s25p1的基態(tài)原子,其相應(yīng)的元素在周期表中的位置是 (

)A.第四周期第ⅤA族

B.第五周期第ⅢA族C.第五周期第ⅠA族

D.第四周期第ⅢA族【學(xué)習(xí)評價(jià)】最高能層的序數(shù)=周期序數(shù)價(jià)層電子數(shù)=主族序數(shù)B2.已知X元素基態(tài)原子的最外層電子排布式為nsn-1npn+2，則X元素的原子序數(shù)為（

）A.9 B.10 C.17 D.18C四、元素周期表與分區(qū)

若以一個方格代表一種元素，每個周期排一橫排，并按s、p、d、f分段，左側(cè)對齊，可以得到如下元素周期表：spfdsspsdpfsdpdspps如何將其變成書末的元素周期表？四、元素周期表與分區(qū)pfdsspsdpfsdpdsppss變變變四、元素周期表與分區(qū)ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBs區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)ns1～2四、元素周期表與分區(qū)ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBs區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)解釋分區(qū)的來由f區(qū)ns1～2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能級電子填充的最后一個能級是d能級四、元素周期表與分區(qū)課本P21討論（2）：按照核外電子排布，可把元素周期表劃分成5個區(qū)，如圖1-19所示。除ds區(qū)外，各區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級的符號。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個列?為什么s區(qū)(除氫元素)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素？

s區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為nsl~2，d區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為(n-1)d1~9ns1-2，ds區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為(n-1)d10ns1-2，它們的最外層電子數(shù)均不超過2，化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，所以s區(qū)(除氫元素外)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素。四、元素周期表與分區(qū)s區(qū)ns1～2Li-1e- Li+Na-1e-

Na+K-1e- K+Cs-1e- Cs+Rb-1e- Rb+Be-2e- Be2+Mg-2e- Mg2+Ca-2e- Ca2+Ba-2e-

Ba2+Sr-2e- Sr2+…………四、元素周期表與分區(qū)0ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA追問：為什么非金屬元素主要分布在P區(qū)的右上角？p區(qū)ns2np1～6電子填充的最后一個能級是p能級越來越難失電子越來越易得電子P區(qū)大部分元素最外層電子數(shù)大于4，原子半徑越?。ㄎ挥谟疑戏剑秒娮幽芰?qiáng)。四、元素周期表與分區(qū)討論（3）：處于非金屬與金屬分界線上的元素常被稱為半金屬或類金屬，為什么?

由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴(yán)格的界限，處于非金屬與金屬分界線上的元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性，因此這些元素常被稱為半金屬或類金屬。電負(fù)性如何判斷其性質(zhì)更接近金屬還是非金屬呢？

四、元素周期表與分區(qū)討論(4)：在周期表里找出Cr和Cu的價(jià)層電子。它們的電子排布符合構(gòu)造原理嗎?此外還有哪些元素的基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理?Cr的價(jià)層電子排布式為3d54s1，Cu的價(jià)層電子排布式為3d104s1，不符合構(gòu)造原理。(它們的3d軌道達(dá)到半充滿或全充滿結(jié)構(gòu)，是一種能量較低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）。此外，Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基態(tài)原子電子排布均不符合構(gòu)造原理。四、元素周期表與分區(qū)討論(5)：預(yù)言119號元素基態(tài)原子最外層電子排布；預(yù)言第八周期有多少種元素。119號元素的基態(tài)原子最外層電子排布式為8s1第八周期應(yīng)有50種元素8s→5g→6f→7d→8p2+18+14+10+6=50隨堂檢測1.下列說法錯誤的是（

）A.s區(qū)元素的原子價(jià)電子層排布都是s結(jié)尾B.d區(qū)元素的原子價(jià)電子層排布都是ds結(jié)尾C.ds元素的原子價(jià)電子層排布都是ds結(jié)尾D.p區(qū)元素的原子價(jià)電子層排布都是sp結(jié)尾E.主族元素的原子價(jià)電子層排布都含s，但都不含dF.過渡元素的原子價(jià)電子層排布都是ds結(jié)尾G.ds區(qū)元素的原子d軌道一定全滿He:唯一沒有p軌道的p區(qū)元素BDFns1～246Pd:4d10(n－1)d10ns1～2(n－1)d10ns1～2隨堂檢測2.指出下列元素是主族元素還是副族元素，在周期表中的位置是什么？(1)1s22s22p63s2是____族元素，位于周期表中第___周期第_____族，屬于__區(qū)元素；(2)[Kr]4d105s25p2是___族元素，位于周期表中第___周期第____族，屬于___區(qū)元素；(3)[Ar]3d14s2是___族元素，位于周期表中第___周期第____族，屬于___區(qū)元素；主三ⅡAs主五ⅣAp副ⅢB四d隨堂檢測3.試確定32號元素在周期表中的位置。

第四周期，ⅣA族[Ar]3d104s24p24.判斷處于第三周期，ⅣA族元素的價(jià)層電子結(jié)構(gòu)、原子序數(shù)。[Ne]3s23p2，第14號元素隨堂檢測5.具有以下結(jié)構(gòu)的原子一定屬于p區(qū)元素的是(

)①最外層有3個電子的原子②最外層電子排布式為ns2的原子③最外層有3個未成對電子的原子④最外層電子形成全滿結(jié)構(gòu)的原子A.②③ B.①③

C.②④ D.①④B

四、元素周期表與分區(qū)對角線規(guī)則

在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素(如圖)的有些性質(zhì)是相似的(如鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物，而不是過氧化物)，這種相似性被稱為對角線規(guī)則。體現(xiàn)對角線規(guī)則的相關(guān)元素四、元素周期表與分區(qū)①對角線規(guī)則是從相關(guān)元素及其化合物的許多性質(zhì)中總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，不是定理。②相似性：例如Li、Mg在空氣中燃燒的產(chǎn)物分別為Li2O和MgO;鈹和鋁的氫氧化物均為兩性氫氧化物;B和Si的含氧酸都是弱酸。【思考與討論】P22四、元素周期表與分區(qū)1.鋰和鎂的相似性①鋰與鎂的沸點(diǎn)較為接近：實(shí)例分析元素LiNaBeMg沸點(diǎn)/℃1341881.424671100②鋰和鎂在氧氣中燃燒時(shí)只生成對應(yīng)的氧化物，并且Li2O和MgO與水反應(yīng)都十分緩慢。4Li+O2

=====2Li2O、2Mg+O2

=====2MgO點(diǎn)燃點(diǎn)燃四、元素周期表與分區(qū)③鋰和鎂與水的反應(yīng)都十分緩慢，并且生成的氫氧化物難溶于水，附著于金屬表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行。④鋰和鎂都能直接與氮?dú)夥磻?yīng)生成相應(yīng)的氮化物L(fēng)i3N和Mg3N2。⑤鋰和鎂的氫氧化物在加熱時(shí)，可分解為Li2O、H2O和MgO、H2O。⑥在堿金屬的氟化物、碳酸鹽和磷酸鹽中，只有鋰鹽是難溶于水的，相應(yīng)的鎂鹽也難溶于水。四、元素周期表與分區(qū)Be(OH)2＋2HCl===BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O2.鈹和鋁的相似性a.鈹與鋁都可與酸、堿反應(yīng)放出氫氣，并且鈹在濃硝酸中也發(fā)生鈍化。b.二者的氧化物和氫氧化物都既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿溶液：

。c.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔點(diǎn)和硬度都很高。d.BeCl2和AlCl3都是共價(jià)化合物，易升華。

；Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O四、元素周期表與分區(qū)3.硼和硅的相似性a.自然界中B與Si均以化合物的形式存在。b.B與Si的單質(zhì)都易與強(qiáng)堿反應(yīng)，且不與稀酸反應(yīng)：2B＋2KOH＋2H2O====2KBO2＋3H2↑，Si＋2K